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METODOLOGIA PARA O TRABALHO DE REFRIGERAÇÃO
3.1 CÁLCULO DE CARGA TÉRMICA
O cálculo da carga térmica de um ambiente é regido à luz da soma da quantidade de calor sensível e latente, com o objetivo de manter a temperatura agradável ao conforto térmico humano. A carga térmica é a somatória desses valores levando em consideração a carga máxima simultânea de cada zona em condições extremas (NBR, 2008). A seguir são mapeadas e definidas as variáveis que são consideradas para o dimensionamento da carga térmica de acordo com a norma NBR 16401. 3.1.1 Carga Térmica de Condução O calor pode ser introduzido ao ambiente a ser refrigerado por meio de condução de superfícies com outros ambientes devido a diferença de temperatura, sejam por paredes, teto ou piso (NBR, 2008). Para carga térmica de condução, a NBR 16401 orienta seguir a metodologia de cálculo da norma NBR 15220-2 (Desempenho térmico de edificações - Parte 2: Método de cálculo da transmitância térmica, da capacidade térmica, do atraso térmico e do fator solar de elementos e componentes de edificações). De acordo com a mesma, o fluxo de calor transmitido através de uma superfície é dado pela Equação (7) (NBR, 2005).
No cálculo de carga térmica por condução, introduz-se o conceito de resistência térmica, R, que representa o quanto um material, homogêneo ou não, vai resistir ao fluxo de calor. Matematicamente descrito pela Equação (8) (NBR, 2005).: A partir do que foi exposto anteriormente, outro conceito é apresentado, o coeficiente global de transmissão de calor, U, que representa o fluxo de calor por unidade de superfície sob diferença de temperatura de 1°C. Matematicamente ele é o inverso da resistência térmica, como expresso pela Equação (9) (NBR, 2005).
3.1.3 Carga Térmica devida aos Equipamentos Elétricos Os equipamentos elétricos e eletrônicos que dissipam calor são considerados no cálculo de carga térmica do ambiente a ser refrigerado. A informação da dissipação efetiva de calor, a potência, deve ser obtida a partir de informações do fabricante. Deve-se destacar
que os equipamentos não ficam acionados de maneira contínua, de maneira que o regime de operação dos mesmos deve ser considerado no cálculo (NBR, 2008). 3.1.4 Carga Térmica devido à Iluminação As lâmpadas presentes no ambiente a ser refrigerado dissipam energia térmica, parte dela em energia luminosa e outra em calor, e são adicionadas ao cálculo de carga térmica. Vale observar que durante momentos de insolação nem todas as lâmpadas ou nenhuma delas estão ligadas, influenciando de maneira desprezível nesse caso particular (NBR, 2008). Para lâmpadas incandescentes ou LED, a taxa de transmissão de calor é dada pela Equação (13): 3.1.5 Carga Térmica devida à Infiltração de Ar A infiltração de ar é definida como todo fluxo de ar do exterior para o interior do ambiente refrigerado através de portas, janelas, frestas ou pequenas aberturas que influenciam na temperatura ideal do recinto (NBR, 2008). Para o cálculo da carga térmica devido à infiltração de ar, a NBR 16401 orienta utilizar a metodologia de cálculo da ASHRAE Handbook Fundamentals 2005 – Cap. 27 – Ventilation and infiltration. De acordo com a norma, o calor sensível é dado pela Equação (15):
Ainda na análise da Equação (17), a velocidade média dos ventos no local de estudos é determinada com auxílio da norma NBR 6123, intitulada Forças devidas ao vento em edificações. A regulamentação apresenta um gráfico de médias de velocidades de vento dos últimos 50 anos no território brasileiro (NBR, 1988), com linhas de isovelocidades, denominadas isopletas, conforme mostra a Figura 23.
