Viabilidade de um sistema geotérmico de climatização aplicado a um supermercado do sudeste brasileiro

Abstract

A climatização de ambientes consome nos dias atuais significativa parcela de energia nos edifícios brasileiros. Com o aquecimento global e o constante desenvolvimento social e tecnológico, a expectativa é de aumento deste consumo em um futuro próximo, o que eleva o interesse em sistemas de climatização com alta eficiência energética, como os Sistemas Geotérmicos de Climatização (SGC) (Ground Source Heat Pump systems (GSHPs). Estes, são sistemas sustentáveis que utilizam o solo como fonte/dissipador de energia, alcançando melhores eficiências que os tradicionais sistemas a ar devido à estabilidade térmica do solo já em baixas profundidades. O presente estudo teve por objetivo avaliar a viabilidade de utilização de um SGC aplicado a um supermercado da cidade de Diamantina/MG. Para isso, foi feito um estudo de caso em que, para as condições reais de um supermercado, se comparou o comportamento de um SGC ao comportamento de um sistema de ar-condicionado (A/C). Inicialmente, se fez uma simulação termo energética do supermercado a fim de se obter suas cargas térmicas e se estimar os consumos de energia dos sistemas de A/C de referência. Na sequência, foram feitas análises de viabilidade técnica concomitantes aos dimensionamentos de dez configurações de SGC: três verticais e sete horizontais. Propôs-se, então, uma configuração ótima que passou por análise de viabilidade econômica. Como resultados, pôde-se observar que o clima da região leva o supermercado a possuir demandas de climatização para conforto térmico, mas não permite uma integração de aplicações como sugerem os trabalhos correlatos. O SGC proposto foi um sistema vertical composto por 36 poços de 62,1 metros de profundidade, se mostrando a mais adequado tecnicamente por apresentar melhor eficiência energética e requerer menores comprimentos de tubulações. Essa configuração apresentou uma redução anual média de 20,1% no consumo de energia elétrica em relação ao sistema de A/C, confirmando-se ser viável tecnicamente. A avaliação econômica, porém, mostrou que o SGC proposto é inviável para as condições atuais de mercado, sendo os custos de aquisição das bombas de calor e das perfurações dos poços no solo os principais contribuintes para este resultado.