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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/34337
Tipo: Dissertação
Título: Modelagem matemática de um sistema de teto-reservatório mais aspersão em telhado: potencial de aplicação em clima tropical
Autor(es): Martins, Dener Delmiro
Primeiro Orientador: Santos, Carlos Antonio Cabral dos
Resumo: As estratégias passivas de resfriamento têm se mostrado promissoras para localidades de clima tropical. Além disso, a busca pelo uso racional da energia tem direcionado a pesquisa internacional para estratégias bioclimáticas que possibilitem a melhoria do conforto térmico com baixo consumo desse recurso. Este trabalho apresentou uma proposta de aplicação de tetos-reservatório em escala real, com uso de telhado retrátil e aspersão sobre cobertura para proteção da lâmina d’água. A modelagem matemática do sistema foi programada em código do EES e, a partir dos dados climáticos horários, a carga térmica de uma construção hipotética foi calculada a partir de código do MATLAB. Analisou-se o potencial de resfriamento teórico do teto-reservatório em duas configurações distintas: i) ático aberto, com circulação de ar e ii) ático fechado, sem circulação de ar, ambas testadas para os climas tropicais úmido (João Pessoa-PB) e semiárido (Quixeramobim-CE). Os resultados obtidos foram coerentes com dados experimentais da literatura. Para a melhor configuração (ático aberto), foi obtido um potencial de resfriamento médio de 12,7 W/m² para João Pessoa 21,52 W/m² para Quixeramobim. A carga térmica foi reduzida em até 34 %. Além disso, o a asperção em telhado permitiu uma redução aproximada de 8 °C na temperatura da telha. Mostrou-se ainda que a profundidade da lâmina d’água não teve grande influência em ático aberto. É possível melhorar o desempenho do sistema para maiores velocidades de ar interno e aplicação de forros metálicos em escala real.
Abstract: Passive cooling strategies have shown promise for tropical climate locations. In addition, the search for the rational use of energy has directed international research towards bioclimatic strategies that make it possible to improve thermal comfort with low consumption of this resource. This work presented a proposal for the application of roofs ponds in full scale, with the use of a retractable roof and sprinkler over covering to protect the water depth. The mathematical modeling of the system was programmed in EES code and the thermal load of a hypothetical construction was calculated using MATLAB code from hourly weather data. The theoretical cooling potential of the roof pond was analyzed in two distinct configurations: i) open attic, with air circulation and ii) closed attic, without air circulation, both tested for humid tropical climates (João Pessoa-PB) and semiarid (Quixeramobim-CE). The results obtained were consistent with experimental data from the literature. For the best configuration (open attic), an average cooling potential of 12.7 W/m² was obtained for João Pessoa, 21.52 W/m² for Quixeramobim. The thermal load has been reduced by up to 34%. In addition, the aspersion on the roof allowed an approximate 8 °C reduction in the temperature of the tile. It was also shown that the depth of the water did not have a great influence in an open attic. It is possible to improve system performance for higher indoor air velocities and full-scale metal ceiling application.
Palavras-chave: Teto-reservatório
Resfriamento evaporativo
Clima tropical
Roof pond
Evaporative cooling
Tropical climate
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Engenharia Mecânica
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Tipo de Acesso: Acesso aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/34337
Data do documento: 27-Out-2021
Aparece nas coleções:Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica

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