Avaliação da determinação experimental do coeficiente de transmissão térmica com recurso à Termografia

Abstract

Na União Europeia (UE), quase 40% do consumo final de energia é atribuível à habitação. A Europa 2020 define como metas, que as emissões de gases com efeito estufa deve ser 20% menor, 20% da energia deve ser proveniente de fontes renováveis e um aumento da eficiência energética em 20%. Com estes objectivos definidos, considera-se importante um adequado conhecimento do consumo de energia em edifícios. De forma a compreender o desempenho térmico das envolventes dos edifícios, em particular durante as auditorias energéticas e processos de certificação, tem vindo a tornar-se importante o uso de técnicas que permitam aferir o coeficiente de transmissão térmica (U) das soluções construtivas. A determinação do valor de U tem-se revelado um desafio sempre que a constituição da solução construtiva é desconhecida. Nestes casos pode ser estimado, por exemplo, através da técnica dos termofluxímetros ou por aplicação da técnica de termografia infravermelha (IRT). A IRT consiste na aplicação de uma técnica, com ausência de contacto, em relação à superfície em estudo, que recorre a um dispositivo de aquisição de radiação infravermelha para adquirir imagens térmicas. Uma vez que todos os corpos emitem radiação infravermelha em quantidade proporcional à quarta potência da sua temperatura e emissividade da sua superfície, é possível, através desta técnica, estimar as temperaturas superficiais. Assumindo um regime permanente essas temperaturas superficiais, em simultâneo com a temperatura ambiente, podem ser usadas para estimar a transmissão térmica através de soluções construtivas. Neste trabalho é avaliada a aplicação da técnica de termografia infravermelha para determinação da resistência térmica de soluções construtivas compostas por uma camada ou multicamada. Para este efeito são consideradas três expressões alternativas para estimar o valor de U. Os coeficientes estimados com o apoio da técnica de IRT são comparados com os calculados de acordo com a ISO 6946:2007 e também com os obtidos com termofluxímetros.

In the European Union (EU), almost 40% of energy consumption is attributable to housing. Europe 2020 sets as goals, among others, that emissions of greenhouse gases should be 20% less than in 1990, 20% of energy should come from renewable sources and increased energy efficiency by 20%. With these objectives, it is considered important to understanding the energy consumption of buildings. In order to understand the thermal performance of the surrounding buildings, in particular for energy audits and certification processes, has become important to use techniques to obtain the value of heat transfer coefficient (U) in constructive solutions. The determination of the U-value, has proved a challenge when the constitution of the constructive solution is unknown. In such cases, it maybe estimated, for example, through the technique of heat flux sensors or by applying infrared thermography (IRT). The IRT, the application of this technique, with no contact to the surface under study, which uses an acquisition device to acquire infrared thermal imaging. All objects radiate energy that is proportional to the surface emissivity of the material and to the fourth power of the absolute temperature, it is possible using this technique to estimate the surface temperature Assuming a steady–state these surface temperatures with the surrounding temperature can be used to estimate the heat transfer through constructive solutions. In this work it was evaluated the technique of the infrared thermography to determine the thermal resistance of single-layers and multi-layers of constructive solutions. For this purpose are considered three alternatives to obtain the U-value. The coefficients obtain with those expressions are compared with the coefficients determined with ISO 6946:2007 and also with heat flow sensors.