Piscinas Aquecimento Solar

8/4/2019 Piscinas Aquecimento Solar

1/44

Colectores Solares para

Aquecimento de guaPavilhes Desportivos e Piscinas

Fundos Estruturais

Iniciativa promovida e financiada por


2/44


3/44

Colectores Solares para

Aquecimento de guaPavilhes Desportivos e Piscinas


4/44

TTULOColectores Solares para Aquecimento de guaPavilhes Desportivos e Piscinas

EDIODGGE / IP-AQSpP

DESIGN

2 & 3 D, Design e Produo, Lda.

IMPRESSOTipografia Peres

TIRAGEM30 000 exemplares

ISBN972-8268-28-9

DEPSITO LEGAL???????????????

Lisboa, Abril 2004 (2 edio)

Publicao Gratuita

Para mais informaes:

www.aguaquentesolar.com

Edio financiada por

Ficha Tcnica

Fundos Estruturais


5/44

Iniciativa Pblica AQSpP

1. A Problemtica do Aquecimento de gua

2. Colectores Solares para Aquecimento de gua

2.1. Tipologias de Sistemas2.2. Principais Componentes dos Sistemas

2.3. Funcionamento de um Sistema de Colectores Solares

2.4. Sistema de Apoio

3. Segurana de Instalaes

3.1. Sistema de Fixao

3.2. Proteco contra Congelao e Sobre-aquecimento

3.3. Proteco contra Contaminao da gua de Utilizao

4. Exemplo

5. Potencial de Aplicao

6. Financiamento

7. Concluses/Recomendaes

8. Manuteno Preventiva em Sistemas Solar Activos

Anexo

04

05

10

1012

18

19

20

20

21

22

23

30

31

33

34

36

ndice


6/44

Em finais de 2001, atravs da Resoluo do Conselho de

Ministros n 154/2001, de 19 de Outubro, foi lanado o pro-

grama Eficincia Energtica e Energias Endgenas, Programa

E4, o qual rene um conjunto de medidas para melhorar a efi-

cincia energtica e o aproveitamento das energias renovveis

em Portugal, entre as quais a promoo do recurso a colectores

solares para aquecimento de gua, quer nos sectores residencial

e servios, quer na indstria: programa gua Quente Solar para

Portugal (AQSpP).

Para implementar este programa e aumentar a contribuio dos

colectores solares para aquecimento de gua, o POE - Programa

Operacional da Economia, actual PRIME - Programa de

Incentivos Modernizao da Economia, aprovou a iniciativa

pblica IP-AQSpP promovida pela Direco Geral de Geologia eEnergia (DGGE), potenciando sinergias entre vrias instituies

com vista sua concretizao: a Agncia para a Energia

(ADENE), o Instituto Nacional de Engenharia, Tecnologia e

Inovao (INETI), a Sociedade Portuguesa de Energia Solar

(SPES) e a Associao Portuguesa da Indstria Solar (APISOLAR).

O objectivo especfico do sub-programa AQSpP a criao de

um mercado auto-sustentvel de energia solar, com nfase na

vertente "Garantia da Qualidade", de cerca de 150 000 m2 decolectores por ano, que poder conduzir a uma meta da ordem

de 1 milho de m2 de colectores instalados e operacionais at 2010.

Esta brochura pretende servir como guia de informao bsica

para os tcnicos e gestores das Cmaras Municipais e de outras

instituies ligadas ao desporto e ao ensino, que de alguma

forma estejam envolvidos quer na gesto quer na promoo,

concepo e realizao de projectos de recintos desportivos, no

sentido de considerarem a alternativa "colector solar" como uma

das solues viveis aquando da seleco dos equipamentos de

converso de energia.

4

Iniciativa Pblica AQSpP


7/44

5

1. A Problemtica do

Aquecimento de gua

No conjunto dos equipamentos sociais, entendidos como centros

de servio aos cidados, importante destacar as piscinas, os

pavilhes desportivos, os albergues e os centros escolares, infra-

estruturas que representam uma importante mais valia para os

muncipes, na medida em que proporcionam um acrscimo na

qualidade de vida daqueles que as procuram quer para puro lazer

como para prtica de desporto ou mesmo para fins teraputicos.

No entanto, a este tipo de instalaes est geralmente associado

um elevado custo de explorao e manuteno, devido, em

grande parte, a considerveis consumos de energia e de gua.

So de destacar quatro factores decisivos que esto na origem

deste problema:

1- Falta de preocupaes de eficincia e de conservao de energiana concepo dos edifcios e dos sistemas de apoio energticos;

2- Elevadas necessidades de calor para aquecer grandes volumes

de ar e/ou gua durante todo o ano;

3- Elevada taxa de ocupao dos recintos;

4- Falta de preocupao e hbitos de poupana de energia e de

gua pelos utilizadores.

A seleco de caldeiras como equipamentos de apoio energtico

a estes edifcios tem sido a primeira e talvez a nica opo con-

siderada durante a concepo dos projectos, o que, partida,

condiciona a introduo de solues alternativas e contribui

para que os custos de explorao sejam difceis de controlar.


8/44

Esta situao tem provocado grandes dificuldades de ordem

prtica na gesto destes equipamentos. Do ponto de vista estri-

tamente econmico, as piscinas e os pavilhes municipais no

so lucrativos, podendo dizer-se mesmo que representam umcentro de custo permanente para as autarquias, clubes desporti-

vos, escolas, etc. Na melhor das hipteses, as receitas de uti-

lizao podero cobrir parte das despesas de explorao.

Geralmente, a maior fatia da despesa est na factura energti-

ca, sendo por isso vital a sua reduo com vista a assegurar o

funcionamento pleno e contnuo daquele tipo de infra-estruturas.

Na realidade, em muitos casos, os elevados custos de explorao

causam adiamentos sistemticos das obras de manuteno. Coma introduo no projecto de preocupaes de utilizao racional

de energia, URE, nomeadamente do solar trmico passivo e activo,

pode conceber-se um cenrio de redues significativas nos custos

de explorao, libertando verbas para manuteno e, consequen-

temente, garantindo maior tempo de vida til aos equipamentos.

Existem outras medidas de racionalizao de consumos de ener-

gia, relacionadas com a produo, distribuio e consumo de

gua quente que devem ser adoptadas com o objectivo de redu-

zir os custos de explorao destes equipamentos:

Figura 1 - Esquema Unifilar

Tpico de Aquecimento de gua

de Piscina e Produo de AQS

1 - Caldeira

2 - Queimador

3 - Depsito de acumulao de AQS

4 - Permutador de calor (Depsito AQS / Caldeira)

5/6 - Unidade de tratamento de ar

7 - Vaso de expanso

8 - Bombas circuladoras

9 - Permutador de calor (Piscina / Caldeira)

10 - Misturadora

11 - Vlvula de 3 vias electrocomandada

12 - Vlvula de segurana

13 - Dreno

14 - Grupo de enchimento

15 - Vlvula de anti-retorno

F - Filtros

12

3

4

5

6

78

9

10

11

12

13

1415

Piscina

Rede

F F


9/44

- Afinao peridica de queimadores das caldeiras;

- Instalao de bombas circuladoras de maior eficincia energtica,

incluindo de caudal varivel;

- Colocao de isolamento trmico eficaz em toda a rede tubagem

de gua quente;- Instalao de chuveiros com temporizadores e ou mistudoras;

- Instalao de relgios (timers) nas circuladoras do anel de retorno;

- Instalao de quebra ventos para piscinas ao ar l ivre;

- Instalao de cobertura do plano de gua nas piscinas.

No caso concreto de piscinas aquecidas, a ltima medida apon-

tada merece algum destaque por ser a mais promissora numa

relao investimento/proveito e talvez a menos adoptada.

Acresce que nestes equipamentos, o dimensionamento e a seleco

dos aparelhos de aquecimento de gua, incluindo colectores

solares, esto directamente ligados a utilizao ou no de

coberturas do plano de gua. A instalao de cobertura do

plano de gua uma medida com um perodo de retorno muito

reduzido, que deve ser uma regra a adopta r, sem excepo, nos

projectos de piscinas aquecidas.

7

Figura 2 - Piscina com

Cobertura do Plano de gua


10/44

A gua das piscinas perde energia por vrias vias, mas as per-

das por evaporao so, sem dvida, as mais significativas,

representando cerca de 70%1 do total. Com efeito, a gua em

evaporao transporta quantidades de energia considerveis,

sendo por isso aconselhvel adoptar uma estratgia que minimizea evaporao (em que se salienta a cobertura do plano de

gua). As restantes perdas so, comparativamente, bastante

inferiores. Torna-se assim absolutamente recomendvel a colo-

cao da cobertura nos perodos em que a piscina no est em

servio, uma vez que se trata da medida mais eficiente e mais

simples de implementar para dar resposta factura energtica.

A introduo da cobertura do plano de gua no s transforma

o tanque da piscina num reservatrio de energia, permitindo

atingir poupanas que variam entre 10% e 40% para piscinas

cobertas, como reduz o tempo de funcionamento dos equipa-

mentos electro-mecnicos de tratamento de ar e, consequente-

mente, a energia elctrica por eles consumida.

8

Figura 3 - Perdas de Energia

nas Piscinas

Piscinas Cobertas Piscinas ao Ar Livre

1Energy Smart Management,

Pool Covers RSPEC!,

EE-531 U. S. Department of Energy.


11/44

9

De facto, ao reduzir as perdas por evaporao, as necessidades

de renovao de ar, atravs da ventilao mecnica (forada),

para desumidificao, sero inferiores, resultando numa impor-

tante poupana de energia.

Para alm da poupana energtica, a utilizao da cobertura do

plano de gua conduz ainda a benefcios adicionais como a

reduo das necessidades de reposio de gua, e uma utilizao

mais racional dos aditivos qumicos nos processos de tratamento.

Em alguns meses de Vero, de temperatura e radiao mais elevadas,

a combinao entre a utilizao da cobertura do plano de gua e o

aproveitamento da energia solar poder anular o funcionamento do

sistema de apoio de aquecimento de gua em piscinas cobertas.

A seleco do tipo de cobertura determinada essencialmente

por consideraes de investimento inicial, durabilidade, modo

de funcionamento e fiabilidade operacional. Para que seja ver-

dadeiramente eficaz, a colocao deste acessrio requer um

manuseamento cuidadoso por parte dos operadores de modo a

evitar a ocorrncia de acidentes (diminuio no tempo de vida

do material), mas, fundamentalmente, para que no se acumuleparte da gua no seu topo, provocando o efeito inverso do pre-

tendido, isto , um maior arrefecimento da gua. O custo tpico

da cobertura do plano de gua varia entre 30,00 a 60,00 euros/m2

do plano de gua.

Embora este documento se destine essencialmente a promover a ut i-

lizao de colectores solares para aquecimento de gua em pa-

vilhes desportivos e piscinas, esta mesma soluo pode ser apli-

cada a outros equipamentos em que h tambm consumos signifi-cativos de guas quentes sanitrias. Referem-se nomeadamente

edifcios de apoio a estaleiros municipais (balnerios e cozinhas),

albergues, centros escolares ou desportivos e ainda casas de repou-

so que, embora no estando sob tutela directa das autarquias,

acabam por beneficiar de um acompanhamento especial destas que

muitas vezes se traduz em apoios substanciais a estas instituies de

solidariedade ou de utilidade pblica. Portanto, o contedo tcnico

desta brochura tambm dirigido a todas estas utilizaes, que, no

essencial, em nada diferem dos pavilhes desportivos que foramidentificados como um dos principais objectivos desta brochura.


12/44

10

2. Colectores Solares para

Aquecimento de gua

Figura 4 - Sistema Solar Trmico

- Esquema Unifilar Tpico para a

Produo de AQS

1 - Colector solar trmico

2 - Depsito de acumulao

3 - Permutador de calor externo

4 - Vaso de expanso

5 - Bomba circuladora


7 - Manmetro de presso

8 - Sonda de temperatura (fria)

9 - Sonda de temperatura (quente)

10 - Sonda de temperatura (retorno)11 - Vlvula de reteno

12 - Dreno

13 - Purgador de ar

CD - Comando diferencial

A utilizao de colectores solares em piscinas e pavilhes des-

portivos, transforma as autarquias em pequenos produtores de

energia, reduzindo a sua dependncia, mas permitindo-lhes,

sobretudo, reduzir as respectivas despesas de explorao e

manuteno. Neste tipo de equipamentos, a disponibilidade de

espao para instalao dos colectores solares no constitui, de

uma forma geral, um obstculo (coberturas amplas e existncia

de terrenos contguos).

2.1 Tipologias de Sistemas

Os colectores solares podem ter duas aplicaes distintas:

- Produo de guas quentes sanitrias (AQS);

- Aquecimento da gua da piscina.

Produo de guas quentes sanitriasNa figura 4 apresentam-se os principais componentes que inte-

gram um sistema solar trmico activo, destacando-se os colecto-

res, o depsito de acumulao e o permutador. So referenciados

o circuito primrio onde circula o fluido de transferncia de calor

e o secundrio por onde circula a gua que se pretende aquecer.

12

AQSAPOIO

REDE

34

CD

CAPTAO

CIRCUITO PRIMRIO CIRCUITO SECUNDRIO

ARMAZENAMENTO

5 5

6

6

6

6

7

8

9

10 1111

12

13

12


13/44

Como princpio bsico, as instalaes solares para produo de

AQS so geralmente dimensionadas para satisfazer uma parte

das necessidades de energia trmica, com especial ateno para

o ms de maior insolao, altura em que no deve haver excesso

de energia captada. Nos restantes meses, haver necessidade dealguma energia convencional de apoio.

O custo destes sistemas varia tipicamente entre 300,00 a

700,00 euros/m2 de colector solar instalado, em consonncia

com a dimenso e complexidade do campo de colectores.

Aquecimento de gua da piscinaNesta aplicao, o tanque da piscina funciona como reservatrio

de acumulao de energia e, por outro lado, a temperatura de

gua muito mais baixa do que na aplicao AQS, tipicamente

24 a 28 C2.

A figura 5 apresenta um esquema da forma como captada a

energia no caso das piscinas. Destacam-se os colectores e o per-

mutador externo de calor.

Como regra orientadora admite-se a utilizao de uma rea decaptao de colectores solares entre 40 a 70% da superfcie do

plano de gua quando se utilizam colectores com cobertura em

vidro e at 75% no caso dos colectores sem cobertura.

O custo tpico de sistemas com colectores sem cobertura varia

entre 100,00 a 300,00 euros/m2, em consonncia com a

dimenso e complexidade do campo dos colectores.

Figura 5 - Sistema Solar

Trmico - Esquema Unifilar

Tpico para Aquecimento de

gua da Piscina

11

1 - Colector solar trmico

3 - Permutador de calor externo

4 - Vaso de expanso

5 - Bomba circuladora


7 - Manmetro de presso

8 - Sonda de temperatura (fria)

9 - Sonda de temperatura (quente)

10 - Sonda de temperatura (retorno)

11 - Vlvula de reteno12 - Vlvula de 3 vias electro-comandada

13 - Purgador de ar

14 - Torneira de corte

15 - Dreno

CD - Comando diferencial

2Directiva CNQ 23/93 A quali-

dade das piscinas de uso pblico,

Instituto do Desporto de Portugal.

1 APOIO

FILTRO

PISCINA

3

4

CD

5

6

7

8

9

10

14

11 51115

13

12


14/44

2.2 Principa is Componentes dosSistemas

Colector solar

O colector solar sem dvida o componente central e de maiorpeso econmico numa instalao de captao de energia solar

para aquecimento de gua. Trata-se de um dispositivo capaz de

captar a radiao solar e transferir a energia a um fludo de trans-

ferncia, que geralmente gua mas pode ser tambm um leo

ou outro fluido, dependendo da temperatura de funcionamento do

sistema. Para as aplicaes a que se refere este documento, aque-

cimento da gua de piscinas e produo de guas quentes

sanitrias, podem ser utilizados quatro tipos de colectores:

Colector sem cobertura (s para piscinas que s fun-cionem no Vero)Estes colectores consistem basicamente em tubos de plstico

(propileno, policarbonato ou polivinil), colocados em forma de

esteira e unidos por dois tubos de maior dimetro nas partes

inferior e superior (figura 6).

Para piscinas exteriores, cuja utilizao normalmente ocorre deMaio a Setembro, os colectores a utilizar numa instalao solar

sero preferencialmente os colectores de borracha sem cobertura.

A utilizao destes colectores permite a circulao directa da

gua da piscina pelos mesmos. Em termos econmicos, so mais

acessveis do que os colectores com cobertura, embora o tempo

de retorno do investimento seja bastante similar, pois tm menor

eficincia e exigida uma maior rea de captao.

12

Figura 6 - Colector sem

Cobertura

1 - Tubos verticais

2 - Tubos de distribuio

Exemplo de corte transversal

1

2


15/44

De salientar que a utilizao de colectores sem cobertura tornanecessrio que sejam colocados num local onde estes estejam

abrigados do vento j que so particularmente sensveis a velo-

cidades do vento superiores a 1 m/s, que conduzem a uma dimi-

nuio drstica do seu rendimento.

Para alm desse aspecto as temperaturas baixas do ar exterior no

Inverno tornam igualmente inadequada a utilizao destes colec-

tores para o aquecimento de gua de piscinas cobertas no

Inverno, situao em que se justifica a utilizao de colectores

com cobertura.

Colector de placa e tubos com coberturaTrata-se do colector mais convencional, constitudo por uma

superfcie absorsora, fixada numa caixa estanque, com uma

cobertura transparente, geralmente de vidro, que devido ao efei-

to de estufa, reduz as perdas trmicas. O isolamento trmico da

parte posterior da caixa tambm contribui para minimizar as perdas.Este tipo de colector solar pode funcionar eficientemente duran-

te todo o ano.

Com a placa absorsora pintada de negro-mate atingem-se tem-

peraturas mximas de funcionamento da ordem dos 50C (tem-

peratura habitual de utilizao da gua quente), com bom ren-

dimento (cerca de 50%).

Figura 7 - Colector de Placa

e Tubos com Cobertura

13

1 - Caixa metlica

2 - Superfcie absorsora

3 - Cobertura transparente

4 - Tubos de cobre

5 - Isolamento trmico

1

1

3

3

2

2

4

45

5


16/44

Com os chamados recobrimentos selectivos podem conseguir-se,

ainda com bom rendimento, temperaturas de 60 a 70C redu-

zindo as perdas calorficas por radiao. Estes revestimentos da

placa absorsora obtm-se atravs de um tratamento electro-qui-

mico ou de uma pulverizao catdica que confere placa pro-priedades pticas que reduzem a emisso da radiao infraver-

melha, mantendo a sua capacidade de absoro to boa como

a da tinta negra.

Este tipo de colectores, quando aplicados em piscinas, obriga

utilizao de sistemas indirectos, pelo facto de os materiais uti-

lizados no serem compatveis com o cloro contido na gua da

piscina. Daqui resulta a necessidade da introduo de um per-

mutador de calor, entre o circuito dos colectores e o circuito de

gua da piscina.

Colector do tipo CPCNo mercado nacional comercializa-se um outro tipo de colector,

do tipo CPC ("compound parabolic concentrator"), vocacionado

para utilizao a temperatura mais elevadas (


17/44

Por cima de cada reflector colocada uma alheta (superfcie

absorsora) em contacto com o tubo por onde circula o fluido a

aquecer.

Tubo de vcuoPara obter temperaturas de funcionamento ligeiramente superio-

res (40%).

Figura 9 - Colector de Vcuo

1 - Tubo de vidro

2 - Alheta

3 - Tubo de cobre

4 - Isolamento

5 - Suporte

6 - Proteco de borracha

7 - Vcuo

1 1

33

2

2

4

4

6

7

75


18/44

A escolha do colector a utilizar passa ainda por consideraes

de natureza econmica, j que os colectores mais sofisticados

so normalmente mais caros.

Instalao de colectoresA colocao dos colectores deve obedecer s seguintes regras:

- Orientao a Sul, ou prximo do Sul (+/ 10);- Incl inao prxima do valor de latitude (produo de AQS e

aquecimento de gua de piscinas cobertas todo o ano); 10-15

a menos para piscinas s abertas no Vero;

- Local livre de sombras ao longo de todo o ano;

- Fcil acesso para l impeza, vistoria e reparao.

Embora o ideal seja a orientao a Sul, pequenos desvios (10) no

afectam praticamente o rendimento e a energia trmica til forne-

cida pelo sistema solar, sendo at por vezes preferveis por questesde harmonia esttica. Desvios de orientao e inclinao superiores

devero ser compensados aumentando a rea de captao.

Ligao entre os colectoresComo se mostra esquematicamente na figura 11, os colectores

podem estar ligados nas configuraes paralelo, paralelo de

canais, srie e ainda combinaes de todas elas. Qualquer

opo de ligao tem que ter em considerao as caractersticas

hidrulicas do circuito (no introduzir perdas de cargas desne-cessrias e tentar que sejam semelhantes em todos os circuitos

Figura 10 - Temperatura deFuncionamento dos Colectores


19/44

Figura 11 - Ligaoentre Colectores

para que o caudal seja idntico em todas as filas) e as caracte-

rsticas trmicas (a temperatura de sada nos colectores ou baterias

simtricas no devem registar diferenas significativas).

Outros componentesPermutador - dispositivo onde se d a transferncia do calor do

circuito primrio para o circuito secundrio.

Vaso de expanso - permite absorver as variaes de presso,

num circuito fechado, produzidas pelas variaes de temperatura

do fluido de transferncia. Pode ser aberto ou fechado, depen-

dendo da sua exposio ou no ao ar ambiente.

Bomba circuladora assegura a circulao do fludo nos cir-

cuitos primrio e secundrio. Ela deve ser dimensionada de

acordo com as perdas de carga globais dos circuitos, sem potn-cia excessiva.

Purgador de ar - permite a sada do ar acumulado ao longo do

circuito e pode ser manual ou automtico. A sua utilizao nas

instalaes solares indispensvel sendo recomendado um para

cada quatro colectores.

Controlo diferencial - controla o funcionamento da bomba em

funo da diferena de temperatura entre o campo dos colectorese o depsito solar. O termostato deve activar a bomba sempre

Ligao em Paralelo

Ligao em Paralelo de Canais Ligao em Paralelo - Srie

Ligao em Srie


20/44

que a temperatura sada do campo dos colectores exceda o

valor T in (temperatura na parte inferior do depsito mais um

pequeno incremento para a estabilidade de operao e para

assegurar que a temperatura de sada do colector exceda os

gastos parasitrios da bomba circuladora).

Isolamento - muitas vezes menosprezado em instalaes solares,

a sua inexistncia pode ser crtica para o funcionamento de uma

instalao. O isolamento deve ser de baixa condutividade trmica

e baixo custo. Deve tambm suportar a mais alta temperatura de

funcionamento possvel e, caso aplicado no exterior, deve ser

protegido mecanicamente e contra a incidncia de radiaes

ultravioletas.

2.3 Funcionamento de um Sistema deColectores Solares

O funcionamento do sistema solar baseado na comparao

das temperaturas sada do campo dos colectores e no ponto

mais frio do depsito ou da piscina. Da comparao entre estas

temperaturas resulta um diferencial que dever permitir o arran-que ou a paragem da bomba circuladora, que por sua vez faz

movimentar o fluido trmico no interior do circuito primrio, do

qual faz parte um permutador de calor que permite a transfern-

cia de energia disponvel, do campo dos colectores para a gua

da piscina, se for esse o caso, ou para a gua do depsito acu-

mulador no caso de AQS.

Nas situaes em que a mesma instalao solar serve para pro-

duo de guas quentes sanitrias e aquecimento da gua dapiscina, a prioridade de abastecimento deve ser dada piscina,

pois trata-se do ponto de armazenamento a menor temperatura

(temperatura recomendada de 24 a 28C contra cerca de 60 C

no depsito de acumulao). Assim que a temperatura da gua

da piscina atinge o valor desejado, o sistema passa a abastecer

o depsito de acumulao.

18


21/44

2.4 Sistema de Apoio

Nos meses de menor insolao, o abastecimento de uma parte

da energia trmica necessria ser assegurado atravs de siste-

mas de apoio (caldeiras, termo-acumuladores, ou outros).

No entanto, importa referir alguns aspectos importantes relacio-

nados com a utilizao de sistemas de apoio:

- Um sis tema solar com apoio convencional deve sempre dar

prioridade ao sol. Isso significa que, se possvel, o apoio deve

ficar em srie com o sistema solar (figuras 4 e 5);

- Quando o sistema solar dispuser de um apoio elctrico com-

plementar inserido no depsito solar, este deve ser colocado

a 2/3 da altura e d ispor de um dispositivo que permita impe-

dir o funcionamento do sistema de apoio durante o perodo

diurno (figura 12);

- Se for usado um termo-acumulador (a gs ou elctrico), deve

ser colocado em srie com o sistema solar de forma a respeitar

a referida prioridade ao sol.Figura 12 - Depsito Solar

com Apoio Incorporado

19

REDE

APOIO

SISTEMA SOLAR

DRENO

AQS

VLVULA DESEGURANA


22/44

3.1 Sistema de Fixao

Os colectores solares devem ser cuidadosamente fixados a uma

estrutura resistente para evitar que se soltem ou caiam devido ao

vento, neve, sismos ou outras causas; em especial devem ser

devidamente consideradas as presses do vento sobre as super-

fcies superior e inferior dos colectores.

Os sistemas de fixao devem ser periodicamente inspecciona-

dos por tcnicos especializados.

A concepo e instalao da estrutura e todo o sistema de

fixao de colectores dever permitir as necessrias dilataes

trmicas, sem cedncias de carga que possam afectar a integri-

dade dos colectores e do circuito hidrulico.

Durante a instalao da estrutura de fixao indispensvel

assegurar as condies de impermeabilidade e de escoamento

das guas, em particular nos locais de atravessamento de cober-

turas pelas tubagens de circulao do fludo de transferncia e

pelos suportes.

A fixao deve ser de acordo com o estipulado no Regulamento

de Segurana e Aces em Estruturas de Edifcios e Pontes, defi-nido pelo Decreto-Lei 235/83 de 31 de Maio de 1983.

A nvel europeu existe uma pr-norma ENV 1991-2-4 (Maio de

1995) em que se refere o Regulamento acima referido, mas pelo

facto de no haver legislao comunitria transposta para

Portugal, o regulamento a aplicar o Decreto-Lei 235/83.

20

3. Segurana de Instalaes


23/44

3.2 Proteco contra Congelao eSobre-aquecimento

Os colectores solares e toda a rede de tubagem que constitui

parte integrante do sistema solar devem ser concebidos para evi-tar danos causados pela congelao e ou sobre-aquecimento.

Baixas temperaturas durante perodos da inexistncia de

radiao solar podem resultar em temperaturas inferiores a 0C,

mesmo com temperaturas ambientes mais elevadas, devido

radiao para o cu em noites de cu limpo e sem vento. Por

outro lado, se no existir utilizao de energia durante perodos

de alta insolao, a temperatura do fluido de circulao pode

exceder os 100C.

A congelao nocturna pode ser evitada adoptando uma das

quatro medidas seguintes:

- Utilizao de anti-congelantes no circuito primrio do sistema

solar nomeadamente, misturas etileno-glicol/gua ou propi-

leno-glicol/gua, caso em que passa a ser exigido o recurso

a permutador de dupla barreira, de acordo com a norma de

segurana - NP 1803;

- Circulao de gua mais quente nos colectores, a partir do

depsito de acumulao;

- Recolha do fluido para um reservatrio sempre que o sistema

pra; o que acontece nos pases onde proibida a utiliza -

o de anti-congelante por razes de segurana;

- Util izao de colectores e rede tubagem capazes de sustentarcongelao ocasional atravs de dilatao.

Na ausncia de consumo, situao que se verifica frequentemente

nos equipamentos municipais que so encerrados durante o ms

de Agosto, por coincidncia, o ms de maior disponibilidade de

radiao solar, o circuito primrio do sistema solar poder entrar

em ebulio, embora a temperatura de ebulio dependa da

presso do circuito. Havendo ebulio, o vapor ser expelido

pelos purgadores de ar e indispensvel que estes possam fun-cionar a temperaturas elevadas (a 4 bar, a gua ferve a 133,5C).

21


24/44

Comeam a aparecer sistemas com dispositivos de segurana para

sobreaquecimento, quer com vlvulas que descarregam gua do

depsito se atingir uma temperatura mxima, permitindo a entrada

de guia fria da rede de arrefecimento, quer com sistemas de

dissipao de calor do depsito (sem perda de gua). A reduoda temperatura do depsito, controla a temperatura do primrio.

3.3 Proteco contra Contaminaoda gua de Utilizao

Nos circuitos no secundrios das instalaes de aquecimento

indirecto em que a gua de utilizao possa entrar em contacto

com pessoas, quer em sistemas em que a gua utilizada para

fins alimentares, quer em sistemas em que utilizada para fins

sanitrios (duches, piscinas, etc.), necessrio evitar que os

fludos de transferncia ou os aditivos eventualmente utilizados

para reduzir problemas de congelao, corroso ou incrustao

possam contaminar a gua de utilizao.

Recomenda-se a utilizao, de preferncia, de fludos e aditivos

no txicos, e corados de modo a permitir a deteco fcil defugas para os circuitos de utilizao. Se forem utilizados fludos

ou aditivos txicos, tem de ser utilizada obrigatoriamente per-

mutadores com parede dupla entre o circuito primrio com adi-

tivo txico e o circuito de utilizao, no sendo permitidas

ligaes directas rede.

Para informaes adicionais sobre segurana de instalaes

deve consultar a Norma Portuguesa NP - 1803: Segurana nas

Instalaes Solares de Aquecimento de gua.

22


25/44

Por uma mera questo de concretizao prtica das ideias

expostas, apresenta-se o caso de uma piscina coberta, sem a

cobertura isolante do plano de gua (nos perodos de no uti-

lizao), que dispe de uma caldeira a gs com 250 kW de

potncia instalada. A caldeira acoplada a um depsito de 2 000

litros de capacidade assegura o aquecimento da gua da piscina

e a produo de guas quentes sanitrias para os balnerios,

equipados com 14 chuveiros com temporizadores, possibilitando

outros tantos banhos em simultneo.

23

4. Exemplo

RESUMO DAS CARACTERSTICAS DO EQUIPAMENTO

FACTURA DE GS PROPANO - Histrico

Perodo de Facturao

28-12-2001 a 20-01-2002

31-01-2002 a 26-02-2002

27-02-2002 a 27-03-2002

28-03-2002 a 26-04-2002

27-04-2002 a 29-05-2002

30-05-2002 a 27-06-2002

28-06-2002 a 30-07-2002

30-08-2002 a 27-09-200228-09-2002 a 30-10-2002

31-10-2002 a 28-11-2002

Total Anual

Consumo

m3

2 282

1 529

59

1 592

1 421

1 343

1 003

954

1 0031 415

1 164

42

V. Unitrio

1,130

1,115

1,130

1,115

1,115

1,115

1,115

1,115

1,0811,081

1,027

1,081

Consumo

2 579,79

1 704,84

66,67

1 775,08

1 584,42

1 497,45

1 118,35

1 063,71

1 084,241 529,62

1 195,43

45,40

Outros

72,81

72,81

72,81

72,81

70,37

70,37

72,81

72,8172,81

75,42

IVA

450,53

313,12

313,73

281,31

266,53

225,86

215,48

219,38304,00

249,62

V. Factura

3 103,13

2 157,44

2 161,62

1 938,54

1 834,35

1 414,58

1 352,00

1 376,431 906,43

1 565,87

Custo/m3

euros/m3

1,36

1,36

1,36

1,36

1,37

1,41

1,42

1,371,35

1,30

13 807 1,102 15 245,00 725,83 2 839,56 18 810,39 1,36

Volume do edifcio da nave 5 000 m 3

rea do plano de gua 160 m 2

Volume do tanque 256 m 3

Temperatura da gua da piscina 26C

Humidade relativa 70%Formato Rectangular Temperatura das guas quentes sanitrias 45CUtilizao 12 meses do anoNmero de horas de utilizao 13 horasNmero de utentes 80 utentes por dia

Volume dirio de guas quentes sanitrias (AQS) 3 200 l it rosTemperatura de armazenamento de AQS 60C

euros


26/44

Apesar de este edifcio estar localizado na rea da Grande Lisboa,

o estudo vai ser desenvolvido como se estivesse localizado em

cada uma das capitais de distrito, para avaliar da viabilidade

econmica das alternativas preconizadas em todo o territrio

nacional. Trata-se portanto de aplicao de um sistema solar nasituao de reabilitao.

Solues preconizadas- Aquisio da cobertura isolante flutuante do plano de gua,

capaz de praticamente anular as perdas evaporativas e redu-

zir significativamente as perdas convectivas.

- Instalao de um sis tema solar trmico act ivo adaptado ao

espao fsico disponvel, tendo em conta as necessidades tr-

micas identificadas (aquecimento das guas da piscina e pro-

duo de guas quentes sanitrias para os balnerios).

Dimensionamento dos colectores solaresPara o dimensionamento da rea de captao de colectores

solares foram utilizados os dados de radiao da cidade de

Lisboa e das restantes capitais de distrito. Para as guas quentes

sanitrias, foi considerado o consumo mdio de 40 litros por

duche por utente. Considerando a utilizao mdia de 80 pessoaspor dia ao longo de todo o ano, o consumo mdio dirio foi

estabelecido em 3 200 litros.

Caractersticas do sistema propostoPara cada localizao, o sistema de captao solar foi dimen-

sionado usando o programa SOLTERM 4.4 desenvolvido pelo

INETI no Departamento de Energias Renovveis - DER. No

dimensionamento devem ser consideradas, em simultneo, as

necessidades da piscina e da preparao das AQS, emboratratadas sequencialmente, uma aps a outra, no programa de

dimensionamento.

Para Lisboa, por exemplo, o sistema solar que se sugere ser cons-

titudo por um campo de colectores solares com cerca de 92 m2

(72 m2 para a gua da piscina e 20 m2 para AQS) de rea til,

um novo depsito de acumulao com 2 000 litros de capaci-

dade para AQS, com permutador do tipo serpentina, e um per-

mutador de calor externo que dever assegurar a transfernciade calor para a gua da piscina.

24


27/44

Para as AQS, o dimensionamento do campo dos colectores foi

feito com a preocupao de no haver desperdcios nos meses

de maior insolao, enquanto que para o aquecimento da gua

da piscina, foi imposta uma segunda condio, em que a rea

de captao do campo dos colectores deveria situar-se entre 40a 65 m2 da rea do plano de gua.

As reas dos colectores solares noutros locais so indicados

numa tabela mais adiante.

Energia convertida / Anlise econmicaCom base nos elementos previamente recolhidos e nas caracte-

rsticas do sistema que se prope, fez-se o clculo da energia

disponvel no plano dos colectores e da energia convertida pelo

sistema solar.

Considerando um colector solar plano selectivo com as seguin-

tes caractersticas:

Cobertura Isolante do Plano de guaDa aplicao do SOLTERM, obtm-se os seguintes resultados:

25

Rendimento ptico 0.792

Factor das perdas trmicas 4.63 W/m2/C

Comprimento 2.30 m

Largura 1.20 m

Peso bruto 50 kg

Orientao Sul

Inclinao 45

Nota: os valores dos rendimento ptico e factor de perdas so retirados dos ensaios de acordo com as normas

europeias de um laboratrio acreditado e correspondem a valores mdios para um colector plano selectivo.

SEM a cobertura do plano de gua 173 188 kWh

COM a cobertura do plano de gua 141 290 kWh

PROVEITO Anual resul tante da int roduo da cober tura 31 898 kWh

Energia Necessria para Aquecer a Piscina (26 C)

40% decomparticipao afundo perdido

SEMcomparticipao

3 300,005 500,00Cobertura do Plano de gua (euros)

Investimento


28/44

A introduo da cobertura do plano de gua dever reduzir as

necessidades energticas de aquecimento da gua da piscina em

cerca de 18,5 por cento (sendo o proveito anual estimado em

2 456,00 euros). Para a cobertura do plano de gua, o tempo

de retorno foi estimado em 2,2 anos para apoio alternativo apropano, considerando um investimento inicial de 5 500,00 euros.

Este investimento pode ser comparticipado at 40%, a fundo per-

dido, pelo sistema de incentivos MAPE em vigor, no caso de insti-

tuies pblicas (com excepo dos sistemas localizados na

regio de Lisboa e Vale do Tejo).

Para outras fontes de energia, os perodos de retorno so os

indicados nos grficos seguintes.

26

Comparao da Cobertura (5 500 euros)com o Gs Natural

TempoSimplesde

Retorno(Anos)

Custo Unitrio de Gs Natural (euros/m3)

0% Comparticipao 40% Comparticipao

0.30

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

0.35 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80

Comparao da Cobertura (5 500 euros)com o Propano

TempoSimplesde

Retorno(Anos)

Custo Unitrio de Propano (euros/m3)


0.90

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

1.00 1.10 1.20 1.36 1.40 1.50

Comparao da Cobertura (5 500 euros)com o Fuel

TempoSimplesde

Retorno(Anos)

Custo Unitrio de Fuel (euros/kg)


0.25

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

0.26 0.27 0.28 0.29 0.30 0.32

Comparao da Cobertura (5 500 euros)com o Gasleo

TempoSimplesde

Retorno(Anos)

Custo Unitrio de Gasleo (euros/litro)


0.30

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60


29/44

Dado que o investimento nesta cobertura rapidamente recu-

perado, ser esta a nica alternativa considerada no estudo.

Aplicao de Colectores Solares

Embora se tenha optado por dimensionar separadamente asduas necessidades, a execuo fsica do sistema solar ser nica,

evitando a duplicao dos acessrios. Assim ser projectado um

nico sistema, cuja rea de captao passar a ser a soma das

duas reas dimensionadas separadamente. De destacar dois ele-

mentos essenciais para o bom funcionamento do sistema a

adoptar, o comando diferencial que dever permitir a definio

da prioridade de abastecimento (AQS ou aquecimento da gua

do tanque da piscina) e ainda a vlvula de 3 vias electrocoman-

dada que assegurar a transferncia de energia para um circuitoou outro, de acordo com a prioridade definida pelo comando

diferencial.

Tomaram-se, como referncia para este estudo, os seguintes

valores de converso energtica:

27

Aveiro 97 254 97 39 677 19 734 30 116 988 127

Bragana 86 778 85 41 365 17 913 24 104 691 109

Beja 77 343 62 36 163 17 152 18 94 495 80

Castelo Branco 82 484 72 38 679 17 334 20 99 818 92

Coimbra 89 217 84 38 902 18 288 25 107 505 109

vora 79 368 64 36 778 16 953 18 96 321 82

Faro 79 890 64 35 101 16 586 18 96 476 82

Funchal 96 009 86 33 965 20 797 31 116 806 117

Guarda 94 757 90 42 374 18 968 24 113 725 114

Lisboa 85 226 72 36 279 16 978 20 102 204 92

Porto 94 918 96 39 953 18 903 28 113 821 124

Porto Santo 93 659 84 33 848 20 207 28 113 866 112

S Miguel 87 966 100 36 524 17 828 35 105 794 135

Sistema Solar Trmico - Resultado dos Clculos

ESOLAR Pisc

kWh/ano

AC Pisc

m2

ESOLAR AQS

kWh/ano

AC AQS

m2

Energia

AQS CARGA

kWh/ano

ESOLAR

(Pisc+AQS)

kWh/ano

AC

(Pisc+AQS)

m2

Gs Natural 10,5279 kWh/m3

Propano 25,1163 kWh/m3

Fuel 11,2694 kWh/kg

Gasleo 9,950 kWh/Lit ro

Rendimento de queima - Caldeira a Gs 90 %

Rendimento de queima - Outras Caldeiras 70 %

Poder Calorfico Inferior - PCI


30/44

A deciso de investir num sistema solar depende fundamental-

mente do desejo de aumentar o perodo de funcionamento de pis-

cinas ao ar livre e tambm de reduzir as despesas de explorao

dos equipamentos de aquecimento de gua.

Considerando os dados apresentados na tabela anterior, verifi-

ca-se que, para o exemplo citado, a introduo de colectores

solares gera proveitos na ordem dos 7 869.70 euros, conside-

rando um investimento inicial de 32 200.00 euros.

O tempo simples de retorno do investimento foi estimado 5,5

anos para o sistema solar. H que referir que para as restantes

capitais distritais, esta despesa comparticipada at 40 por

cento por parte do MAPE/PRIME.

Os grficos que se seguem, apresentam o tempo simples retorno doinvestimento nos colectores solares, considerando a mesma infra-

estrutura apresentada, para Castelo Branco, Lisboa e Porto, em

funo de uma gama de preos e das alternativas energticas e

ainda duas situaes distintas, zero por cento de comparticipao

e quarenta por cento de comparticipao a fundo perdido.

28

40% decomparticipao a

fundo perdido

SEMcomparticipao

330,00550,00Sistema Solar (euros/m2)

Investimento

Comparao do SSolar (550 euros/m2)com o Gs Natural

0% Comparticipao

TempoSimplesde

Retorno(Anos)


Castelo Branco Lisboa

0.30

24.021.018.015.012.09.06.03.00.0

0.35 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80

Porto

Comparao do SSolar (550 euros/m2)com o Gs Natural

40% Comparticipao

TempoSimplesde

Retorno(Anos)


Castelo Branco

0.30

15.0

10.0

5.0

0.0

0.35 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80

Porto

Gs Natural


31/44

Comparando as vrias formas de energia apresentadas nos gr-

ficos, conclui-se que os colectores solares de aquecimento de

gua so mais aconselhveis quando o propano (LPG) for a

fonte energtica alternativa. Nas situaes em que o fuel for ocombustvel alternativo, o solar parece pouco interessante do

ponto de vista econmico.

A introduo de colectores solares deve ser estudado nos casos

de estar disponvel gasleo (ao preo especial para aquecimento)

ou o gs natural, pois o seu interesse econmico vai depender

da situao especfica de cada caso concreto.

Os grficos apresentados do uma primeira boa indicao dospotenciais benefcios econmicos desta alternativa.

Comparao do SSolar (550 euros/m2)com o Propano

0% Comparticipao

TempoSimplesde

Retorno(Anos)


0.90

20.0

15.0

10.0

5.0

0.0

1.00 1.10 1.20 1.36 1.40 1.50

Castelo Branco Lisboa Porto

Comparao do SSolar (550 euros/m2)com o Propano

40% Comparticipao

TempoSimplesde

Retorno(Anos)


0.90

10.0

2.0

0.0

8.0

6.0

4.0

1.00 1.10 1.20 1.36 1.40 1.50

Castelo Branco Porto

Propano

Comparao do SSolar (550 euros/m2)com o Fuel

0% Comparticipao

TempoSimplesde

Retorno(Anos)


0.25

20.0

15.0

10.0

5.0

0.0

0.26 0.27 0.28 0.29 0.30 0.32


Comparao do SSolar (550 euros/m2)com o Fuel

40% Comparticipao

TempoSimplesde

Retorno(Anos)


0.25

16.0

12.0

4.0

8.0

0.0

0.26 0.27 0.28 0.29 0.30 0.32


Fuel

Comparao do SSolar (550 euros/m2)com o Gasleo

0% Comparticipao

TempoSimplesde

Retorno(Anos)

Custo Unitrio de Gasleo (euros/litro )0.30

15.0

10.0

5.0

0.0

0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60


Comparao do SSolar (550 euros/m2)com o Gasleo

40% Comparticipao

TempoSimplesde

Retorno(Anos)

Custo Unitrio de Gasleo (euros/litro)0.30

10.0

2.0

0.0

8.0

6.0

4.0

0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60


Gasleo


32/44

O potencial de aplicao da energia solar trmica em equipa-

mentos despor t ivos foi avaliado pe lo FORUM Energias

Renovveis em Portugal" que decorreu em 2001. Apresentam-se

de seguida duas tabelas produzidas por esse estudo.

Pavilhes gimnodesportivos A rea de colectores a instalar (Ac) foi estimada com base em

alguns projectos concretos, j realizados, de onde se pode extrair

um valor mdio de Ac a instalar por pavilho de cerca de 33 m2.

Considera-se tambm, neste caso, que a energia mdia anual

fornecida por unidade de rea de colectores de 660 kWh/m 2.

Assumiu-se para clculo do investimento, um custo mdio de

sistema instalado de 500 euros/m2.

Piscinas cobertas

No caso do aquecimento da gua de piscinas cobertas, consi-derou-se uma rea de colectores de cerca de 70% da rea de

plano de gua da piscina. Neste caso a energia anual fornecida

pelo sistema solar ser de 850 kWh/m2 uma vez que se trata de

uma aplicao a muito baixa temperatura.

30

5. Potencial de Aplicao

TOTAL 886 892 201 29 557 19 506

REGIO PAVILHES A c Eanual

N de Inst. m2 m2 MWh

ALENTEJO 69 60 458 2 302 1 519ALGARVE 25 25 261 834 550CENTRO 220 229 632 7 339 4 844LISBOA E VALE DO TEJO 254 258 468 8 473 5 592NORTE 318 318 382 10 608 7 001

TOTAL 357 91 714 66 299 56 354

REGIO PISCINAS COBERTAS A c Eanual

N de Inst. m2 m2 MWh

ALENTEJO 33 7 159 5 046 4 289ALGARVE 6 1 467 1 034 879CENTRO 77 17 806 12 550 10 668LISBOA E VALE DO TEJO 117 30 961 21 882 18 600NORTE 124 34 321 24 190 20 562


33/44

As solues apontadas atrs (utilizao da cobertura do plano de

gua nas piscinas e recurso a sistemas solares trmicos), so

apoiadas atravs da Medida de Apoio ao Aproveitamento do

Potencial Energtico e Racionalizao de Consumos, MAPE,

Portaria 394/2004, de 19 de Abril. A MAPE apoia tecnologias

energticas com um impacte ambiental positivo, reduzindo as

emisses de gases poluentes associados directa ou indirecta-

mente produo de energia, contribuindo para a satisfao inte-

gral das necessidades, sem reduo de quaisquer padres de exi-

gncia de desempenho. De acordo com o estipulado no n 3 do

Artigo 12 da mesma Portaria, as Cmaras Municipais so apoia-

das, para este tipo de investimentos, atravs de um incentivo no

reembolsvel que pode atingir os 40% do investimento elegvel.

O recurso a esta Medida impe o cumprimento de regras erequisitos especficos, estabelecidos na referida Portaria, dos

quais se destacam:

- A energia solar captada anualmente pelo sistema solar deve

ser calculada com bas e no programa SOLTERM, do INETI

(Instituto Nacional de Engenharia, Tecnologia e Inovao), e o

incentivo ser tanto maior quanto maior for a energia captada;

- Os colectores solares tm de estar devidamente ensaiados ecertificados segundo a EN 12975, satisfazendo requisitos de

qualidade e apresentar um certificado de garantia mnima de

seis anos;

- Os projectos de investimento devem incluir projecto tcnico

adequado aos objectivos que se prope atingir, detalhar o

processo seguido ou a seguir na seleco de fornecedores e

ser apresentado antes do incio da sua execuo, com excepo

dos adiantamentos para a sinalizao at 50% e dos estudos

realizados a menos de um ano;

31

6. Financiamento


34/44

- As empresas ou entidades instaladoras dos s istemas solares

tm de fazer executar a instalao sob a responsabilidade de

um instalador certificado.

O Servio de Venda de gua Quente - SVAQ

As Cmaras Municipais podero recorrer a novos modelos de

financiamento nomeadamente atravs de empresas prestadoras de

servio de venda de energia sob a forma de gua quente - SVAQ.

O fornecedor do SVAQ disponibilizar aquecimento de gua a

piscinas e pavilhes Municipais, assegurando o financiamento,

projecto, instalao, explorao e manuteno dos sistemas. O

pagamento deste servio ser baseado num tarifrio a acordar

entre as partes, atravs de um contrato de prestao de servios.

O recurso ao SVAQ dever permitir s Cmaras Municipais

libertarem-se do peso do investimento inicial, uma das principais

barreiras que se contrape a esta opo. Por outro lado, a gesto

dos diversos equipamentos ser assegurada por um nico opera-

dor, minimizando interfaces, ao mesmo tempo que a explorao

e a manuteno sero garantidas por equipas especializadas.

32

Figura 13 - Aplicao de Colec-

tores Solares de Aquecimento

de gua numa Piscina Coberta.


35/44

Os grficos apresentados no estudo econmico revelam que o

investimento em colectores solares para aquecimento de gua,

por parte das autarquias, para reduzir as despesas de explorao,

pode ser interessante mesmo que no lhe seja possvel recorrer

ao MAPE/PRIME. Havendo essa possibilidade, ento a situao

bastante interessante. So particularmente interessantes nos

casos em que o apoio tenha que recorrer a propano, mas tam-

bm com gs natural e gasleo h muitas situaes em que

podem ter um perodo de retorno inferior a 8 anos.

Conclui-se tambm que as instituies responsveis pela elaborao

de projectos relacionados com estes equipamentos deveriam con-

siderar a alternativa colector solar ainda na fase de projecto.

Espera-se que este documento estimule as autarquias a realizareste tipo de investimento. Os responsveis pela gesto dos equi-

pamentos em funcionamento deveriam assumir uma postura mais

pr-activa com vista a implementao destes sistemas:

- Sempre que possvel, instalar contador de gua entrada do

depsito de gua quente e registar d iariamente os consumos;

- Proceder com regis tos dir ios de nmero de ut i li zadores do

equipamento;

- Recolher facturas mensais de combustvel uti lizado pelos apa-

relhos de aquecimento de gua;

- Manter um dssier com as telas finais/alteraes entretanto efectua-

das em obra (cobertura, quadros elctricos...) do equipamento.

Estes elementos facilitam, em grande medida, a execuo de

qualquer estudo de viabilidade e a elaborao de candidaturas

programas de apoio financeiros.

33

7. Concluses/Recomendaes


36/44

Um sistema solar bem dimensionado e executado requer pouca

manuteno ao longo do tempo de vida do seu funcionamento. No

entanto, o proprietrio da instalao deve solicitar garantias no

inferiores a 6 anos, uma das condies para assegurar o co-finan-

ciamento por parte do Estado. O proprietrio deve ainda nego-

ciar com o instalador um contrato de manuteno para o perodo

ps-garantia.

Apresentam-se, nas tabelas seguintes, listas das operaes de

manuteno preventiva mais comuns em sistemas solares trmi-

cos activos.

34

8. Manuteno Preventiva em

Sistemas Solar Activos

Com gua e detergente.

Realizar esta operao em horas de baixa inso-

lao, ao amanhecer ou ao escurecer.

Recuperar partes da estrutura que apresentam

indcios de corroso, lixar e pintar. Verificar o

aperto dos parafusos.

Inspeco visual. Substituir em caso de rotura.Em caso de condensaes acentuadas verificar a

origem e corrigir.

Inspeco visual (aderncia, deformaes e de-

gradao).

Inspeco para detectar escamao de pintura,

focos de corroso, deposio de corpos estranhos

e deformaes. Substituir em caso de fugas.

Inspeco visual para a deteco de fugas.

Inspeco visual para a deteco de deformaes

e oscilaes.

12

12

6

6

6

6

6

LIMPEZA

ESTRUTURA

COLECTOR

- cobertura

- juntas

- absorsora

- tubagem

- caixa

CAMPO DE COLECTORES

COMPONENTE FREQUNCIA (Meses)

OBSERVAESINTERVENO


37/44

Comprovar, uma vez por ano, a sua densidade e

pH (indicando o seu estado de degradao

pH


38/44

As tabelas seguintes apresentam o tempo simples de retorno em

funo de uma gama de preos das alternativas energticas dis-

ponveis no local. Cada utilizador pode ento avaliar o seu caso

concreto, em funo da disponibilidade local de gs natural, o

propano, o fuel e o gasleo, bem como dos preos praticados

pelo respectivo distribuidor na altura da deciso. Por exemplo, se

em Beja estivesse disponvel apenas o propano, como alternativa

para apoio a um sistema solar, e se o preo fosse 1,10 euros/m3,

a tabela mostra que o perodo de retorno para o sistema solar

seria de 5,7 anos.

36

Anexo

GS NATURAL Custo Unitrio (euros/m3) 0,30 0,35 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80SSOLAR Custo do kWh (euros/kWh) 0,032 0,037 0,042 0,053 0,063 0,074 0,084

Aveiro 0% Comparticipao 18.9 16.2 14.1 11.3 9.4 8.1 7.1

40% Comparticipao 11.3 9.7 8.5 6.8 5.7 4.8 4.2

Bragana 0% Comparticipao 18.1 15.5 13.6 10.9 9.0 7.8 6.8

40% Comparticipao 10.9 9.3 8.1 6.5 5.4 4.7 4.1

Beja 0% Comparticipao 14.7 12.6 11.0 8.8 7.4 6.3 5.5

40% Comparticipao 8.8 7.6 6.6 5.3 4.4 3.8 3.3

Castelo Branco 0% Comparticipao 16.0 13.7 12.0 9.6 8.0 6.9 6.0

40% Comparticipao 9.6 8.2 7.2 5.8 4.8 4.1 3.6

Coimbra 0% Comparticipao 17.6 15.1 13.2 10.6 8.8 7.5 6.6

40% Comparticipao 10.6 9.1 7.9 6.3 5.3 4.5 4.0

vora 0% Comparticipao 14.8 12.7 11.1 8.9 7.4 6.3 5.540% Comparticipao 8.9 7.6 6.7 5.3 4.4 3.8 3.3

Faro 0% Comparticipao 14.8 12.7 11.1 8.9 7.4 6.3 5.5

40% Comparticipao 8.9 7.6 6.6 5.3 4.4 3.8 3.3

Funchal 0% Comparticipao 17.4 14.9 13.0 10.4 8.7 7.5 6.5

40% Comparticipao 10.4 8.9 7.8 6.3 5.2 4.5 3.9

Guarda 0% Comparticipao 16.9 14.5 12.7 10.2 8.5 7.3 6.3

40% Comparticipao 11.6 10.0 8.7 7.0 5.8 5.0 4.4

Lisboa 0% Comparticipao 13.7 11.7 10.2 8.2 6.8 5.9 5.1

40% Comparticipao

Porto 0% Comparticipao 18.9 16.2 14.2 11.4 9.5 8.1 7.1

40% Comparticipao 11.4 9.7 8.5 6.8 5.7 4.9 4.3

Porto Santo 0% Comparticipao 16.6 14.3 12.5 10.0 8.3 7.1 6.240% Comparticipao 10.3 8.8 7.7 6.2 5.1 4.4 3.8

S Miguel 0% Comparticipao 22.2 19.0 16.6 13.3 11.1 9.5 8.3

40% Comparticipao 13.3 11.4 10.0 8.0 6.6 5.7 5.0

TABELA GN


39/44

FUEL Custo Unitrio (euros/kg) 0,25 0,26 0,27 0,28 0,29 0,30 0,32SSOLAR Custo do kWh (euros/kWh) 0,032 0,033 0,034 0,035 0,037 0,038 0,041


40% Comparticipao 11.3 10.9 10.5 10.1 9.8 9.4 8.8


40% Comparticipao 10.7 10.3 10.0 9.6 9.3 9.0 8.4


40% Comparticipao 8.8 8.5 8.2 7.9 7.6 7.3 6.9


40% Comparticipao 9.6 9.2 8.8 8.5 8.2 8.0 7.5


40% Comparticipao 10.6 10.2 9.8 9.4 9.1 8.8 8.3

vora 0% Comparticipao 14.8 14.2 13.7 13.2 12.7 12.3 11.540% Comparticipao 8.9 8.5 8.2 7.9 7.6 7.4 6.9


40% Comparticipao 8.9 8.5 8.2 7.9 7.6 7.4 6.9


40% Comparticipao 10.4 10.0 9.7 9.3 9.0 8.7 8.2


40% Comparticipao 11.8 11.3 10.9 10.5 10.1 9.8 9.2

Lisboa 0% Comparticipao 13.5 12.9 12.5 12.0 11.6 11.2 10.5

40% Comparticipao


40% Comparticipao 11.3 10.9 10.5 10.1 9.8 9.4 8.8

Porto Santo 0% Comparticipao 17.0 16.3 15.7 15.1 14.6 14.1 13.340% Comparticipao 10.3 9.9 9.5 9.2 8.9 8.6 8.0


40% Comparticipao 13.2 12.7 12.2 11.8 11.4 11.0 10.3

PROPANO Custo Unitrio (euros/m3) 0,90 1,00 1,10 1,20 1,36 1,40 1,50SSOLAR Custo do kWh (euros/kWh) 0,040 0,044 0,049 0,053 0,060 0,062 0,066


40% Comparticipao 9.0 8.1 7.4 6.7 6.0 5.8 5.4


40% Comparticipao 8.6 7.8 7.1 6.5 5.7 5.5 5.2


40% Comparticipao 7.0 6.3 5.7 5.3 4.6 4.5 4.2


40% Comparticipao 7.6 6.9 6.3 5.7 5.1 4.9 4.6


40% Comparticipao 8.4 7.6 6.9 6.3 5.6 5.4 5.0

vora 0% Comparticipao 11.8 10.6 9.6 8.8 7.8 7.6 7.1

40% Comparticipao 7.1 6.4 5.8 5.3 4.7 4.5 4.2


40% Comparticipao 7.0 6.3 5.8 5.3 4.7 4.5 4.2


40% Comparticipao 8.3 7.5 6.8 6.2 5.5 5.3 5.0


40% Comparticipao 9.3 8.3 7.6 6.9 6.1 6.0 5.6

Lisboa 0% Comparticipao 10.9 9.8 8.9 8.1 7.2 7.0 6.540% Comparticipao


40% Comparticipao 9.0 8.1 7.4 6.8 6.0 5.8 5.4

Porto Santo 0% Comparticipao 13.2 11.9 10.8 9.9 8.8 8.5 7.9

40% Comparticipao 8.2 7.3 6.7 6.1 5.4 5.2 4.9


40% Comparticipao 10.6 9.5 8.7 7.9 7.0 6.8 6.3

TABELA PR

TABELA FU


40/44

GASLEO AGR Custo Unitrio (euros/litro) 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60SSOLAR Custo do kWh (euros/kWh) 0,043 0,050 0,057 0,065 0,072 0,079 0,086


40% Comparticipao 8.3 7.1 6.2 5.6 5.0 4.5 4.2


40% Comparticipao 7.9 6.8 5.9 5.3 4.7 4.3 4.0


40% Comparticipao 6.5 5.6 4.9 4.3 3.9 3.5 3.2


40% Comparticipao 7.0 6.0 5.3 4.7 4.2 3.8 3.5


40% Comparticipao 7.8 6.7 5.8 5.2 4.7 4.2 3.9

vora 0% Comparticipao 10.9 9.3 8.2 7.2 6.5 5.9 5.4

40% Comparticipao 6.5 5.6 4.9 4.3 3.9 3.6 3.3


40% Comparticipao 6.5 5.6 4.9 4.3 3.9 3.6 3.3


40% Comparticipao 7.7 6.6 5.8 5.1 4.6 4.2 3.8


40% Comparticipao 8.7 7.4 6.5 5.8 5.2 4.7 4.3

Lisboa 0% Comparticipao 9.9 8.5 7.4 6.6 5.9 5.4 5.040% Comparticipao


40% Comparticipao 8.3 7.1 6.2 5.6 5.0 4.5 4.2

Porto Santo 0% Comparticipao 12.5 10.7 9.4 8.3 7.5 6.8 6.2

40% Comparticipao 7.6 6.5 5.7 5.0 4.5 4.1 3.8


40% Comparticipao 9.7 8.3 7.3 6.5 5.8 5.3 4.9

TABELA GA

Figura 13 - Aplicao de Colectores Solares de Aquecimento de gua num Albergue da Juventude.


41/44

Figura 14 - Aplicao de Colectores Solares de Aquecimento de gua em Complexo Desportivo Municipal.

Figura 15 - Aplicao de Colectores Solares de Aquecimento de gua num Pavilho Gimnodesportivo.


42/44

CCE (1991). Notcias da Energia n 6: Aquecimento de gua por

Energia Solar.

Duffie, J. e Backman, W. (1991). Solar Engineering of Thermal

Processes. Wiley-Interscience. 2nd edition.

Tamminen, T. (2000). The Ultimate Pool Maintenance Manual.

McGraw Hill Professional. 2nd edition.

ISO TR 12596. (1995). Technical Report: Solar Heating

Swimming-pool Heating Systems: Dimensions, Design and

Installation Guidelines. 1st edition.

Thermie Programme Action SE-08 (1996). Solar Swimming-pools.

Directorate General for Energy. European Commission.

Cruz Costa, J. e Perez Lebana, E. (1999). Instaladores de

Equipamentos Solares Trmicos: Converso Trmica da Energia

Solar. SPES.

U. S. Department of Energy (1999). The Borrowers Guide to

Financing Solar Energy Systems.

U. S. Department of Energy (1995). Swimming Pools Warm Up toEnergy Saving Technologies.

Keller, C. e Ghent, P. (1999). Marketing and Promoting Solar

Water Heaters to Home Builders.

DER/INETI (2003). Programa Solterm.

40

Referncias


43/44


44/44

gua Quente Solar para Portugal

Esta brochura editada no mbito da Iniciativa Pblica

"gua Quente Solar para Portugal", promovida pela

DGGE para criar um mercado sustentvel de colectores

solares com garantia de qualidade para o aquecimento

de gua em Portugal.

abr_

04

Documents

Piscinas Aquecimento Solar