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Autores
Resumo(s)
A necessidade de redução do consumo de energia nos edifícios exige que se adoptem medidas de melhoria do desempenho energético de edifícios novos e existentes. Uma das formas de alcançar este objectivo consiste na integração de soluções construtivas mais sustentáveis, como por exemplo, os sistemas solares passivos. Apesar de o aproveitamento da energia solar através deste tipo de sistemas ser uma técnica bastante antiga, o recurso aos sistemas solares passivos não constitui, actualmente, uma prática muito corrente na construção, diminuindo a sua aplicação no que se refere aos sistemas passivos de ganho indirecto. A parede de Trombe é um sistema de ganho indirecto e a sua integração na envolvente dos edifícios em Portugal é escassa devido à falta de informação por parte dos diversos intervenientes do sector da construção, no que respeita ao seu desempenho energético e às suas características construtivas. No sentido de contribuir para o aumento do conhecimento científico nesta área, apresenta-se neste trabalho a análise experimental e a simulação do desempenho térmico da parede de Trombe sujeita a condições climáticas reais na cidade de Vila Real. A análise experimental englobou o projecto, construção, instrumentação e monitorização de um dispositivo experimental, constituído por uma célula de teste que incluiu a construção de uma parede de Trombe. Nesta fase foi possível analisar os valores obtidos relativos às temperaturas na parede acumuladora, na caixa-de-ar e nas aberturas de ventilação, para a parede de Trombe sujeita à influência dos dispositivos de sombreamento. Para além da análise experimental, foi também aplicada uma metodologia de cálculo do desempenho térmico da parede de Trombe com carácter dinâmico, implementada em ambiente de programação MatLab que permitiu calcular os ganhos totais através deste sistema. A análise efectuada permitiu definir os períodos de actuação do sistema de ventilação e do dispositivo de sombreamento exterior que melhor se adaptam às estações de aquecimento e de arrefecimento, bem como aos períodos diurno e nocturno. Concluiu-se assim, que o trabalho desenvolvido nesta tese constitui um contributo válido para o melhor conhecimento do desempenho térmico da parede de Trombe, o qual constituirá um incentivo para a sua maior aplicação em edifícios novos e existentes.
The need to reduce energy consumption in buildings requires solutions to improve the energy performance of new and existing buildings. One way to achieve this objective is the integration of more sustainable solutions, such as passive solar systems. The use of solar energy is a very old technique, but nowadays its use is no longer such a common practice in construction, especially in what concerns the use of indirect gain passive solar systems, such as the Trombe wall. Its integration into the building envelope in Portugal is still rare, because of the lack of information about its energy performance and its construction system by the stakeholders in the construction sector. In order to contribute to the increase of scientific knowledge in this area, this study presents the experimental analysis and simulation of the thermal performance of the Trombe wall in the real weather conditions of the city of Vila Real. The experimental analysis included the design, construction, instrumentation and monitoring of an experimental device consisting of a test cell with a Trombe wall. At this stage it was possible to analyze the temperature values obtained in the massive wall, in the air box and at the air vents of the Trombe wall, affected or not by shading devices. In addition to the experimental analysis a dynamic calculation methodology of the thermal performance of the Trombe wall was also applied. This methodology was implemented in MatLab and allowed the calculation of the total gains through this system. This analysis allowed the definition of the periods of appropriate operation of the ventilation system and of the exterior shading device for the heating and cooling seasons, as well as during the various periods the day. The scientific work developed in this thesis is a valuable contribution to a better understanding of the thermal performance of the Trombe wall, which will provide an incentive for its main application in new and existing buildings.
The need to reduce energy consumption in buildings requires solutions to improve the energy performance of new and existing buildings. One way to achieve this objective is the integration of more sustainable solutions, such as passive solar systems. The use of solar energy is a very old technique, but nowadays its use is no longer such a common practice in construction, especially in what concerns the use of indirect gain passive solar systems, such as the Trombe wall. Its integration into the building envelope in Portugal is still rare, because of the lack of information about its energy performance and its construction system by the stakeholders in the construction sector. In order to contribute to the increase of scientific knowledge in this area, this study presents the experimental analysis and simulation of the thermal performance of the Trombe wall in the real weather conditions of the city of Vila Real. The experimental analysis included the design, construction, instrumentation and monitoring of an experimental device consisting of a test cell with a Trombe wall. At this stage it was possible to analyze the temperature values obtained in the massive wall, in the air box and at the air vents of the Trombe wall, affected or not by shading devices. In addition to the experimental analysis a dynamic calculation methodology of the thermal performance of the Trombe wall was also applied. This methodology was implemented in MatLab and allowed the calculation of the total gains through this system. This analysis allowed the definition of the periods of appropriate operation of the ventilation system and of the exterior shading device for the heating and cooling seasons, as well as during the various periods the day. The scientific work developed in this thesis is a valuable contribution to a better understanding of the thermal performance of the Trombe wall, which will provide an incentive for its main application in new and existing buildings.
Descrição
Palavras-chave
Parede de trombe Parede de trombe - Desempenho térmico Parede de trombe - Construção Reabilitação de edifícios - Parede de trombe