Transmissão de calor em regime periodico : efeito da inércia térmica em fechamentos opacos

Resumo: Esta pesquisa representa uma contribuição à área de conforto térmico e de eficiência energética de edificações. Seu objetivo essencial foi descrever analiticamente o fenômeno da inércia térmica em fechamentos opacos de edificações em Campinas, SP. Caracterizou-se os dias típicos de projeto através das temperaturas sol-ar e de seus índices de transparência, e obteve-se valores horários de radiação solar incidente a partir de dados de horas de insolação diária. A abordagem da inércia térmica baseou-se em soluções periódicas para a equação diferencial parcial de condução de calor, em uma dimensão, por meio de séries de Fourier, com período de vinte e quatro horas. Como resultado, apresentou-se dados quantitativos locais da influência de parâmetros climáticos e termofísicos sobre este fenômeno. Conclui-se que a seleção de sistemas construtivos para os fechamentos opacos de edificações locais deve basear-se em seu efeito sobre a carga térmica de resfriamento, na sua capacidade de nivelamento dos picos de carga térmica e na sua conseqüência sobre o dimensionamento de eventual equipamento de condicionamento térmico ativo. Neste sentido, benefícios energéticos são possíveis através do uso da inércia térmica como técnica solar passiva em paredes externas e coberturas de edificações locais.Abstract: This research is a contribution to thermal comfort and energy efficiency of buildings. Its primary aim was to present an analytical description of the thermal inertia phenomenon in opaque envelope components of buildings of the area of Campinas, Brazil. Thermal inertia has been addressed using periodic solutions for the one-dimensional partial differential equation of heat conduction, by means of Fourier analysis for twenty-four hours period. As result, quantitative data were presented in order to show the influence of climatic and thermophysical parameters on the phenomenon. It was concluded that the selection of local opaque envelope components should be based in their effect on cooling loads, in their ability for thermal load leveling and on the consequence for an eventual air-conditioning system. In this sense, it is possible to obtain energy savings by using thermal inertia as a passive solar technique for external walls and roofs of local buildings