Por João Pimenta*joao-pimenta-cartola

 

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A evolução ocorrida nos últimos anos e as tendências observadas atualmente no setor de ar condicionado apontam para um futuro marcado por aplicações de eficiência energética maximizada e baixo impacto ambiental. Esses continuarão sendo os vetores determinantes sobre o desenvolvimento tecnológico de produtos e aplicações, sendo, de certa forma, aspectos intrínsecos e indissociáveis.

Especificamente no campo da climatização em edifícios, veremos cada vez mais edifícios com envoltórias projetadas com o objetivo de redução da carga térmica de resfriamento e não apenas comprometidos com aspectos estéticos. Além de projetadas para redução do ganho de calor, essas envoltórias deverão também incorporar sistemas para geração de energia e soluções de climatização passiva através do uso otimizado de sombreamento, ventilação natural, chaminés solares, poços canadianos, etc (imagem abaixo). Por sua vez, os sistemas e componentes usados na climatização ativa dos edifícios alcançarão níveis de eficiência energética mais elevados principalmente graças ao aprimoramento da sua operação e manutenção.

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Vista parcial da envoltória do O Museu do Amanhã, no Rio de Janeiro, que incorpora elementos móveis com painéis fotovoltaicos, cujo posicionamento é ajustável para maximizar a incidência de radiação solar e sombreamento.

Nos próximos 10 anos, estima-se que as envoltórias eficientes e a aplicação inteligente de soluções passivas em conjunto com soluções ativas permitirão alcançar níveis de eficiência energética em edifícios comerciais da ordem de 50 kWh/m2.ano, ou menores, enquanto os edifícios atuais encontram-se na faixa de 150 a 300 kWh/m2.ano.

Mais no futuro, uma área de pesquisa da qual se espera uma contribuição para a elevação da eficiência energética é a micro e nano tecnologia. Em 2024, o mercado global neste setor deve superar os 125 bilhões de dólares, sendo 70% desse montante referente às aplicações em eletrônica, medicina e eficiência energética. Especificamente no tocante aos sistemas de componentes de AVAC-R, esperam-se ganhos de até 50% no desempenho energético de condensadores e evaporadores graças à elevação de seu coeficiente de transferência de calor alcançado pelo uso de superfícies nano e micro estruturadas (imagem abaixo), nano revestimentos e nano fluidos.

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Pesquisa sobre o uso de superfícies nanoestruturadas e seu efeito na intensificação da ebulição de fluidos

Operação e manutenção inteligente são a chave

Embora avanços na área de projeto e de novos materiais possam contribuir para a elevação dos níveis de desempenho energético, a operação e manutenção inteligente em um nível cada vez mais sofisticado é a chave que determinará a eficiência energética no futuro. Isso, será alcançado graças à implementação de soluções baseadas na Internet das Coisas (IoT). Com a contínua redução dos custos de sensores, comunicação sem fio e serviços de plataformas de aplicação.

O conceito de edifício inteligente deve começar a se tornar uma realidade, transformado os atuais edifícios com alto grau de automação em edifícios onde a operação e manutenção ocorre segundo uma análise e tomada de decisão por algoritmos inteligentes executados em nuvem. Algoritmos baseados em biofeedback como por exemplo usando smartwatches com sensores de frequência cardíaca incorporado e técnicas de rastreamento indoor de pessoas no interior de edifícios, como mostram as imagens abaixo, serão implementados em aplicações IoT, juntamente a uma diversidade de outros sensores, para garantir uma operação otimizada dos sistemas de climatização, maximizando o conforto térmico e qualidade do ar, com consumo mínimo de energia.

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Técnicas de monitoramento da posição de pessoas em edifícios e o uso de smartwatches incorporando sensores de frequência e comunicação wireless permitirão o controle otimizado dos sistemas de climatização em edifícios

Os edifícios nos próximos 10 anos deverão também adotar sistemas e equipamentos para a geração de energia, adotando-se cada vez mais o uso de painéis fotovoltaicos, em um esquema de geração distribuída. Atualmente, os sistemas fotovoltaicos já apresentam retorno de investimento que varia entre 3 e 6 anos aproximadamente, o que é um cenário bastante viável para investimento nessa solução.

Com os avanços mencionados, o conceito de uma edificação de balanço energético nulo (NZEB, Net Zero Energy Buildings) deverá se consolidar, tornando-se uma realidade. Na Califórnia, por exemplo, espera-se que em 2030 todos os edifícios comerciais e do governo federal alcancem esse balanço nulo e sejam efetivamente NZEBs.

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* Lembramos que esse texto é de autoria do nosso colunista do dia. Respeitamos qualquer tipo de opinião, pensamento ou consideração sobre o assunto abordado. 

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