O que é refrigeração passiva

A refrigeração passiva é um método que incorpora a tecnologia de criação para arrefecer uma construção sem a utilização de energia. As técnicas de refrigeração tradicionais, tais como ar condicionado ou de resfriamento evaporativo, dependem de energia para fazer funcionar os compressores e ventiladores que forçosamente esfriam um espaço. Tal poder é mais tipicamente adquirido a partir de uma utilidade local e é gerado pela queima de combustíveis fósseis, que podem ter efeitos degradantes sobre o ambiente. As técnicas de arrefecimento passivo não necessitam de alimentação e variam desde uma técnica simples, como o sombreamento do edifício, até os métodos mais complexos, como um projeto de construção estratégica. O uso de tais técnicas podem reduzir ou eliminar a necessidade de um tipo de refrigeração que necessite de alimentação.

Em climas mais quentes, especialmente nas regiões áridas, o resfriamento é o principal problema ambiental de muitos edifícios. Existem duas fontes primárias de calor indesejado que precisam ser dirigidas para manter o interior do edifício confortável para os ocupantes. A luz solar direta em um edifício, especialmente brilhando nas janelas, é uma importante fonte de ganho de calor para a maioria dos edifícios. A infiltração de ar quente através de rachaduras e fendas e transferência de calor através de materiais de construção também afetam a temperatura interior.

Geralmente, o método mais simples de resfriamento de um edifício é para evitar que o mesmo seja aquecido em primeiro lugar, ou seja, a orientação estratégica de um edifício para minimizar a exposição solar direta é o que há de mais básico, especialmente durante a parte mais quente do dia, isto pode reduzir significativamente a carga de calor sobre a edificação. Uma vez que a estrutura foi construída, o uso de filtros solares ou toldos, bem como um paisagismo estratégico pode ajudar a evitar a exposição direta ao sol. Quando a exposição direta não pode ser evitada, tal como em um telhado, as técnicas de refletores podem ser empregadas para evitar um aquecimento indesejado. Por exemplo, um telhado pode ser revestido com um material reflexivo branco para reduzir o aquecimento sobre uma área grande e desprotegida.As técnicas de refrigeração passiva podem também evitar um aquecimento através da redução da infiltração de calor para dentro da estrutura. O calor flui naturalmente em áreas de temperatura mais altas, como ao ar livre principalmente no verão, para as áreas de temperatura mais baixas, como o interior confortável de uma casa. A calafetagem em torno das janelas e portas, por exemplo, reduz a área através da qual o ar quente indesejado pode entrar em uma estrutura. O isolamento é feito de material com uma elevada resistência ao fluxo de calor. Adicionando o isolamento em um edifício, impede-se a transferência indesejada de calor a partir do ambiente mais quente, no caso o exterior para o espaço interior que deverá ser mantido sob refrigeração.

Embora o aquecimento possa ser impedido, muitas vezes não é possível manter uma estrutura, a uma temperatura confortável através de uma simples construção estratégica, evitando a exposição. Outra estratégia de refrigeração passiva envolve a estrutura de resfriamento por convecção. A convecção é um processo em que o calor é transferido de um local para outro através do movimento de moléculas de um gás ou líquido.

As aberturas e janelas estrategicamente incorporadas na concepção de um edifício, por exemplo, pode servir de rota para retirar o ar quente de casa, enquanto o ar fresco entra para substituí-lo. O ar mais quente é mais dinâmico do que o ar frio e sobe naturalmente por conta própria. As aberturas colocadas próximo do limite máximo para o lado da casa longe de ventos pode ajudar este ar mais quente a escapar da estrutura. Para substituí-lo com ar frio, aberturas e janelas podem ser colocadas no lado de baixo da casa no caminho do vento predominante. É então uma simples questão de alocação de aberturas e janelas para realizar a convecção natural para refrigerar a estrutura.

Os mais complexos métodos de refrigeração passiva podem também ser incorporados na concepção de um edifício, tais como tubos de refrigeração. Estes equipamentos tiram vantagem das temperaturas mais frias abaixo da superfície da terra para resfriar uma estrutura. Enterrados, estes tubos de refrigeração da terra tiram o ar externo e injetam para dentro do prédio através de uma rota subterrânea. À medida que passa através destes tubos, o ar perde calor para o solo muito mais frio através do qual se desloca sobre o seu caminho para a estrutura. Outras técnicas de resfriamento passivo são tipicamente utilizados em conjunto com os tubos para configurar uma convecção natural através da estrutura e ventilar o ar mais quente, com o intuito de realizar a troca.

Embora não seja adequado para uso em todos os locais, a refrigeração passiva é utilizada em muitas áreas de eficiência energética, resultando em economia no que tange os custos e redução no impacto ambiental. Em geral, é mais adequado para climas mais quentes e regiões áridas. A refrigeração passiva pode evitar, no todo ou em parte, à custa de técnicas de arrefecimento que são acionadas por dispositivos como ventiladores e compressores. Esta estratégia de conservação de energia também pode beneficiar o meio ambiente, reduzindo a necessidade de queimar combustíveis não renováveis que emitem subprodutos de resíduos prejudiciais ao meio ambiente.