Aplicação de ferramentas de cálculo numérico de transferência de calor para responder à indústria

Abstract

O presente relatório tem como finalidade descrever as atividades executadas no âmbito do estágio curricular do Mestrado em Engenharia Civil realizado no Instituto de Investigação e Desenvolvimento Tecnológico para a Construção, Energia, Ambiente e Sustentabilidade (Itecons) sediado em Coimbra.O enfoque principal deste trabalho foi estudar situações de transferência de calor em soluções construtivas, dando-se particular atenção a situações de pontes térmicas lineares. Para este efeito, foram utilizados softwares de cálculo numérico de transferência de calor seguindo as normas internacionais EN ISO 10211:2017 e EN ISO 10077:2017. Numa primeira fase procedeu-se a verificação do método utilizando casos conhecidos. De seguida foi realizada a identificação de um conjunto de pormenores de soluções construtivas para os quais interessava conhecer o coeficiente de transmissão térmica linear para posterior publicação em catálogo. Este catálogo está disponível para consulta por parte de projetistas e peritos qualificados no âmbito do Sistema Nacional de Certificação Energética. Visando diversificar o Catálogo de pontes térmicas lineares do Itecons, foram selecionadas diversas ligações e a partir destas escolhas, variaram-se alguns parâmetros com a finalidade de obter os respetivos coeficientes de transmissão térmica. Estes novos valores obtidos foram então organizados e serão futuramente adicionados ao Catálogo do Itecons. Desta maneira, um utilizador ao consultar o catálogo referido acima, terá uma maior variedade de ligações analisadas e desta forma poderá selecionar a solução que mais se assemelha a que procura, obtendo assim um valor de coeficiente de transmissão térmica linear muito próximo do valor real.Numa segunda fase dos trabalhos realizados, foram quantificadas as pontes térmicas lineares presentes em diversos modelos de portas constituídas por vãos envidraçados e painéis opacos com o auxílio de um software adequado para tal tarefa. O objetivo desta atividade passava-se por fornecer aos clientes análises térmicas detalhadas de novas soluções de portas que os mesmos estavam a desenvolver e, mais uma vez, quantificar as pontes térmicas presentes, neste caso, na ligação entre o envidraçado e o painel opaco.

The purpose of this report is to describe the activities carried out within the scope of the curricular internship of the master’s in civil engineering carried out at the Institute for Research and Technological Development in Construction, Energy, Environment and Sustainability (Itecons) based in Coimbra.The focus of this work was to study heat transfer situations in constructive solutions, giving particular attention to situations of linear thermal bridges. For this purpose, heat transfer numerical calculation software was used following the international standards EN ISO 10211:2017 and EN ISO 10077:2017. In a first phase, the method was verified using known cases. Next, a set of details of constructive solutions was identified for which it was important to know the coefficient of linear thermal transmission for later publication in a catalogue. This catalogue is available for consultation by designers and qualified experts within the scope of the National Energy Certification System.In order to diversify the Itecons Linear Thermal Bridges Catalogue, several connections were selected and from these choices, some parameters were varied in order to obtain the respective thermal transmission coefficients. These new values obtained were then organized and will be added to the Itecons Catalogue in the future. In this way, a user, when consulting the catalogue mentioned above, will have a greater variety of connections analyzed and, in this way, he will be able to select the solution that most resembles what he is looking for, thus obtaining a value of linear thermal transmission coefficient very close to the real value.In a second phase of the work carried out, the linear thermal bridges present in several models of doors made up of glazed openings and opaque panels were quantified with the aid of a suitable software for this task. The objective of this activity was to provide customers with detailed thermal analysis of new door solutions that they were developing and, once again, quantify the thermal bridges present, in this case, in the connection between the glazing and the opaque panel.