Coeficiente de transferência de calor (U)
Introdução
Em geral
Transmitância térmica (U, mas também chamada de Valor U em alguns lugares) é a medida do calor que flui por unidade de tempo e superfície, transferido através de um sistema construtivo"), formado por uma ou mais camadas de material, com faces planas paralelas, quando há um gradiente térmico de 1 °C (ou 1K) de temperatura entre os dois ambientes que ele separa.[1].
No Sistema Internacional é medido em unidades W/m²K ou em W/m²°C. O seu valor inclui as resistências térmicas superficiais das faces do elemento construtivo, ou seja, reflete a capacidade de transmissão de calor de um elemento construtivo na sua posição real no edifício. Quanto menor for o valor U, menor será o fluxo de energia entre ambas as faces e, portanto, melhores serão as capacidades de isolamento do elemento de construção. No caso de janelas, depende do nível do perfil e do isolamento do vidro.
Conceito
É utilizado para expressar a capacidade isolante de um determinado elemento construtivo formado por uma ou mais camadas de materiais. Do ponto de vista físico é a quantidade de energia que flui, em unidade de tempo, através de uma área superficial unitária do elemento, quando existe um gradiente térmico unitário. É o inverso da resistência térmica.
Ao contrário da condutância, inclui efeitos de filme por ser considerado um elemento construtivo numa situação real. Sua expressão matemática é:
ser:.
Em que a resistência térmica de cada camada é:.
ser.
A transmitância térmica é utilizada na construção para calcular as perdas (no inverno) ou ganhos (no verão) de energia térmica. Para calcular sistemas de aquecimento, em qualquer uma das suas formas, o ponto de partida é determinar a quantidade de energia que deve ser fornecida a cada um dos espaços habitados na unidade de tempo (potência) para manter uma determinada temperatura (temperatura de conforto). Esta potência deve compensar as perdas de calor devidas aos elementos construtivos que separam os espaços aquecidos do exterior ou de qualquer outro ambiente de temperatura inferior, perdas que são função da transmitância de cada um dos elementos separadores e da diferença entre a temperatura interior e exterior de cálculo, ou seja, dependem da transmitância dos elementos que definem o ambiente a aquecer ou, o que é o mesmo, dependem do isolamento dos elementos construtivos.
Estas cargas, na estação quente seriam lucros, mas no caso do arrefecimento estes ganhos de transmissão são uma pequena parte dos lucros do edifício, uma vez que outras questões importantes devem ser acrescentadas (luz solar, cargas internas, calor latente...).
Para determinar as potências de aquecimento ou arrefecimento necessárias, as cargas de ventilação devem ser adicionadas a estas cargas.
Referências
- [1] ↑ Alan H. Cromer, Julián Fernández Ferrer, (1986), Física en la Ciencia y en la Industria - Página 314.