• Juliana Damasio

USO DA ENERGIA GEOTÉRMICA E FOTOVOLTAICA PARA CONDICIONAMENTO TÉRMICO DE EDIFICAÇÕES


Ano passado eu, alguns colegas e professores do mestrado em Engenharia Mecânica, da Unisinos escrevemos um artigo intitulado “Uso da energia geotérmica e fotovoltaica para condicionamento térmico de edificações". O mesmo foi avaliado como destaque pela comissão científica do Encontro Europeu e Latino-Americano de Edificações e Comunidades Sustentáveis Euro-ELECS 2017.


Neste artigo, estudamos e descrevemos o cálculo de dimensionamento de trocadores de calor terra-água (EWHE) alimentados por energia solar fotovoltaica, para condicionamento de ar de uma residência. Os resultados experimentais foram apresentados e discutidos nesse trabalho. Um protótipo de EWHE foi instalado e estudado no sul do Brasil e uma simulação para climatizar uma habitação foi executada no software EnergyPlus.


Os resultados obtidos indicam que a utilização de um reservatório de água (RE) enterrado como um permutador de calor terra-água é uma técnica interessante para climatização natural de edificações residenciais, pois o sistema apresentou boa estabilidade térmica durante os meses de setembro e outubro, período em que o solo e a água estavam com sua temperatura próxima aos 20 °C na profundidade de 1 m. Nesse período a temperatura variou 23 °C no ar ambiente, enquanto que no AC variou 6 °C, ficando em níveis aceitos pela norma ASHRAE STANDARD 55 de 2004. Isso sugere que se instale o RE numa profundidade em que sua temperatura seja constante durante todo ano, no caso de 6 m, onde a temperatura varia entre 17 °C e 19 °C ao longo do ano. O uso de RE elimina o risco de contaminação do ar no AC por patógenos, aumenta a capacidade de trocas térmicas e reduz significativamente o custo de instalação.


Acredita-se que o reservatório opere como bateria térmica armazenando energia ao longo do dia para ser usada em momentos de necessidade, porém este quesito precisa de mais investigação. A utilização de energia solar FV é opcional. Pode ser instalado um sistema off-grid para regiões remotas, ou para simplesmente evitar o consumo de energia da concessionária para climatização. Somadas, o uso da geotermia e da energia solar fotovoltaica, evitariam a necessidade de consumir energia elétrica da rede da concessionária. Com base na simulação realizada no EnergyPlus foi obtido um valor total de 1.330 kWh ano de energia para suprir a demanda de refrigeração para uma edificação de 50,25 m2 e 4 ocupantes.


Para conferir o artigo completo, acesse o link:

Autores do artigo:

KAPPLER, Genyr (genyr.kappler@gmail.com); DIAS, João Batista (joaodb@unisinos.br); HAEBERLE, Fernanda (fernandahaeberle@gmail.com); WANDER, Paulo Roberto, (prwander@unisinos.br); DAMASIO, Juliana (contato@julianadamasio.com.br).





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