Modelagem computacional do trocador de calor solo-ar adaptado às condições climáticas de Belém

Abstract

A demanda mundial de energia está em constante crescimento, ao mesmo tempo as reservas de combustíveis fósseis estão diminuindo e não serão suficientes para satisfazer as demandas globais de energia no futuro. Além disso, os sistemas convencionais de aquecimento e refrigeração consomem a maior parte da demanda por energia elevando consideravelmente os custos. O trocador de calor solo-ar (TCSA) é uma opção sustentável que consume menos energia com potencial para melhorar as condições térmicas em edifícios. Apesar de ser uma tecnologia simples e antiga, no Brasil as pesquisas sobre eles são muito limitadas. Nesse contexto, faltam estudos na Região Norte deste país, em particular na cidade de Belém do Pará. Portanto, o objetivo desta pesquisa é desenvolver um modelo numérico tridimensional do TCSA usando ANSYS Fluent para avaliar a influência de parâmetros operacionais e construtivos, tais como a velocidade de escoamento do ar, comprimento e diâmetro do duto no desempenho térmico desse sistema adaptado às condições climáticas e às características do solo dessa cidade. A partir dos resultados obtidos, conclui-se que esse sistema pode reduzir a temperatura do ar na saída do duto até em 5,91 °C.