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RapidHVAC – Cargas térmicas para ar condicionado

Cálculo das cargas térmicas de ar condicionado que afetam um edifício e seleção das características do equipamento de ar condicionado.

Características gerais

 

Estima as cargas térmicas que afetam um edifício e determina as características do equipamento de ar condicionado: potência de refrigeração, potência de aquecimento, fluxo de ar, ventilação, parâmetros da bateria, etc …

Permite importar uma planta de construção previamente elaborada com um programa CAD em formato DXF  ou DWG para que todas as dimensões e medidas possam ser tiradas diretamente do programa e não seja necessário ter a planta em papel e a escala sobre a mesa.

Ambiente gráfico confortável com informações em tela sobre os elementos que compõem o edifício relacionadas de forma hierárquica: Edifício, sistemas, áreas, recintos, vidraças, ocupação, iluminação …

Ele contém bancos de dados com os elementos de construção mais usados, mas também está totalmente aberto a modificações do usuário. Inclui o Catálogo de elementos construtivos do CTE-HE.

Aplica-se as condições de cálculo e projeto estabelecidas no “Regulamento das Instalações Térmicas em Edifícios” RITE de 2007 e alterações posteriores.

Ele realiza o cálculo dos ganhos instantâneos de calor e sua transformação em cargas de resfriamento de acordo com dois métodos de cálculo: funções de transferência (TFM) ou série de tempo radiante (RTS), ambos os métodos desenvolvidos pela ASHRAE.

Calcula os parâmetros de funcionamento da bobina do evaporador, obtendo as vazões do ar tratado, de retorno e de ventilação, com suas propriedades higrotérmicas.

Adequado para calcular edifícios localizados em qualquer situação do mundo e para qualquer hora e dia do ano.

Possibilidade de especificar e armazenar horários de funcionamento de iluminação, pessoal, ventilação e equipamentos elétricos de forma a facilitar a definição das cargas.

Opções para estudar a sombra produzida por beirais e beirais ao longo do ano e sua influência na carga térmica.

Gera gráficos da evolução dos ganhos instantâneos e da carga térmica ao longo do dia.

Gera uma extensa documentação composta por tabelas com a repartição das cargas para aquecimento, refrigeração, resumo por zonas, por sistemas ou por edifício, etc. Esta documentação é apresentada pelo editor padrão do Windows para impressão, armazenamento ou modificação.

Usando o programa

O primeiro passo é executar o comando Arquivo / Novo. Várias caixas de diálogo aparecem automaticamente para inserir os dados principais: Condições de projeto externo, importar um desenho CAD que será usado para fazer as medições (não é essencial), propriedades do primeiro sistema e propriedades da primeira zona.

As condições de projeto exterior são retiradas de uma tabela onde inicialmente estão disponíveis as cidades que aparecem no Guia 12 do IDAE “Condições de projeto exterior” e na norma UNE 100-001-2001, embora o programa esteja aberto para introduzir novas cidades e especiais condições de trabalho.

As características de uma área incluem o tipo de utilização que lhe vai ser dada, as taxas de ventilação, a altura do tecto e as condições interiores a obter.

Assim que o assistente para novos projetos for concluído, a tela do programa aparecerá conforme mostrado na figura a seguir, dividida em duas partes: A esquerda representa uma árvore de elementos de construção e a direita representa a planta baixa onde a posição e localização são identificadas. tamanho dos invólucros, partições e elementos de fontes internas. Abaixo da tela de desenho está o painel de informações e o painel de erro.

Para adicionar qualquer novo elemento ao edifício, basta acessar o menu Inserir ou pressionar o botão correspondente na barra de elementos localizada na vertical à esquerda.

As paredes verticais podem ser definidas graficamente, indicando o ponto inicial e o ponto final. O CLwin calcula automaticamente a orientação e a superfície (mesmo descontando as lacunas) e atribui o elemento de construção padrão para o uso escolhido.

As operações de medição de comprimentos de gabinetes e superfícies de instalações são complementadas por uma calculadora que permite operar com eles, por exemplo, você pode subtrair a área de um gabinete da superfície de suas aberturas, adicionar as superfícies de vários locais, multiplique o comprimento de uma partição pela altura de sua área, etc.

Uma vez que todos os elementos do edifício foram definidos, o cálculo é iniciado pressionando a opção Cálculos / Balanço térmico. Como resultado, o programa calcula os ganhos instantâneos de calor e os transforma em cargas de resfriamento. É capaz de obter a hora máxima de carga do ano, embora também possa ser calculada para um tempo pré-determinado.

O painel de resultados informa as cargas térmicas em cada espaço e sistema, as taxas de fluxo de ventilação e a proporção por unidade de área. É possível ordenar a lista clicando em qualquer uma das colunas, o que facilita a interpretação dos resultados.

Para cada zona ou elemento térmico é possível visualizar os gráficos de evolução de cargas e ganhos instantâneos.

Como documentos de resultados, são geradas tabelas de cargas térmicas para zonas e sistemas em aquecimento e refrigeração, e uma memória de projeto com as seções do RITE-2007. Os documentos são obtidos no formato RTF e abertos automaticamente no processador de texto instalado no computador.

CLwin também é capaz de calcular a bateria fria necessária para condicionar o ar das instalações, determinando as taxas de fluxo de ar, as temperaturas secas e úmidas em cada ponto do sistema, as linhas de operação e sistema, etc. Os resultados podem ser obtidos em formato de tabela ou ábaco psicrométrico.

Uso Internacional

CLwin permite configurar as condições externas do projeto para o hemisfério sul.

Existem versões do CLwin para vários países da América do Sul, como Chile e Colômbia.

O documento ” Condições climáticas de projeto para locais internacionais ” descreve o processo de definição das condições climáticas de projeto para esses locais que não estão incluídos nos bancos de dados originais do programa.

Listas de materiais e memórias de cálculo são geradas . Esta documentação pode

 ser visualizada diretamente no programa ou enviada para um processador de texto Windows (nos formatos RTF, TXT ou HTML) para impressão, armazenamento ou modificação.

Características gerais

1-  Método de funções de transferência (TFM) : Este método apareceu inicialmente na edição de 1977 do ASHRAE Handbook, HVAC Fundamentals, e foi o método mais aproximado e rigoroso até o surgimento do método de balanço de calor (HBM). É uma metodologia complexa, que requer grande poder computacional para a resolução iterativa das equações ou funções de transferência com as quais é modelada a conversão de ganhos instantâneos em cargas de resfriamento.

2-  Método de série temporal radiante (RTSM) : Este é um método relativamente novo, apareceu pela primeira vez na edição de 2001 do ASHRAE Handbook Fundamentals e é derivado diretamente do método de balanço de calor (HBM), atualmente considerado o método mais preciso.

É um método tão rigoroso quanto o  TFM,  mas requer menos poder de computação. Além disso, fatores de resposta periódicos e fatores temporais radiantes fornecem significado físico que permite ao usuário visualizar claramente os efeitos do armazenamento e do atraso nos ganhos de calor por condução e radiação e a resposta térmica de cada zona.

Este método é descrito em detalhes no “Load Calculation Applications Manual” de Jeffrey D. Spitler publicado pela ASHRAE.

Ambos os métodos compartilham os mesmos procedimentos de cálculo para ganhos instantâneos, diferindo apenas na conversão destes para cargas de resfriamento. A metodologia  TFM  utiliza funções de transferência para esta conversão, em que a carga térmica de cada instante depende tanto dos ganhos instantâneos quanto da carga térmica dos períodos anteriores.

No caso do método RTSM ,   a conversão para cargas de resfriamento é realizada utilizando uma série de fatores de distribuição temporal que são aplicados apenas aos ganhos instantâneos por radiação gerada nas 24 horas anteriores.

Especificações do produto

Cara programa básico
Interface gráfica
Entrada de dados gráficos CAD 2D
Importar DXF / DWG
sim
Exportar DXF / DWG
sim
Importar BMP, JPEG, GIF, PNG, TIFF, ...
sim
Memória de projeto
Sim (documento RTF)