Eficácia da ventilação mecânica noturna para resfriamento: Impacto de estratégias híbridas de ventilação no desempenho térmico de residência em Florianópolis-SC

Autor:
Juliana Oliveira Batista
Orientador:
Roberto Lamberts
Resumo:

Este trabalho avalia o potencial da ventilação mecânica noturna como estratégia de resfriamento para um ambiente residencial durante o verão, quando associada a configurações construtivas com baixa e média inércia e diferentes padrões de ventilação natural no período diurno. Como objeto de estudo utilizou-se a Casa Eficiente, uma residência experimental localizada em Florianópolis-SC, monitorada entre os meses de dezembro de 2007 a abril de 2008. Simulações computacionais desenvolvidas com o software EnergyPlus v. 6.0 foram calibradas com base nos dados do monitoramento efetuado no quarto de casal, avaliando-se a influência dos algoritmos de condução e convecção nos resultados. Os somatórios de graus-hora de resfriamento calculados para o ambiente em estudo no período de 22/01 a 25/01/2008 (temperatura base = 26⁰C) apresentaram uma variação de até 78%, dependendo da combinação de algoritmos empregada. Uma vez calibrado, o modelo foi utilizado na análise do desempenho da ventilação mecânica noturna. Os critérios de avaliação foram os somatórios de graus-hora de resfriamento e os percentuais de horas de desconforto, verificados em diferentes horários do dia, sob diferentes padrões de ventilação diurna. Foram quantificados os balanços térmicos internos correspondentes a esses horários, caracterizando-se o comportamento dos componentes da envoltória quanto aos ganhos e perdas de calor. Em função dos diferentes padrões de ventilação simulados, combinados a duas configurações construtivas (inércia baixa e inércia média), foram observadas diferenças de 15% a 290% nos somatórios de graus-hora de resfriamento. Os resultados demonstraram os benefícios do emprego da ventilação mecânica noturna, que reduziu a temperatura do ar, incrementando as perdas de calor pela envoltória durante a madrugada. Observou-se também que a admissão da ventilação durante a tarde diminuiu o efeito de amortecimento das temperaturas internas. Este estudo possibilitou caracterizar a dinâmica do comportamento térmico de um ambiente residencial, quantificando o seu desempenho em diferentes períodos do dia, a fim de indicar alternativas para compatibilizar o uso de estratégias híbridas de ventilação aos padrões de ocupação, de acordo com o nível de inércia térmica.

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