Sistemas de recuperação de energia térmica de efluentes domésticos: performance e limitações

• Autor(a) principal: Mendoza, Pollyanna Abreu
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/33610
• topic: Recuperação de energia térmica; Permutador de calor; Bomba de calor; Eficiência energética

As crescentes preocupações com os impactos ambientais relacionados com a queima de combustíveis fósseis criam a necessidade de desenvolvimento de sistemas energéticos mais eficientes e com menor impacto sobre o ambiente. Na União Europeia, os edifícios representam 40% do consumo total de energia. Deste valor, 14% da energia é utilizada para o aquecimento de água. Para este cenário, e com o intuito de alcançar os compromissos firmados por Portugal para a redução da dependência energética e o alcance da neutralidade carbónica, torna-se necessário aumentar a eficiência dos sistemas de aquecimento de água em habitações para contribuir para a redução do consumo de energia. Após o seu uso principal, a energia térmica presente na água quente sanitária é geralmente descarregada no sistema de esgoto, ou seja, entre 15% e 30% da energia consumida nas habitações é de imediato rejeitada por esta via. O presente trabalho propõe-se analisar o funcionamento dos sistemas atualmente utilizados para recuperação de energia térmica da água residual da casa de banho, com ênfase na performance e limitações inerentes à sua aplicação e manutenção. A partir da revisão da literatura, elaborou-se um modelo simplificado para avaliação da performance térmica desses sistemas em função das diferentes condições de temperatura e caudal dos fluidos quente e frio. Posteriormente, analisou-se a aplicação do sistema em conjunto com uma bomba de calor, para melhorar o seu coeficiente de performance. O estudo realizado permitiu concluir que, com os sistemas analisados, pode ser recuperado até 8,10% do consumo anual de energia apenas com o uso do permutador para o pré-aquecimento da água fria. Quando se usa a água quente residual da casa de banho para melhorar a performance de bombas de calor, o seu coeficiente de desempenho chega a estar entre 4,51 e 4,90, para tamanhos razoáveis do permutador de calor usado.