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Climatização

Código: LTE31128     Sigla: CL

Áreas Científicas
Classificação Área Científica
OFICIAL Termodinâmca Aplicada

Ocorrência: 2021/2022 - 1S

Ativa? Sim
Unidade Responsável: Departamento de Engenharia Mecânica
Curso/CE Responsável: Licenciatura em Tecnologias de Energia

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla Nº de Estudantes Plano de Estudos Anos Curriculares Créditos UCN Créditos ECTS Horas de Contacto Horas Totais
LTE 18 Plano de Estudos 3 - 6 75 162

Docência - Responsabilidades

Docente Responsabilidade
José Vaz Afonso Responsável

Docência - Horas

Ensino Teórico-Prático: 3,00
Ensino Prático e Laboratorial: 2,00
Tipo Docente Turmas Horas
Ensino Teórico-Prático Totais 1 3,00
José Vaz Afonso 3,00
Ensino Prático e Laboratorial Totais 1 2,00
José Vaz Afonso 2,00

Língua de trabalho

Português

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.

Resultados de aprendizagem e competências

No final da lecionação da disciplina, os alunos deverão ser capazes de:
- Identificar os limites das condições do conforto humano;
- Encontrar na legislação em vigor a informação de que necessitam relativamente a requisitos aplicáveis a equipamentos e sistemas de climatização, bem como quais as funções a desempenhar por cada um dos diversos técnicos reconhecidos;
- Escolher e fundamentar uma escolha de um equipamento ou sistema para uma instalação;
- Conhecer o modo de funcionamento dos sistemas e equipamentos;
- Dimensionar os principais elementos de um sistema.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

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.

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.

Bibliografia Obrigatória

Luís Roriz; Climatização, Concepção, instalação e condução de sistemas, Edições Orion, 2006
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

Bibliografia Complementar

Luiz Roriz, Fernando Lourenço; Sistemas Hidráulicos - Aquecimento Ambiente e Águas Sanitárias

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

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.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação Peso (%)
Participação presencial 10,00
Teste 40,00
Trabalho escrito 30,00
Trabalho laboratorial 20,00
Total: 100,00

Componentes de Ocupação

Designação Tempo (Horas)
Estudo autónomo 36,00
Frequência das aulas 54,00
Trabalho escrito 60,00
Trabalho laboratorial 12,00
Total: 162,00

Obtenção de frequência

Frequência mínima às aulas: 80%

Fórmula de cálculo da classificação final

CF = 0,4 x MNT + 0,3 x TR + 0,2 x LAB + 0,1 x ASS


CF = Classificação Final

MNT - Média da nota dos 2 testes

TR – Trabalhos de grupo ou individuais com apresentação

LAB - Média da nota dos ensaios laboratoriais

ASS - Nota de assiduidade

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