Modelagem e simulação termoenergética de um sistema híbrido de trocador de calor solo-ar e dispositivos eletrocrômicos

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Netto, Michele Soares
• Orientador(a): Brum, Ruth da Silva
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pelotas
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Modelagem Matemática
• Departamento: Instituto de Física e Matemática
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Modelagem matemática; Trocador de calor solo-ar (TCSA); Dispositivos eletrocrômicos
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA
• Link de acesso: http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/9198

Nas últimas décadas existe uma grande busca por tecnologias que possam auxiliar no conforto térmico de edificações com o objetivo de obter recomendações para o projeto de diferentes dispositivos empregados no aproveitamento de fontes renováveis de energia e reaproveitamento energético. Neste estudo, será avaliado, através de simulação computacional, o desempenho termoenergético de uma edificação, chamada de Casa Ventura, utilizando duas tecnologias de energias renováveis, contribuindo com o desenvolvimento econômico da sociedade ao utilizar tais tecnologias. Foram realizadas quatro simulações para a edificação em estudo, a simulação utilizando a ventilação natural, o trocador de calor solo-ar (TCSA), o dispositivo eletrocrômico (DE) e, por último, a simulação que inclui o sistema híbrido, que o TCSA e o DE funcionando simultaneamente. Para as simulações, usou-se o software EnergyPlus, com o objetivo de analisar computacionalmente o desempenho termoenergético do sistema híbrido. Foi desenvolvido um arquivo meteorológico do ano de 2007, para simular a Casa Ventura que está localizada em Viamão no estado do Rio Grande do Sul. O desempenho térmico da edificação foi analisado utilizando o conforto adaptativo, calculando a quantidade de horas em conforto, baseado na temperatura operativa de cada zona térmica simulado pelo EnergyPlus. Comparando os resultados desta pesquisa com dados numéricos já existentes, ainda é possível inferir que no modelo computacional a variação entre a temperatura externa do ar apresenta o índice de concordância de 0,97 indicando que os dados simulados da ventilação natural apresentam boa exatidão com os dados experimentais; o mesmo ocorre com o resultado da simulação utilizando o TCSA, apresentando um índice de confiança de 0,90. Em relação ao conforto térmico das quatro simulações, foi encontrado um bom resultado do DE durante os meses de verão do ano de 2007, onde o ambiente estudado da edificação apresentou maior conforto de 95,0%, enquanto que o sistema híbrido teve 6,8% a menos de conforto. Com os dados obtidos, conclui-se que o sistema híbrido não apresentou o desempenho esperado neste trabalho, desse modo, pretende-se dar seguimento à pesquisa, analisando outros tipos de configurações para essas tecnologias, na busca de obter uma economia significativa na energia elétrica e um melhor conforto térmico da Casa Ventura.