Ar-condicionado solar não consome eletricidade

Mônica Pileggi - Agência Fapesp - 28/04/2011

O ar-condicionado natural se baseia no chamado "efeito chaminé": no interior da estrutura, o ar aquecido se torna mais leve e tende a subir, aspirando o ar dos ambientes e substituindo-o pelo ar exterior.
[Imagem: Ag.Fapesp]

Morar em um país como o Brasil, onde cada região possui um clima diferente, pode ser bom para uns e ruim para outros.

Um estudo realizado na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), sobre chaminés solares, no entanto, pode ajudar a refrescar quem vive em áreas mais quentes.

Chaminé solar

A chaminé solar desenvolvida pelo professor Maurício Roriz e seus orientandos Fernando Sá Cavalcante e Letícia de Oliveira Neves, adota o mesmo princípio de um aquecedor solar de água e pode ser instalada para estimular a ventilação natural em residências ou escritórios.

"A chaminé funciona como um coletor solar: os raios solares atravessam um vidro e aquecem uma placa metálica preta, situada abaixo dele. Aquecida, a placa emite calor, mas em frequência diferente da que vem do sol e para a qual o vidro é opaco. Assim, o calor entra, mas não consegue sair", explica Roriz.

Nos coletores solares convencionais a água se aquece ao circular em tubos que passam sob a placa quente. "Na chaminé solar, em vez de água passa o ar", disse.

Esse ar-condicionado natural se baseia no chamado "efeito chaminé": no interior da estrutura, o ar aquecido se torna mais leve e tende a subir, aspirando o ar dos ambientes e substituindo-o pelo ar exterior, mais puro e geralmente mais confortável, particularmente nos climas típicos do Brasil.

"Trata-se, portanto, de um processo de ventilação provocado por diferenças de temperatura e de pressão, sendo muito eficiente para promover o conforto térmico nas horas quentes, mesmo em áreas urbanas densamente ocupadas, onde os obstáculos impedem o aproveitamento da ação direta do vento", comentou Roriz.

Modernos, quentes e com alto consumo de energia

Por uma conjugação de diversos fatores, as cidades se tornam cada vez menos confortáveis, provocando as chamadas ilhas urbanas de calor.

"Além dos obstáculos à ventilação natural, as áreas com pavimentação impermeável crescem, invadindo os espaços onde havia parques, bosques e jardins, cuja vegetação contribuiria significativamente para amenizar o clima", disse o pesquisador.

De modo geral, os edifícios também não são projetados e construídos de modo a favorecer os processos naturais de promoção do conforto térmico. O uso indiscriminado do vidro, sem o devido sombreamento, transforma a edificação em um verdadeiro coletor solar.

"Tentando se proteger, o usuário fecha cortinas, interrompendo a ventilação natural e escurecendo o ambiente. Então, acende lâmpadas, que também geram calor, assim como os outros equipamentos elétricos que usamos em nossos escritórios e residências. Desse círculo vicioso resultam desconforto e desperdício de energia", disse Roriz.

Arquitetura bioclimática

Segundo ele, existem diversas técnicas e estratégias, denominadas bioclimáticas, que poderiam contribuir para elevar a qualidade dos edifícios, mas que ainda são pouco conhecidas e aplicadas no Brasil.

A chaminé solar é uma das técnicas da arquitetura bioclimática, assim como as coberturas "verdes" (uso de vegetação sobre as coberturas das edificações), a refrigeração evaporativa (sistema natural de resfriamento baseado na evaporação da água) e a inércia térmica do solo e dos sistemas construtivos (que guarda o calor nas horas quentes para combater o frio das madrugadas, ou vice-versa).

Essas técnicas têm como objetivo contribuir com a preservação do meio ambiente e a eficiência energética do ambiente construído, obtidas por meio do uso racional dos recursos naturais, além de proporcionar o conforto térmico aos ocupantes das edificações.

De acordo com Roriz, é possível construir edifícios confortáveis sem condicionador de ar, aproveitando a ventilação natural. "Os condicionadores convencionais de ar ressecam o ambiente e prejudicam o sistema respiratório humano, além de impactarem negativamente o meio ambiente. A chaminé solar proporciona ventilação, sem consumir eletricidade e sem agredir a natureza", afirmou.

Como um dos resultados da pesquisa, o professor desenvolveu um software, chamado Chaminé, que calcula a ventilação provocada por diferentes situações de uma chaminé solar, contém dados climáticos de mais de 300 cidades de todo o país e pode ser baixado gratuitamente no endereço www.roriz.eng.br/download_6.html.

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