Conhecimentos de Base Recomendados

Como pré-requisito, é recomendável que os Alunos tenham concluído com aproveitamento as disciplinas das áreas científicas de Matemática e Termodinâmica Aplicada dos anos anteriores, nomeadamente: Matemática I e II, Termodinâmica, Mecânica dos Fluidos, Aquecimento e Energia Térmica Renovável, Transmissão de Calor e Massa, Manutenção e Máquinas Elétricas.

Objetivos

• Ter presente e saber consultar a legislação em vigor, relacionada com os sistemas energéticos de climatização em edifícios. Conhecer as condições de conforto e os parâmetros que as influenciam. Identificar os vários tipos de sistemas de AVAC, analisar as suas especificidades e aplicações. Calcular os elementos fundamentais de uma instalação e escolher os principais equipamentos de climatização. Saber os fundamentos de manutenção, operação e arranque dos equipamentos.

Métodos de Ensino

Aula TP do tipo expositivo participativo. Algumas aulas TP serão usadas para discussão de casos reais. Nas aulas de laboratório far-se-ão trabalhos de acompanhamento, trabalhos temáticos e a realização dos relatórios dos laboratórios.

Estágio(s)

Não

Programa

1. Introdução ao conforto térmico e necessidade de climatização
Condições de conforto térmico.
Legislação Portuguesa e Normas.
Voto médio estimado (PVM – Predicted Mean Vote) e Percentagem estimada de insatisfeitos (PPD – Predicted Percentage Dissastisfied).
Qualidade do Ar Interior.
Propriedades do ar húmido, considerando-o como uma mistura de gases perfeitos.
Classificação e tipologia dos sistemas de climatização terminais.
Classificação e tipologia dos sistemas de produção térmica.
Processo típico de projeto.

2. Diagrama psicométrico, processos de Ar Húmido
Propriedades das misturas de gases ideais.
Aquecimento/Arrefecimento Simples.
Arrefecimento com Desumidificação.
Humidificação.
Arrefecimento evaporativo.
Aquecimento com Desumidificação.
Recuperação sensível e latente.
Calor latente e calor sensível.
Fator de Calor Sensível.

3. Sistemas de Climatização
Definição de Sistema de Climatização.
Classificação e tipologia dos sistemas de climatização .
Diferentes tipos de de sistemas centrais e terminais.
Aquecimento com produção térmica através de caldeira.
Funcionamento de um instalação frigorífica.
COP e EER.
Fluidos frigorigénios.
Climatização por circulação de fluido frigorígeno.
Unidades de expansão direta tipo split e multisplit.
Unidades Condicionadoras Autónomas.
Climatização por circulação de água.

4. Equipamentos de produção térmica centralizada
Grupos produtores de água refrigerada (chillers): unidades de produção centralizada. Parâmetros de seleção e funcionamento. Unidades com recuperação de calor parcial e total. Circuito frigorífico das unidades referidas. Variação da eficiência das unidades com o regime de temperatura. Unidades compactas de climatização. Sistemas de recuperação de energia. Sistemas de acumulação.

5. Equipamentos terminais de climatização
Unidades de tratamento de ar (Utas): principais módulos e suas características. Velocidade de passagem nas baterias e perdas de carga nas unidades. Unidades de cobertura de expansão direta (Roof-tops). Unidades terminais: convectores, ventiloconvectores, tectos arrefecidos e unidades de indução.
Sistemas de simples e de dupla conduta. Sistemas VAV. Sistemas com ventiloconvectores. Sistemas a dois e a quatro tubos. Sistema VRF.
Sistemas com tectos arrefecidos e com unidades de indução.
Caudais de ar novo numa instalação. Qualidade do ar exterior e condições para a qualidade do ar interior. Método da taxa de ventilação e da qualidade do ar. Avaliação sensorial.


6. Redes aerólicas e hidráulicas
Redes hidráulicas típicas de interligação entre as unidades terminais e os chillers. Redes com retorno direto e inverso. Válvulas de regulação. Interligação com torres de arrefecimento e unidades de tratamento de ar. O equilíbrio do caudal de água do circuito primário com o circuito secundário. Associação de chillers em série e em paralelo. Velocidades típicas nas redes de água.
Interação entre a rede, bomba e chiller. Alguns dos possíveis problemas por deficiente equilíbrio de uma rede de água.
Tipologia de redes de condutas mais utilizadas.
Dimensionamento de redes aerólicas.
Velocidades típicas nas redes de ar.
Alguns dos possíveis problemas por deficiente equilíbrio de uma rede aerólica.

7. Métodos de Definição dos Sistemas
Ponderação de atributos e ponderação de funções.

Demonstração de conteúdos

-

Demonstração da metodologia

-

Docente(s) responsável(eis)

João Francisco dos Santos Fernandes - 1.º Semestre

Bibliografia

Luís Roriz; Climatização, Concepção, instalação e condução de sistemas, Edições Orion, 2006
Luiz Roriz, Fernando Lourenço; Sistemas Hidráulicos - Aquecimento Ambiente e Águas Sanitárias
Luis Roriz; Climatização em Edifícios – Envolvente e Comportamento Térmico, Edções Orion
ASHRAE; ASHRAE Handbook – Fundamentals (SI)
ASHRAE ; ASHRAE HandBook, Systems and Equipments, 2012
Norma; ISO 7730
Norma; EN 15251
Norma; ASHRAE 55
Norma; EN 13779
Norma; EN 779
Norma; ISO 16890
Norma; ASHRAE 62.1