Sistemas de aquecimento modernos – como aproveitar a temperatura corporal?
Ao ligar o motor de um carro, a queima da gasolina produz energia e parte dela se perde na forma de calor. No caso do organismo, o motor fica dentro das células, onde quebramos os carboidratos das massas e dos doces que comemos, os ácidos graxos tirados da gordura animal e vegetal, e os aminoácidos das proteínas de carnes e grãos. O calor é um efeito colateral dessas quebras!
O metabolismo interno do corpo usa produtos da digestão, como carboidratos e ácidos graxos, para produzir a energia que impulsiona a contração muscular.
No entanto, a maioria da energia produzida é liberada na forma de calor. Grande parte desse calor é removido do corpo por convecção, radiação infravermelha e transpiração, que resfria a pele através da evaporação. Isso explica por que nós não nos sentimos confortáveis em condições extremamente quentes e úmidas, uma vez que nosso suor não evapora tão facilmente no ar saturado.
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Como o corpo humano gera calor?
Energia térmica
O corpo humano em repouso emite, em média, 100 watts de calor. Quando nos exercitamos, esse calor pode facilmente ultrapassar 1.000 watts, energia suficiente para ferver um litro de água em seis minutos.
Normalmente, os edifícios utilizam sistemas de ventilação ou ar-condicionado para reduzir as temperaturas e melhorar a qualidade do ar. Esse calor extraído depois se perde no ambiente externo, desperdiçando energia.
Em vez disso, o calor da multidão poderia ser extraído por meio de trocadores mecânicos de calor mecânicos, e usado para aquecer o ar que entra nos aquecedores de prédios vizinhos.
Uma opção mais flexível seria usar bombas de calor, que funcionam mais ou menos como sistemas de ar-condicionado reversos, que bombeiam calor para dentro em vez de para fora.
Esse calor também pode ser armazenado para o uso posterior, em cilindros de água ou tijolos adaptados, por exemplo.
Tecnologias como essa já são utilizadas em data centers, onde as quantidades significativas de calor emitidas pelas redes de computadores precisam ser extraídas para evitar falhas no sistema.
O conceito de sistemas de aquecimento com calor corporal já é uma realidade em algumas partes do mundo.
Na Suécia, o edifício de escritórios Kungsbrohuset, localizado acima da estação central de metrô de Estocolmo, já é parcialmente aquecido pelo calor corporal dos viajantes que transitam diariamente pela estação, reduzindo suas necessidades de aquecimento em 5% a 10%.
O edifício usa uma bomba de calor que extrai calor da estação, armazenado em água usada para aquecer os escritórios acima.
No shopping Mall of America, em Minnesota, a energia da luz solar e o calor de mais de 40 milhões de visitantes anuais substituíram o aquecimento central.
Já o sistema Bodyheat, instalado em uma boate e no centro de artes em Glasgow, na Escócia, usa bombas de calor para capturar a energia térmica dos visitantes e armazená-la em poços subterrâneos que fornecerão calor e água quente ao edifício.
Um complexo sustentável de escritórios começou a ser construído no distrito de Seestadt Aspern, em Viena, capital da Áustria. Apelidado de “Robin”, o edifício não exigirá a implantação de um sistema de aquecimento, isso porque promete, com a própria estrutura, manter uma temperatura constante de 22 e 26 graus Celsius usando o calor do corpo humano.
Com o recente aumento nos preços das contas de energia e com o impulso global para atingir zero emissões líquidas de carbono, sistemas como esses podem fornecer uma maneira simples e revolucionária de reduzir o uso de combustíveis fósseis e de reduzir as contas de energia, aproveitando o calor desperdiçado que preenche os espaços públicos movimentados!
Existem ainda outros exemplos de edifícios que usam tecnologias de aquecimento com base em fontes renováveis e/ou reciclagem de energia, por exemplo:
- Edifícios passivos, que se aproveitam de fontes naturais de calor, como a luz solar e o calor do corpo humano para aquecimento
- Edifícios que usam recuperação de calor, que aproveita o calor gerado pelas atividades internas, como iluminação e equipamentos eletrônicos para aquecer ou ventilar o edifício
- Edifícios que usam geotermia, que aproveita o calor do subsolo para aquecimento
- Edifícios que usam aquecimento solar, que aproveita a radiação solar para aquecimento
- Edifícios que usam sistemas de ventilação mecânica com recuperação de calor, que recupera o calor do ar exausto para aquecer o ar fresco
Essas tecnologias podem ser combinadas, mas ainda é importante uma análise de viabilidade para cada caso específico, e se necessário um projeto adaptado para cada edifício.
Para aprender mais sobre sustentabilidade e ver como gerar energia elétrica com recicláveis, recomendamos que assista o vídeo abaixo!
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Sobre o autor
Eletricista desde 2006, Henrique Mattede também é autor, professor, técnico em eletrotécnica e engenheiro eletricista em formação. É educador renomado na área de eletricidade e um dos precursores do ensino de eletricidade na internet brasileira. Já produziu mais de 1000 videoaulas no canal Mundo da Elétrica no Youtube, cursos profissionalizantes e centenas de artigos técnicos. O conteúdo produzido por Henrique é referência em escolas, faculdades e universidades e já recebeu mais de 120 milhões de acessos na internet.
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