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Eficiência Energética Garantida
Chega ao Brasil tecnologia de aproveitamento de energia solar e geotérmica que propõe economia energética de no mínimo 40%
Hoje em dia, fazemos uso de uma grande
porcentagem do total de energia consumida em edificações com sistemas
para resfriamento ou calefação destas. Um luxo difícil de justificar
considerando que existem alternativas economicamente interessantes e
que também respeitam o meio ambiente. Apesar dos esforços realizados para o uso de energias renováveis, o investimento inicial necessário para produção e instalação dos sistemas de energia solar, como painéis fotovoltaicos ou moinhos de vento ainda resultam muito dispendiosos quando se compara com a economia energética prevista.
Neste sentido, apresentamos uma tecnologia de construção, para climatização de edifícios, que utiliza o intercâmbio térmico com a superfície terrestre, localizada embaixo do edifício, como meio de armazenamento, e a energia solar como fonte desta energia. Conhecido como Sistema TERRASOL – da empresa ISOMAX Brasil Holding - sua tecnologia requer pouco consumo de energia e oferece às gerações futuras, envolvidas com a preservação da natureza e a defesa do meio ambiente, uma nova via.
A utilização desta tecnologia, de custo
reduzido, funcionamento simplificado e de baixo impacto na emissão de
gases que contribuem para o aquecimento global, se apresenta como
caminho econômico alternativo de aproveitamento do potencial de
armazenamento de calor do solo próximo à construção, juntamente com a
energia solar. Este sistema é denominado de Terra-Sol. Esta
tecnologia de construção já vem sendo implantada em diversos países
do mundo como Alemanha, Luxemburgo, Bélgica, Espanha, Japão, França,
Suíça, EUA, Malásia, Venezuela, Polônia, China, Emirados Árabes e
Índia.
Sabe-se que no Brasil a 2 metros de
profundidade no solo, a temperatura se mantém constante entre 14ºC e
18ºC, aproximadamente, tanto no verão quanto no inverno. Esse
fenômeno se percebe ao tocar o solo fresco recentemente escavado. Se
pudéssemos transferir essa temperatura, digamos que com 16ºC, do solo
fresco para as superfícies externas dos edifícios, que normalmente
encontram-se com temperaturas mais reduzidas ou mais elevadas,
criaríamos uma barreira térmica (TB), que contribuiria para
climatizar o ambiente interno das edificações, e o consumo de energia
do edifício para climatização dos ambientes só dependeria da troca de
calor entre o interior da edificação e a barreira térmica (figura 1).
E como transferir essa temperatura do
solo para as superfícies externas? Abaixo da estrutura da edificação,
aproximadamente a 60 centímetros de profundidade, colocam-se tubos
por onde circula água. Esta água incorpora a temperatura do solo e é
bombeada para as paredes externas do edifício e depois de circular, a
água volta à base da construção.
Em locais de
clima frio, por exemplo, pode-se aproveitar este potencial da energia
do sol com resultados muito eficazes. A radiação solar em algumas
regiões do Brasil está em torno de 2000 kWh/m²/a. Além disso, vale
lembrar que não só os telhados horizontais ou inclinados serviriam
para a captação, mas também as superfícies de paredes verticais –
como as laterais dos edifícios.
Com o sol
dispomos de uma fonte de energia que nos permite climatizar edifícios
de maneira quase ilimitada. A questão limita-se ao controle da
absorção, translado e armazenamento da energia. Com o solo temos um
meio para armazenar o calor do sol. Embaixo do telhado, exatamente
entre o telhado e o isolamento térmico circula um sistema de tubos de
polipropileno que suporta temperaturas de até 80ºC. Quando a
temperatura é elevada a água é transportada para uma região central
de armazenamento abaixo das fundações da edificação formando o
circuito quente. Quando esta temperatura é mais amena ela vai a
regiões mais periféricas embaixo da construção (ver “Elementos
Constituintes do Sistema” – figura 6). Desde a parte superior da
construção o calor é transmitido para a terra, onde se armazena para
diminuir a possibilidade de perdas de calor. Ao redor da edificação a
1-2 metros de profundidade encontram-se tubos que formam o circuito
frio com temperaturas entre 14ºC e 18ºC para climatizar as paredes
exteriores no verão.
Em várias
medições realizadas em edifícios que utilizam a tecnologia Terra-Sol,
se demonstra que a temperatura da água contida nos tubos da base,
antes de ser bombeada para a superfície externa, encontra-se próxima
à temperatura da terra debaixo do piso. Além disso, após décadas de
uso deste sistema, comprovou-se que a superfície do telhado de um
edifício como superfície de absorção dispõe de mais energia que o
necessário. Na maioria dos casos se coloca na zona central do
edifício um armazenador central isolado, diferenciado do restante da
área de armazenamento. Com ele a temperatura da água chega a 35ºC,
que é utilizada para pré-aquecimento da água para chuveiros, por
exemplo. Os tubos da barreira térmica que no inverno são utilizados
para impedir a perda de calor nos ambientes no verão é utilizado para
amenizar o calor.
Com respeito à
velocidade de variação de temperatura dentro dos ambientes, tendo em
vista a necessidade de climatização imediata, exigência do estilo de
vida moderno, propõe-se a troca do ar circulante. Com esse fim,
introduz-se um elemento de agilização na forma de uma ventilação
especial. O sistema Terra-Sol prevê a instalação de um dispositivo
formado por dois tubos coaxiais de aço inoxidável, um dentro do
outro. No tubo externo circula o ar que entra na edificação e no tubo
interno circula o ar expelido (figura 4). Este sistema de tubos é
colocado embaixo do solo. Por meio deste sistema torna-se possível
recuperar até 98% da energia que se perderia. Além disso, a energia
da terra envolta no tubo exterior é absorvida pelo ar de entrada o
que representa uma eficiência energética adicional.
O armazenamento central de água quente no subsolo (figura 5), que mantém a água aquecida pelo sol, incidente nos telhados, consiste num recipiente térmico central localizado abaixo do solo, para que não haja perdas significativas de calor mesmo em longos períodos de armazenamento.
O gráficos 1 e 2
mostram uma série de medições ao longo de 4 anos das temperaturas
externas e internas em uma casa residencial. Esta construção foi
edificada em 1995, em Luxemburgo, com paredes de concreto leve de 15
cm de espessura, e isolamentos nas faces interiores e exteriores das
paredes, com 7,5 cm de espessura, tendo a construção uma área útil de
175 m². Observa-se pelo gráfico 2 que o sistema garante temperaturas
agradáveis constantes após o 2º ano.
Elementos Constituintes do Sistema
● Item 1 - Elemento de telhado: compõe
a barreira térmica. Possui tubos para absorção de calor e barreira
térmica;
Perspectivas
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Diogo Piloni e Silva
Saiba mais:
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