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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.3.2022.tde-24052023-141919
Document
Author
Full name
Lucas Tadeu Casanova Sauaia
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2022
Supervisor
Committee
Leite, Brenda Chaves Coelho (President)
Monteiro, Leonardo Marques
Paschoalin Filho, João Alexandre
Title in Portuguese
Avaliação de desempenho de um material de mudança de fase como isolante térmico aplicado em edificações nas zonas bioclimáticas brasileiras.
Keywords in Portuguese
Conforto térmico
Materiais isolantes
Simulação computacional
Abstract in Portuguese
Os temas "sustentabilidade" e "conforto térmico" caminham juntos em direção às soluções passivas de isolamento térmico e de troca de calor. A necessidade de economizar em gastos com energia elétrica evidencia a representatividade do ar-condicionado no consumo mensal de um estabelecimento ou mesmo de uma residência, assim como evidencia a busca constante por inovação tecnológica na construção civil. Este trabalho apresenta o Material de Mudança de Fase (MMF) como isolante térmico e tem por objetivo dar confiabilidade ao mercado da construção para implementar esta solução em suas vedações, principalmente no telhado, onde o material trabalha de forma mais eficiente. A metodologia proposta consiste em realizar simulação computacional no software de análise energética na construção EnergyPlus, parametrização da quantidade de MMF nos elementos construtivos externos no software jEPlus, resultando 5.000 cenários distintos, tratamento dos dados com codificação em linguagem de programação Python e visualização dos dados em formato de dashboard no software Microsoft Power BI. Os resultados dessa pesquisa mostram os melhores cenários para cada zona bioclimática brasileira, mostra a influência do MMF no conforto térmico aplicado em cada vedação externa do ambiente construído e identifica a possível contribuição do MMF na redução do consumo de energia para promover conforto térmico em edificações, nas diversas zonas bioclimáticas brasileiras.
Title in English
Performance evaluation of a phase change material as a thermal insulator applied in buildings in Brazilian bioclimatic zones.
Keywords in English
Computer simulation
Dashboard
EnergyPlus
PCM
Phase change material, Power BI
Thermal comfort
Thermal insulation
Abstract in English
The subjects "sustainability" and "thermal comfort " move together toward passive thermal insulation and heat transfer solutions. The need to save on electricity costs shows the representativeness of air conditioning in the monthly consumption of an establishment or even a residence, as evidenced by the constant search for technological innovation in civil construction. This work presents the Phase Change Material (PCM) as thermal insulation and aims to give reliability to the construction market to implement this solution on the external components of buildings, mainly on the roofs, where the material works most efficiently for this utilization. The proposed methodology consists in performing computational simulation in the energy analysis software EnergyPlus, parameterization of the amount of PCM in the external constructive elements in the jEPlus software that generated 5,000 different scenarios, data treatment in Python coding language and data visualization in dashboard format in Microsoft Power BI software. The results of this research show the best scenarios for each Brazilian bioclimatic zone, the influence of PCM applied to each external element (wall, floor, or roof) of the building on thermal comfort, and identify the potential of PCM to contribute to the reduction of energy consumption to promote thermal comfort in buildings environments, in the different Brazilian bioclimatic zones.
 
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Publishing Date
2023-05-26
 
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