Poupanças térmicas em HVAC
Para reduzir o consumo de energia para as instalações HVAC, duas áreas significativas deveriam ser tidas em conta:- Isolamento térmico estrutural. Reduzir a carga térmica de um edifício e cumprir as regulamentações é essencial. Isso pode conseguir-se com um isolamento eficiente do edifício, juntamente com outras considerações de desenho, como a orientação do edifício, a sombra, etc.
- Isolamento e estanqueidade ao ar de condutas e tubagens: O desenho de um isolamento eficiente do sistema de condutas e tubagens pode modificar significativamente as cargas térmicas no edifício. As soluções da ISOVER para condutas e tubagens oferecem a melhor qualidade de isolamento e contribuem para reduzir o consumo de energia pelo sistema.
Transferência térmica
Redes eficientes de condutas e tubagens podem modificar significativamente a carga térmica de um edifício. A ISOVER oferece as melhores soluções de isolamento para reduzir o consumo de energia decido à perda térmica.
Algumas perdas térmicas nas instalações de climatização devem-se à diferença de temperaturas entre o fluido (ar ou água) dentro da conduta ou tubagem e o ar do entorno que o rodeia. A transferência de calor entre as duas massas de ar causa uma perda de eficiência e aumenta os custes energéticos, os quais podem ser minimizados graças ao uso de isolamento.
Transferência de calor por condução
Se duas áreas em contacto estão a temperaturas diferentes, o calor tende a fluir entre a área mais quente e a área mais fria. Se um corpo físico separa ambas as áreas, a transferência de calor depende de:
- a geometria do elemento físico
- a condutividade térmica do material
A fluidez do ar através desse elemento é dada pela lei de Fourier:
em que:
- q: calor que atravessa perpendicularmente o elemento separativo (W/m2)
- λ: a condutividade térmica do material (W/m.K)
- grad T: variação da temperatura com a espessura do material (K/m)
Diferentes expressões da lei de Fourier são utilizadas para diferentes geometrias de elementos (isolantes) separativos (paredes planas, elementos cilíndricos ou elementos retangulares).
Transferência do calor de superfície
Além da transferência de calor por condução, a transferência de calor ocorre também à superfície delimitando o elemento separador. A transferência de calor à superfície do elemento define-se por:
Em que:
- hi: taxa de transferência do ar superficial do ambiente i (W/m2.K)
- he: taxa de transferência do ar superficial do ambiente e (W/m2.K)
Diferentes algoritmos podem ser usados para estimar estas taxas, com variações baseadas nas características do fluxo (posição e geometria da superfície, fluxo aerodinâmico ou turbulento, material, temperatura, etc.), listadas no padrão europeu EN 12241:19998 Isolamento térmico para edifícios e instalações industriais. Regras de cálculo.
Transferência térmica em condutas e tubagens
A transmissão térmica entre dois ambientes define-se como a quantidade de ar que passa de uma unidade ou área para a outra, dividida pela diferença de temperatura. A transmitância (U) é o inverso da resistência térmica do sistema, incluindo resistências de superfície (h).
Em paredes planas (condutas com secção transversal retangular), a transmitância U expressa-se por unidades de área de superfície:
Em tubagens (ou em secções de condutas circulares) expressa-se habitualmente por comprimento de unidade:
Condensação
As condensações produzem-se em caso de haver refrigeração do ar e aumento da humidade. O isolamento de tubagens e condutas permite minimizar os riscos de condensação.Quando a temperatura do fluido dentro de uma conduta ou de uma tubagem é mais baixa que a temperatura do entorno, e o isolamento é insuficiente, então, a temperatura da superfície exterior está sujeita a arrefecer também. Se a humidade do fluido exterior aumentar, ocorre risco de condensação.
As soluções da ISOVER podem eliminar os riscos de condensação mesmo com altas diferenças de temperatura. Quando se isolam os sistemas de climatização, deve-se incluir uma barreira de vapor para impedir que surja condensação dentro do mesmo material isolante. É a razão pela qual os produtos da ISOVER para condutas e tubagens têm um revestimento exterior que atua como barreira de vapor.
Diferentes algoritmos estão disponíveis para estimar a espessura de isolamento necessária para evitar riscos de condensação. Contudo, estes cálculos são laboriosos e um método gráfico simplificado permite calcular a espessura do isolamento mais facilmente.
Para mais informações, consultar o Manual de Montagem CLIMAVER
Estanqueidade do em condutas
A fuga de ar em condutas de climatização leva a uma perda de energia. Para condutas, a ISOVER oferece soluções herméticas ao ar que permitem reduzir significativamente as perdas de energia associadas.A filtração do ar é uma das causas de perda energética nas condutas. Efetivamente, a fuga de ar de uma conduta representa uma perda de energia, já que há que consumir a energia equivalente às perdas por filtração. As filtrações de ar nas condutas são calculadas como uma perda de fluxo de ar, ou seja, como o caudal que se escapa da conduta. A taxa de fugas tem como referência a instalação em m3/s/m2.
A estanqueidade do ar é regulada para garantir a qualidade do sistema de condutas.