DIMENSIONAMENTO DE SISTEMA GEOTÉRMICO PARA CLIMATIZAÇÃO DE RESIDÊNCIAS EM CURITIBA

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1 DIMENSIONAMENO DE SISEMA GEOÉMICO PAA CLIMAIZAÇÃO DE ESIDÊNCIAS EM CUIIBA Débora osa Barbosa da Silva (); Alfrdo Iarozinski Nto (); () Dpartamnto d Construção Civil Univrsidad cnológica Fdral do Paraná, Brasil -mail: dbora.rosabs@gmail.com () Dpartamnto d Construção Civil Univrsidad cnológica Fdral do Paraná, Brasil -mail: iarozinski@utfpr.du.br ESUMO A gotrmia é utilizada há muitos anos com a finalidad d grar nrgia através d captaçõs profundas no solo. Porém uma nova tcnologia já difundida m outros paíss, mas pouco aprovitada no Brasil, utiliza a nrgia gotérmica para climatizar ambints através d trocas d calor do solo com o ar ou com a água m captaçõs rasas. Ess trabalho tv como objtivo dimnsionar um sistma qu utiliza a nrgia gotérmica para climatizar uma rsidência m Curitiba através da difrnça d tmpratura ntr o solo o ar m captaçõs rasas. Ess tma foi scolhido dvido à ncssidad m tornar a socidad humana mais sustntávl, uma vz qu o sistma dimnsionado funciona d manira limpa ficint. A partir d uma colta d dados foi possívl obtr o valor médio da tmpratura do solo a um mtro d profundidad, utilizando concitos d transfrência d calor adotando-s valors para parâmtros do solo, do ar da tubulação utilizada, ncontrou-s o comprimnto ncssário d tubulação para havr troca d calor do ar com o solo d manira ficint. Os rsultados aprsntaram-s satisfatórios no sntido d contribuir com a divulgação incntivo da utilização da nrgia gotérmica. Palavras-chav: nrgia gotérmica; climatização d ambints; transfrência d calor.

2 INODUÇÃO Os abusos comtidos plos srs humanos durant cntnas d anos stão agora aprsntando sintomas qu xprssam a mrgência d mudanças concituais. É ncssário, portanto, sugrir altrnativas para alcançar a sustntabilidad do planta, ou sja, alcançar um ponto ótimo d dsnvolvimnto da gração atual sm compromtr o dsnvolvimnto das graçõs futuras, havndo um quilíbrio ntr dmanda ofrta dos rcursos naturais, também objtivando uma socidad justa ética (SILVA, 005). Com bas nssa ncssidad m tornar a socidad humana cada vz mais sustntávl, obsrvando a dficiência do mrcado da construção civil nss aspcto, ss trabalho propõ um sistma já utilizado m paíss dsnvolvidos, porém pouco difundido no Brasil. rata-s do aprovitamnto da tmpratura do solo para aqucr ou sfriar o ar, com a finalidad d proporcionar conforto térmico m dificaçõs amnizando ou liminando a utilização d aparlhos d arcondicionado aqucdors. Assim, o objtivo dss artigo é d aprsntar o dimnsionamnto d um sistma qu capta o ar xtrno à dificação, através d tubulaçõs ntrradas no solo, ss ar é aqucido ou sfriado dpndndo da difrnça d tmpratura ntr o ambint xtrno o solo. Em sguida o ar é dircionado para o intrior da dificação proporcionando rnovação do ar, conforto térmico conomia d nrgia, a qual sria gasta com aparlhos d climatização. EVISÃO DA LIEAUA. Gotrmia Gradint d mpratura Gotérmico Sgundo Prira Nvs (009), Gotrmia é a ára do conhcimnto qu dsnvolv mtodologias para xploração do calor intrno da rra. A tmpratura da massa da rra é mais baixa na suprfíci mais lvada no su núclo, com gradint variávl dvido à htrognidad da crosta trrstr. Há locais ond o gradint térmico é na ordm d 40 C/km. A condutividad térmica do solo, ou sja, sua capacidad d transmitir calor dpnd da proporção volumétrica ntr sus componnts sólidos, líquidos gasosos prsnts, assim como do tamanho arranjo das suas partículas da suprfíci d contato ntr as suas fass sólidas líquidas (JUY; GADNE; GADNE, 99). Altraçõs na tmpratura da suprfíci altram principalmnt a tmpratura das camadas supriors do solo. Variaçõs rápidas na tmpratura da suprfíci não altram tanto a tmpratura d solos profundos quanto variaçõs longas na tmpratura suprficial (JUY; GADNE; GADNE, 99). Dntro do solo, as variaçõs térmicas aprsntam amplituds qu diminum com a profundidad, além d aprsntarm um atraso na propagação do calor.. Sistmas Gotérmicos A gotrmia pod sr aprovitada para aqucr arrfcr através d sistmas passivos ou ativos (COSA, 008). Sistmas gotérmicos passivos são os sistmas qu não utilizam quipamntos para aprovitar a nrgia do solo, fazndo-o d manira natural sm consumir nrgia létrica ou quivalnt. Os sistmas passivos, por sua vz, podm sr dirtos ou indirtos (COSA, 008). Nos sistmas gotérmicos passivos dirtos a transfrência d calor ocorr através do contato dirto da dificação com o solo, como no pavimnto térro ou nos subsolos, quando xistnts. Nos sistmas gotérmicos passivos indirtos a transfrência d calor é fita através d tubulaçõs ntrradas no solo nas quais circula ar, o qual srá injtado na dificação. A troca d calor ocorr primiramnt ntr o solo a tubulação ntão ntr a tubulação o fluido, proporcionando-lh uma tmpratura amna. O ar circula nas tubulaçõs através da convcção natural, fito causado plo vnto plas difrnças d prssão ntr os gradints d tmpratura no intrior da dificação. O ar aqucido possui dnsidad mais baixa qu o ar frio, lvando-s scalonando o ar no sntido vrtical. É prciso qu haja um caminho através d abrturas m difrnts nívis da dificação para ocorrr ssa corrnt.

3 Nos sistmas gotérmicos ativos a transfrência d calor também é fita através d tubulaçõs ntrradas no solo, como no sistma passivo indirto, porém contam com o auxílio d quipamntos como vntiladors, xaustors bombas d calor. A bomba d calor é uma máquina qu transfr calor d um ambint qunt para um ambint frio (BAIN, 009). Água com anticonglant ou líquido rfrigrant prcorr as tubulaçõs ntrradas no solo, ocorrndo troca d calor. Em sguida ss calor é coltado pla bomba d calor transfrido para o fim dsjado, sja para vntilação dos ambints com ar m tmpratura amna, sja para aqucimnto da água utilizada m chuviros lavatórios, sja para aqucr piscinas, sja para aqucr os pisos dos pavimntos ou msmo para rsfriá-los m dias qunts. A tubulação ntrrada para captar o calor do solo pod sr disposta horizontalmnt ou vrticalmnt. O sistma d captação horizontal é composto por tubos dispostos horizontalmnt plo trrno, ntrrados numa profundidad ntr sssnta cntímtros,0 mtros. Os tubos são normalmnt d politilno ou cobr rvstido d PVC, distanciados d quarnta a sssnta cntímtros uns dos outros com comprimnto qu pod chgar a cntnas d mtros. A rd fica localizada na part xtrna da construção stima-s qu a ára ocupada plos tubos sja igual a,5 a 3,5 vzs a ára da dificação a sr aqucida ou arrfcida (CAUE AIÈGE, 009). 3 POPOSA MEODOLÓGICA Uma vz aprsntados os sistmas gotérmicos já utilizados, propõ-s um sistma gotérmico simpls para dimnsionamnto. Para tanto, é dsnvolvido um mmorial d cálculo para implantação do sistma basado m dados mtorológicos d Curitiba. Dmonstra-s a oscilação da tmpratura do solo indica-s sua tmpratura média através d um xprimnto ftuado com o auxílio d snsors. Após a colta dos dados obtidos com o xprimnto, são fitos os cálculos para dimnsionamnto do sistma com bas m fundamntos físicos sobr transfrência d calor através da condução da convcção, sobr prda d carga na tubulação. Após dimnsionar o comprimnto da tubulação, é fita uma comparação ntr matriais difrnts utilizados na tubulação, obsrvando a influência do coficint d condutividad térmica do matrial dos tubos no comprimnto da tubulação. Esta informação é important para avaliar a viabilidad conômica do sistma. 3. Escolha do Sistma Gotérmico Para scolha do sistma gotérmico a sr dimnsionado analisou-s os sistmas xistnts aprsntados, tndo como objtivo o dsnvolvimnto d um squma simpls com matriais xistnts no mrcado. ambém foi lvada m considração a nrgia létrica qu sria gasta com o sistma. Mantv-s m mnt a utilização do ar para troca d calor com o solo. A primira opção foi dsnvolvr um sistma gotérmico passivo com captação horizontal, transfrindo calor do ar para o solo m dias qunts conduzindo o ar pla tubulação através da convcção natural. Porém ss sistma aprsntaria dificuldads quanto ao scalonamnto do ar pla tubulação, portanto sria ncssário utilizar algum quipamnto para puxar o ar através da tubulação. Obsrvou-s qu, para a vazão d ar ncssária para vntilar a dificação, conform trocas d ar rcomndadas na litratura, a potência do quipamnto não prcisaria sr muito alta, consumindo pouca nrgia létrica. Foi utilizado, ntão, um microvntilador, instalado no intrior da dificação podndo sr acionado quando dsjado, puxando o ar da tubulação ntrrada a um mtro d profundidad insuflando-o para o intrior do difício. 3. Considraçõs Iniciais d ransfrência d Calor Uma primira aproximação do sistma a sr dimnsionado pod sr fita com o sistma da Figura, no qual há um fluido scoando através d um tubo um fluido scoando ao rdor do tubo (INCOPEA; DEWI, 98).

4 FIGUA - ubulação com um fluido scoando no su intrior outro fluido scoando ao su rdor. Font: Incropra; Dwitt (98). Para ss caso, tm-s qu: s m, s m, UA xp mc & p () Sndo s a variação da tmpratura d saída, tmpratura xtrna, m, s a tmpratura média d saída, m, a variação da tmpratura d ntrada, a a tmpratura média d ntrada, U o coficint global d transfrência d calor, A a ára da suprfíci d contato, m& a vazão mássica do fluido scoando no intrior da tubulação c o calor spcífico do fluido scoando no intrior da tubulação. p O concito d rsistência térmica é insrido nss momnto para auxiliar na rsolução do problma. A rsistência térmica é análoga à rsistência létrica rprsnta uma difusão d calor (INCOPEA; DEWI, 98). m-s qu o coficint global d transfrência d calor multiplicado pla ára é igual ao invrso do somatório das rsistências térmicas. Então: s m, s m, xp mc & p t () A rsistência térmica convctiva t,conv é igual ao invrso do coficint d transfrência d calor h multiplicado pla ára da pard prpndicular à dirção d transfrência d calor A (INCOPEA; DEWI, 98). Nss caso, como a pard é cilíndrica, a ára é igual ao prímtro P multiplicado plo comprimnto da tubulação L: (3) ha hpl hπ rl h π DL t, conv Aproximando o sistma da Figura à situação ral, tm-s qu no ambint xtrno à tubulação não há um fluido scoando sim um sólido transfrindo calor através da condução (solo). Na situação ral os fitos multidimnsionais dvm sr considrados, uma vz qu a tubulação stá ntrrada a pouca profundidad, ond é possívl sofrr influência da tmpratura da suprfíci do solo. m-s qu a rsistência térmica por condução t,cond,(d) considrando os fitos multidimnsionais m casos d cilindro horizontal d comprimnto L ntrrado m um mio smi-infinito é igual a: ( 4z D ), cond ( D) (4) t ln πlk Sndo z a profundidad da tubulação ntrrada k a condutividad térmica do matrial. Há ainda mais uma variávl qu dv sr considrada no cálculo da rsistência térmica total: a rsistência térmica da

5 pard da tubulação. Para condução radial m pard cilíndrica, a rsistência térmica t,cond,tub tm a sguint forma: ( r r ) ln t, cond, tub (5) πlk Sndo r o raio xtrno da tubulação r o raio intrno da tubulação. Substituindo sss valors, tms qu: ( 4z D ) ln( r r ) i t t, ar t, solo t, tub (6) harπdi L πlk solo πlk tub 3.3 Dtrminação das Variávis A intnção do cálculo é dtrminar o comprimnto da tubulação L ncssário para ftuar as trocas d calor com ficiência. Dssa forma, as outras variávis da quação dvm sr dtrminadas ou adotadas, conform itns a sguir. O cálculo srá fito para duas situaçõs distintas: uma na qual a tmpratura do ar stá mais qunt qu a tmpratura do solo (vrão), outra na qual ocorr o invrso (invrno). Assim, o comprimnto adotado srá o mais longo dos dois, garantindo qu a transfrência d calor sja ftuada com sucsso m ambos os casos. A tmpratura podrá sr corrigida pla variação do fluxo d ar dntro dos tubos d captação mpratura do Solo A variávl rfr-s à tmpratura xtrna. No sistma proposto, ssa tmpratura é quivalnt à tmpratura do solo. Uma vz qu adotou-s ntrrar a tubulação à profundidad d um mtro, foi ralizada uma xpriência para obtr a tmpratura do solo a ssa profundidad. A xpriência consistiu m cavar um orifício no solo d um mtro d profundidad, instalar um snsor na sua bas, prnchr o buraco novamnt com trra rgularmnt coltar dados do snsor. A frquência d colta foi d três vzs por dia: pla manhã, à tard à noit. Para comparação com a tmpratura xtrna também foi coltada a tmpratura do ar com outro snsor do msmo tipo, nos msmos horários. A colta tv duração d um mês, d 0 d outubro a 3 d outubro, sndo os snsors instalados no dia º d outubro. A scolha dss mês foi fita d acordo com a disponibilidad da colta d dados durant a psquisa. Os dois snsors consistm m um sistma fito com o componnt ltrônico LM35, uma pça d aproximadamnt,5 cntímtros, a qual transmit com prcisão a tmpratura através da tnsão létrica captada. Um sistma d fios conctados a quatro pilhas acionados por uma chav liga/dsliga fornc a tnsão létrica m milivolt captada no solo, sndo transformada m tmpratura através da sguint rlação: 0 mv C. Para instalação do snsor qu mdiu a tmpratura do solo foi fito um orifício com um mtro d profundidad, ficando apnas o snsor ntrrado com os fios, pilhas o rstant do cabo para fora do orifício, possibilitando a mdição com o multímtro. Garantiu-s qu os dois sistmas stivssm marcando a msma tnsão létrica num msmo local horário, para não havr discrpâncias ntr as tmpraturas mdidas no solo no ar. Os valors coltados graram o gráfico da Figura a sguir, o qual contém os valors das tmpraturas do ar do solo m função do tmpo (30 dias, sndo cada pico um dia). ln

6 FIGUA - Gráfico das amplituds térmicas do ar do solo. Com o gráfico da Figura é possívl prcbr qu a oscilação da tmpratura do ar é muito maior qu a oscilação da tmpratura do solo. As tmpraturas médias, máximas, mínimas suas amplituds podm sr confridas na abla. Portanto o valor a sr utilizado no cálculo srá o valor médio das tmpraturas coltadas do solo, tanto para o vrão quanto para o invrno. Sndo assim, tmos qu:, 7,7 C. vrão, invrno abla Amplituds térmicas A SOLO 3.3. mpratura do Ar d Entrada mpratura Máxima 33,80 C 9,8 C mpratura Mínima,9 C 6,80 C mpratura Média 9,39 C 7,7 C Amplitud Máxima 4,4 C 0,57 C O cálculo srá basado nas tmpraturas rlativas à cidad d Curitiba. D acordo com o Instituto Nacional d Mtorologia INME, a tmpratura máxima no príodo d 96 a 990 stá m torno d 7 C m fvriro a mínima fica m torno d 8 C m julho. Esss valors são uma média das tmpraturas máximas mínimas no príodo d , porém sab-s qu há dias nos quais a tmpratura alcança valors acima d 7 C. Portanto o valor da tmpratura d ntrada no vrão srá adotado m 30 C a mínima srá 8 C. Então: m,, vrão 30 C; m,, invrno 8 C mpratura do Ar d Saída D acordo com Munoz (980), a tmpratura rcomndada no vrão é ntr 6 7 C no invrno ntr 0 C. Apsar d o valor rcomndado no vrão sr m torno d 6 C, muitas pssoas prfrm qu a tmpratura do ar stja mais fria, ntão srá considrada uma tmpratura d 0 C. No invrno não é possívl atndr ao rcomndávl, pois a tmpratura do solo stará abaixo d 0 C. Portanto, srá considrada uma tmpratura d saída próxima à tmpratura do solo, igual a 6 C. Ou sja: m, s, vrão 0 C; m, s, invrno 6 C Propridads da ubulação A tubulação dvrá sr boa condutora d calor também rsistnt à corrosão. Dssa forma, adotou-s uma tubulação d cobr. A condutividad térmica do cobr a 300K (aproximadamnt 7 C) é igual a

7 40W/m.K. Para adotar o diâmtro da tubulação, foi considrado qu a vlocidad do ar na saída da tubulação não pod sr maior do qu 3,8m/s, d acordo com as vlocidads rcomndadas para bocas d insuflamnto d ars-condicionados (COSA, 974). Uma vz qu VQ/A, quanto maior o diâmtro mnor a vlocidad, adotou-s uma tubulação com diâmtro xtrno d 04mm spssura d,mm (bitola comrcial). A vrificação da vlocidad srá fita no itm Portanto: D 0,04m; D i 0,04-0,00 0,08m k tub 40W/m.K Propridads do Solo A condutividad térmica do solo dpnd da sua composição, granulomtria umidad. Srá utilizado o valor médio da condutividad térmica do solo a 300K, sndo quivalnt a 0,5W/m.K (INCOPEA; DEWI, 98). Portanto: k solo 0,5W/m.K Vazão Mássica A vazão mássica m& é quivalnt à dnsidad do fluido ρ multiplicado pla vazão volumétricaq & : m & ρ Q& (7) A vazão volumétrica é o volum d ar qu passará na tubulação por unidad d tmpo pod sr rlacionada com a quantidad d ar ncssária à vntilação do ambint. D acordo com (COSA, 974), a vazão volumétrica mínima d ar para uma rsidência é igual a 7m³/h.pssoa. Para o cálculo proposto, considrou-s uma rsidência ond habitam quatro pssoas, dmandando uma vazão volumétrica d ar Q & igual a 0,0888m²/s. A partir dssa informação, buscou-s no mrcado um vntilador qu possuíss como parâmtro uma vazão volumétrica aproximada da vazão rcomndávl. Foi adotado, ntão, um microvntilador cuja vazão volumétrica é igual a 0,09m³/s (VESPE, 009). Dssa forma, sndo a dnsidad do ar igual a,64 kg/m², tm-s através da Equação [7] qu a vazão mássica m& é igual a 0,0kg/s Propridads do Ar O coficint d transfrência d calor por convcção do ar h ar dpnd da gomtria da suprfíci d contato, da naturza do scoamnto d propridads do fluido (INCOPEA; DEWI, 98). Considrando um scoamnto compltamnt dsnvolvido com constant, tm-s qu: h Nu D k (8) D Sndo Nu D o númro d Nusslt, k a condutividad térmica do fluido D o diâmtro da sção d scoamnto. Ants d ftuar o cálculo do númro d Nusslt, é ncssário sabr s o scoamnto é laminar ou turbulnto. Para isso, tm-s qu o númro d ynolds D crítico corrspondnt ao surgimnto d turbulência é aproximadamnt 300 (INCOPEA; DEWI, 98) pod sr ncontrado pla sguint quação: ρvl D (9) µ Sndo ρ a dnsidad do fluido, L o comprimnto caractrístico dscritivo da gomtria do campo d scoamnto, nss caso srá igual ao diâmtro intrno, µ a viscosidad do fluido. No caso proposto, µ é a viscosidad do ar, igual a, N.s/m². Uma vz qu a vlocidad do fluido V é igual à

8 vazão dividida pla ára, tm-s qu V é igual a,89m/s. Substituindo os valors das variávis na Equação [9], tm-s qu D é igual a 4.805,639. Prcb-s qu 4.805,639 stá acima do valor do númro d ynolds crítico, portanto o scoamnto é turbulnto. Para ss caso, tm-s qu: ( f 8)( 000) D Pr Nu D (0),7 3 ( f 8) ( Pr ) O fator d atrito f pod sr ncontrado através d gráficos na litratura. Considrou-s tubo liso obtv-s f0,08. O númro d Prandtl Pr é uma propridad do ar qu varia com sua tmpratura média, para 300K, Pr0,707. Substituindo-s os valors das variávis na Equação [0], tm-s qu Nu D é igual 40,434. A condutividad térmica do ar k ar a 300K é igual a 0,063W/m.K. O diâmtro já foi dtrminado no itm 3.3.4, sndo igual a 0,0343m. Substituindo-s na Equação [8], tm-s qu h ar 0,3438W m K. Outra propridad do ar qu srá ncssária para o cálculo no itm subsqünt é o calor spcífico c p. A 300K, tm-s qu: c p,007 kj/kg.k 4 ESULADOS A partir dos parâmtros calculados antriormnt foi possívl dtrminar as caractrísticas ssnciais d um sistma d climatização gotérmico voltado para as ncssidads da rgião d Curitiba P. Estas caractrísticas principais são a bas para uma pré-avaliação da viabilidad da implantação dst tipo d sistma na rfrida rgião. 4. Dtrminação do Comprimnto da ubulação Ncssária para o Sistma Para uma tubulação d cobr com todas as variávis dtrminadas, tm-s na Equação [6] qu: t ( 4z D ) ln( r r ) ln π πlk t, ar t, solo t, tub har Di L πlk solo 0,993,70 4,606 0 L L L Substituindo na Equação [] tmos, para o vrão: 6,463 L i tub 7,7 0 xp 7,7 30 0,0 007 E para o invrno: 7,7 6 xp 7,7 8 0,0 007,463 (,463 L ) vrão ( L ) invrno > L vrão 5, 96m > L invrno 54, 74m 4. Prda d Carga na ubulação Uma vz dfinido o comprimnto da tubulação do sistma gotérmico, é ncssário confrir s a potência do microvntilador srá capaz d captar o ar xtrno suprar as prdas d carga no scoamnto. Para o cálculo das prdas d carga, é prciso dfinir a gomtria da tubulação ntrrada. Srá adotada uma gomtria m spiral, conform Figura 3. A tubulação trá 55 mtros d comprimnto na spiral (utilizado o maior valor calculado no itm antrior, arrdondado para cima)

9 mais dois mtros rlativos ao sgmnto d tubo qu dsc um mtro na ntrada da tubulação o outro sgmnto d tubo qu sobr um mtro até a dificação. Srá considrado mais um mtro dvido sgmnto d tubo qu fica no xtrior do solo para captar o ar o sgmnto d tubo qu chga até o microvntilador, totalizando 58 mtros. Considrou-s distância ntr tubos igual a um mtro. O sistma conta com doz cotovlos. FIGUA 3 - Gomtria da tubulação. Considrando o scoamnto prmannt (propridads constants com o tmpo m cada ponto) incomprssívl, tm-s a sguint quação d nrgia qu prmit calcular a prda d carga mcânica causada plo atrito (FOX t al., 006): p V p V gz gz α α ρ ρ h P () Sndo p p as prssõs nos pontos, ρ a dnsidad do fluido, α α os coficints d nrgia cinética nos pontos, V V as vlocidads médias nos pontos, g a aclração da gravidad, z z as alturas nos pontos h P a prda d nrgia total. m-s qu a prda d nrgia total, nss caso, é igual à prda d nrgia ao longo da tubulação h P, somada com a nrgia prdida nos cotovlos h Pm,cotovlos mais a prda d carga na ntrada do tubo h Pm.ntrada (FOX t al., 006). Sndo assim, a prda d carga total é xprssa por: h P hp hpm, cot ovlos hpm, ntrada () Para scoamnto turbulnto, sab-s qu: L V h P f (3) D h Pm,cot ovlos h Pm, ntrada 30 V f (4) 0,5 V (5) Substituindo os valors das variávis nas Equaçõs [3], [4] [5], tm-s qu h P é igual a 4,3933m²/s², h Pm,cotovlos é igual a 6,48m²/s² (já considrando os cotovlos da gomtria proposta) h Pm.ntrada é igual a,30m²/s². Substituindo na Equação [] tm-s qu a prda d nrgia total h P é igual a 69,5m²/s².

10 Obsrvando qu os pontos possum a msma vlocidad, tm-s qu V é igual a V, portanto ssas variávis anulam-s na quação. O msmo pod-s adotar nos valors das alturas z z. Sndo assim, substituindo os valors das variávis na Equação [], tm-s qu: p p p 69,5 ρ ρ ρ p 69,5,64 80,704 N m A potência ncssária W & ncssária para scoar o fluido por toda a tubulação é igual a (FOX t al., 006): W & ncssária Q p 0,09 80,704, 55W (6) A potência d ntrada W & ntrada dv sr maior do qu a potência ncssária W & ncssária. No caso, a potência d ntrada é a potência do microvntilador, igual a 4W (spcificaçõs do quipamnto), maior do qu a W & ncssária, o qu comprova qu a potência do microvntilador supra a prda d carga na tubulação. 4.3 Comparação com outros matriais A abla a sguir aprsnta uma rlação com outros matriais para analisar a variação no comprimnto da tubulação possívl utilização na implantação do sistma. abla - Comparação ntr matriais difrnts Dxt (mm) Esp. (mm) K (W/m.K) L vrão (m) L invrno (m) Aço Carbono 04, 60,5 5,46 53,98 Alumínio 04, 37 5,88 54,4 Cobr 04, 40 5,96 54,74 Concrto 00 30,4 5,3 5,65 Frro Galvanizado 04, 80, 5,7 53,9 Esta comparação é important para avaliar a viabilidad técnica conômica do sistma já qu há uma difrnça significativa d prços dos matriais. 5 CONCLUSÕES A partir dos valors calculados, obsrva-s qu o tipo d matrial da tubulação não influncia significativamnt no comprimnto da tubulação. Isso acontc porqu a spssura da tubulação é pquna, além do cálculo aprsntar baixa variação d tmpratura. Dssa forma, foram aprsntadas outras opçõs à tubulação d cobr, o qu pod tornar o sistma mais viávl conomicamnt. Porém é ncssário tr m mnt qu o cobr é mnos corrosivo do qu os outros matriais. Considrando qu a tubulação ficará ntrrada, possivlmnt sob uma construção, rparaçõs futuras para rsolvr problmas dvido à corrosão não são viávis. Sria intrssant fazr um pquno orifício a cada curva da tubulação dvido ao ponto d orvalho para scoar possívis líquidos condnsados nos tubos. Faz-s ncssário colocar um filtro na ntrada da tubulação, para vitar a passagm d rsíduos para o intrior da dificação. ambém é important cobrir a ntrada do ar para qu não ntr água d chuva nos tubos, prmitido somnt a passagm do ar.

11 O microvntilador aprsntou rsultados satisfatórios quanto a sua potência, pois mostrou-s capaz d atndr às dmandas do sistma. Além do su bom dsmpnho com o scoamnto do ar, o quipamnto mostrou-s conômico. S o quipamnto ficar ligado dz horas por dia consumirá 4,0kWh por mês, gastando o quivalnt a $4,4. Com o msmo príodo d utilização sria gasto, m média, $5,98 com um vntilador, $33,7 com um aparlho d ar-condicionado $39,7 com um aqucdor (COPEL, 009). A dificuldad m ncontrar informaçõs sobr o dimnsionamnto d sistmas gotérmicos no Brasil torna ss trabalho uma pquna contribuição no sntido d divulgar stimular o uso dsta tcnologia. Entrtanto, os rsultados dvm sr ncarados como rsultados prliminars da possibilidad do uso da nrgia gotérmica m sistmas d climatização rsidnciais no Brasil. Além disso, sts rsultados são um incntivo para um aprofundamnto dos studos do dsnvolvimnto d altrnativas d climatização basadas na gotrmia. 6 EFEÊNCIAS BAIN, Marshall. Como funciona o ar condicionado. Disponívl m: < Acsso m: 0 out CAUE AIÈGE (França). La géothrmi t l'aérothrmi. Disponívl m: < Acsso m: 0 out COPEL. Simulador d Consumo d Enrgia Elétrica. Diponívl m: < Acsso m: 7 nov COSA, Ennio Cruz da. Física Aplicada à Construção: Conforto érmico. 4ª d. São Paulo: Edgard Blüchr Ltda., p. COSA, Frnando Alfrdo Viga. Aprovitamnto Passivo d Enrgias Gotrmia f. Monografia (Licnciatura) - Curso d Engnharia Civil, Univrsidad Frnando Pssoa, Porto, 008. FOX,. W.; McDONALD, A..; PICHAD, P. J. Introdução á mcânica dos fluidos. 6.d. io d Janiro: LC, p. INCOPEA, Frank; DEWI, David. Fundamntos d ransfrência d Calor d Massa. 4ªd. io d Janiro: LC Livros écnicos E Cintíficos Editora S.A., p. INME Instituto Nacional d Mtorologia. Gráficos Climatológicos. Disponívl m: < Acsso m: 05 nov JUY, William A.; GADNE, Wilford.; GADNE, Waltr H.. Soil Physics. 5ª d. Nw York: Wily, p. MUNOZ, José Frnadz-Amigó. Climatização: Cálculo Equipamntos. Lisboa: CEOP, p. PEEIA, Alcids José Sousa Castilho; NEVES, Luís José Pronça Figuirdo. Gotrmia: Enrgia para um futuro sustntávl. Dpartamnto d Ciências da rra. Faculdad d Ciências cnologias. Univrsidad d Coimbra. Disponívl m: < Acsso m: 0 nov SILVA, Jaqulin Maria da. Sustntabilidad m uma Estrutura d Sistmas Intgrados f. Dissrtação (Mstr) - Laboratório Nacional d Computação Cintífica, Ptrópolis, 005. VESPE. Microvntiladors AC. Disponívl m: < Acsso m: 5 out. 009.