Modelagem computacional aplicada ao estudo de um trocador de calor solo-ar com diferentes configurações geométricas

Bruna Rodrigues Nunes, Juliane Gabina Ferraz, Ricardo Kipper, Michel Kepes Rodrigues, Ruth da Silva Brum, Jeferson Avila Souza, Luiz Alberto Oliveira Rocha, Elizaldo Domingues dos Santos, Liércio André Isoldi

Resumo


Com o intuito de diminuir o consumo de energia elétrica utilizam-se fontes de energias renováveis, desta forma, é possível aproveitar a radiação solar que atinge a superfície do solo como energia térmica através do uso de trocadores de calor solo-ar (TCSA) em ambientes construídos. Os TCSA são dispositivos onde o ar ambiente externo é resfriado ou aquecido ao circular dentro de dutos horizontalmente enterrados nas camadas superficiais do solo. Esta troca acontece pela inércia térmica do solo, de modo que no verão o ar que circula pelo TCSA sai com temperatura mais baixa que o ar externo; enquanto no inverno o ar externo ganha calor ao circular pelo TCSA, saindo com temperatura mais elevada. Sendo assim, este trabalho tem como objetivo simular numericamente o comportamento térmico e fluidodinâmico de um TCSA, mantendo constante sua área de troca térmica, permitindo a avaliação da influência da configuração geométrica da instalação no potencial térmico do TCSA. Através de um modelo computacional tridimensional, verificado e validado, desenvolvido no software FLUENT (baseado no Método dos Volumes Finitos), obteve-se os resultados numéricos que indicaram uma pequena diminuição no potencial térmico do TCSA em relação à considerável redução da porção de solo necessária para sua instalação, evidenciando a importância e a aplicabilidade da modelagem computacional neste tipo de problema de engenharia.


Palavras-chave


modelagem computacional, trocadores de calor solo-ar, avaliação do potencial térmico

Texto completo:

PDF


DOI: http://dx.doi.org/10.14808/sci.plena.2015.081305

Apontamentos

  • Não há apontamentos.


Direitos autorais 2016 Scientia Plena
Licença Creative Commons
Todo conteúdo deste periódico, salvo quando explicitado de forma diferente, está licenciado com uma Licença Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional.