Avaliação numérica do desempenho térmico de trocador de calor solo-ar em habitação de interesse social nas zonas bioclimáticas brasileiras ZB 3 e ZB 4

Autores

DOI:

https://doi.org/10.5902/2179460X74487

Palavras-chave:

Simulação numérica, EnergyPlus™, Orientação solar

Resumo

O Trocador de Calor Solo-Ar (TCSA) é um dispositivo onde o ar ambiente externo é resfriado ou aquecido ao circular dentro de dutos enterrados no solo, podendo trazer benefícios no sentido de reduzir o consumo de energia e proporcionar condições de conforto térmico. Esse sistema tem sido empregado em diversos países e em diferentes contextos climáticos, porém, pouco explorado no Brasil. A utilização dessa tecnologia em conjunto às estratégias bioclimáticas favorece as edificações, aumentando sua eficiência energética. Esse estudo tem como objetivo avaliar o desempenho térmico de um TCSA conjuntamente a parâmetros de otimização da envoltória da edificação, em duas zonas bioclimáticas brasileiras e propor estratégias que potencializem a eficiência energética nas edificações. O estudo consiste na validação e verificação de um modelo computacional e nas avaliações térmicas de uma habitação de interesse social (HIS), no qual serão modificadas, combinadas e investigadas características de orientação solar, envelope térmico e a instalação de um TCSA, derivando-o em modelos propostos. Essas avaliações foram realizadas através de simulação dinâmica com o programa EnergyPlus™. Os resultados demonstraram que a instalação de um TCSA em uma HIS trazem melhorias no desempenho térmico dos ambientes, contribuindo, assim, para que projetos futuros possam contar com referências e parâmetros validados.

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Biografia do Autor

Paula Wrague Moura, Universidade Federal do Rio Grande

Possui graduação em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade Católica de Pelotas, especialização em Gestão Ambiental em Municípios pela Universidade Federal do Rio Grande e mestrado em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade Federal de Pelotas. Atualmente é servidora pública federal, no cargo de arquiteta e urbanista, da Universidade Federal do Rio Grande.

Leonardo Rodrigues Leite, Universidade Federal do Rio Grande

Mestrando em Engenharia Oceânica pela Universidade Federal do Rio Grande com enfoque na pesquisa em trocador de calor solo-ar. Graduado no curso superior de Engenharia Civil pela Universidade Federal de Pelotas. Técnico em Edificações pelo Instituto Federal Sul-Rio-grandense. Cursando o Curso de Formação Pedagógica para Graduandos não Licenciados. Atua nas áreas de construção civil e desempenho térmico. 

Márcio Wrague Moura, Universidade Federal do Rio Grande

Possui graduação em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Rio Grande, mestrado e doutorado em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Santa Catarina. Atualmente é professor do magistério superior da Universidade Federal do Rio Grande. Tem experiência na área de Engenharia Civil, com ênfase em Estruturas de Concreto, atuando principalmente nos seguintes temas: concreto armado, concreto protendido, estruturas portuárias e confiabilidade estrutural.

Luiz Alberto Oliveira Rocha, Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Possui graduação em Engenharia Mecânica de Automóveis pelo Instituto Militar de Engenharia, mestrado em Engenharia Mecânica pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, doutorado em Engenharia Mecânica - Duke University e pós-doutorado na área de Turbulência no Instituto de Pesquisas Hidráulicas/UFRGS. Tem experiência na área de Engenharia Mecânica, com ênfase em Termodinâmica, Mecânica dos Fluidos e Transferência de Calor, atuando principalmente nos seguintes temas: otimizacao geométrica, análise energética e exergética, energias alternativas/renováveis, teoria constructal e design, indústria 4.0, realidade virtual e aumentada, modelagem, simulação e otimização de sistemas. Atualmente é professor convidado no PPG Engenharia Mecânica da UFRGS e professor visitante nos PPG Modelagem Computacional e PPG Engenharia Oceânica da FURG.

Elizaldo Domingues dos Santos, Universidade Federal do Rio Grande

Possui graduação em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do Rio Grande, mestrado e doutorado pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Tem experiência na área de engenharia mecânica com ênfase em mecânica dos fluidos, transferência de calor, termodinâmica, dinâmica dos fluidos computacional, fontes renováveis de energia e design. Atualmente é professor Associado III da Universidade Federal do Rio Grande e docente permanente dos Programas de Pós-Graduação em Modelagem Computacional e Engenharia Oceânica. Atua principalmente com os seguintes temas: análise numérica de escoamentos turbulentos isotérmicos e com transferência de calor por convecção, trocadores de calor, análise numérica do princípio de funcionamento de dispositivos para uso de fontes renováveis de energia (energia das ondas do mar, energia eólica, chaminés solares, trocadores de calor solo-ar) e avaliação geométrica de problemas de engenharia empregando Design Construtal.

Ruth da Silva Brum, Universidade Federal de Pelotas

É professora adjunta da Universidade Federal de Pelotas. Possui Licenciatura em Matemática pelo Centro Universitário Franciscano, Especialização em Educação em Ciência e Tecnologia pela Universidade Federal do Pampa, Mestrado em Modelagem Computacional pela Universidade Federal do Rio Grande, Doutorado em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul e Pós doutorado no Institut National des Sciences Appliquées de Toulouse. Em suma, possui experiência em áreas interdisciplinares envolvendo matemática aplicada, engenharias e educação especial.

Liércio André Isoldi, Universidade Federal do Rio Grande

Possui Graduação em Engenharia Mecânica, Graduação em Engenharia Civil e Mestrado em Engenharia Oceânica pela Universidade Federal do Rio Grande, Doutorado em Engenharia e Pós-Doutorado vinculado ao Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional da Universidade Federal do Rio Grande. Atualmente é Professor Associado III da Escola de Engenharia da Universidade Federal do Rio Grande, Professor permanente do Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional e do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica.

Referências

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Publicado

2023-12-01

Como Citar

Moura, P. W., Leite, L. R., Moura, M. W., Rocha, L. A. O., Santos, E. D. dos, Brum, R. da S., & Isoldi, L. A. (2023). Avaliação numérica do desempenho térmico de trocador de calor solo-ar em habitação de interesse social nas zonas bioclimáticas brasileiras ZB 3 e ZB 4. Ciência E Natura, 45(esp. 3), e74487. https://doi.org/10.5902/2179460X74487

Edição

v. 45 n. esp. 3 (2023): XXV ENMC - XIII ECTM - IX MCSul - IX SEMENGO

Seção

Edição Especial

Licença

Copyright (c) 2023 Ciência e Natura

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