Sistemas passivos de aquecimento

Os sistemas passivos de aquecimento podem ser caracterizados como aqueles que, fazendo parte integrante da sua estrutura construtiva, têm a capacidade de proporcionar conforto interior na habitação através de estratégias para a captação de calor. Ou seja, têm a capacidade de aquecer o edifício sem recorrer a sistemas mecânicos (aquecedores por exemplo) (Gonçalves & Graça, 2004).

Na estação de Inverno, estes sistemas têm como objectivo, maximizar a absorção de calor feita através dos vãos envidraçados e para isso é necessário que estejam adequadamente orientados (Sul) e sejam complementados por materiais e cores para o efeito. Deve ainda ter-se em consideração a massa térmica para absorção, o armazenamento e a distribuição de calor (Gonçalves & Graça, 2004).

Sistema de ganho directo

Para se ter o desempenho correcto no sistema de ganho directo, é necessário que o espaço a aquecer disponha de vãos envidraçados bem orientados por forma a maximizar a incidência da radiação no espaço e nas massas térmicas envolventes (paredes e pavimentos) (Gonçalves & Graça, 2004). As massas térmicas existentes nos edifícios desempenham uma função de regulação das condições térmicas interiores, na medida em que atenuam a amplitude térmica no interior dos edifícios. Neste sentido, quanto maior for a massa térmica, menor será essa variação, sendo que se torna mais difícil aquecer o edifício. Assim é necessário que haja um equilíbrio entre a massa térmica, o isolamento e a área dos vãos envidraçados, dependendo muito do tipo e características do edifício e da sua

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localização. Durante o período diurno, a massa térmica absorve o calor resultante da radiação solar e, durante a noite, este calor é transmitido gradualmente para o espaço interior (Gonçalves & Graça, 2004).

Sistema de ganho indirecto

Nos sistemas de ganho indirecto, a absorção de calor é primeiramente efectuada por uma massa térmica que posteriormente irá transferir o calor acumulado para o espaço interior, de modo imediato ou desfasado consoante a estratégia de circulação de ar adoptada.

Uma das soluções construtivas mais utilizadas deste tipo de sistema é a parede de Trombe no qual predomina o efeito de estufa, onde se atingem temperaturas elevadas no espaço entre o vidro e a parede de armazenamento. A energia acumulada pode ser transferida para o interior do espaço a aquecer por intermédio da ventilação natural através dos orifícios existentes na parede. Contrariamente, se não se pretender utilizar a estratégia de ventilação natural, a “energia” incidente irá sendo acumulada na parede durante o dia, e por condução, será transferida para o interior do espaço a aquecer, demorando um tempo que depende da espessura da parede (Gonçalves & Graça, 2004). As paredes de Trombe ventiladas diferem das não ventiladas por possuírem orifícios de termo- circulação na parte inferior e superior de ambas as paredes, permitindo a ocorrência de aquecimento e arrefecimento do espaço, consoante as necessidades. Em situação de Inverno, tanto de dia como de noite, as aberturas da parede de vidro devem permanecer fechadas de modo a minimizar as perdas térmicas. Relativamente à parede interior que funciona como elemento acumulador de calor, durante o dia deve manter-se com os orifícios abertos para que o calor existente na caixa-de-ar seja transferido para o interior do edifício, tanto por convecção como por condução. A partir do momento em que a radiação solar incidente se torne pouco significativa, os orifícios da parede interior devem ser encerrados de modo a evitar perdas de calor por inversão da circulação do ar. Em situação de Verão, a parede de vidro deve ter protecções de sombreamento, permitindo o arrefecimento através do orifício superior. A parede interior deverá ter apenas o orifício inferior aberto de modo a favorecer a ventilação. Durante a noite, a parede de vidro deverá ter abertos ambos os orifícios para que ocorra o arrefecimento da caixa-de-ar e da parede (Rocheta & Farinha, 2007).

Ganho combinado

Nos sistemas de ganho combinado, a captação dos ganhos solares e aproveitamento da energia captada ocorre em zonas anexas ao edifício, como é o caso de estufas ou colectores a ar. A energia solar é transmitida ao espaço adjacente à estufa por condução através da parede de armazenamento que os separa e ainda por convecção, no caso de existirem orifícios que permitem a circulação de ar. Os sistemas de colector a ar são constituídos por uma superfície de vidro e uma outra absorsora sem capacidade de armazenamento térmico. O seu funcionamento é por termossifão e permite ventilar os espaços onde é instalado durante todo o ano. Em situação de Inverno, este sistema, com auxílio de um dispositivo de captação solar, aquece o ar exterior, introduzindo-o em seguida no interior do espaço

adjacente por ventilação natural. Durante o Verão, este sistema extrai o calor no interior do espaço para o exterior (Gonçalves & Graça, 2004). Em seguida, o Quadro 2.2 apresenta um resumo das práticas passivas de aquecimento.

Quadro 2.2 – Resumo das práticas passivas de aquecimento Adaptado de (Gonçalves & Graça, 2004)

Sistemas passivos de aquecimento Sistema passivo Aplicabilidade Ganho directo Envidraçados – promovem o

rápido aquecimento dos espaços e devem localizar-se nas fachadas orientadas a Sul

Todos os edifícios com ocupação diurna e nocturna

Ganho indirecto Paredes de Trombe – permitem a absorção diurna da energia solar, cujo efeito ocorre durante o período nocturno

Sistema a utilizar em zonas com ocupação nocturna

Ganho combinado Estufas – funcionamento semelhante à parede de trombe, porém, exige maiores cuidados durante a estação de Verão

Para uso diurno na estação de Inverno

Colectores a ar – promove a introdução de ar quente nos espaços com grande necessidade de renovação de ar na estação de Inverno

Edifícios com ocupação elevada durante o dia (auditórios, escolas)