Resumo |
Os sistemas de Ventilação Personalizada (VP) são aqueles que permitem ao usuário o controle individualizado do seu microclima. Em contraposição à abordagem tradicional, os sistemas de VP procuram criar condições de conforto e qualidade do ar em torno de cada ocupante de forma individualizada. Pode-se, desta forma, economizar energia já que os sistemas de condicionamento de ar promoveriam conforto apenas nas regiões onde há usuários ao invés de ter que promover conforto em ambientes inteiros que muitas vezes estão com baixa ocupação. Além da possível economia de energia, é possível satisfazer as necessidades individuais de conforto ao invés de se trabalhar com conforto médio, que muitas vezes não satisfaz plenamente nenhum dos usuários do ambiente. Simulações CFD em ambientes internos permitem determinar a distribuição espacial da temperatura, da velocidade do ar, da pressão, entre outros. A partir do levantamento dessas distribuições é possível determinar as interações entre o ambiente condicionado e seu entorno, isto é, como as trocas de calor (energia) e os fluxos de massa influenciam em fatores como conforto térmico e qualidade do ar no ambiente estudado. Essas interações, e consequentemente o que elas provocam no ambiente, são dependentes de diversas variáveis que incluem a localização espacial de fontes de calor, posicionamento de jatos de ar, entre outros. Neste projeto propõe-se a modelagem/simulação CFD de um sistema de ventilação personalizada, além de implementar métodos estatísticos na análise de resultados dessas simulações. Foi estudada uma região cilíndrica de 1500 mm de diâmetro e de 2330 mm de altura, representando o espaço de um ocupante de um ambiente condicionado adaptado à partir de um sistema de condicionamento de ar existente no Departamento de Engenharia de Produção e Mecânica (DEP) usando materiais de baixo custo. Dois esquemas foram estudados à partir dessa região. No esquema 1, ar vindo de um duto horizontal de 100 mm de diâmetro realiza uma curva de 90° e é insuflado verticalmente pelo teto na região de estudo. No esquema 2 é inserido um difusor no duto e um anteparo de 1200 mm de diâmetro, 100 mm de comprimento e 1 mm de espessura no teto. Foram realizadas simulações variando a velocidade de insuflamento do ar (0,5; 1,5; 2,5 e 3,5 m/s), a temperatura de insuflamento do ar (5, 10, 15 e 20°C) e a temperatura ambiente do local (20, 25 e 30°C) para cada esquema. Obteve-se dados referentes à temperatura e à velocidade em 48 pontos dispostos em 3 planos (0,5; 1 e e,5 m do chão). A esses dados foi feito o teste de variância ANOVA para determinar como os parâmetros de entrada afetam cada ponto estudado em cada esquema, permitindo assim tirar conclusões sobre a efetividade dos dois esquemas e das relações entre as variáveis. |