Climatização Geotérmica: usando a energia do solo

Além da projeção de edifícios sustentáveis e de aperfeiçoar a eficiência energética dos sistemas de climatização, a utilização de fontes renováveis de energia também vêm ganhando força. E para desenvolver sistemas mais eficientes que não causem impacto no meio ambiente, cientistas e engenheiros estão buscando novas maneiras de aproveitar estes recursos.

Uma dessas fontes é o solo. Através da geotermia, conceito que corresponde à energia solar concentrada no chão, é possível criar um sistema com fonte inesgotável de energia. Assim, o terreno pode ser usado tanto para aquecer quanto para resfriar um ambiente através de um ciclo termodinâmico, feito por um dispositivo chamado de bomba de calor.

O clima do solo

A condição climática considerada confortável para um ambiente é de 22ºC. Através de análises de solo descobriu-se que a poucos metros de profundidade, a temperatura fica entre 14ºC a 18ºC, aproximadamente. Era preciso apenas encontrar uma maneira de transferir essa energia do solo fresco até as superfícies externas de construções, que podem ser mais frios ou mais quentes.

Este sistema cria uma barreira térmica, que impede a variação da temperatura, climatizando o interior dos ambientes. Com a aplicação da energia armazenada no solo, a diferença climática, dentro da construção, durante todo o ano seria de apenas 5ºC, enquanto que geralmente no inverno é de 15ºC e no verão é 8ºC.

Bomba de calor

De um modo geral, o dispositivo é semelhante ao piso térmico, onde a tubulação se encontra dentro da estrutura do ambiente, piso, teto e parede. A circulação de água aquecida ou resfriada previamente no solo entre os tubos é feita pela bomba de calor, propiciando a climatização. Depois que termina de circular pelo sistema, a água volta à base e volte a trabalhar. Assim, no verão ele retira o calor da estrutura e a transporta para uma zona fria da terra, enquanto no inverno ela retira o calor do solo e transporta até o edifício.

Mesmo sendo aparelhos elétricos, as bombas de calor são favoráveis no ponto de vista energético. Eles possuem um consumo de energia baixo se comparado à energia que é transferida, sendo mais eficiente que o uso de aparelhos de ar condicionado comuns.

Barreiras para o Brasil

Países como Canadá, Estados Unidos, Índia, China e Japão estão optando pelo sistema. Somente na Alemanha a taxa anual de novas instalações chega a 125 mil unidades por ano. Mas e no Brasil essa poderia ser aplicada?

Estudos mostram que as regiões litorâneas são as que possuem um potencial enorme. Nestes locais há bons índices de irradiação solar e a maresia e projetos de climatização comuns estão sujeitos à serem danificados pela maresia e índices de umidade. A utilização da bomba de calor geométrica também pode ser indicada em latitudes mais altas.

Uma pesquisa feita por José Wilson, professor da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, mostra que em Porto Alegre, por exemplo, a temperatura média anual é de 19,5ºC. O professor aponta que se levar apenas em consideração o modo resfriamento, o sistema geotérmico teria uma diferença de temperatura ar-solo de 2,5ºC durante todo o verão, condicionando um ambiente a 22°C, enquanto o ar condicionado comum operaria com diferença de até 9ºC para promover a mesma temperatura. Deste modo, o consumo de energia elétrica diminuiria cerca de 48%.