Discussions des hypothèses de calcul entre le cycle Jour et le cycle Nuit

Em paredes de Trombe ventiladas e duplamente ventiladas, as aberturas são um mecanismo importante de controlo, podendo contribuir para o aquecimento e arrefecimento dos edifícios. Balcomb e McFarland [16] estudaram o desempenho de paredes de Trombe ventiladas e não

Figura 4 - Parede de Trombe com caixa-de-ar de diferentes espessuras ( a) mais espessa; b) menos espessa) [11]

ventiladas em nove climas diferentes dos Estados Unidos. O mesmo estudo desenvolvido por Balcom e McFarland [16] revelou que a utilização de aberturas controladas não influencia significativamente o desempenho das paredes Trombe para climas amenos. Contudo, chegaram à conclusão que, em climas gravosos, tais como o clima de Boston, a parede de Trombe ventilada é de 10% a 20% mais eficiente. Também com recurso a termóstatos controlaram as temperaturas, para que quando as temperaturas no interior fossem superiores a 24 ºC as aberturas de ventilação estivessem fechadas, controlando assim o sobreaquecimento.

Saadatian et al. [15] efetuaram uma revisão de estudos sobre paredes de Trombe e concluíram que existem três constituintes das paredes de Trombe que têm efeitos significativos na eficiência das mesmas: aberturas, ventilação e sombreamentos. A instalação de uma ventoinha no sistema de ventilação da parede de Trombe pode aumentar a eficiência de ventilação até 8%. No entanto, concluíram também que outros fatores como tamanho, espessura, cor, materiais e as características no envidraçado contribuem para a eficiência da parede Trombe. O tamanho ideal da parede de Trombe corresponde a 37% de rácio entre a área da parede de trombe e as restantes paredes do compartimento.

Kruger et al. [17] construíram duas células de testes com duas paredes de Trombe para estudar o seu comportamento quando aplicadas em climas subtropicais. Numa das células de teste, a parede de Trombe encontrava-se orientada para Sul e noutra célula de teste a parede de Trombe encontrava-se orientada para Norte, Figura 5. Ambas apresentavam o mesmo volume (5,25m3_{), e possuíam duas aberturas de ventilação na parede acumuladora com 0,90x0,20m e} duas no envidraçado com 1,40x0,15m2_.

Figura 5 - Células de teste: a) Vista exterior; b) Esquema das abertura de ventilação. [17]

Os testes foram realizados no período de Verão com quatro modos de funcionamento das aberturas de ventilação e três modos no período de Inverno. Concluíram que, para o clima subtropical analisado o sistema comportou-se razoavelmente bem no Verão, não havendo necessidade de usar dispositivos de sombreamentos. Dado que o clima de Inverno é ameno, características como o isolamento das restantes paredes da célula de teste e da superfície interior da parede acumuladora parecem não ter afetado o desempenho do sistema solar passivo.

Stazi et al. [15], estudaram o comportamento da parede de Trombe num clima mediterrânico no período de Verão. No estudo experimental, monotonizaram duas paredes de Trombe em simultâneo de modo a comparar o comportamento térmico de ambas as paredes sujeitas a diferentes modos de sombreamentos e ventilação. O estudo foi efetuado em Ancona, Itália, num edifício residencial de 1963, construído como protótipo de testes para análise de vários sistemas solares passivos. O edifício possuí 3 andares divididos em nove apartamentos, que possuem diferentes sistemas solares passivos na fachada orientada no sentido Este-Oeste, de forma a maximizar os ganhos solares. A parede de Trombe é constituída por uma parede acumuladora de betão com espessura de 0,40m, caixa-de-ar entre o envidraçado exterior e a parede acumuladora com espessura de 0,10 m e possui uma persiana exterior em PVC. Os resultados obtidos no estudo experimental mostraram que o sombreamento com persiana reduz a temperatura da superfície interna da parede em 1,4ºC e permite uma redução dos ganhos de energia no interior de 0,5MJ/m2_{. Analisando o funcionamento da parede de Trombe em} condições reais, concluiu-se que a presença de ocupantes na habitação aumenta a temperatura do ar no interior, o que leva ao aumento da transferência de calor por convecção do ar entre a caixa-de-ar e o interior da habitação. O uso combinado de saliências e persianas e ventilação cruzada permitiu obter o melhor desempenho relativamente à redução da energia necessária para arrefecimento (72,9%) comparado com a parede de Trombe sem ventilação e sem proteções solares.

Yanfeng Liu et al. [14] efetuaram uma análise numérica e experimental da influência dos obturares e das características da parede acumuladora de uma parede de Trombe. A célula de testes que usaram estava situada na província de QingHai, China, com a parede de Trombe instalada na face voltada para sul onde o período solar diário é de 10 – 11h. A parede de Trombe em estudo possuí três aberturas de ventilação na parte inferior e duas na parte superior da parede acumuladora. As aberturas de ventilação encontravam-se abertos das 08:00h até às 19:00h durante o período de testes. Os resultados obtidos demonstraram que, para se tirar proveito máximo do uso de uma parede de Trombe, apenas de devem abrir os obturadores 2-3h depois

do nascer do sol e fechar 1h antes de pôr do Sol. Concluíram também que a parede apresenta um melhor comportamento quando os obturadores estão abertos do que quando estão fechados e que, por volta das 7:30h, o armazenamento de energia da parede acumuladora atinge valores mínimos e às 16:00 os valores máximos.

Em Portugal, Briga Sá [5], desenvolveu um trabalho de investigação para analisar o comportamento da parede de Trombe clássica durante um período da estação de arrefecimento, permitindo concluir que o fecho do sistema de ventilação e a colocação dos dispositivos de sombreamento são fundamentais durante o dia. Durante a noite de Verão, a parede de Trombe deve ser ventilada e os dispositivos de ventilação abertos para permitir a circulação do ar quente entre a caixa-de-ar e o interior da célula de teste, levando à redução das temperaturas no interior do compartimento [5]. Neste estudo concluiu-se também que, na estação de arrefecimento, o sistema deve permanecer aberto durante o dia para permitir a circulação de ar quente e deve ser fechado durante a noite para impedir a inversão do fluxo de ar quente do interior para o exterior. Apesar de com o sistema de parede de Trombe não ventilada se conseguir obter temperaturas interiores a rondar os 18ºC de temperatura de conforto, para o clima Português os resultados obtidos permitem confirmar que a ventilada é mais eficaz [5].

Usando a mesma parede de Trombe definida por Briga de Sá [5], Fonte [13] estudou a influência do sistema de ventilação no desempenho térmico da parede de Trombe e constatou que qualquer alteração no sistema de ventilação tem influência direta no desempenho da parede de Trombe. O seu estudo concentrou-se na influência da alteração da área e da posição das aberturas, alterando o posicionamento dos obturadores, Figura 6, na variação da temperatura no interior da célula de teste. A conclusão da análise foi que no período noturno os obturadores deveriam encontrar-se fechados e durante o período diurno a abertura dos mesmos dependeria do uso dado ao edifício onde a parede de Trombe esteja inserida.

Figura 6 - Cenários de ventilação na parede de Trombe analisados por Fonte [13].