Chaminé solar: solução de baixo custo energético para a ventilação de edificações



Uso de chaminé solar para estimular a ventilação em ambientes pode reduzir a conta de luz, proporcionar conforto térmico e contribuir para a preservação do meio ambiente, indica pesquisa feita na UFSCar (divulgação)

 Ar-condicionado natural

Por Mônica Pileggi

Agência 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.

A chaminé solar desenvolvida pelo professor Maurício Roriz e seus orientandos Fernando Sá Cavalcante e Letícia de Oliveira Neves, do Centro de Ciências Exatas e Tecnologia da UFSCar, 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”, disse Roriz à Agência FAPESP.

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.

Arquitetura bioclimática

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 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.

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. 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.

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).

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 .

Fonte: Agência Fapesp