Absortâncias e emitâncias efetivas de superfícies: um método para estimá-las, um modelo experimental e exemplos de suas importâncias

Abstract

Imperfeições, saliências e reentrâncias existentes nas superfícies típicas das edificações constituem obstáculos que podem alterar significativamente o comportamento delas em relação aos fluxos por radiação. Além de ampliar a área efetiva de troca de calor, criam sombras e reflexões, que não ocorreriam em. Assim, os procedimentos de cálculo, ao invés de considerar as superfícies perfeitamente lisas e planas, deveriam aplicar correções nas propriedades radiativas das superfícies. Denominam-se efetivas as absortâncias e emitâncias que resultam dessas correções. O presente artigo apresenta um método simples desenvolvido para avaliar essas influências e exemplifica a importância das correções acima mencionadas, apresentando resultados de simulações elaboradas no programa EnergyPlus para uma edificação de geometria simples, submetida ao longo de 1 ano ao clima da cidade de Brasília. Adotando-se absortâncias e emitâncias efetivas, os resultados das simulações revelam diferenças de até 2,8 ºC nas temperaturas internas do ar em relação às obtidas desprezando-se as influências que as ondulações das telhas exercem sobre os fluxos radiantes. Considerando o uso de condicionadores de ar, essa diferença pode representar uma variação de cerca de 30% nas estimativas de consumo de energia.Building surfaces usually have bumps and hollows that can significantly change their behaviour in relation to radiant flow. Therefore, the usual calculation procedures, instead of adopting the simplification that all surfaces of a construction are perfect plans, should apply corrections in the radiative properties of those surfaces. The effective absorptances and emittances resulting from those surface irregularities should be considered. This paper presents a simple method to evaluate those influences and exemplifies the importance of such aspects, presenting results of simulations developed in EnergyPlus for a simple geometry building, over a one-year period, in the city of Brasilia. Adopting effective absorptances and emittances, simulation results show differences of up to 2.8 ºC in the internal air temperature, compared to those obtained ignoring the influences that the ripples of the tiles have on radiant flows. Considering the use of air conditioners, this could represent up to 30% variation in the energy consumption estimate.