Uso de materiais de mudança de fase em sistemas construtivos: revisão integrativa de literatura

Abstract

Resumo Os materiais de mudança de fase - phase change materials (PCMs) possuem alta capacidade de armazenamento de energia na forma de calor latente e potencial para proporcionar conforto térmico aos usuários e economia de energia em edificações. Entretanto, muitos parâmetros devem ser analisados para sua escolha e utilização adequada. O objetivo deste artigo é discutir as potencialidades do uso de PCMs em sistemas construtivos a partir de uma revisão integrativa de literatura em repositórios nacionais e internacionais, identificando as classificações, critérios de seleção, incorporação, aplicação, tendências e lacunas das pesquisas. Foram encontradas 134 publicações, dentre as quais 103 representam o estado da arte nos últimos cinco anos. De maneira geral, as pesquisas encontradas demonstram que a utilização de PCMs em sistemas construtivos apresenta potencial para aumento das horas de conforto e redução do consumo de energia. As condições climáticas configuraram o parâmetro mais importante para a escolha adequada de PCMs, evidenciando a importância de pesquisas em regiões tropicais com clima quente e úmido, principalmente em baixas latitudes, como grande parte do Brasil. Também foi observado o enfoque crescente em pesquisas que utilizam simulações e otimizações multiobjetivo para avaliação simultânea dos diversos parâmetros envolvidos na associação de PCMs a sistemas construtivos.

Influência do uso de PCMs em escritório nos climas brasileiros

“…Para seu correto desempenho, é necessário avaliar suas propriedades físicas, químicas, econômicas e ambientais (Cunha;Aguiar, 2020;Bai et al, 2020). Também devem ser observadas as condições climáticas, a classificação do PCM, forma, local e características da sua incorporação nas edificações (Oliveira;Carlo, 2022).…”

“…Embora a maioria das publicações em PCMs investiguem a aplicação do material em climas subtropicais e frios, como em países na América do Norte, Europa, e leste da Ásia (Oliveira;Carlo, 2022), algumas pesquisas demonstraram o potencial dos PCMs na redução do consumo energético e melhoria do conforto térmico em climas quentes e parcialmente úmidos, como grande parte do Brasil. Autores como Marin et al (2016), Brito, Akutsu, Salles e Castro (2017), Pons e Stanescu (2017) e Saffari, Gracia, Fernández e Cabeza (2017a) analisaram PCMs teóricos e disponíveis no mercado com simulações termoenergéticas e modelos matemáticos para os climas brasileiros, cujos trabalhos são apresentados a seguir.…”

“…Como visto, as pesquisas que investigaram a utilização de PCMs para os climas brasileiros indicam tendência de melhor desempenho para regiões mais frias. Entretanto, foi encontrado um número reduzido de trabalhos na literatura nacional e internacional acerca do tema (Oliveira;Carlo, 2022). As publicações encontradas avaliaram poucas variações construtivas, apresentaram condições de ventilação natural limitadas e poucas opções/variações na forma de incorporação do material.…”