quinta-feira, 27 de setembro de 2012

Novo urbanismo prega reciclar velhas estruturas com tecnologia


Publicado em Folha de São Paulo, Setembro de 2012.

Menos asfalto e mais silício. Urbanistas vêm resumindo dessa forma a solução para cidades caóticas --aplicar alta tecnologia e redes velozes de informação a tecidos urbanos já existentes.
Nomes como o chileno Alejandro Aravena, o italiano Carlo Ratti e os norte-americanos Tod Williams e Billie Tsien defendem que a cidade do futuro não terá uma cara diferente das do presente.
Juntos no Arq.Futuro --série de debates que acontecem na segunda (24) e na terça (25) em São Paulo--, esses arquitetos vislumbram cidades e construções simples aliadas a soluções de alta tecnologia.
"Muitas coisas sempre serão as mesmas, vamos sempre precisar de planos horizontais para ocupar a fachadas verticais que nos separam do espaço externo", diz Carlo Ratti, italiano que coordena o laboratório de urbanismo do Massachusetts Institute of Technology, nos EUA.
"Arquitetura é desenhar nossa interação com o mundo exterior. E a maneira como organizamos e acumulamos informação digital torna essa relação mais flexível."

É pensando nisso que Ratti está projetando agora um novo centro para Guadalajara, no México. Será uma cidade redesenhada com a ideia de que as pessoas vão poder trabalhar ao ar livre, ocupando os tradicionais pátios da arquitetura hispânica.
Na obra da dupla Tod Williams e Billie Tsien, a ideia de reaproveitar estruturas antigas e tramas urbanas estabelecidas também aparece.
Eles, que participam da atual Bienal de Arquitetura de Veneza, acabam de construir a sede da fundação Barnes, na Filadélfia, um museu privado aberto ao público.
No projeto, o edifício parece se mesclar ao resto dos prédios de um parque no centro da cidade, já que usa os mesmos materiais embora tenha tecnologia de ponta.
Em Mumbai, a dupla também constrói agora a sede de uma multinacional que terá elementos tradicionais da arquitetura indiana, como pisos e esquadrias de madeira feitos à mão por artesãos.
"Mesmo com elementos locais, nosso prédio na Índia não seria confundido com outro qualquer", diz Tsien. "Sendo estrangeiro, é possível ter um olhar mais fresco sobre as mesmas coisas."
Alejandro Aravena, que também está na Bienal de Veneza, teve uma experiência semelhante ao reconstruir duas cidades atingidas por terremotos no Chile.
"Se há um poder na arquitetura, é o poder de síntese", afirma. "A ideia é filtrar problemas complexos para oferecer soluções simples."

ARQ.FUTURO
QUANDO segunda (24) e terça (25), programação em arqfuturo.com.br
ONDE Auditório Ibirapuera (pq. Ibirapuera, portão 3)
QUANTO R$ 20

segunda-feira, 17 de setembro de 2012

Aerogerador brasileiro


Publicado em Ambiente Energia, Setembro de 2012 
Um aerogerador totalmente fabricado no Brasil está prestes a ter suas primeiras máquinas montadas, em Suape (PE). Trata-se de um projeto da Impsa Wind (multinacional argentina da área de produção de energia renovável), com financiamento da Financiadora de Estudos e Projetos (Finep) no total de R$ 100 milhões.
O aerogerador (gerador integrado ao eixo de um cata-vento, que converte energia eólica em energia elétrica) IWP-100 é único do gênero feito no País. O projeto começou em 2009 e foi totalmente desenvolvido no Brasil, incluindo o desenvolvimento da tecnologia básica e da estrutura tecnológica. O aerogerador tem capacidade de 2 MW, com rotor de 100 metros de diâmetro e pode operar com velocidades de ventos que variam de 4 até 22 metros por segundo. (Fonte: Finep)

Livro explica como elaborar sistemas de geração solar

Publicado em Ambiente Energia, Setembro de 2012

Com a publicação da resolução normativa 482/2012 da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), a micro e a minigeração podem ser utilizadas a partir de 2013 para compensar o consumo de energia elétrica domiciliar, trazendo descontos à conta de luz.  A publicação de Sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica chega, portanto, em momento oportuno, já que a demanda por profissionais capacitados para a instalação e configuração desses sistemas deve se acelerar nos próximos meses.
Primeiro livro de uma série de publicações da editora Oficina de Textos voltadas à energia solar, Sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica explica os principais parâmetros envolvidos no dimensionamento e na operação de geração fotovoltaica distribuída e interligada à rede elétrica. Esta aplicação, que já se tornou competitiva, pode ser empregada em residências, prédios públicos, estacionamentos, condomínios e diversas outras edificações com reconhecidas vantagens ambientais.
Voltado a engenheiros, técnicos e estudantes interessados na geração de energia por meio de fontes alternativas, o livro apresenta os conceitos básicos associados aos dispositivos de conversão fotovoltaica, ilustra uma nova configuração do setor elétrico em termos de geração distribuída de eletricidade utilizando energia solar e apresenta as figuras de mérito para avaliação do desempenho dessas instalações. Modelos matemáticos representativos das várias partes que constituem os sistemas fotovoltaicos em questão são também apresentados com o objetivo de auxiliar em análises operacionais e no seu dimensionamento.
A apresentação de instalações e configurações usuais desses sistemas, bem como exemplos de sistemas instalados no país e a avaliação de resultados operacionais complementam o conteúdo da obra. Os autores, Roberto Zilles, Wilson Negrão Macêdo, Marcos André Barros Galhardo e Sérgio Henrique Ferreira de Oliveira, dedicam-se há anos ao estudo desses sistemas e já desenvolveram diversos experimentos práticos, nos quais testaram as metodologias e os cálculos descritos na obra.
Os próximos títulos da série, dedicados à eletrificação rural e a sistemas de bombeamento utilizando energia solar, estão previstos para o próximo ano.
Sobre os autores: Roberto Zilles é doutor em Engenharia de Telecomunicações na especialidade de Sistemas Fotovoltaicos pela Universidad Politécnica de Madrid e livre docente na especialidade Energias Renováveis pela Universidade de São Paulo (USP). É professor do Instituto de Eletrotécnica e Energia (IEE/USP) e coordenador da Ação de Coordenação para o Desenvolvimento e Difusão da Geração Distribuída com Sistemas Fotovoltaicos do Programa de Ciência e Tecnologia para o Desenvolvimento, CYTED.
Wilson Negrão Macêdo é doutor em Energia pela Universidade de São Paulo, instituição onde trabalhou no período de 2002 a 2006, no Laboratório de Sistemas Fotovoltaicos.  Atualmente é professor do Instituto de Tecnologia da Universidade Federal do Pará (UFPA) e pesquisador do Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas da Universidade Federal do Pará (GEDAE/UFPA).
Marcos André Barros Galhardo é doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal do Pará (UFPA), universidade onde atualmente leciona e pesquisa, participando do GEDAE/UFPA. Sérgio Henrique Ferreira de Oliveira é doutor em Energia também pelo Programa Interunidades de Pós-Graduação da USP, tendo realizado parte da pesquisa do doutorado no Instituto de Energia Solar da Universidade Politécnica de Madri (IES/UPM). É professor da Universidade Federal do ABC, em Santo André, onde coordena o curso de Engenharia da Energia.
Ficha Técnica
Título: Sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica
Autores: Roberto Zilles, Wilson Negrão Macêdo, Marcos André Barros Galhardo, Sérgio Henrique Ferreira de Oliveira
Editora: Oficina de Textos
No. de páginas: 208
Formato: 21 x 28 cm
Preço: R$ 62,00
ISBN: 978-85-7975-052-6

terça-feira, 11 de setembro de 2012

Palestra "Os melhores Green Buildings do Mundo"

Caros,

Este mês estarei ministrando palestra em Fortaleza, com fins beneficentes.
Aos que estiverem por lá, recomendo. O tema, a meu ver, é certamente interessante.
Inscrições pelo link da imagem que segue.



Em tempo:

Este é também o tema da paletra que minstrarei nesta manhã de quarta-feira, 12/09, na feira Green Building Brasil, que começou hoje em São Paulo, com grande sucesso, muito maior do que nas edições anteriores, sinal claro do amadurecimento do mercado da construção sustentável do Brasil.

Mais informações em: www.expogbcbrasil.org.br.


quarta-feira, 5 de setembro de 2012

NOVO SIMULADOR SOLAR

O simulador solar que entra em operação hoje no Laboratório de Instalações Prediais e Saneamento (LIP), ligado ao Centro Tecnológico do Ambiente Construído (CETAC) do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), terá a missão de dar suporte ao desenvolvimento de produtos e de realizar testes para atender a certificação compulsória de aquecedores de água que utilizam coletores de energia solar.
O equipamento recebeu investimento de aproximadamente R$ 3,5 milhões, sendo 90% do Governo do Estado e o restante de CNPq e FINEP, estes últimos órgãos do Governo Federal. O simulador será essencial para determinar a eficiência energética de painéis coletores, mas ele também poderá realizar ensaios em sistemas fotovoltaicos para geração deenergia e outras análises de equipamentos submetidos à influência do Sol.

O simulador recebeu investimento de cerca de R$ 3,5 milhões, com 90% dos recursos provenientes do Governo do Estado. O pesquisador Douglas Messina, que coordenará o trabalho no simulador, explica que o equipamento não é destinado a ensaios de envelhecimento, que contam com câmaras específicas para essa finalidade, mas deve verificar o funcionamento em termos de captação e produção energética.

O principal segmento de atuação do equipamento será o de construção civil, considerando aplicações residenciais, comerciais e industriais. Em todos esses nichos, o mercado segue tendência de crescimento, com destaque para a indústria. “A adoção desses sistemas na indústria é cada vez maior, não só para a produção de água quente, mas também de vapor”, afirma Messina. A aplicação de soluções para geração de energia fotovoltaica também segue em crescimento na indústria.

O simulador se compõe de uma estrutura móvel de acionamento hidráulico e elétrico com lâmpadas especiais. O sistema foi instalado em uma sala com oito metros de pé direito e sistema de ar-condicionado que mantém a temperatura constante, com tolerância de mais ou menos um grau, para garantir a precisão das leituras realizadas.

Com potência de 50 kVA (Quilovoltampere), o simulador pode ser colocado em qualquer plano entre zero e 90 graus para produzir cada situação de estudo desejada. Messina afirma também que a intensidade das lâmpadas é dimerizada, para que sejam estabelecidos diferentes níveis de radiação. “O equipamento é todo automatizado e você pode memorizar a configuração de cada ensaio sem risco de perder dados”, diz.

O simulador também trabalha com sistema de aquisição e tratamento de dados realizados por meio de software e hardware exclusivos e dispõe de uma instrumentação específica para fazer a gestão da vida útil das lâmpadas.

Poucas instituições de pesquisa dispõem de simuladores solares no mundo. No Brasil, agora somente o IPT e o Laboratório Green Solar, da PUC Minas, oferecem serviços com o equipamento. “Creio que esses são os dois únicos simuladores do Hemisfério Sul”, afirma Messina.

As informações geradas nos ensaios com o novo equipamento poderão conferir mais segurança aos projetistas de sistemas de aquecimento de água, o que em última instância terá efeitos benéficos para o meio ambiente. Segundo o pesquisador, mais eficiência significa menor consumo de energia elétrica nos sistemas de apoio a esses aquecedores. “O intuito nosso com o serviço será melhorar a qualidade da engenharia que está por trás desses produtos”, diz Messina. Além de subsídios para a qualidade de componentes, o serviço permitirá produzir conhecimento e diretrizes para melhorar também a instalação dos sistemas.

Certificação – O IPT está participando do desenvolvimento de novas diretrizes para a certificação da qualidade de sistemas solares, trabalho que vem sendo conduzido pelo Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro) e recebe apoio de Eletrobras, Laboratório Green Solar (PUC Minas) e Associação Brasileira de Refrigeração, Ar Condicionado, Ventilação e Aquecimento (Abrava).

Esse trabalho terá como instrumentos o Regulamento Técnico da Qualidade (RTQ) de Equipamentos de Aquecimento Solar de Água, aprovado pela Portaria nº 301 do Inmetro/MDIC de junho de 2012, que reúne requisitos e normas do Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE Solar); e a Portaria Inmetro/MDIC nº 352 de julho de 2012, que aprova os Requisitos de Avaliação da Conformidade (RAC) para esses sistemas. Com a consolidação dessas regras, os fabricantes deverão reformular seus produtos, o que representará um salto de qualidade para o setor.

“Ainda temos muito a fazer para popularizar os sistemas solares”, afirma Messina, referindo-se também ao projeto de desenvolvimento de sistemas para a Companhia de Desenvolvimento Habitacional e Urbano do Estado de São Paulo (CDHU), que compatibilizam as placas coletoras com os chuveiros elétricos tradicionais, na perspectiva de obter uma tecnologia confiável e acessível ao consumidor. “Com o apoio do simulador solar, vamos identificar qual a tecnologia ideal para cada uso”, afirma o pesquisador.

O compromisso com o desenvolvimento de tecnologias sustentáveis tem levado a indústria e os institutos de pesquisa a conceber soluções híbridas, como é o caso do projeto da CDHU. “A hibridização de sistemas é uma verdadeira tendência a ser explorada”, diz Messina, lembrando que os sistemas de aquecimento a gás também podem trabalhar em apoio aos coletores solares.

Fonte: IPT

Chaminé solar como alternativa para conforto térmico

Por Isabel Gardenal – Os edifícios brasileiros nem sempre são projetados ou construídos de modo a auxiliar os processos naturais para promoção de conforto térmico. Mas uma solução estudada pela arquiteta Letícia Neves em sua tese de doutorado mostrou que a chaminé solar pode ser uma boa estratégia à climatização natural, sobretudo em regiões de clima quente, para refrescar os ambientes internos.

Enquanto num experimento com uma chaminé convencional, alcançou-se uma taxa de 3,7 renovações do ar por hora no ambiente interno, com a chaminé solar chegou-se a 5,5 renovações por hora, para o dia típico de verão no clima de São Paulo. Houve então um incremento de quase 50% na ventilação natural. “Outra vantagem do sistema também está no fato de não fazer uso de eletricidade, contribuindo assim para a economia e a eficiência energética das edificações”, assinala a pesquisadora.

A chaminé estudada foi composta por um coletor solar cujo princípio é o mesmo de um coletor para aquecimento de água, só que visando aquecer o ar: possui uma superfície de vidro, uma câmara de ar e uma superfície negra absorvedora na parte interna do canal. A autora empregou o coletor solar na chaminé para aquecer o ar próximo à cobertura da edificação, a fim de induzir a ventilação natural.

Nesse processo, os raios solares atravessam a superfície de vidro do coletor solar e aquecem a placa absorvedora preta, que vem logo abaixo dela. Consequentemente, há o aquecimento do ar no interior do canal. O coletor solar da chaminé funciona pelo princípio do efeito estufa: o calor entra, mas não consegue sair, causando a elevação da temperatura do ar.

Nos coletores solares convencionais, a água se aquece ao circular em tubos que passam sobre essa placa quente. No caso da chaminé solar, em vez de água, passa o ar. A pesquisadora explica que o ar sofre ascensão por diferença de temperatura. Assim, como o ar quente é menos denso, ele tende a se elevar no interior da chaminé, provocando a sucção do ar do ambiente interno. E quanto maior é a temperatura do ar na chaminé solar, maior é o fluxo de ar por efeito chaminé e a ventilação natural no ambiente, contribuindo para melhorar a qualidade do ar e o conforto térmico.

Na tese, defendida na Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo (FEC), a pesquisadora constatou que, aplicada a um projeto de arquitetura, essa técnica pode fazer uma grande diferença no resfriamento passivo, ou seja, sem uso de fontes convencionais de energia. No Brasil, lamenta ela, nem sempre existe um investimento em projetos. Por isso, esse ônus é carregado para toda a operação da edificação, sendo que, gastando-se um pouco mais em tal etapa, poupa-se energia.

Ao delimitar a abordagem que iria fazer, a autora da tese resolveu propor um estudo para prédios de baixa altura, um edifício térreo. Apesar disso, ela salienta que também é possível levar essa técnica a prédios com outras dimensões.

A lógica da arquiteta foi a seguinte: quanto mais alto for o edifício, maiores são as possibilidades de se aproveitar as diferenças de altura entre a zona ocupada e a cobertura. E esta diferença é muito importante para incrementar o volume de ar removido pelo sistema. Já num prédio baixo, não haveria grande variação de altura e nem diferença de temperatura elevada entre a cobertura e a zona ocupada.

Segundo a autora, em geral costuma-se associar muito o conforto térmico com a temperatura do ar. No entanto, para o conforto térmico, entram ainda em jogo variáveis climáticas como a velocidade do ar, a umidade relativa e a temperatura radiante (que influencia na troca de calor por radiação entre superfícies – como troca de calor entre a pele e uma superfície envidraçada exposta ao sol, por exemplo).

Todas elas, expõe Letícia, trabalham em conjunto. “Quando a umidade relativa do ar é elevada e a velocidade do ar é próxima de zero, é possível sentir um certo desconforto, semelhante ao que sentimos em dias quentes e abafados. Agora, quando se tem uma velocidade do ar mais elevada, é possível suportar temperaturas e umidades mais altas.”

Inverno e verão – Ao avaliar o uso da chaminé solar para promover ventilação natural, a pesquisadora descobriu algumas possibilidades de uso do sistema. Ela poderia ser adaptada para funcionamento em conjunto com uma lareira. “Uma lareira convencional é utilizada para aquecer, mas dá para fazer uma inversão do sistema no período de verão, com vistas ao resfriamento”, sugere.

No inverno, pode-se empregar um sistema que permita criar uma recirculação. Assim, o ar quente próximo à cobertura, ao invés de sair pela chaminé, volta ao ambiente interno e aquece a zona ocupada. No verão, abre-se a chaminé para o ar quente sair, o que garante um resfriamento do ambiente interno. Neste caso, é preciso prever uma abertura para entrada de ar mais fresco em outra fachada da edificação.

“Na nossa latitude, durante o verão, o sol ocupa posições muito altas no céu e este fato provoca o aumento da intensidade da radiação recebida pelas coberturas e superfícies horizontais”, informa a autora.

Foto:
Phoenix Building – Building Research Estabilishment - BRE, Watford, UK - Por Antonio Macêdo Filho 


Já no Hemisfério Norte, há muitos estudos de chaminés solares em latitudes maiores [o Building Research Establishment (BRE), em Garston, no Reino Unido, é uma edificação que tem chaminé solar].

Para o contexto brasileiro, dependendo da latitude e da época do ano, isso não funciona bem, porque a maior parte da radiação solar incide sobre o plano horizontal. Por essa razão, a arquiteta fez uma chaminé solar na cobertura da edificação e com uma inclinação adequada à latitude local.

Potencial – Qualquer chaminé externa pode ser uma chaminé solar, situa a autora da tese, pois o aquecimento de sua face externa pelo sol aumenta a diferença de temperatura entre o ar da chaminé e o ar da zona ocupada. A ventilação natural, no caso, é propiciada pelo movimento do ar por diferença de temperatura.

A proposta de Letícia e de seu orientador, o professor Maurício Roriz, foi incrementar o processo: aquecer ainda mais o ar na região próxima da cobertura e aumentar o fluxo de ar na zona ocupada do ambiente. A pesquisadora fez um projeto de chaminé solar para a construção de uma célula de teste experimental, construída no campus da Universidade Federal de São Carlos.

Financiado pela Fapesp, o projeto desenvolveu um modelo em escala real com um sistema de monitoramento da temperatura do ar, temperatura superficial e velocidade do ar no canal da chaminé. “Comparamos os dados do interior da chaminé com os dados de variáveis climáticas externas”, conta ela.
Com base no monitoramento, calibrou-se um modelo em um software de simulação termoenergética, o EnergyPlus. A partir daí, passou-se a uma análise de quais parâmetros geométricos e construtivos funcionariam melhor: qual seria o comprimento e a inclinação da chaminé, a profundidade do canal e o tipo de material ideais?

A parte experimental foi a mais complexa, relata a arquiteta, com problemas construtivos e de monitoramento para solucionar, mas serviu de base para calibrar o modelo de simulação. Dele se conseguiram extrair os resultados mais interessantes, contrapondo-se uma chaminé convencional – sem coletor solar para aquecimento do ar – com uma chaminé solar.

Mais alternativas – Os exaustores eólicos são um exemplo de mecanismos para ventilação natural muito empregados em galpões, pois são acionados pela força do vento para renovar o ar ambiente. Fazendo uma correlação com o projeto e comercialização de chaminés solares no mercado, daria para partir dessa mesma linha dos exaustores eólicos. Seriam produzidos módulos de chaminés solares para simplesmente serem instalados na cobertura da edificação.

A saída seria criar um método simples para dimensionar e definir as características da chaminé solar a ser instalada em cada caso. “Agora aguardamos que a chaminé solar entre em escala industrial, com o interesse de alguma empresa”, espera a arquiteta. Até onde se sabe, nacionalmente apenas se fazem pesquisas com chaminé solar para secagem de grãos, de madeira. Em outros países, já existe essa chaminé com aplicação para climatização natural, iniciativa que foi retomada da arquitetura vernacular e ganhou mais espaço por volta da década de 1990.

O trabalho de Letícia conseguiu uma solução geométrica diferenciada, em que foi garantida a máxima irradiância solar no plano do coletor e a manutenção de uma diferença na altura adequada entre as aberturas de entrada e saída do ar da chaminé. Sua pesquisa foi financiada pela Fapesp e uma importante parte dos estudos foi feita em Portugal, onde, sob a supervisão do engenheiro Fernando Marques da Silva, ela realizou uma série de ensaios no túnel de vento do Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC), situado em Lisboa.