Estudo numérico do desempenho de chaminés solares aplicada à ventilação natural na cidade de Bom Jesus da Lapa - BA.
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Data
2024-02-03
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Editor
Universidade Federal do Oeste da Bahia
Resumo
A redução do consumo excessivo de energia tornou-se um grande desafio nas últimas décadas.
A energia do sol ainda é pouco aproveitada, a sua complementação às demais fontes de energia
já utilizadas na atualidade é visto como viável. Diversas são as tecnologias para aproveitamento
da energia solar, como os painéis fotovoltaicos, chaminés solares para ventilação natural e
aquecimento, entre outros. A ventilação natural em recintos constitui-se como uma técnica
visando a economia de energia ao promover resfriamento passivo de edificações. Estudos têm
mostrado que os sistemas de ventilação mecânica têm ganho, ao longo dos anos, parcela cada
vez mais significativa no consumo de energia residencial. Como forma de redução, o uso de
chaminés solares pode promover melhora na ventilação de residências através da circulação
passiva de ar, reduzindo o consumo elétrico. Neste estudo, um modelo CFD bidimensional foi
desenvolvido e validado em relação a resultados experimentais e numéricos. O principal
objetivo deste estudo foi a investigação do desempenho de projetos de chaminé solar inclinada,
na cidade de Bom Jesus da Lapa – BA; bem como o aprofundamento no conhecimento de
energia solar, termodinâmica e fluidodinâmica computacional (CFD) com transferência de
calor. O modelo foi validado por meio de simulações computacionais no Ansys® e numéricas
no Octave®. Diferentes configurações de chaminés solares foram testadas para comparação de
desempenhos em termos de taxa de ventilação e eficiência. Os resultados mostraram simetria
entre os modelos computacional e analítico com valores experimentais e numéricos relatados
na literatura. Os erros médios para os modelos foram de 18% e 20% para os modelos de 45º e
60º, respectivamente. Além disso, observou-se o aumento da taxa de ventilação com o aumento
de parâmetros geométricos como o comprimento, ângulo de inclinação e abertura. Ainda,
percebeu-se que o ângulo de inclinação de 50° é o ideal para a região em estudo. A conclusão
é que, proporcionar movimentação passiva de ar de boa qualidade em ambientes apenas fazendo
o uso de uma chaminé solar é possível.
Descrição
TCC - Graduação em Engenharia Mecânica, Universidade Federal do
Oeste da Bahia. Centro Multidisciplinar de Bom Jesus da Lapa - BA,
2022.
Palavras-chave
Citação
JESUS, Médson Santos de. Estudo numérico do desempenho de chaminés solares aplicada à ventilação natural na cidade de Bom Jesus da Lapa - BA. 2022