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

Autores

  • Bruna Rodrigues Nunes Universidade Federal do Rio Grande (FURG)
  • Juliane Gabina Ferraz Universidade Federal do Rio Grande (FURG)
  • Ricardo Kipper
  • Michel Kepes Rodrigues Universidade Federal do Rio Grande (FURG)
  • Ruth da Silva Brum Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
  • Jeferson Avila Souza Universidade Federal do Rio Grande (FURG)
  • Luiz Alberto Oliveira Rocha Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
  • Elizaldo Domingues dos Santos Universidade Federal do do Rio Grande (FURG)
  • Liércio André Isoldi Universidade Federal do Rio Grande, Escola de Engenharia

DOI:

https://doi.org/10.14808/sci.plena.2015.081305

Palavras-chave:

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

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.

Biografia do Autor

Bruna Rodrigues Nunes, Universidade Federal do Rio Grande (FURG)

http://lattes.cnpq.br/2331213898121738

Juliane Gabina Ferraz, Universidade Federal do Rio Grande (FURG)

http://lattes.cnpq.br/0435625337573977

Michel Kepes Rodrigues, Universidade Federal do Rio Grande (FURG)

http://lattes.cnpq.br/0379919270609981

Ruth da Silva Brum, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)

http://lattes.cnpq.br/7298347412058864

Jeferson Avila Souza, Universidade Federal do Rio Grande (FURG)

Luiz Alberto Oliveira Rocha, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)

http://lattes.cnpq.br/2535324018884724

Elizaldo Domingues dos Santos, Universidade Federal do do Rio Grande (FURG)

http://lattes.cnpq.br/6854950768271660

Liércio André Isoldi, Universidade Federal do Rio Grande, Escola de Engenharia

http://lattes.cnpq.br/3761060945802171

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Publicado

2015-08-31

Edição

Seção

VI Conferência Sul em Modelagem Computacional