Análise paramétrica de chaminés solares visando à otimização de desempenho em climas típicos do território brasileiro

Abstract

Resumo Uma das principais estratégias de resfriamento passivo de edificações é a ventilação natural, que pode ocorrer tanto por ação dos ventos como por efeito chaminé. A segunda opção é mais eficaz em situações em que a velocidade do vento é sensivelmente reduzida pelos obstáculos locais, como ocorre no interior da malha urbana, por exemplo. Este artigo tem por objetivo investigar o potencial de chaminés solares para promover a ventilação natural em edificações de baixa altura, localizadas em climas típicos do território brasileiro. Para isso, realizou-se uma análise dos efeitos da variação de diferentes parâmetros geométricos e construtivos do sistema para uma cidade representativa de cada zona bioclimática brasileira. Os parâmetros incluíram espessura do canal de ar, comprimento da chaminé e inclinação e tipo de vidro utilizado no coletor solar. Incluiu-se também uma análise comparativa entre chaminés com e sem coletor solar, ambas com a mesma configuração geométrica. Os resultados obtidos indicam a aplicabilidade da chaminé solar para promover a ventilação natural nas cidades analisadas e permitem identificar os parâmetros e valores que otimizam o desempenho do conjunto para cada caso.Abstract Natural ventilation is one of the main strategies used for the passive cooling of buildings, powered by wind forces or by stack effect. The second choice is more effective in locations where obstacles induce low wind speed, as it is the case in urban environments, for example. This paper analyses the potential of solar chimneys to promote natural ventilation in low-rise buildings in typical climates of the Brazilian territory. For this purpose, this study analysed variations in geometric and constructive parameters in cities representing each of the Brazilian climate zones. Those parameters included air channel depth, chimney length, solar collector tilt and type of glass used in the solar collector. The study also included a comparative analysis of solar chimneys with and without a solar collector, both with the same geometric configuration. The results obtained show the potential of solar chimneys to promote natural ventilation in the cities analysed, and enabled the identification of the parameters and values that optimize the performance of the set in each case.