GUIA DE FERRAMENTAS
Carga térmica e dimensionamento do ar-condicionado
Estime as cargas de resfriamento sensíveis e latentes de uma sala e verifique a capacidade do equipamento em relação a ambos os componentes.
Objetivo e escopo
Estime as cargas de resfriamento sensíveis e latentes de uma sala e verifique a capacidade do equipamento em relação a ambos os componentes.
Estimativa de estado estacionário de quarto único, não HB/RTS horário. Os tamanhos de BTU/h são referências; verificar as capacidades reais sensíveis/latentes do equipamento.
Entradas
Utilize desenhos, condições de projeto e dados do fabricante. Unidades e valores de exemplo seguem a calculadora; valores de exemplo não são requisitos de projeto universais.
| Parâmetro | Valor/interpretação |
|---|---|
| Área útil · m² | Área útil da sala para volume, carga de iluminação e taxas baseadas em área. |
| Altura da sala · m | Altura livre da sala usada para volume da sala. |
| Temperatura interna · °C | Temperatura alvo do ar ambiente. |
| Umidade interna ·% | Umidade relativa do ar ambiente. |
| Temperatura exterior · °C | Temperatura do ar exterior nas condições de projeto. |
| Umidade externa · % | Umidade relativa do ar externo. |
| Pressão atmosférica · kPa | Pressão atmosférica absoluta local para propriedades do ar. |
| Área externa líquida opaca da parede · m² | Área de parede opaca voltada para o exterior, excluindo vidros. |
| Coeficiente de transferência de calor na parede · W/m²K | Valores mais baixos significam melhor isolamento. Unidade: W/m²K. |
| Elevação equivalente solar da parede · K | Selecionar o material/sistema adequado à aplicação real; verificar valores de referência. |
| Área exposta do telhado · m² | Área de telhado exposta ao ar livre; insira 0 se esta sala não tiver telhado exposto. |
| Coeficiente de transferência de calor do telhado · W/m²K | Valores mais baixos significam melhor isolamento. Unidade: W/m²K. |
| Aumento equivalente solar do telhado · K | Selecionar o material/sistema adequado à aplicação real; verificar valores de referência. |
| Área envidraçada externa · m² | Área envidraçada voltada para o exterior. |
| Coeficiente de transferência de calor do vidro · W/m²K | Valores mais baixos significam melhor isolamento. Unidade: W/m²K. |
| Irradiância solar incidente · W/m² | Irradiância solar incidente no envidraçamento na orientação/tempo de projeto. |
| Fração de calor solar através de vidros | Faixa 0–1. Um valor de 0,5 significa que 50% do calor solar incidente entra através do vidro. |
| Fração solar remanescente após sombreamento | Intervalo 0–1: 1 significa sem sombra, 0 significa totalmente sombreado nesta estimativa. |
| Ocupantes · pessoas | Ocupantes simultâneos na condição de projeto. |
| Calor sensível por pessoa · W | Ganho de calor sensível por ocupante para o nível de atividade. |
| Calor latente por pessoa · W | Ganho de calor latente proveniente da emissão de umidade de cada ocupante. |
| Densidade de potência de iluminação · W/m² | Potência de iluminação por área útil, multiplicada pela área útil da sala. |
| Ganho de calor do equipamento · W | Ganho de calor do equipamento na sala antes do fator de uso. |
| Fração de uso simultâneo de equipamentos | Um valor de 0,8 significa que 80% do ganho de calor do equipamento ocorre simultaneamente. |
| Entrada de ar externo na sala · m³/h | Ar exterior fornecido diretamente ao ambiente, excluindo infiltrações. |
| Trocas de ar por hora por infiltração · 1/h | Um valor de 0,3 significa que a infiltração por hora equivale a 30% do volume da sala; exclui ventilação externa. |
| Outros ganhos sensíveis · W | Ganhos adicionais sensíveis não incluídos acima. |
| Outros ganhos latentes · W | Ganhos latentes adicionais não incluídos acima. |
| Subsídio de projeto · % | Tolerância aplicada a cargas sensíveis e latentes. |
| Número de unidades AC · unidades | Contagem de unidades CA compartilhando a carga igualmente para dimensionamento de referência. |
| Relação temperatura-resfriamento/capacidade total de resfriamento | Um valor de 0,75 significa 75% de resfriamento da temperatura e 25% de desumidificação. Use dados do equipamento. |
| Relação de capacidade CA real/placa de identificação | Um valor de 0,9 significa 90% da capacidade nominal nas condições de projeto. Use dados de seleção de equipamentos. |
Etapas
- Insira o tamanho da sala, as condições internas/externas e as áreas reais das paredes, telhado e vidros.
- Insira ocupantes, iluminação, equipamentos, ventilação e infiltração sem contar duas vezes o fluxo de ar externo.
- Definir contagem de unidades, SHR do equipamento e fator de capacidade nas condições de projeto; inspecione os componentes da carga antes da seleção.
Exemplo resolvido
Este exemplo de treinamento reproduzível usa os valores abaixo. Selecione o modo apropriado e substitua os valores restaurados do projeto. Taxas de exemplo, valores K e perdas de equipamentos são suposições, e não critérios de projeto obrigatórios.
Os exemplos usam ponto decimal e não usam separador de milhares.
Todos os exemplos de entradas
| Parâmetro | Valor/interpretação |
|---|---|
| Área útil | 30 m² |
| Altura da sala | 3 m |
| Temperatura interna | 24 °C |
| Umidade interna | 50 % |
| Temperatura exterior | 35 °C |
| Umidade externa | 60 % |
| Pressão atmosférica | 101,325kPa |
| Área externa opaca da parede | 25 m² |
| Coeficiente de transferência de calor na parede | 1.8 W/m²K |
| Aumento do equivalente solar da parede | 5 K |
| Área exposta do telhado | 0 m² |
| Coeficiente de transferência de calor do telhado | 1 W/m²K |
| Elevação equivalente solar do telhado | 15 K |
| Área envidraçada externa | 4 m² |
| Coeficiente de transferência de calor do vidro | 5.7 W/m²K |
| Irradiância solar incidente | 400 W/m² |
| Fração de calor solar através de vidros | 0.5 |
| Fração solar remanescente após sombreamento | 0.7 |
| Ocupantes | 4 pessoas |
| Calor sensível por pessoa | 75 W |
| Calor latente por pessoa | 55 W |
| Densidade de potência de iluminação | 10 W/m² |
| Ganho de calor do equipamento | 500 W |
| Fração de uso simultâneo de equipamentos | 1 |
| Entrada de ar externo na sala | 60 m³/h |
| Mudanças de ar por hora devido à infiltração | 0.3 1/h |
| Outros ganhos de calor sensível | 0 W |
| Outros ganhos de calor latente | 0 W |
| Subsídio de projeto | 10 % |
| Número de unidades AC | 1 unidade |
| Relação temperatura-resfriamento/capacidade total de resfriamento | 0.75 |
| Relação de capacidade CA real/placa de identificação | 1 |
Resultados esperados (arredondados)
| Parâmetro | Valor/interpretação |
|---|---|
| Carga sensível | 2.93 kW |
| Carga latente | 1.05 kW |
| Carga total com franquia | 4.38 kW |
| Capacidade de referência por unidade | 18000 BTU/h |
Pequenas diferenças no arredondamento exibido são normais. Um resultado que ultrapasse os limites inseridos não estabelece a adequação para o sistema completo.
Método e limitações
Estimativa de estado estacionário de quarto único, não HB/RTS horário. Os tamanhos de BTU/h são referências; verificar as capacidades reais sensíveis/latentes do equipamento.
Estimativa de ganho de calor em estado estacionário, não HB/RTS horário. Paredes/telhado: U·A·(Tout−Tin+ΔTsolar); envidraçamento: U·A·ΔT + A·I·SHGC·Fsombra. O aumento solar equivalente é definido pelo usuário e não é derivado da orientação, do clima ou da hora do projeto.
Pessoas: contagem × ganho sensível/latente por pessoa. Iluminação: área × W/m². Equipamento: ganho de calor × fator de utilização. A carga total de ar externo usa fluxo de massa de ar seco × diferença de entalpia; a carga sensível utiliza a capacidade de calor na proporção de umidade interna, com carga latente como restante. O ar externo mais frio/seco pode produzir componentes negativos; cargas sensíveis e latentes agregadas são fixadas em zero para dimensionamento.
A tolerância aplica-se tanto a cargas sensíveis como a cargas latentes. O menor tamanho de referência de BTU/h que atenda aos requisitos totais, sensíveis e latentes é selecionado usando contagem de unidades, SHR assumido e fator de capacidade. Isto não substitui os dados de seleção do fabricante ou cálculos de pico de carga com clima, armazenamento térmico, orientação solar, pontes térmicas e horários. Os efeitos de piso/zona adjacente, ventilador/duto e recuperação não são calculados; usar outros ganhos conforme apropriado.
ASHRAE — Cálculos de carga de resfriamentoErros comuns
Confundir capacidade de refrigeração com entrada elétrica; incluindo envidraçamento em área de parede opaca; substituição da sala SHR por equipamento SHR; ventilação de contagem dupla.
Projetos e relatórios
- Escolha ou crie um projeto de engenharia e insira suas informações reais de design.
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Os resultados salvos não são recalculados automaticamente quando outra ferramenta é alterada. Revise qualquer aviso de dependência, recalcule e atualize os resultados afetados.
Referências e ferramentas relacionadas
ASHRAE — Carga de resfriamento
A ferramenta implementa os métodos e limites indicados acima; vincular um padrão não estabelece conformidade completa com esse padrão.