Avaliação por simulação computacional de ventilação de cozinhas residenciais em clima quente e úmido na Colômbia por meio de chaminés solares

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Avaliação por simulação computacional de ventilação de cozinhas residenciais em clima quente e úmido na Colômbia por meio de chaminés solares

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Título: Avaliação por simulação computacional de ventilação de cozinhas residenciais em clima quente e úmido na Colômbia por meio de chaminés solares
Autor: Naranjo Gaviria, Alejandro Antonio
Resumo: O aumento considerável das cargas de resfriamento devido às fontes internas e externas e o acumulo de ar poluído devido aos processos de cocção, fazem com que o melhoramento do comportamento térmico e da ventilação de uma cozinha residencial localizada em clima quente e úmido seja prioritário. A ventilação pode constituir uma estratégia eficiente para resolver esses problemas. Porém, localidades geográficas que possuem momentos consideráveis de calmaria em relação ao vento como, por exemplo, a cidade de Quibdó na Colômbia, requerem o uso de outras estratégias de condicionamento. Pesquisas anteriores demonstraram as possibilidades de utilização das chaminés solares para melhorar o desempenho ambiental de um espaço localizado sob essas condições climáticas. Com o intuito de avaliar o potencial das chaminés solares sobre uma cozinha residencial, neste trabalho foi utilizado um método de simulação computacional através do programa Energyplus. Na modelagem das aberturas da chaminé, encontrou-se que o objeto "Horizontal Opening", incluído na versão 7.0 desse programa, não representa adequadamente a ventilação gerada pela diferença de temperatura. Entre os resultados, verificou-se (1) que a presença de vento potencializava o "efeito chaminé" sem importar a direção que tivesse a corrente, (2) a inclinação da chaminé em 50° é o valor que permite atingir o melhor comportamento da cozinha para a latitude de Quibdó, (3) a localização da cozinha na planta arquitetônica que permitiu obter o melhor comportamento devido ao uso de uma chaminé é aquela na qual se tem o maior afastamento no plano vertical entre as aberturas de entrada e saída da chaminé e (4) encontrou-se que a melhoria obtida através do aumento da área de absorção na chaminé tem um limite quando considerado o dia inteiro. A partir das simulações realizadas para o dia inteiro, conclui-se que o uso de chaminés solares não produziu melhorias significativas na temperatura e na ventilação de cozinhas residenciais localizadas no clima quente e úmido de Quibdó.The significant increase in cooling loads due to internal and external sources and the accumulation of polluted air due to cooking, make the improvement of thermal and ventilation performance of a residential kitchen located in hot and humid climate a priority. The ventilation is an effective strategy to solve these problems. However, geographical places which have considerable moments without wind, like the case of Quibdó - Colombia, require the use of other conditioning strategies. Previous researches have shown the possibility of using solar chimney´s to improve the performance of a space located under such climatic conditions. This work used the Energyplus simulation software for evaluating the potential of a solar chimney on a residential kitchen. Modeling the chimney openings, it was found that the "Horizontal Opening" object included in version 7.0 of this program doesn´t represent adequately the ventilation created by the stack effect. Among the results, it was found (1) that the presence of wind enhanced the stack effect regardless of the flow direction, (2) a slope of 50° for the chimney absorber surface is the ideal inclination value to achieve the best performance in a kitchen located in the Quibdó latitude, (3) the kitchen location within the house which allowed to obtain the best performance due to the use of a solar chimney, was that which let to have a larger distance between the inlet and outlet on the vertical plane and (4) it was found that the performance improvement obtained due to the increase in the chimney absorption area has a limit when considered the whole day. Based on daily simulations, it was concluded that the solar chimney use didn´t produce significant improvements in the temperature and ventilation of a residential kitchen located in the hot and humid climate of Quibdó.
Descrição: Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo
URI: http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/100507
Data: 2012


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