COMPARAO DO EFEITO DA REFRIGERAO EVAPORATIVA POR MEIO
DE ASPERSO DE GUA SOBRE TELHAS DE FIBROCIMENTO E BARRO CITELI,
D. F. C.; MOTA, V. G. R.; BARBOSA, V. O.;MARTINS, R. C.;OLIVEIRA
JNIOR, J. N.
Meio Ambiente / Conservao dos Recursos Naturais
1. INTRODUO
O conforto trmico e a qualidade do ar que se respira no ambiente
de trabalho so imprescindveis
para o bom desempenho do trabalhador, pois tornam o ambiente
mais agradvel, assim as pessoas
produzem mais e sentem-se mais dispostas (JUNIOR e NOVAES,
2010).
O sistema de refrigerao por asperso (RPA) muito vivel e sua
utilizao eficaz, uma vez que
sua manuteno mais simples e barata, comparando-se a um sistema
de ar condicionado convencional,
que exige uma manuteno rigorosa (ASHRAE, 1995).
Este sistema consiste em um mecanismo de umidificao do telhado,
que dissipa agilmente o calor
atravs da evaporao da gua. Sua aparncia pode ser comparada com
os sistemas de irrigao de
lavouras ou jardins, pois composto por um grupo de tubos e
aspersores bem distribudos, s que sobre
uma cobertura. Durante o funcionamento umedece o telhado por
meio da asperso de gua que passa
do estado lquido para o gasoso, desse modo uma grande quantidade
de calor absorvida, resfriando o
ambiente interno de maneira indireta (CAMARGO, 2004).
Atualmente, este sistema vem sendo usado com o objetivo de
reduzir a utilizao de
condicionadores de ar em grandes edifcios comerciais e
industriais, podendo ser uma alternativa
econmica aos sistemas convencionais em muitos casos (RORIZ,
2003).
O objetivo deste estudo foi desenvolver um modelo prtico para
avaliar o potencial de reduo das
temperaturas superficiais de telhas de barro e fibrocimento,
proporcionado por um sistema de
refrigerao evaporativa indireta por asperso de gua sobre suas
faces externas.
Pode-se justificar a busca da melhor compreenso desses sistemas
atravs de diversos fatores
relevantes, dentre eles a Importncia Econmica onde h reduo nos
custos de instalao, manuteno
e consumo de energia, que podem ser obtidos quando se utiliza o
sistema de refrigerao por asperso
em conjunto com o ar condicionado,.
2 MATERIAIS E MTODOS
Os procedimentos apresentados nesta seo foram baseados na
simplicidade de construo e
operao, de materiais acessveis e de baixo custo.
Os experimentos foram divididos em trs etapas: experimento em
laboratrio, experimento em
campo e depois a anlise e comparao dos resultados obtidos.
O experimento realizado em laboratrio foi composto por uma
bancada de testes onde monitorou-se
o comportamento de telhas expostas a uma fonte artificial de
calor (refletores de 500W) e asperses
sucessivos de gua sobre a superfcie superior da telha. As
temperaturas foram recolhidas utilizando s
termmetro digital infravermelho e tambm um psicrmetro digital,
para a umidade relativa.
No experimento em campo foi utilizada a mesma bancada de testes
para avaliar o comportamento
trmico submetidas as asperses de gua, levando-se em conta as
interferncias do vento, da
nebulosidade e da radiao solar.
As telhas utilizadas neste estudo foram:
Telha de barro do tipo Portuguesa, medidas 400 mm x 230 mm e
3,25 mm de espessura, Figura 2(a); Telha de fibrocimento, medidas
400 mm x 230 mm e 4 mm de espessura., Figura 2(b).
Figura 2 Telhas utilizadas no estudo, (a) telha de barro
portugus e (b) telha fibrocimento.
3 RESULTADOS
3.1 Estudo em laboratrio
A figura 3 apresenta os resultados das medies na telha de barro
com intervalos de 10 minutos e 5
minutos.
Figura 3 Grfico das temperaturas superficiais superior e
inferior na telha de barro. Em (a) intervalos de 10 minutos e (b) 5
minutos.
A figura 4 apresenta os resultados das medies na telha de
fibrocimento com intervalos de 10
minutos e 5 minutos.
Figura 4 Grfico das temperaturas superficiais superior e
inferior na telha de Fribrocimento. Em (a) intervalos de 10 minutos
e (b) 5 minutos.
Durante as medies realizadas a telha de barro demostrou a menor
capacidade de variao entre
a temperatura seca e a mida depois das asperses, nos testes de
laboratrio. Em relao a
temperatura superficial inferior alcanou o menor valor de variao
entre as telhas utilizadas no
experimento.
Na telha de fibrocimento houve variaes em um mesmo momento de
medio de at 34,8C
entre os resultados da temperatura superior seca e da
temperatura mida superior depois da asperso
de gua e de at 34,5C entre a temperatura inferior da telha seca
e a temperatura inferior depois da
asperso na telha mida.
3.2 Experimentos em campo
A figura 5 apresenta os resultados das temperaturas superficiais
superiores e inferiores na telha de
barro, com intervalos de 10 e 5 minutos.
Figura 5 Grfico das temperaturas supertficiais superior e
inferior na telha de Barro. Em (a) intervalos de 10 mintuos e (b) 5
minutos.
A figura 6 apresenta os resultados das medies na telha de
fibrocimento com intervalos de 10
minutos e 5 minutos no experimento em campo.
Figura 6 Grfico das temperaturas superficiais superior e
inferior na telha de Fribrocimento. Em
(a) intervalos de 10 minutos e (b) 5 minutos.
Observa-se com o experimento em campo que as redues de
temperaturas superficiais na telha
de barro e fibrocimento no ultrapassaram 17C com os mesmos
intervalos de medio.
Aps a anlise de todos os dados das medies, pode-se entender que
o melhor intervalo entre as
asperses em campo foi o de cinco minutos, obtendo o melhor
desempenho. As medies em
intervalos de cinco minutos alcanaram maior variao de
temperatura, garantindo maior eficincia ao
sistema aplicado.
4 CONCLUSES
Atravs deste estudo chegaram-se as seguintes concluses:
Os experimentos em laboratrio em intervalos de dez minutos
demonstraram que em condies
controladas, a evaporao reduziu a temperatura superficial
interior em at 15,0C na telha de barro e de at 34,5C na telha de
fibrocimento. J em intervalos de cinco minutos demonstraram que a
evaporao reduziu a temperatura superficial interior em at 19,7C na
telha de barro e de at 17,4C na telha de fibrocimento.
Os experimentos em campo demonstraram que apesar das condies
como: ventos e
nebulosidade, foi possvel reduzir a temperatura superficial das
telhas. Em intervalos de dez e cinco
minutos a telha de barro obteve reduo de 8,9C e 16,4C,
respectivamente. E a telha de fibrocimento obteve reduo de 8,4C e
14,3C em intervalos de dez e cinco minutos respectivamente.
Foi possvel comprovar que o intervalo de cinco minutos o mais
eficiente, por alcanar maiores
variaes de temperaturas, tanto na superior quanto na inferior,
comparando se com os intervalos de
dez minutos das telhas de barro e fibrocimento.
Assim, a asperso de gua sobre as superfcies superiores das
telhas de barro e fibrocimento
reduz a temperatura superficial inferior das mesmas por meio da
refrigerao evaporativa. Sendo este
um potencial mtodo de resfriamento passivo de telhados na regio
de Itaperuna- RJ.
REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS
ALMEIDA, I. M. G; BARBOSA, C. R. F., FONTES, A. O. Congresso de
Pesquisa e Inovao da
Rede Norte e Nordeste de Educao Tecnolgica- Anlise de
viabilidade da aplicao do resfriamento
evaporativo no estado do Rio Grande do Norte. Belm PA 2009.
ASHRAE ASHRAE Handbook Applications, 1995. American Society of
Heating, Refrigerating and
Air Conditioning.Engineers, SI Edition, cap. 47.
CAMARGO, J. R. Resfriamento evaporativo: poupando a energia e o
meio ambiente. Departamento
de Engenharia Mecnica Universidade de Taubat, SP. 2004. JUNIOR,
J.U.D.; NOVAIS M. C. C. Instrumentao e Controle de um sistema de ar
condicionado
Hbrido utilizando Bacnet sobre Zigbee. Universidade de Brasilia,
Faculdade de Tecnologia Curso de
Graduao em Engenharia de Controle e Automao Braslia, 2010.
LOKAPURE, R.B.; JOSHI, J. D. Energy Conservation through Roof
Surface Evaporative Cooling for
Air Conditioning System. International Jounal of Scientific and
Research Publications, 2012.
NASCIMENTO, G. Refrigerao evaporativa de telhados por meio de
gotejamento de gua.
Experimento em bancada de testes. Dissertao de Mestrado-
Departamento de Engenharia Civil,
Universidade Federal de So Carlos, So Carlos, 2005.
RORIZ, M. Potencial de Uso da Refrigerao Evaporativa em
edificaes. Faculdade de Arquitetura
e Urbanismo- USP. So Carlos, SP.2003.
O sistema RPA, embora ainda pouco utilizado no Brasil,
possui grande capacidade de proporcionar conforto trmico,
podendo tambm ser uma alternativa aos sistemas
convencionais em muitas situaes ou serem utilizados em
conjunto com os mesmos. A figura 1 apresenta uma
demonstrao da aplicao desse tipo de sistema.
A necessidade que as empresas possuem de inovar em um
mercado cada vez mais sustentvel se torna um desafio, e o
sistema RPA possui essas inovaes com grandes vantagens,
no apenas devido a economia, mas tambm por preservar a
natureza e a qualidade de vida do ser humano.
Figura 1 Exemplo de aplicao do sistema RPA (LOKAPURE, 2012).
1 Faculdade Redentor Departamento de Engenharia Mecnica; 2
Instituto Federal Fluminense Campus Itaperuna,
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