Analysis of the influence of humidity on the consumption of air conditioning of thermally insulated building

Authors

DOI:

https://doi.org/10.46421/encac.v17i1.4112

Keywords:

Umidade, Consumo energético, Ferramentas computacionais

Abstract

The presence of moisture in building envelope materials can change the internal characteristics of comfort and energy consumption of indoor environments. Moisture study is essential for the correct sizing of air conditioning systems and for more accurate prediction of electricity consumption. Therefore, this article aims to present the dehumidification consumption of tight and well insulated residential buildings, comparing 7 dehumidification strategies. The analysis was developed using the Passive House Planning Package (PHPP) tool, with a building that meets the requirements of the Standard Passive House certification, based on the definition of several analysis scenarios which could reduce dehumidification energy consumption. The scenarios under analysis considered nocturnal mechanical ventilation, nocturnal window opening, and nocturnal ventilation flow variation. Regarding the results, the lowest flow rates tested, which allow the maintenance of indoor air quality, obtained the best results in terms of cooling energy consumption, involving sensible and latent heat. Another aspect that was evident in the simulations is the weight of the dehumidification process in the general context of artificial air conditioning energy consumption in the summer period; dehumidification was responsible for 54.3% of the total cooling consumption, which highlights the importance of latent heat in the full context.

Author Biographies

Luciane Andreola Beber, Universidade Federal de Pelotas

Mestranda em Arquitetura e Urbanismo no Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo (PROGRAU) da Universidade Federal de Pelotas (UFPEL).

Luiza Coutinho Bernardes, Universidade Federal de Pelotas

Mestre em Arquitetura e Urbanismo do programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo (PROGRAU) da Universidade Federal de Pelotas (UFPEL). Doutoranda em Engenharia Mecânica no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica (PPGEM) da Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR).  

Eduardo Grala da Cunha, Universidade Federal de Pelotas

 

 

Nathan Mendes, Pontifícia Universidade Católica do Paraná

Professor Titular da Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR).

References

AZEVEDO, J. D. L. Sistemas dedicados ao tratamento do ar de renovação no condicionamento de ar. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica). Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2013.

BOGO, A.; PIETROBON, C. E.; BARBOSA, M. J.; GOULART, S.; PITTA, T.; LAMBERTS, R. Bioclimatologia Aplicada ao Projeto de Edificações. Núcleo de Pesquisa em Construção Civil, Departamento de Engenharia Civil. Universidade Federal de Santa Catarina, 1994.

CAMARGO, J. R. Sistemas de resfriamento evaporativo e evaporativo-adsortivo aplicados ao condicionamento de ar. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica). Faculdade de Engenharia do Campus de Guaratinguetá, Universidade Estadual Paulista, Guaratinguetá, 2003.

CIB W040. Heat, air and moisture transfer terminology: Parameters and concepts. CIB - W040, p. 50, 2012.

CRUZ, A. M. J., GALVEZ, J. M. Modelagem, simulação e controle de um processo desumidificador dessecante multimalha. Proceeding Series of the Brazilian Society of Applied and Computational Mathematics. v. 1, n. 1, 2013.

DIN - Deutsches Institut Für Normung, ISO – International Organization for Standardization, DIN ISO 5016-1. Energetische bewertung von gebauden – Energiebedarf für Heizing und Kühlung, IOnnentemperaturen sowie fühbare und latent Heizlasten – Teil 1: Berechnungesverfahren. Ausgabe 2018-4, DIN, Berlin, 2018.

EN ISO INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION, EN ISO 13790. Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden – Berechnung des Haizzenergiebedarfs. Deutsch Fassung EN ISO 13790: 2004.

GONZALES, F. D.; OLIVEIRA, D. L.; AMARANTE, M. S. Patologias na construção civil. Revista Pesquisa e Ação, v. 6, n. 1, 2020.

HENS, H. L. S. C. EBC. Annex 41 - Whole Building Heat-Air-Moisture Response. United Kingdom, 2013

HENS, H. L. S. C. Combined heat, air, moisture modelling: A look back, how, of help? Building and Environment, v. 91, p. 138-151, 2015.

MENDES, N. Modelos para Previsão da Transferência de Calor e de Umidade em Elementos Porosos de Edificações. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, p. 1–219, 1997.

MENDES, N.; WINKELMANN, F. C.; LAMBERTS, R.; PHILIPPI, P. C. Moisture effects on conduction loads. Energy and Buildings, v. 35, n. 7, p. 631–644, 2003.

NASCIMENTO, M. L. M. Aplicação da simulação higrotérmica na investigação da degradação de fachadas de edifícios. Dissertação (Mestrado em Estruturas e Construção Civil). Faculdade de Tecnologia, Universidade de Brasília, 2016.

PASSIVE HOUSE INSTITUT. PHPP - Passive House Planning Package. Version 10. Germany, 2021.

PASSIPEDIA. Passipedia – The Passive House Resource. Disponível em: <https://passipedia.org/>. Acesso: dia 19 de abril de 2023.

STERLING, T. D.; COLLETT, C.; RUMEL, D. A epidemiologia dos "edifícios doentes". Revista de Saúde Pública, v. 25, n. 1. p. 56-63. São Paulo, 1991.

ZANONI, V. A. G. Influência dos agentes climáticos de degradação no comportamento higrotérmico de fachadas em Brasília. Tese (Doutorado em Arquitetura e Urbanismo). Universidade de Brasília, 2015.

ZINA, C. M. Atributos de Desempenho Ambiental: Uma ferramenta de apoio para Projetos Residenciais. Dissertação de Mestrado. Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo, Universidade de Brasília, 2020.

Published

2023-10-26

How to Cite

BEBER, Luciane Andreola; BERNARDES, Luiza Coutinho; CUNHA, Eduardo Grala da; MENDES, Nathan. Analysis of the influence of humidity on the consumption of air conditioning of thermally insulated building. In: ENCONTRO NACIONAL DE CONFORTO NO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 17., 2023. Anais [...]. [S. l.], 2023. DOI: 10.46421/encac.v17i1.4112. Disponível em: https://eventos.antac.org.br/index.php/encac/article/view/4112. Acesso em: 21 nov. 2024.

Issue

Section

5. Eficiência Energética

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