Estudo comparativo de soluções tecnológicas para aquecimento solar térmico

• Autor(a) principal: Costa, Daniela José Dias Mourão Ferreira da
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10348/6468
• topic: Radiação solar; Energia térmica; Consumo; Análise económica; Análise energética

A procura e o consumo de energia têm aumentado ao longo do tempo por forma a responder às necessidades da população em geral. Isto tem levado à utilização de combustíveis fósseis em grande escala. O impacto ambiental deste tipo de combustíveis é elevado, o que levou à criação de medidas que visam a redução do seu consumo e o aumento da produção de energia através de recursos renováveis. Assim, a energia solar aparece como uma das soluções para a produção de energia limpa, na qual a libertação de gases de efeito de estufa é reduzida. A importância da obtenção de energia através da radiação solar tem vindo a incrementar o aumento do desempenho dos painéis solares de modo a maximizar o aproveitamento desta fonte de energia. Por conseguinte, este trabalho visa dotar os fabricantes e consumidores de um programa de simulação dinâmico com o intuito de simular e otimizar a eficiência dos sistemas de aproveitamento de radiação solar para o aquecimento de água quente sanitária. Além deste objetivo, o programa permite comparar duas soluções técnicas distintas (painel solar da Vulcano, modelo FKT, e painel solar da Baxiroca, modelo Sol 200), com dois tipos de consumo de água quente, nos quais se extrai água quente do depósito acumulador durante um determinado período de tempo: consumo A - 40 minutos às 7 horas e 30 minutos às 22 horas; e consumo B - 10 minutos às 8 horas, 10 minutos às 13 horas e 50 minutos às 19 horas. Considera-se ainda em ambos os consumos uma situação de operação na estação de Inverno, mês de Janeiro, e na situação de Verão, caraterizada pelo mês de Julho. Os dados climáticos usados são relativos à radiação solar e à temperatura do ar exterior medidos para Vila Real. Após estes resultados, aplicam-se os mesmos constituintes do sistema solar térmico para as mesmas condições de utilização no software SolTerm, de maneira a compará-lo com o programa de simulação dinâmica desenvolvido. Os resultados mostram que o painel da Vulcano tem melhor aproveitamento da radiação solar do que o painel da Baxiroca, sendo a temperatura média da água contida no depósito acumulador mais elevada para o primeiro painel. O retorno do investimento inicial é adquirido ao 10º ano quando usado o painel da Vulcano e 12º ano para o da Baxiroca, o que evidencia o menor uso do sistema de apoio para o primeiro painel. O SolTerm apresenta valores que correspondem a uma análise estática do desempenho do sistema solar térmico, que difere em termos de ganhos e consumos energéticos dos valores calculados com o software desenvolvido, embora o período de retorno económico seja da mesma ordem de grandeza. Convém realçar que a ferramenta desenvolvida permite determinar o comportamento dinâmico das variáveis mais relevantes e, tanto quanto é do conhecimento da autora, não existem ferramentas deste tipo disponíveis no mercado. Este é de fato um contributo relevante deste trabalho pois permite ao utilizador simular diversos sistemas solares térmicos e concluir sobre os mais adequados aos seus perfis de consumo.