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TitleIdentificação do tipo e quantidade de PCM adequado ao clima Português : Lisboa
Other titlesIdentification type and quantity of PCM appropriate to portuguese climate : Lisbon
Author(s)Durães, Tiago Bruno Duarte
Advisor(s)Silva, Sandra Monteiro
Issue date2013
Abstract(s)Atualmente grande parte da energia consumida é proveniente de combustíveis fósseis. Estes são responsáveis por libertar para a atmosfera gases com efeito de estufa responsáveis pelo aquecimento global. Sendo os combustíveis fosseis um recurso finito é necessário preserva-lo e encontrar alternativas à sua utilização, principalmente no sector dos edifícios que é atualmente responsável por cerca de 40% do consumo total de energia na Europa. Uma vez que parte da energia consumida pelos edifícios é para o aquecimento e arrefecimento do ambiente interior torna-se necessário encontrar soluções para reduzir o consumo de energia com os sistemas de climatização mantendo ou aumentando o nível de conforto e bem-estar dos ocupantes. Com o objetivo de reduzir o consumo de energia com a climatização tem sido estudada a aplicação de materiais de mudança de fase (PCM) nos edifícios. Os PCM são materiais com a capacidade de alterar o seu estado físico para uma determinada gama de temperaturas, absorvendo ou libertando calor para o meio envolvente. O objetivo deste trabalho é estudar qual o tipo, a quantidade e o local de aplicação de PCM mais adequado ao clima Português, mais concretamente para a zona de Lisboa. Assim, simulou-se, com recurso ao programa EnergyPLus, o desempenho térmico de dois edifícios, com e sem a incorporação de PCM nas suas soluções construtivas. Numa primeira fase simulou-se um edifício com uma geometria simplificada com o objetivo de conhecer qual o tipo, a quantidade e o local de aplicação de PCM mais adequado ao clima em análise. Posteriormente, numa segunda fase aplicou-se a um edifício de habitação unifamiliar, com um sistema de climatização com 100% de eficiência, a solução definida na primeira fase como sendo a melhor solução. Assim, foi possível comparar as necessidades energéticas do edifício com e sem PCM. Concluiu-se que a utilização de PCM é vantajosa na estação de arrefecimento mas desvantajosa na estação de aquecimento, porque a temperatura de fusão não é atingida, acarretando um aumento com os custos com sistemas de aquecimento.
Currently most of the consumed energy comes from fossil fuels. And these are responsible for the release of greenhouse gases to the atmosphere. Considering that fossil fuels are an ending resource, it is thus necessary to preserve them and find an alternative to its use, mainly in the building sector which is responsible for the use of 40% of the total consumption of energy in Europe. Part of the energy used by buildings is to cool or heat the indoor atmosphere. So, it is necessary to find solutions to reduce the energy consumption with the acclimatization equipment by keeping or improving the level of comfort and well-being of the users. In order to reduce the consumption of energy with acclimatization, the application of phase change materials (PCM) in the buildings has been studied. The PCM materials have the capacity to change its physical status to a certain range of temperatures, by absorbing or releasing heat to the surrounding environment. The objective of this work is to study the most appropriate PCM to the Portuguese climate, more specifically to the Lisbon area, concerning the type, the quantity and area of application. Therefore, by using the EnergyPlus program, there is a simulation of the thermal performance of two buildings, with and without incorporation of PCM in the constructing solutions. In the first phase, there is a simulation in a simplified geometry building to understand the PCM type, the quantity and area of application, according to the climate characteristics of the studied area. Later, in a second phase, the process is applied to a unifamily house building with a 100% acclimatization efficiency and the solution presented in the first phase is the best option. So, it is possible to compare the energetic needs with and without PCM. It is concluded that the PCM use is advantageous in the cooling seasons but it is disadvantageous in the heating seasons because the melting temperature is not reached resulting in an increases with the costs of heating systems.
TypeMaster thesis
DescriptionDissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil (área de especialização em Perfil de Construções)
URIhttp://hdl.handle.net/1822/31138
AccessOpen access
Appears in Collections:BUM - Dissertações de Mestrado Integrado
C-TAC - Dissertações de Mestrado

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