Nos posts anteriores descrevemos a fundo sobre os outros vilões do conforto térmico.Abordamos como a convecção e a condução, atuam para deixar seu ambiente sem conforto térmico, e agora falaremos da radiação. Além disso, anteriormente definimos que calor é energia em trânsito. Ou seja, que o quente, ou tem mais energia, sempre persegue o frio, ou onde tem menos energia, independentemente do sistema. Sabemos que os outros vilões do conforto térmico representam em média apenas 30% de toda transferência de calor. Assim acontece em edifícios, galpões, casas, barracões, contêineres e outros ambientes. Dessa forma, vamos te mostrar como a radiação é o vilão principal. Ou seja, o Coringa para o Batman, Lex Luthor do Super-Homem, o Duende Verde da Homem-Aranha, na transferência de calor.

O que é Radiação?

Na termodinâmica, ou o campo da ciência que estuda calor, é de onde baseamos nossos conceitos e ideias. Outra referência nossa são as tecnologias desenvolvidas pela NASA na exploração espacial. No espaço nada é mais importante que o controle da temperatura. Uma boa definição do termo radiação é: a forma de transferência de calor que acontece sem necessidade de matéria física. Como por exemplo, a luz solar é um ótimo exemplo de radiação.

Em temos práticos pense assim: o calor do Sol percorre milhões de quilômetros pelo espaço até chegar à Terra. Essa propagação não se dá por condução e nem por convecção. Isso acontece pois quase não existe matéria no caminho do Sol para a Terra. Nesse trajeto, o calor propaga-se no vazio apenas pela radiação, carregando a energia solar. Estas são as famosas ondas eletromagnéticas que se movem à velocidade da luz, chegando bem rápido na terra. Essa radiação é proveniente da fusão nuclear que acontece no interior do Sol. E olha o poder da nossa estrela: a superfície do Sol está extraordinariamente quente e nós sentimos na pele sua energia. No entanto, ainda assim o espaço entre a Terra e a estrela permanecem extremamente frios, justamente pela ausência de matéria para absorver o calor.

Descoberta científica

A energia transportada por radiação, por meio de ondas eletromagnéticas, leva em conta o espectro visível e invisível da luz. O grande cientista William Herschel descobriu no século XVIII que as ondas eletromagnéticas do espectro infravermelho possuem e transmitem  mais temperatura. Isso significa que ela é capaz de transmitir energia em forma de calor. tem até um experimento muito legal. Veja como foi feito o experimento neste link, mas que também foi demonstrado na série de TV Cosmos.

Vale lembrar que a maioria dos isolamentos térmicos levam em conta apenas a condução. Desta forma eles não vão barrar os raios infravermelhos, maiores responsáveis pelo calor. Além disso, todos os corpos emitem radiação, e corpos com mais energia emitem mais radiação ainda, proporcionalmente. Desta forma, um galpão que recebe a radiação solar o dia todo vai esquentar muito. Em seguida as partes quentes vão irradiar para dentro do habitante, isso se não tiver um produto de isolamento térmico adequadamente instalado.

Como ela deixa seu ambiente mais quente?

Como abordamos anteriormente, a radiação é a forma de transferência de calor mais predominante. Ela é capaz de influenciar diretamente na temperatura dos ambientes de uma casa, de um edifício. Além disso é responsável pelo calor que sentimos e quando um ambiente não é adequado para isolar o calor, ou atenuar seus efeitos. Então é preciso combater a radiação para ter-se um isolamento térmico adequado, além da condução e da convecção. Controlar as 3 formas de transferência dá nome ao 3TC justamente por ele ser capaz desse feito. Apenas desta forma é possível diminuir a transferência de calor de maneira ideal em edificações na construção civil. O que muitos fazem é tampar o sol com a peneira, ou jogar dinheiro fora com custos elevados de energia elétrica pelo uso de climatizadores.

Para esquentar seu ambiente, a radiação atua de algumas formas diferentes. Vamos explicar como isso acontece na prática. Primeiramente, ela esquentará as paredes voltadas para o sol e tetos de um ambiente. Estas estruturas vão absorvendo o calor do sol e transmitindo ele para o ambiente interno. Por isso que no verão sentimos calor de noite assim como de dia. Isso acontece pois o calor absorvido pelas estruturas durante o dia tendem a ser transmitidos de noite. Quando o ambiente externo perde a influência direta do sol, as paredes e tetos viram essa fonte de energia.

Durante o dia existem outras considerações. Uma delas tem a ver com a luz solar incidindo diretamente dentro de casa, passando por janelas, vidros, portas, vãos, etc. Para evitar que o calor tenha incidência e haja uma quebra térmica, é preciso que a construção tenha tecnologias em isolamento térmico, de preferência que controle as três formas de transferência de calor. É preciso também pensar na ventilação natural do ambiente.

Solução

No dia a dia, já temos um exemplo perfeito de como controlar as três formas de transferência de calor: com a garrafa térmica. Já falamos um pouco dessa tecnologia em outro post. As garrafas térmicas possuem um funcionamento simples, mas bastante interessante que replicamos no desenvolvimento do 3TC. Ela combina vedação com duas camadas refletivas com espaço de ar entre elas. Com isso consegue minimizar as trocas de calor por condução e convecção. Já as paredes refletivas minimizam as trocas de calor por radiação, fazendo assim com que o recipiente dentro da garrafa não seja influenciado pelo ambiente externo. É exatamente desta forma que o 3TC trabalha com eficiência e versatilidade para combater o calor, e tornar a climatização existente mais eficiente. E não apenas o 3TC foi desenvolvido desta forma, mas também a roupa dos astronautas, e o isolamento térmico utilizado pela NASA no espaço.

Agora, se você quer se proteger de todos os vilões do conforto térmico, a manta térmica 3TC é o ideal, e ela pode vir em rolos de 5mm ou 10mm para ser instalada em galpões, casas, escritórios com facilidade, velocidade e o melhor: a um custo bem acessível. Faça um orçamento ainda hoje!

Nesta postagem vamos explorar um Estudo feito pelo Conselho Brasileiro de Construção Sustentável (CBCS). O objetivo do estudo foi de comprar isolamento refletivo e telhados verdes. A publicação feita pela CBCS pode ser conferida na íntegra. Materiais refletivos como o 3TC são apontados como soluções para conforto térmico e eficiência energética.

Revisão da Publicação

A publicação tem vasta referência bibliográfica e aborda justamente a importância do isolamento refletivo em construções sustentáveis. De acordo com o material apresentado, a radiação solar tem papel importante na elevação da temperatura de casas e edifícios: em uma casa térrea, por exemplo, a maior parte da carga térmica vem do telhado. A literatura técnica sobre o assunto demonstra que o uso de materiais capazes de refletir parte significativa da radiação incidente em telhados, fachadas e pavimentos em climas quentes, como o 3TC, mostra-se como a melhor alternativa para garantir o conforto térmico nas edificações e diminuir o consumo de energia para condicionamento de ambientes. Utilizando o 3TC em escala urbana, é possível minimizar a ilha de calor das cidades, aumentando o conforto até mesmo no ambiente externo e reduzir conjuntamente a demanda de energia para condicionamento térmico.

Importância da Refletância

A refletância dos materiais é importante aspecto técnico a ser considerado, principalmente a capacidade de refletir radiação na faixa infravermelho. O 3TC é feito com um polímero altamente refletivo com interior de poliestireno expandido, com um índice de refletância de 97%, e está disponível comercialmente no Brasil desde 2014. Outros produtos como tintas convencionais empregadas em telhados perderão rapidamente suas capacidades reflexivas quando expostas ao clima brasileiro, posto que o fazem em curto espaço de tempo em fachadas. Neste processo, os biocidas necessários à formulação da tinta são lixiviados pela chuva. Além disso, telhados apenas se mantêm reflexivos se periodicamente submetidos à limpeza com água e escovação. Para isto, é necessário garantir acesso fácil e seguro aos telhados, além de pontos de abastecimento de água, bem como soluções de baixo consumo de água.

Diferentemente de outros países, no Brasil a quase totalidade dos telhados é inclinada, com risco de escorregamento, e não dispõe de acesso adequado. A maioria das telhas, como de cerâmica e fibrocimento, podem quebrar sob o peso de uma pessoa caminhado, exigindo estruturas adicionais para o caminhamento seguro no telhado. Esses aspectos tornam operações de limpeza e manutenção mais difíceis e arriscadas, reduzindo assim a efetividade da solução. Em situações onde o acesso e a limpeza do teto são difíceis, o emprego de isolamento refletivo como barreira de radiação, ou até mesmo a adoção de solução como ventilação natural ou mecânica, sombreamento por vegetação ou dispositivos físicos, podem ser as mais adequadas.

Dessa forma, recomenda-se o uso do 3TC como uma viável solução que possa reduzir a carga térmica e melhorar a eficiência energética.