UMA PROSPECÇÃO ANALÍTICA DO POTENCIAL DE TROCADORES DE CALOR SOLO-AR EM PELOTAS
Os trocadores de calor solo-ar (TCSA) representam uma opção promissora para reduzir a carga de aquecimento/arrefecimento das edificações. Ao contrário dos sistemas tradicionais de ar condicionado, os TCSA empregam uma fonte renovável de energia e podem operar com pouca energia elétrica. Basicamente, os TCSA utilizam dutos subterrâneos, onde o ar circula a fim de trocar calor com o solo. Como as primeiras camadas do solo são mais quentes do que o ar externo no inverno e mais frias no verão, a crosta terrestre pode ser usada como fonte ou sumidouro de calor. Portanto, os dutos deixam o ar com temperaturas mais amenas. Pesquisas recentes mostraram que esses dispositivos podem funcionar adequadamente na região sul do Brasil, onde predomina um clima subtropical, no entanto, as referências existentes são limitadas. Este trabalho tem como objetivo analisar o desempenho térmico dos TCSA considerando a cidade de Pelotas, localizada no estado brasileiro do Rio Grande do Sul. Na metodologia empregada, utiliza-se dados in situ do perfil geotécnico do solo obtidos em um determinado local da cidade, através de testes de sondagem à percussão (SPT). Para fazer as simulações computacionais, foi testado e validado um modelo analítico. Os resultados apontam boas perspectivas para as instalações desses dispositivos na cidade de Pelotas aproveitando seu potencial geológico.
UMA PROSPECÇÃO ANALÍTICA DO POTENCIAL DE TROCADORES DE CALOR SOLO-AR EM PELOTAS
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DOI: 10.22533/at.ed.24221310824
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Palavras-chave: Trocadores de calor solo-ar (TCSA), modelo analítico, potencial geológico
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Keywords: Earth-air heat exchanger (EAHE), analytical model, geological potential.
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Abstract:
Earth-air heat exchangers (EAHE) are a promising option to reduce heating or cooling loads of buildings. Unlike traditional air conditioning systems, EAHE employs a renewable energy source. They also need little electricity to operate. Such devices use underground ducts, where the air flows to exchange heat with the soil. As the first soil layers are warmer than the outside air in winter and colder in summer, the Earth’s crust can work as a source or sink of heat. Therefore, the air leaves the ducts at mild temperatures. Recent research has shown that southern Brazil (where a subtropical climate predominates) has a high potential for EAHE; however, existing references are limited. This work aims to analyze the thermal performance of EAHE considering the city of Pelotas, located in the Brazilian state of Rio Grande do Sul. In the methodology, we use in situ data from standard penetration tests regarding the geotechnical profiles of the city soil. In the computational simulations, an analytical model was tested and validated. The results indicate good prospects for the installations of EAHE in Pelotas, taking advantage of their geological potential.
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Número de páginas: 13
- Eduardo de Sá Bueno Nóbrega
- Ana Maria Bersch Domingues
- Ruth da Silva Brum
- Régis Sperotto de Quadros
- Jairo Valões de Alencar Ramalho
