Rendimento de aquecimentos

[antonio jardim]

mauri :

gostava de enviar um artigo com a maneira de se
calcular rendimentos de aquecimento.
é possivel indicarem-me um "mail" ou como fazer ??

sds.
jardim

[mauri]

olá
enviada mp.
cump.

[mauri]

enviado por antónio jardim:

usei com sucesso o método anexo para determinar, apenas com um termómetro digital
(300 º c), uma balança de alguma precisão (1 gr) e um balde de 5 litros, o rendimento
das minhas salamandras com várias aberturas de registo e combustiveis.
acho que, dada a confusão introduzida por muitos, deve ser util para grande parte dos
nossos colegas. se achar que sim agradecia o publicasse junto com os diagramas explicativos.

determinação expedita aproximada do rendimento do conjunto fornalha de
aquecimento de ar ambiente ou salamandra e respectivas chaminés

1 – introdução

as salamandras são um equipamento bastante usado para aquecimento do ar ambiente
por convecção/radiação onde, para alem do corpo do equipamento, a transmissão de
calor pela chaminé (no seu troço util) é significativa. estão actualmente a adquirir uma
importância crescente visto usarem em geral combustiveis endógenos. ao determinar as
suas caracteristicas não se pode (deve) portanto apenas incidir no equipamento em si mas
sim tal como instalado, o que pressupõe uma parte importante da chaminé (até à placa).

o problema principal na determinação do rendimento de uma salamandra e da parte
radiante util (~ 2,5 m) da sua chaminé está na determinação de qual a energia que é
removida pelos fumos. isto porque, se é relativamente fácil determinar a energia
consumida, por exemplo por hora, já é quase impossivel não laboratorialmente ou sem
grande margem de erro, determinar quer a energia radiante e convectiva transmitida ao
ambiente (energia util de aquecimento), quer a que é perdida para a atmosfera pela
chaminé. esta ultima ainda seria minimamente possivel determinar medindo a
temperatura e caudal de saída dos fumos e conhecendo o seu calor especifico mas,
exceptuando a temperatura que é mais estável, qualquer das outras medições e valores
obtidos são bastante duvidosos e sujeitos a erros grosseiros.
este método pretende assim apenas determinar praticamente o rendimento de uma
fornalha ou samandra de forma razoavelmente aproximada. as unidades utilizadas
nos calculos têm de ser obviamente coerentes sendo as indicadas apenas uma sugestão.

2 – instalação simples

numa instalação simples como abaixo indicado as formulas base são :
h1 = h2 + h3 (kcal/hr)
h1 = q1(combustivel)*pci1(combustivel) – conhecido (kg/hr)(kcal/kg)
h2 = energia fornecida ao ambiente – desconhecido (kcal/hr)
h3 = q3(fumos)*ce3(calor especifico)*(t3-t1) – dificil de determinar (kg/hr)
(kcal/kg/ºc)(ºc)

o rendimento térmico será portanto = 100*h2/h1 (%)

3 – instalação com medição :

numa instalação com medição como abaixo indicado as formulas base são :
h1 = h2 + h3 + h4 (kcal/hr)
h1 = q1(combustivel)*pci1(combustivel) – conhecido (kg/hr)(kcal/kg)
h2 = energia fornecida ao ambiente – desconhecido (kcal/kg)
h3 = q3(fumos)*c3(calor especifico)*(t3r-t1r) – dificil de determinar (kg/hr)
(kcal/kg/ºc)(ºc)
h4 = q4(liquido)*c4(calor especifico liquido)*(t5r - t4r) – facil de determinar
(kg/hr)(kcal/kg/ºc)(ºc)

se considerarmos simplificadamente que o valor q3*c3 é constante dentro da gama
de temperaturas e caudais em causa, podemos usar a simplificação :



h4 + q3*c3* (t6-t3) = q3*c3*(t6r – t3r), que não ignora a energia emitida
pelo troço entre as tomadas de temperatura t6 e t 3, (embora simplificando e
sobrestimando), calculando portanto h4 e calculando q3*c3 = h4 / (t6r-t3r-t6+ t3)
obtem-se h3 e subsequentemente h2. de notar que t6r e t6 são em geral muito
semelhantes pelo que a fórmula acima pode tomar a forma q3*c3 = h4/(t3-t3r).

o rendimento térmico (só de aquecimento ambiente) será portanto = 100*h2/h1 (%)
o rendimento térmico global será portanto = 100*(h2 + h4)/h1 (%)

nota : a instalação de medição pode ser definitiva se, por exemplo, se decidir usar como
liquido água a aquecer para aqs ou fluido térmico para um termo-acumulador.

4 – extrapolação para o primeiro caso.

aqui e continuando com a simplificação, ou seja q3*ce3= constante, ignorando
alterações que se produzirão sempre no caudal ou no valor de c3 com a anulação
de h4 ( fechando por exemplo as valvulas do permutador ) podemos usar as formulas
do ponto 2 acima e completar os cálculos.

no nosso sistema com salamandras, (das quais já temos cerca de 250 instaladas), os
valores médios obtidos para rendimentos foram :
h2/h1 (só aquecimento ambiente) ~ 68 %
h2/h1 (aquecimento ambiente mas com recuperador) ~ 65 %
(h2+h4)/h1 (rendimento global com recuperador) ~ 79 %

nota : pode isolar-se a parte superior da chaminé e o recuperador, evitando assim a
dispersão inutil de energia e aumentando a tiragem e segurança, mas tendo sempre o
cuidado de não isolar nenhuma parte util da chaminé.

antónio jardim

detentor da patente “salamandra a casca de pinha”, de alimentação automatica
por gravidade com casca de frutos secos granulada (pinha, amendoa etc.) ou “pellets”.

Salamandras 12 - croquis calculo_Model.jpg (44.23 KiB) Visto 5322 vezes

Salamandras 12 - croquis calculo_A4.jpg (33.56 KiB) Visto 5322 vezes

[ventoinhas]

ora bem vou aproveitar este topico para espor uma opiniao e dizer o que julgo ser verdade.
este ano em janeiro cheguei a uma casa no baixo alentejo que tem5 peças paredes de pedra 60cm de largo rebocadas a cimento ,tecto rampantes(dala) tambem rebocados a cimento ,janelas alu percianas de rolo ( ja isoladas com esferovite no interior ), chao de ladrilhos .isto para dizer que é o mais vulgar na zona e tambem que em termos de isolaçao é o caus nao é bem assim pois antigamente as telhas eram à vista e por vezes viamse as estrelas.
nessa casa tem um recuperador de calor na ponta da casa e um tubo a soprar o calor quando a temperatura do ar atinge temperatura soperior à programada no termoestato.
ora bem qundo cheguei a temperatura ambiente eram de 12° e bastante humidade (sençaçao de desconforto) ao fim de dois dias de queimar lenha continuamente24/24
a sençasao de humidade desapareceo e a temperatura montou até 16° 14° na casa de banho (forrada completamente por azulejos).apesar do esforço e de queimar sempre bastante lenha para que o tubo soprasse ar quente continuamente foi impossivel paçar dos 16°.
é a partir daqui que gostava de trocar as voças opinioes.
1 se a casa tivesse as paredes revestidas com materiais isolantes teria conseguido elevar a temperatura ?
2 se os tectos em vez de rampantes fossem direitos o volume de ar a aqueçer era menor teria vantagens?
para nao desperdiçar as calorias em caso de obras previligiar quais ? quaois as mais urgentes?

[NunoM]

ora bem vou aproveitar este topico para espor uma opiniao e dizer o que julgo ser verdade.
este ano em janeiro cheguei a uma casa no baixo alentejo que tem5 peças paredes de pedra 60cm de largo rebocadas a cimento ,tecto rampantes(dala) tambem rebocados a cimento ,janelas alu percianas de rolo ( ja isoladas com esferovite no interior ), chao de ladrilhos .isto para dizer que é o mais vulgar na zona e tambem que em termos de isolaçao é o caus nao é bem assim pois antigamente as telhas eram à vista e por vezes viamse as estrelas.
nessa casa tem um recuperador de calor na ponta da casa e um tubo a soprar o calor quando a temperatura do ar atinge temperatura soperior à programada no termoestato.
ora bem qundo cheguei a temperatura ambiente eram de 12° e bastante humidade (sençaçao de desconforto) ao fim de dois dias de queimar lenha continuamente24/24
a sençasao de humidade desapareceo e a temperatura montou até 16° 14° na casa de banho (forrada completamente por azulejos).apesar do esforço e de queimar sempre bastante lenha para que o tubo soprasse ar quente continuamente foi impossivel paçar dos 16°.
é a partir daqui que gostava de trocar as voças opinioes.
1 se a casa tivesse as paredes revestidas com materiais isolantes teria conseguido elevar a temperatura ?

provalvelmente, sim.

2 se os tectos em vez de rampantes fossem direitos o volume de ar a aqueçer era menor teria vantagens?

sim.

para nao desperdiçar as calorias em caso de obras previligiar quais ? quaois as mais urgentes?

um tecto falso.

[Ferra]

boas
como não faço ideia do que é um tecto rampantes(dala) concordo com o nunom na questão do tecto falso devidamente isolado (claro que tendo um tecto mais baixo, logo menos volume, aquece mais e mais rapido). depois o facto das janelas serem de aluminio não quer dizer que estejam nas melhores condições pois os vedantes podem ter caido ou encolherem originando frinchas. por ter um recuperador não quer dizer que consiga aquecer toda a casa, pois também ele tem uma capaciade máxima e por mais que queime lenha nunca consegue queimar a necessária para suprir as perdas que a casa tem, fazendo com que esta nunca atinja a temperatura desejada.
mas diga-me lá o que é isso de tecto rampantes(dala)...

[ventoinhas]

obrigado a todos pelas dicas .o que queria dizer é que é uma placa inclinada e que soporta directamente as telhas do esterior. ha vinte anos julguei ser hutil o grande volume de ar e na altura pouco se via falar em isolaçoes e a mais a casa ja foi comprada assim.
ja agora se podessem adiantar qual a melhor forma de executar um tecto falso?
efectivamente as janelas teem 20 anos (usadas) e sao de vidro simples. se nao fossem as precianas quando fazem ventos fortes o ar sentesse soprar no interior.
quanto às paredes as peças ja sao mesmo muito pequenas derivado às grosuras das paredes de pedra.
alguem conhece um isolante fino que se poça aplicar nas paredes e que seja eficaz?

[Ferra]

então se é uma placa em princípio não terá frinchas pelo que haverá algumas perdas mas não serão as mais importantes...
se as janelas estão como descreve eu começaria por aí. arranjava os vedantes ou trocava as janelas. se não quer gastar muito eu ia pelos vedantes novos. a mão de obra ficava por minha conta, não sei como seria no seu caso...
no meu apartamento aconteceu-me o mesmo pois a minha sala dificilmente passava dos 17 graus. depois de ter adicionado isolante (pelúcia) nalguns pontos onde não existia passei a conseguir atingir os 20 já por diversas vezes. outra coisa que fiz foi fechar a chaminé de um fogão de sala que nunca usava. a diferença foi abismal na velocidade em que passei a conseguir aquecer a sala! não haverá uma chaminé por aí também, além da do recuperador?
para o tecto falso tem muitas hipóteses. pode arranjar aglomerado de cortiça e aplica-la directamente na placa ou pode fazer uma estrutura de suporte mais baixa e aplicar o enchimento que achar mais adequado com o isolamento por cima. esta opção obriga quase de certeza a aumentar os fios eléctricos dos candeeiros...
quanto ao isolamento das paredes existe uma espécie de pladur com esferovite por trás (creio que já foi exposto por aqui num tópico qualquer). ela apenas vai encher 3 ou 4 cm o que numa divisão não será muito... como penso que a sua casa será térrea terá de escolher uma opção hidrófoba por causa da humidade que quase de certeza sobe por essas paredes...
eu ia por fases e começava pelas janelas pois apesar de haver persianas as fugas continuam a existir. deixam é de ser tão perceptíveis...

[ventoinhas]

existe uma espécie de pladur com esferovite por trás (creio que já foi exposto por aqui num tópico qualquer). ela apenas vai encher 3 ou 4 cm.
hoje fui ver dois comercios da especialidade e ambos me aconselharam a cortiça de 4mm trouxe uma amostra para casa e botei uma jarra cheia de jelo em cima da cortiça
e efectivamente nao se sente o frio do outro lado . é que por ventura ja por ai ha alguem que tenha feito esta aplicaçao ? quais a s vantagens e os inconvenientes?

[Ferra]

hoje fui ver dois comercios da especialidade e ambos me aconselharam a cortiça de 4mm trouxe uma amostra para casa e botei uma jarra cheia de jelo em cima da cortiça
e efectivamente nao se sente o frio do outro lado . é que por ventura ja por ai ha alguem que tenha feito esta aplicaçao ? quais a s vantagens e os inconvenientes?

se é para aplicar nas paredes é capaz de ficar inestético... mas como disse, eu não começaria por aí...