Determinação das características do solo visando o aproveitamento geotérmico como fonte renovável de energia
Resumo
O conhecimento das características térmicas do solo é indispensável para o dimensionamento
de trocadores geotérmicos utilizados na climatização de ambiente e consequente diminuição
no consumo de energia elétrica em equipamentos de ar condicionado. A presente tese tem
como objetivo principal a avaliação do potencial geotérmico de solos genéricos através da
determinação das suas características térmicas. Para isto é usada uma metodologia prática e
recursos de controle, automação e aquisição de dados para fornecer subsídios ao
estabelecimento das dimensões e da capacidade térmica necessária para os trocadores de calor
atuar de forma contínua. Para avaliar a eficiência da metodologia proposta foi instalado na
área experimental do Centro de Excelência em Energia e Sistemas de Potência (CEESP), no
Campus da UFSM em Santa Maria – RS, um conjunto de trocadores de calor colocados no
subsolo a diferentes profundidades. Para a aquisição da variaç foram instaladas no solo duas
sondas com sensores digitais de temperatura desenvolvidas especialmente para este propósito.
A primeira sonda com 0,5 metro foi usada para a medição das temperaturas mais superficiais
que ocorrem no subsolo detectando as variações diárias de temperaturas. Esta sonda é
composta de 5 sensores de temperatura que podem realizar medições em intervalos de 0,1 em
0,1 metro. A segunda sonda monitorou as variações de temperatura no solo até a profundidade
de 5 metros e é composta de 11 sensores dispostos de 0,5 em 0,5 metro desde a superfície.
Também foram feitos experimentos com um trocador de calor instalado a 5 metros de
profundidade utilizando uma bomba hidráulica microcontrolada e sensores de fluxo e de
temperatura. Os resultados demonstraram que os valores da difusividade térmica encontrados
na análise dos ciclos diários são coerentes com as encontradas nos ciclos anuais,
diferenciando-se pelo teor de umidade no perfil vertical.
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