Projeto e análise da eficiência de um sistema solar misto de aquecimento de água e de condicionamento térmico de edificações para Santa Maria - RS
Resumo
O aproveitamento da energia solar em edificações, para melhoria das
condições ambientais de conforto, implica na redução do consumo de energia
elétrica. Considerando que essa é uma energia limpa, renovável e abundante, o uso
de estratégias de projeto que utilizam da energia do sol torna as edificações mais
sustentáveis. O presente trabalho teve como objetivo desenvolver um sistema
combinado que faz a captação de energia solar no telhado das edificações,
aplicando essa energia em dois propósitos diferentes. Uma fração dessa carga
térmica é utilizada para o aquecimento da água de consumo, e outra parcela é
destinada para o condicionamento térmico da edificação nos períodos frios, através
de um sistema de calefação dos ambientes pelo insuflamento do ar aquecido. Foi
definido primeiramente um pré-projeto do sistema combinado, sendo consideradas
as condicionantes do projeto e analisados os materiais mais adequados quanto as
suas características térmicas para utilização nas diversas partes do sistema.
Baseado neste pré-projeto e na revisão de literatura foi possível desenvolver a
modelagem matemática para avaliação da aplicabilidade do sistema para o clima
para o qual foi proposto, a qual foi realizada considerando os dados climáticos do
mês de julho. Os resultados obtidos demonstram que o subsistema de calefação
conseguiu elevar a temperatura no interior da residência em até 7 oC no pico
máximo, e durante aproximadamente 30% das horas conseguiu deixar a
temperatura da edificação em conforto térmico. No subsistema de aquecimento de
água, para o mês de julho, a temperatura aumentou em 5,5 oC, nos meses de
dezembro, janeiro, fevereiro e março a temperatura da água ultrapassa os 35 oC,
podemos considerar, que a demanda de água quente, nesses meses seja suprida
sem o uso de energia elétrica. Considerando que o mês adotado é julho, mês com
irradiância solar mais limitada do ano, para a região do estudo, o sistema combinado
proposto apresentou resultados positivos, os quais vão ainda melhorar para os
outros meses do ano.