Análise da incorporação de Materiais de Mudança de Fase (PCMs) em edificações de escritório naturalmente ventiladas para Viçosa/MG

Autores

DOI:

https://doi.org/10.46421/entac.v19i1.2113

Palavras-chave:

PCM, Escritório, Simulação termoenergética, EnergyPlus, Conforto térmico

Resumo

Os PCMs funcionam como materiais armazenadores de energia na forma de calor latente e possuem potencial para aumentar o conforto térmico de usuários e eficiência energética de edificações. O objetivo desse artigo é analisar o uso de PCMs para o conforto em escritórios na cidade de Viçosa/MG. Para isso, foi utilizada simulação no EnergyPlus para materiais disponíveis no mercado considerado suas variações de instalação e da geometria do ambiente. A incorporação de PCMs apresentou melhorias no conforto e o tipo do PCM e a capacidade térmica das paredes da edificação se mostraram os fatores de maior impacto no desempenho.

Biografia do Autor

Matheus Menezes Oliveira, Universidade Federal de Viçosa

Mestre em Arquitetura e Urbanismo. Doutorando em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade Federal de Viçosa.

Caio de Carvalho Lucarelli, Universidade Federal de Viçosa

Mestre em Arquitetura e Urbanismo. Doutorando em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade Federal de Viçosa.

Raquel de Fátima Saith Marques, Universidade Federal de Viçosa

Graduanda em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade Federal de Viçosa

Thaís de Souza Magalhães, Universidade Federal de Viçosa

Graduanda em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade Federal de Viçosa

João Pedro Martins Pereira, Universidade Federal de Viçosa

Graduando em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade Federal de Viçosa

Joyce Correna Carlo, Universidade Federal de Viçosa

Doutorado em Engenharia Civil. Professora da Universidade Federal de Viçosa

Referências

AL-JANABI, A.; KAVGIC, M. Application and sensitivity analysis of the phase change material hysteresis method in EnergyPlus A case study. Applied Thermal Engineering. v.162, p. 114222, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2019.114222

AMERICAN SOCIETY OF HEATING REFRIGERATING AND AIR-CONDITIONING ENGINEERS, ASHRAE. Standard 55: Thermal environmental conditions for human occupancy. Atlanta, 2020.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TECNICAS. NBR 15220-3. Desempenho térmico de edificações - parte 3: Zoneamento bioclimáticos brasileiros e diretrizes construtivas para habitação unifamiliar de interesse social. Rio de Janeiro, 2005.

AUZEBY, M.; WEI, S.; UNDERWOOD, C.; TINDALL, J.; CHEN, C.; LING, H.; BUSWELL, R. Effectiveness of using phase change materials on reducing summer overheating issues in UK residential buildings with identification of influential factors. Energies, v. 9, n. 8, 2016. DOI: https://doi.org/10.3390/en9080605

BAI, L.; XIE, J.; FARID, M. M.; WANG, W.; LIU, J. Analytical model to study the heat storage of phase change material envelopes in lightweight passive buildings. Building and Environment, v. 169, p. 106531, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2019.106531

Ministério de Minas e Energia, Empresa de Pesquisa Energética - EPE. Balanço Energético Nacional 2021 – Ano base 2020. Relatório Síntese 2021. Brasília, DF: Ministério de Minas e Energia, 2021. 73 p. Disponível em: <https://www.epe.gov.br/pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/balanco-energetico-nacional-2021>. Aceso em: fev. 2022.

BRITO, A.; AKUTSU, M.; SALLES, E.; CASTRO, G. Características térmicas de materiais de mudança de fase adequados para edificações brasileiras. Ambiente Construído, v. 17, n. 1, p. 125–145, 2017. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/s1678-86212017000100128

ENERGYPLUS. Engineering reference. EnergyPlusTM Version 9.3.0 Documentation - Engineering Reference, p. 1744, 2020.

FERREIRA, A.; NÓVOA, P..; MARQUES, A. Multifunctional material systems: a state-of-the-art Review. Composite Structures, v. 151, p. 3-35, 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.compstruct.2016.01.028

GUIMARÃES, Í. B. Análises de incertezas e sensibilidade de arquivos climáticos e seus impactos em simulações computacionais termo energéticas. 2016. 95 f. Dissertação - Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2016.INTERNATIONAL ENERGY AGENCY. Energy technology perspectives 2017: Flagship report. [S. l.: s. n.], 2017. Available at: https://www.iea.org/reports/energy-technology-perspectives-2017.

MELO, Ana Paula; WESTPHAL, Fernando Simon; MATOS, Michele. Apostila Do Curso Básico Do Programa Energyplus. Florianópolis, p. 24, 2009. Available at: http://www.labeee.ufsc.br/sites/default/files/disciplinas/ECV4202_Apostila_EnergyPlus_0.pdf.

OLIVEIRA, M. M.; CARLO, J. C. Avaliação do conforto térmico e renovação de ar em ambientes com chaminés solares. Ambiente Construído, v. 21, n. 1, p. 293–314, 2021.

RUBITHERM GMBH. Rubitherm Phase Change Materials. Disponível em: < https://www.rubitherm.eu/>. Acesso em: 23/01/2022.

SAFFARI, M.; DE GRACIA, A.; FERNÁNDEZ, C.; CABEZA, L. F. Simulation-based optimization of PCM melting temperature to improve the energy performance in buildings. Applied Energy, v. 202, p. 420–434, 2017. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.apenergy.2017.05.107

SHARMA, V.; RAI, A. C. Performance assessment of residential building envelopes enhanced with phase change materials. Energy and Buildings, v. 208, p. 109664, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2019.109664

SONG, M.; NIU, F.; MAO, N.; HU, Y.; DENG, S. Review on building energy performance improvement using phase change materials. Energy and Buildings, v. 158, p. 776–793, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2017.10.066

TABARES-VELASCO, P.; CHRISTENSEN, C.; BIANCHI, M. Verification and validation of EnergyPlus phase change material model for opaque wall assemblies. Building and Environment, v. 54, p. 186-196, 2012. DOI: 10.1016/j.buildenv.2012.02.019.

ÜRGE-VORSATZ, D.; CABEZA, L.; SERRANO, S.; BARRENECHE, C.; PETRICHENKO, K. Heating and cooling energy trends and drivers in buildings. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 41, p. 85–98, 2015. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.rser.2014.08.039.

WAHID, M. A.; HOSSEINI, S. E.; HUSSEN, H. M.; AKEIBER, H. J.; Saud, S. N.; Mohammad, A. T. An overview of phase change materials for construction architecture thermal management in hot and dry climate region. Applied Thermal Engineering, v. 112, p. 1240–1259, 2017. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2016.07.032

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Publicado

2022-11-07

Como Citar

MENEZES OLIVEIRA, Matheus; DE CARVALHO LUCARELLI, Caio; DE FÁTIMA SAITH MARQUES, Raquel; MAGALHÃES, Thaís de Souza; PEREIRA, João Pedro Martins; CARLO, Joyce Correna. Análise da incorporação de Materiais de Mudança de Fase (PCMs) em edificações de escritório naturalmente ventiladas para Viçosa/MG. In: ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 19., 2022. Anais [...]. Porto Alegre: ANTAC, 2022. p. 1–11. DOI: 10.46421/entac.v19i1.2113. Disponível em: https://eventos.antac.org.br/index.php/entac/article/view/2113. Acesso em: 21 nov. 2024.

Edição

Seção

(Inativa) Conforto Ambiental e Eficiência Energética

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