Author(s): Pereira, Vasco Filipe Silva
Date: 2013
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.6/3444
Origin: uBibliorum
Subject(s): Argamassas; Agregados leves; Argila expandida; Materiais de mudança de fase - Propriedades térmicas; Materiais de mudança de fase - Propriedades físicas; Materiais de mudança de fase - Propriedades mecânicas
As reduções energéticas no sector dos edifícios é um cuidado que os projetistas devem ter. Para aumentar estas reduções sugere-se a aplicação de técnicas de arrefecimento passivo. Esta dissertação propõe desenvolver uma argamassa com o material de mudança de fase. O presente trabalho descreve uma avaliação experimental de argamassas com materiais de mudança de fase(PCM) para armazenamento de energia térmica. Em alternativa à utilização de PCM encapsulado, utilizou-se como veículo o agregado leve de argila expandida impregnado com PCM. Preconizaram-se dois procedimentos para a incorporação do PCM no agregado leve. Para se avaliar o efeito da dosagem de PCM, foram produzidos três grupos de misturas com agregados leves (LWA) e duas argamassas de referência com agregados naturais. Cada grupo com LWA incluiu três dosagens distintas desse agregado, a saber, 242, 354 e 481 kg/m3, conducentes à incorporação de PCM de 50, 75 e 100 kg/m3, respetivamente. Um desses grupos incluiu o LWA saturado de água, outro incluiu o LWA saturado de PCM e com a superfície seca com ar comprimido e o último incluiu o LWA saturado de PCM seco em estufa. No total foram produzidas 11 argamassas e avaliadas as suas propriedades mecânicas e termofísicas. Do ponto de vista da produção das argamassas, os resultados obtidos permitiram concluir que o procedimento de secagem com ar comprimido consome menos energia, é mais económico, mais fácil e rápido de executar. Do ponto de vista das propriedades mecânicas, conclui-se que os dois procedimentos de secagem conduzem a resultados satisfatórios e relativamente equivalentes. Do ponto de vista das propriedades termofísicas, verificou-se que o efeito do aumento da capacidade de armazenamento conseguido com a introdução de PCM é em parte atenuado pela perda dessa mesma capacidade em consequência do aumento do agregado leve. Parece não se justificar o aumento da dosagem de agregado leve para além de 354 kg/m3, a que corresponde 75 kg/m3 de PCM, já que a partir desta dosagem o saldo entre as duas variáveis analisadas (dosagem de agregado leve e dosagem de PCM) inicia a sua tendência decrescente em termos de capacidade de armazenamento de energia.
The designers should have attention for energy reductions in the buildings. The passive cooling techniques can reduce the energy. This dissertation proposes to develop a mortar with the phase change material. This paper describes an experimental evaluation of mortars with phase change materials (PCM) for thermal energy storage. As an alternative to the use of encapsulated PCM, it was used as a vehicle the lightweight aggregate expanded clay impregnated with PCM. Two procedures were developed for the incorporation of PCM in the lightweight aggregate. To evaluate the effect of the dosage of PCM, three groups of mixtures were produced with lightweight aggregate (LWA) and two reference mortars with only natural aggregates. Each group included three different dosages of LWA, namely 242, 354 and 481 kg/m3 , leading to the incorporation of PCM dosage of 50, 75 and 100 kg/m3 , respectively. One of these groups included the water-saturated LWA, another included the LWA saturated with PCM and surface dry with compressed air, and the last included the LWA saturated with PCM and with the surface dried in oven. In total 11 mortars were produced and their mechanical and thermophysical properties evaluated. From the point of view of production of mortars, the results showed that the drying procedure with compressed air consumes less energy, is more economical, easy and quick to perform. From the viewpoint of mechanical properties, it is concluded that both drying procedures lead to satisfactory results and relatively equivalent. From the point of view of thermophysical properties, it was found that the effect of increased storage capacity achieved with the introduction of PCM is partly offset by the loss of this same capacity due to the increase of the lightweight aggregate. Do not seem to justify the increased dosage of lightweight aggregate in addition to 354 kg/m3 , corresponding to 75 kg/m3 PCM, since from this dosage balance between the two variables (the dosages of LWA and PCM) starts its downward trend in terms of energy storage capacity.
