VIABILIDADE DE UM SISTEMA GEOTÉRMICO DE CLIMATIZAÇÃO APLICADO A UM SUPERMERCADO DO SUDESTE BRASILEIRO
VIABILIDADE DE UM SISTEMA GEOTÉRMICO DE CLIMATIZAÇÃO
DOI:
https://doi.org/10.61164/rmnm.v6i1.3602Palavras-chave:
Geotermia Superficial; Sistema Geotérmico de Climatização; Bomba de Calor de Fonte Subterrânea; Eficiência energética; Climatização de ambientes.Resumo
Este artigo apresenta uma análise de viabilidade da utilização de um Sistema Geotérmico de Climatização (SGC) aplicado a um supermercado da cidade de Diamantina/MG, em que se compara o comportamento de um SGC a um sistema de ar condicionado (A/C) de referência. Para este estudo de caso, foi feita uma simulação termo energética do supermercado estudado para obtenção das cargas térmicas e dos consumos de energia do A/C. Foram feitas análises de viabilidade técnica e dimensionamentos de dez configurações de SGC, propondo-se uma configuração ótima que passou por análise de viabilidade econômica. Os resultados mostraram que há viabilidade técnica de utilização de um SGC no supermercado estudado, porém, o sistema proposto se mostrou inviável economicamente, em função dos custos atuais dos equipamentos. Contudo, como SGC apresentam melhor eficiência enérgica, no futuro sua utilização não pode ser descartada.
Referências
ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas. ABNT NBR 15220-3 Desempenho Térmico de Edificações parte 3: zoneamento bioclimático brasileiro e diretrizes construtivas para habitações unifamiliares de interesse social. Rio de Janeiro: ABNT, 2005.
AHMADI, M.H; et al. Ground source heat pump carbon emissions and ground-source heat pump systems for heating and cooling of buildings: A review. Environmental Progress & Sustainable Energy, 2017.
ALEXANDRINO, C., H.; HAMZA, V. M.; VIEIRA, F. P. Method for estimating the depth of circulation of thermal and non-thermal waters in the upper crust. International Journal of Terrestrial Heat Flow and Applied Geothermics, v. 4, p. 103-109, 2021
ALEXANDRINO, C., H.; HAMZA, V., M. ESTRUTURA TERMAL DA LITOSFERA NOS SEGMENTOS CRATÔNICOS DE SALVADOR E SÃO FRANCISCO. Revista de Ciência e Tecnologia do Vale do Mucuri, v. 1, p. 58-73, 2011.
ALVARADO, C. S. M. Estudo e implementação de métodos de validação de modelos matemáticos aplicados no desenvolvimento de sistemas de controle de processos industriais. Tese (Doutorado em Ciências) - Escola Politécnica da Universidade de São Paulo: São Paulo, 2017.
ALVAREZ, C. A; STAPE, J. L.; SENTELHAS, J. L. M. G.; SPAROVEK, G. Koppen’s climate classification map for Brazil. Meteorologishe Zeitschrift, vol. 22, n.6, p. 711-728. Gebruder Bornstraeger, 2013.
ASHRAE, American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers. ASHRAE Handbook: Heating, Ventilating and Air-Condioning Applications. SI Edition. Atlanta: ASHRAE, 2011.
ASHRAE, American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers. ASHRAE Handbook: Heating, Ventilating and Air-Condioning Applications. SI Edition. Atlanta: ASHRAE, 2019.
BANCO CENTRAL DO BRASIL. Taxa de juros básica - Histórico. Disponível em: https://www.bcb.gov.br/controleinflacao/historicotaxasjuros. Aceso em: julho 2022.
BANCO CENTRAL DO BRASIL. Histórico das metas para inflação. Disponível em: https://www.bcb.gov.br/controleinflacao/historicometas.
BARCELOS, R. H. Viabilidade técnica e econômica do condicionamento geotérmico de edificações no rio grande do sul. Dissertação (Mestrado em Engenharia) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2018.
BATISTA, J., O., ALEXANDRINO, C., H., MIREZ TARRILLO, C, A. CARACTERIZAÇÃO GEOTÉRMICA DA CROSTA SUPERIOR DA BACIA HIDROGRÁFICA DO SUBMÉDIO SÃO FRANCISCO Geosul, Florianópolis, v. 37, n. 84, p. 367-390, set./dez. 2022. https://doi.org/10.5007/2177-5230.
BRASIL, Ministério do Trabalho e Previdência (MTP). Norma Regulamentadora n°17 – Ergonomia Nova redação. Portaria/MTP n° 423 de 07 de outubro de 2021. Diário Oficial da União. Brasília: MTP, 2021.
BRITO, R. B. de; SANTOS, B. R.; ALEXANDRINO, C. H.; FERREIRA, T. A. A. Use of rainwater and water supply to produce electrical energy for homes. OBSERVATÓRIO DE LA ECONOMÍA LATINOAMERICANA, [S. l.], v. 22, n. 12, p. e8145, 2024. DOI: 10.55905/oelv22n12-084.
CETC, CANMET Energy Technology Centre. Ground Source Heat Pump Project Analysis. In: Clean Energy Project Analysis: RETscrenn Engineering e Cases Textbook. Varennes: Minister of Natural Resources Canada, 2005.
CHIASSON, A.D. Geothermal heat pump and heat engine systems: theory and practice. 1. ed. United Kingdom: ASME Press and John Wiley & Sons Ltd, 2016.
CLIMATE, Onebuliding. Repository of free climate data for Building performance simulation. Climate.onebuilding.org, 2022. Disponível em: https://climate.onebuilding.org/WMO_Region_3_South_America/BRA_Brazil
CPRM, Companhia de Recursos de Pesquisas Minerais – Serviço Geológico do Brasil. Carta geológica da folha de Belo Horizonte. Em GeoSGB: unidades litoestratigráficas, 2004. Disponível em: https://geoportal.cprm.gov.br/geosgb/. Acesso em: fevereiro, 2022.
CPRM (Companhia de Recursos de Pesquisas Minerais) – Serviço Geológico do Brasil. Sistema de informações de águas subterrâneas – SIAGAS. Em SIAGAS: pesquisa geral: Sudeste: Minas Gerais: Diamantina. Disponível em http://siagasweb.cprm.gov.br/layout/. Acesso em: fevereiro 2022.
DALPONE, P.; ACHA, S.; SHAH, N. Operational and Economic Analysis of GSHP Coupled with Refrigeration Systems in UK Supermarkets. Spiral, Imperial College Digital Repository. CORE, 2016.
EPE, Empresa de Pesquisa Energética. Uso de ar condicionado no setor residencial brasileiro: perspectivas e contribuições para o avanço em eficiência energética. Nota técnica EPE 030/2018. Brasília: Ministério de Minas e Energia, 2018.
EPE, Empresa de Pesquisa Energética. PNE 2050: Plano Nacional de Energia. Brasília: Ministério de Minas e Energia, 2020.
EPE, Empresa de Pesquisa Energética; ONS, Operador Nacional do Sistema Elétrico; CCEE, Câmara de Comercialização de Energia Elétrica. 2ª Revisão quadrimestral das projeções da demanda de energia elétrica do sistema interligado nacional 2020-2024. Nota Técnica EPE DEA 0012/2020, Nota Técnica NOS 109/2020, Nota Técnica CCEE 0087/2020. Rio de Janeiro: Ministério de Minas e Energia, 2020.
FERNÁNDEZ, J.C.R. Integration capacity of geothermal energy in supermarkets through case analysis. Sustainable Energy Technologies and Assessments 34, p. 49-55. Elservier Ltd, 2019.
FROEDE, A.; ALEXANDRINO, C., H.; MÍREZ TARRILLO, C., A. AVALIAÇÃO DO POTENCIAL GEOTÉRMICO DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO JEQUITINHONHA. Geosul, Florianópolis, v. 39, n. 90, p. 42-66, mai./ago. 2024.https://doi.org/10.5007/2177-5230.2024
GARCIA, J.M. et al. Application of ground source heat pump to a supermarket in portugal. Journal of Civil Engineering and Architecture, vol. 5, n. 3, p 241-247. David Publishing, 2011.
GONÇALVES, H.H.A. Viabilidade de um Sistema Geotérmico de Climatização Aplicado a um Supermercado do Sudeste Brasileiro. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri. Diamantina, 2023.
GOMES, S., B.; ALEXANDRINO, C., H. FLUXO E GRADIENTE GEOTÉRMICO DA BACIA DE SÃO FRANCISCO. Revista de Ciência e Tecnologia do Vale do Mucuri, v. 2, p. 52-63, 2010.
GREEN SQUARE, Energy Center. Air Source vs Ground Source Heat Pump. Renewable Technology: United Kingdom, 2021. Disponível em: https://www.greensquare.co.uk/blog/2017/11/13/air-source-heat-pump-v-ground-source-heat-pump. Acesso em: setembro, 2021.
GUIMARAES, S.; GOMES, J., L., S.; GOMES, A.; HAMZA, V., VIEIRA, F.; ALEXANDRINO, C., H. Update of Brazilian Heat Flow Data, within the framework of a multiprong referencing system. International Journal of Terrestrial Heat Flow and Applications, v. 3, p. 45-72, 2020.
IBGE, Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Mapa de clima do Brasil. Rio de Janeiro: IBGE, 2002. Disponível em: https://atlasescolar.ibge.gov.br/images/atlas/mapas_brasil/brasil_clima.pdf. Acesso em: agosto, 2021.
IEA, International Energy Agency. Energy Technology Perspectives 2020. Paris: IEA, 2020. Disponível em: https://www.iea.org/reports/energy-technology-perspectives-2020. Acesso em: agosto, 2021.
IEA, International Energy Agency. E4 Country Profile: Energy Efficiency in Brazil. Paris: IEA, 2021. Disponível em: https://www.iea.org/articles/e4-country-profile-energy-efficiency-in-brazil. Acesso em: agosto, 2021.
INMET, Instituto Nacional de Meteorologia. Dados históricos anuais. Disponível em: https://portal.inmet.gov.br/dadoshistoricos. Acesso em: outubro, 2021.
INMET, Instituto Nacional de Meteorologia. Normais climatológicas do brasil 1991-2020. Edição digital. Brasília: Ministério de Agricultura, Pecuária e Abastecimento, 2022. Disponível em: portal.inmet.gov/normas. Acesso em: maio 2022.
KAVANAUGH, S.; RAFFERTY, K. Geothermal heating and cooling: design of ground-source heat pump systems. Atlanta: ASHRAE, 2014.
LUND, J. W; TOTH, A.N. Direct utilization of geothermal energy 2020 worldwide review. World Geothermal Congress: Reykjavik, Iceland, 2020.
MAGALHÃES COUY S., E.; RODRIGUES, F. L; ALEXANDRINO, C., H. Avaliação dos recursos geotérmicos de Minas Gerais. VOZES DOS VALES, v. 1, p. 1-17, 2012.
MANDS, E; SAUER, M. Feasibility study: geothermal heat pump for standardized supermarket. Integration of Geothermal Energy into Idustrial Applications. UBeG, 2008.
PARKSOY, H. O.; GURBUZ, Z.; TURGUT, B.; DIKICI, D.; EVLIYA, H. Aquifer thermal storage (ATES) for airconditioning of a supermarket in Turkey. Renewable Energy 29, p.1991-1996. Elservier Ltd., 2004.
RORIZ, M. Arquivos climáticos de municípios brasileiros. Associação Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído - ANTAC, 2012.
SARBU, I.; SEBARCHIEVICI, C. General review of ground-source heat pump systems for heating and cooling of buildings. Energy and Buildings 70, p. 441-454. Elservier Ltd, 2014.
SELF, S. J; REDDY, B. V.; ROSEN, M. A. Geothermal heat pump systems: status review and comparison with other heating options. Applied Energy 101, p. 341-348. Elservier Ltd, 2013.
SHIMADA, Y.; TOKIMATSU, K.; ASAWA, T.; UCHIDA, Y.; TOMIGASHI, A.; KURISHIMA, H. Subsurface utilization as a heat sink for large-scale ground source heat pump: Case study in Bangkok, Thailand. Renewable Energy 180, p. 966-979. Elservier Ltd, 2021.
WU, R. Ennergy efficiency technologies – air source heat pump vs ground source heat pump. Journal of Sustainable Development, vol. 2, n. 2. CCSE, 2009.
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