Autor: Leonardo Rodrigues Leite (Currículo Lattes)
Resumo
Na indústria da construção civil há uma busca por edificações mais eficientes e sustentáveis e, consequentemente, com desempenho térmico e energético satisfatórios. Para isso, tem-se investido em estudos para condicionamento térmico natural, já que o processo de climatização tradicional de ambientes exige grande demanda de eletricidade do setor residencial. Nesse contexto, o Trocador de Calor Solo-Ar (TCSA) é um dispositivo que visa a melhoria da condição térmica no interior de ambientes construídos, utilizando dutos enterrados no solo, nos quais o ar ambiente é forçado a escoar através da ação de ventiladores. Dessa forma, o ar na saída do TCSA possui uma temperatura mais amena em relação à entrada, permitindo reduzir o tempo de funcionamento de equipamentos convencionais de condicionamento de ar, podendo diminuir o consumo de energia elétrica. Sendo assim, a presente pesquisa visa desenvolver uma modelagem computacional para simular o funcionamento do TCSA visando à análise termoenergética em uma edificação localizada na região costeira da cidade de Rio Grande. Para modelagem computacional foi empregado o software SketchUp, aliado ao plugin OpenStudio, para a geração das geometrias, e o software EnergyPlus para simular o comportamento térmico do TCSA. Inicialmente foi feita a validação e verificação do modelo TCSA no EnergyPlus, assim como a verificação do TCSA para a cidade de Rio Grande - RS e a verificação do TCSA com um edifício. A partir da análise dos resultados, foi feita uma avaliação termoenergética e de viabilidade econômico-financeira para aplicação do TCSA em região costeira. Com o emprego do TCSA, obteve-se melhores resultados de conforto adaptativo dentro do edifício, chegando a uma redução de 98,62% de desconforto por calor e 27,82% de desconforto por frio no modelo com três trocadores de calor solo-ar com envoltória do edifício otimizada. Também, com o uso do TCSA, alcançou-se uma redução do consumo de energia elétrica com ventiladores e ar-condicionado. Considerando o custo de implantação do TCSA e a economia que o mesmo gera, é possível obter um retorno financeiro do investimento.