Análise da eficiência térmica de um protótipo de radiador radiativo noturno

Resumo

Este artigo trata do resfriamento radiativo noturno como estratégia de arrefecimento passivo de edificações. Devido à falta de estudos sobre a eficiência de radiadores com esta finalidade, buscou-se caracterizar termicamente um protótipo de radiador a partir de três métodos com o objetivo de prever o seu desempenho térmico: (a) método analítico para quantificar o potencial teórico máximo que o resfriamento radiativo noturno atinge submetido às condições atmosféricas; (b) medição em campo durante funcionamento de um sistema piloto; e (c) método numérico por simulações computacionais em CFD; utilizando os mesmos dados ambientais coletados no experimento. Sob mesmas condições climáticas, os resultados experimentais demonstraram o resfriamento similar ao teórico, ao passo que as simulações conseguiram prever os resultados do sistema experimental. Tanto as simulações computacionais quanto as imagens termográficas mostraram uma acentuada queda de temperatura de entrada com estagnação da temperatura no restante do trajeto interno pelo radiador. Levado isto em consideração, foi simulado um arranjo de canais em paralelo, que resultou em melhoria do desempenho térmico médio noturno de até 9,6%. Além da viabilidade das simulações CFD para determinar o desempenho térmico de possíveis arranjos de radiadores, este estudo concluiu que trajetos do fluido em paralelo resultam em maior resfriamento e eficiência térmica.

Palavras Chave: Resfriamento radiativo noturno. Radiador protótipo. Resfriamento passivo. Simulação térmica em CFD.