Um pequeno quiosque com 14 geladeiras comerciais inspirou pesquisadores a criar um sistema de dutos que manda o calor para fora do prédio, e a solução alcançou nas simulações mais de 97% de redução no superaquecimento e até 83% na demanda de refrigeração

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Um pequeno quiosque com 14 geladeiras comerciais inspirou pesquisadores a criar um sistema de dutos que manda o calor para fora do prédio, e a solução alcançou nas simulações mais de 97% de redução no superaquecimento e até 83% na demanda de refrigeração

Escrito por Fabio Lucas Carvalho

Publicado em 12/08/2026 às 09:21

Atualizado em 12/08/2026 às 09:26

Ciência e Tecnologia

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Pesquisadores monitoraram um pequeno comércio em Stuttgart e criaram um protótipo que captura o ar aquecido atrás das geladeiras, mas os resultados mais expressivos ainda dependem de simulações e precisam ser confirmados no verão.

Um quiosque de 72,1 metros quadrados, ocupado por 14 geladeiras e freezers comerciais, serviu de base para uma solução que tenta enfrentar um problema comum em pequenos mercados: o calor liberado pelos equipamentos dentro da própria loja.

Desenvolvido por pesquisadores ligados à Universidade de Ciências Aplicadas de Stuttgart, o sistema usa dutos, sensores, comportas e um ventilador para capturar o ar aquecido na parte traseira das geladeiras e direcioná-lo para fora do prédio durante períodos quentes.

Nas simulações realizadas para o clima de Stuttgart, na Alemanha, a estratégia reduziu em mais de 97% os graus-hora de superaquecimento. O modelo também apontou uma redução potencial de até 83% na demanda anual de refrigeração do ambiente.

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Os resultados, publicados em janeiro de 2026, não representam uma queda medida na conta de energia de uma loja. Os percentuais vieram de simulações computacionais baseadas em dados coletados em um estabelecimento real e em testes separados de um protótipo.

Geladeiras resfriam produtos, mas aquecem o ambiente

Geladeiras e freezers retiram calor de seu compartimento interno e o liberam pelo condensador. Quando esses equipamentos ficam em ambientes fechados, o calor descartado se mistura ao ar da loja e pode aumentar a temperatura interna.

O problema se torna mais significativo em estabelecimentos pequenos, especialmente quando várias unidades comerciais funcionam continuamente e não existe ventilação mecânica ou sistema central de climatização.

Foi esse cenário que orientou o estudo publicado no International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration, assinado por Aaron Gerlinger, Jan Cremers, Uli Jakob e Michael Strobel.

Os pesquisadores avaliaram diferentes pequenos estabelecimentos em Stuttgart. O escolhido foi o NK Kiosk & Asia Supermarkt, cujo proprietário autorizou a campanha de medições.

O local reunia três características importantes para o trabalho: alta concentração de equipamentos refrigeradores independentes, ausência de ventilação mecânica e inexistência de refrigeração central do ambiente.

O quiosque possuía 72,1 metros quadrados e 14 equipamentos. O espaço foi dividido em três zonas térmicas, incluindo o corredor frontal com expositores verticais, uma passagem central estreita e uma área traseira com freezers horizontais.

Medições começaram no comércio real em 2024

A primeira campanha acompanhou uma geladeira comercial Metro GSC2350B entre 13 e 15 de novembro de 2024. Os pesquisadores mediram consumo elétrico, temperatura interna do equipamento e temperaturas do ambiente e da área externa.

Durante o funcionamento da loja, foram registrados 65 ciclos do compressor. Fora do horário comercial, foram 58 ciclos. Segundo o estudo, a frequência foi aproximadamente 9,2% maior quando o estabelecimento estava aberto.

A análise também encontrou uma relação entre a temperatura do ambiente e o consumo da geladeira durante o expediente. Entre os fatores considerados estão as aberturas de porta, a movimentação de clientes e a reposição de produtos.

Em uma segunda campanha, seis geladeiras foram monitoradas simultaneamente entre 25 e 29 de novembro de 2024. O objetivo foi estimar o consumo conjunto e criar perfis de liberação de calor para alimentar o modelo térmico.

Como as medições aconteceram no final do outono europeu, elas não mostraram diretamente o comportamento do quiosque durante uma onda de calor. Os dados serviram como base empírica para a etapa seguinte, feita por simulação.

Protótipo captura o calor antes que ele entre na loja

A solução proposta consiste em instalar um módulo na parte traseira de geladeiras comerciais compatíveis. Esse conjunto intercepta o ar quente próximo ao condensador antes que ele se espalhe pelo estabelecimento.

No verão, uma comporta direciona o ar aquecido para um duto, enquanto um ventilador ajuda a expulsá-lo para fora do prédio. No inverno, o calor pode permanecer no ambiente e colaborar com o aquecimento interno.

Sensores comparam as temperaturas do condensador, da sala e da área externa. Um controlador ajusta a abertura das passagens e a velocidade do ventilador de acordo com as condições registradas.

O sistema é externo e não exige alterações no circuito de refrigeração. A proposta é permitir uma instalação reversível em equipamentos comerciais já existentes, com intervenções estruturais limitadas.

O protótipo foi conectado a uma geladeira comercial Liebherr FKvsl3632. A estrutura usou poliestireno extrudado, escolhido por seu isolamento térmico, custo moderado e facilidade de montagem.

A pesquisa acadêmica de Aaron Gerlinger que originou o desenvolvimento documentou as estratégias para reduzir a carga térmica provocada por equipamentos refrigeradores por meio de simulações e medições experimentais.

Os testes físicos não ocorreram dentro do quiosque. O protótipo foi avaliado durante o inverno em uma cozinha e um corredor usados por estudantes nos espaços de engenharia climática da universidade.

O experimento mostrou que o ventilador, os sensores e as comportas respondiam às mudanças de temperatura. Entretanto, seu objetivo era demonstrar o funcionamento do conceito, e não reproduzir integralmente um verão comercial.

Simulação indicou queda de mais de 97% no superaquecimento

Com os dados coletados, os pesquisadores criaram no software TRNSYS 18 um modelo térmico das três zonas do quiosque.

Foram comparados um cenário sem remoção especial do calor, uma ventilação convencional de todo o estabelecimento e o sistema de dissipação direcionada, que captura o ar junto às geladeiras.

No cenário de Stuttgart, a ventilação convencional apresentou redução calculada de aproximadamente 94% nos graus-hora de superaquecimento. A dissipação direcionada ultrapassou 97%.

Graus-hora de superaquecimento são uma medida que combina o tempo e a intensidade com que a temperatura permanece acima de determinado limite. No trabalho, o valor de referência adotado foi 26 °C.

Isso significa que o resultado não corresponde simplesmente a “97% menos horas quentes”. Ele considera também quanto a temperatura ultrapassou o limite durante esses períodos.

A configuração direcionada apresentou o melhor desempenho porque retirava o calor na fonte. A ventilação convencional precisava movimentar uma quantidade maior de ar, pois atuava depois que o calor já havia se misturado ao ambiente.

Redução de 83% não foi observada na conta de luz

A mesma simulação indicou que a dissipação direcionada poderia reduzir em 83% a demanda anual calculada de refrigeração do espaço em Stuttgart. A ventilação convencional apresentou uma redução estimada de 68%.

Esses percentuais representam a carga térmica que um sistema de climatização precisaria remover para manter o ambiente dentro da referência considerada. Não significam que o consumo elétrico total do quiosque cairia nas mesmas proporções.

Separadamente, o modelo estimou que as geladeiras consumiriam 17.549 kWh por ano no cenário básico. Com a dissipação direcionada, o resultado simulado caiu 14%, para 15.033 kWh. A ventilação convencional apresentou redução calculada de 8%.

A economia ocorreria porque geladeiras instaladas em um ambiente menos quente precisam realizar menos esforço para conservar seus compartimentos internos na temperatura programada.

Resultado caiu quando o modelo foi levado para Roma

A equipe também adaptou o modelo para um pequeno mercado em Roma. O cenário considerou clima mais quente, maior infiltração de ar e características como entradas permanentemente abertas.

Nesse caso, a dissipação direcionada reduziu em 61% a demanda calculada de refrigeração. A ventilação convencional alcançou apenas 10%.

A diferença em relação aos 83% encontrados para Stuttgart mostra que o desempenho depende do clima, da configuração do comércio, do tipo de equipamento e da maneira como o ar circula pelo prédio.

Nem todas as unidades do quiosque alemão eram compatíveis com o retrofit. Os freezers horizontais localizados na área traseira possuíam condensadores incorporados e não podiam receber diretamente o módulo avaliado.

Aplicação permanece voltada a pequenos comércios

A Universidade de Ciências Aplicadas de Stuttgart apresentou o artigo como a primeira publicação internacional revisada por pares derivada do trabalho acadêmico de Gerlinger no programa de Engenharia Climática.

Embora o artigo discuta pesquisas anteriores sobre refrigeradores domésticos, o sistema desenvolvido foi avaliado principalmente para quiosques, minimercados e pequenas lojas com vários equipamentos comerciais independentes.

O trabalho não demonstra que uma geladeira residencial comum produziria uma redução de 83% na necessidade de climatização de uma casa.

Os autores também não calcularam um preço final, prazo de retorno ou custo completo de instalação. A solução é descrita como simples e de baixa tecnologia, mas sua viabilidade econômica ainda deverá ser avaliada com componentes definitivos e instalações comerciais.

Outras questões permanecem abertas. Os pesquisadores apontam a necessidade de medir ruído, correntes de ar, vedação, sujeira nos dutos, desgaste das partes móveis e interação com sistemas de ar-condicionado.

O estudo também informa que podem ser necessárias até 7,5 renovações de ar por hora em determinados momentos, uma exigência que pode dificultar a aplicação em áreas urbanas densas.

Por isso, os próximos passos incluem testes durante ondas de calor, operação prolongada no verão e instalação em estabelecimentos reais. Até que essa validação aconteça, os percentuais de 97% e 83% devem ser tratados como resultados promissores de simulação, e não como economia comercial já comprovada.