Renderização de superfícies irradiando na Biblioteca Lewis da Universidade de Princeton. Crédito:Dorit Aviv e Nicholas Houchois
Medidas de conforto padrão usadas para projetar sistemas de aquecimento e refrigeração de edifícios compartilham uma falha comum, de acordo com novas pesquisas. Os pesquisadores disseram que as descobertas podem significar que os designers confiaram em medições imprecisas por décadas ao construir seus sistemas.
Em descobertas relatadas em 14 de fevereiro no jornal Relatórios Científicos , os pesquisadores disseram que o erro foi causado pelo instrumento padrão usado para medir os efeitos da temperatura do aquecimento e resfriamento radiante. O instrumento, chamado termômetro de globo, e as fórmulas associadas usadas para calcular o conforto com base nas leituras do sensor não levam em conta adequadamente o fluxo de ar chamado de convecção livre. Em experimentos, a falha levou a erros de temperatura de mais de dois graus Celsius, disseram os pesquisadores.
Forrest Meggers, professor assistente do Centro Andlinger de Energia e Meio Ambiente da Universidade de Princeton e um dos principais pesquisadores, disse que a equipe descobriu problemas com as medições tradicionais durante a construção de uma exposição ao ar livre em Cingapura. Embora a equipe não tenha problemas para manter os participantes da exposição confortáveis com o uso de um sistema de resfriamento radiante, usando técnicas de medição padrão, a equipe teve dificuldade em demonstrar esses efeitos de resfriamento.
Meggers, também professor assistente de arquitetura, os referidos designers fazem medições básicas com o termômetro globo e usam fórmulas para determinar como o sistema radiante afeta os níveis de conforto dos ocupantes em vários ambientes. Embora os participantes permanecessem confortáveis e o sistema fosse capaz de mantê-los relaxados, os cálculos mostraram que o sistema não estava funcionando e que o ambiente deveria ser desconfortável.
Conforme mostrado por uma câmera térmica, a pessoa é fria quando está em frente a um sistema de refrigeração radiante. Crédito:Eric Teitelbaum
A diferença de radiação térmica e temperatura entre a pessoa e as superfícies. Crédito:Dorit Aviv
"Foi quando percebemos que a fórmula estava errada. Tivemos dificuldade em aceitá-la, "Meggers disse.
A noção de usar resfriamento por troca de calor por radiação ou aquecimento de paredes e superfícies para manter as pessoas próximas ao conforto foi identificada como um recurso de design de eficiência energética, mas o ar condicionado ainda é a solução primária para manter as pessoas confortáveis em prédios nos Estados Unidos e em outros lugares. Os sistemas radiantes nem sempre foram considerados eficazes. Os pesquisadores dizem que esse erro de cálculo pode ajudar a explicar o porquê. Compreender e capturar efetivamente o impacto dos sistemas radiantes no conforto pode ter um grande impacto na economia de energia. Deixar o ar atingir cinco graus mais quente enquanto resfria as superfícies, os pesquisadores dizem, pode reduzir a demanda de resfriamento em até 40% e manter o conforto do ocupante.