Thesis - Técnico Lisboa

Avaliação de Sistemas Solares Térmicos de Produção de
Água Quente Sanitária em Edifícios de Habitação
Multifamiliar
Alexandre Daniel Sousa Santos
Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em
Engenharia Mecânica
Jurí
Presidente:
Professor Rui Manuel dos Santos Oliveira Baptista
Orientador:
Professor Artur Jorge da Cunha Barreiros
Vogais:
Professora Elsa Maria Pires Henriques
Professor João Luís Toste Azevedo
Maio de 2012
Agradecimentos
Desejo agradecer a todos os que direta ou indiretamente me ajudaram a realizar este
trabalho. No entanto quero agradecer em especial:
Ao meu orientador, Professor Artur Barreiros pela disponibilidade e apoio prestado, bem
como ao Professor Paulo Peças que me arranjou tão bom orientador.
A dois antigos professores que me deram apoio em trabalhos passados, e que, infelizmente
já não estão entre nós, nomeadamente o Professor Silvestre Antunes e o Professor José Ferreira.
Aos meus colegas de trabalho por me darem apoio nesta fase em que tive de me dedicar a
este outro trabalho.
À minha namorada Inês, por estar sempre ao meu lado, bem como aos meus pais e irmãos,
que sempre me apoiaram.
I
Resumo
O presente trabalho tem como objetivo o estudo, a análise técnico-económica e a
comparação das principais soluções solares térmicas para produção de águas quentes sanitárias
(AQS), aplicadas no nosso país, em edifícios de habitação multifamiliar.
Numa primeira fase fez-se a pesquisa e estudo das soluções existentes, com enfoque sobre
as mais aplicadas. Foram apresentadas as suas vantagens e desvantagens, com especial enfase aos
princípios de funcionamento. Seguiu-se o estudo das metodologias de dimensionamento para os
sistemas em causa, que se baseiam no software SolTerm, obrigatório, de acordo com o Regulamento
das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios (RCCTE).
Para uma comparação mais realista entre soluções, preconizou-se um conjunto de Casos de
Estudo, procedendo-se a estudos práticos de aplicação das principais soluções estudadas nos
mesmos, resultando na definição dos equipamentos a aplicar e custos associados bem com a
estimativa do desempenho energético de cada sistema.
Seguiu-se a estimativa dos custos de exploração e análise do investimento, calculando-se os
custos anuais equivalentes para cada caso.
Concluiu-se por fim, além das vantagens de cada sistema referidas ao longo do texto, que o
sistema com acumulação individual, embora facilite a gestão ao condomínio, apresenta maiores
custos anuais equivalentes que o sistema com acumulação coletiva.
Palavras-Chave
Águas Quentes Sanitárias
Soluções Solares Térmicas
Edifícios de Habitação Multifamiliar
Análise do Investimento
II
Abstract
The present work aims the study, the technical-economic analysis and the comparison of the
main solar thermal hot water (DWH) solutions, applied in our country on multifamily buildings.
Initially, was made a research and study about the existing solutions, focusing on the most
applied. The advantages and disadvantages of existing solutions were discussed with special
emphasis on the operating principles. The sizing methodologies for the systems were based on the
SolTerm software that is mandatory according to the Portuguese Regulation on Thermal Behavior of
Buildings Characteristics (RCCTE).
Then, to get a more realistic comparison between solutions, was preconized a set of Study
Cases, proceeding to practical implementation of key solutions studied in the same. It results in the
definition of the equipment to apply in each study case, the estimated costs and the estimate of the
energy performance of the same.
It was followed to the investment analyzes, calculating the equivalent annual costs for each
study case.
It was concluded at last, along with the advantages of each system referred to throughout the
text, the system with individual accumulation, while facilitating the management of the condominium,
has higher annual cost equivalent to the system with collective accumulation.
Key-Words
Sanitary Hot Water
Solar Thermal Solutions
Multifamily Building
Investment Analysis
III
Índice
Agradecimentos .............................................................................................................................. I
Resumo ...........................................................................................................................................II
Palavras-Chave................................................................................................................................II
Abstract .........................................................................................................................................III
Key-Words .....................................................................................................................................III
Índice ............................................................................................................................................ IV
Índice de Figuras ........................................................................................................................... VI
Índice de Tabelas ........................................................................................................................ VIII
Lista de Acrónimos e Siglas.............................................................................................................IX
Lista de Símbolos ........................................................................................................................... X
1.
Introdução ..............................................................................................................................1
1.1.
Motivação e Contexto .........................................................................................................1
1.2.
Objetivos .............................................................................................................................3
1.3.
Estrutura do Documento .....................................................................................................3
1.4.
A Bosch Termotecnologia SA – Fornecedor de Soluções Solares Térmicas ............................4
2.
Soluções Solares Térmicas para Produção de AQS em Edifícios de Habitação Multifamiliar .....7
2.1.
Soluções Solares Térmicas mais Aplicadas em Portugal ........................................................7
2.1.1.
Sistema solar térmico com Captação Coletiva de Energia e Acumulação Coletiva de
AQS (Solução i)............................................................................................................................7
2.1.2.
Sistema solar térmico com Captação Coletiva de Energia e Acumulação Coletiva de
Água Quente, para Inércia, com Produção de AQS em Estações de Transferência de Calor, em
cada fração do edifício (Solução ii) ............................................................................................13
2.1.3.
Sistema solar térmico com Captação Coletiva de Energia e Acumulação Individual de
AQS, em cada fração do edifício (Solução iii) .............................................................................16
2.2.
Componentes dos Sistemas Solares Térmicos ....................................................................21
2.2.1.
2.3.
3.
Coletores Solares .......................................................................................................21
Dimensionamento de Sistemas Solares Térmicos de AQS, em Edifícios de Habitação .........24
2.3.1.
Principais Passos a Seguir ...........................................................................................24
2.3.2.
Regulamento a Cumprir em Portugal - RCCTE.............................................................25
Casos de Estudo ....................................................................................................................29
IV
3.1.
Estudo da Implementação da Solução i-1 no Edifício EPD...................................................31
3.1.1.
Determinação das necessidades energéticas mínimas a satisfazer e do número de
coletores a instalar ....................................................................................................................31
3.1.2.
Seleção do equipamento solar e de apoio para o caso de estudo: Implementação da
Solução i-1 no Edifício EPD ........................................................................................................42
3.2.
4.
Restantes casos de estudo .................................................................................................43
Análise de Investimento ........................................................................................................45
4.1.
Investimento Inicial ...........................................................................................................45
4.2.
Custo de Manutenção .......................................................................................................45
4.3.
Custo de Exploração ..........................................................................................................45
4.4.
Cálculo dos Custos Anuais Equivalentes .............................................................................46
5.
Conclusões ............................................................................................................................51
6.
Referencias Bibliográficas ......................................................................................................53
Anexos ..........................................................................................................................................55
Anexo 1 – Esquemas de Princípio Adicionais .................................................................................55
Anexo 2 – Caraterísticas Técnicas dos Equipamentos ....................................................................58
Anexo 3 – Plantas e Resultados dos Casos de Estudo .....................................................................66
Anexo 3.1 – Casos de Estudo: Plantas do Edifício EPD....................................................................66
Anexo 3.2 – Casos de Estudo: Esquemas de Principio para Soluções de Produção AQS no Edifício
EPD ...............................................................................................................................................69
Anexo 3.3 – Casos de Estudo: Valores da Aplicação das Soluções de produção AQS no Edifício EPD
.....................................................................................................................................................71
Anexo 3.3.1 - Casos de Estudo: Valores da Solução i-1 para o edifício EPD .....................................71
Anexo 3.4 – Casos de Estudo: Plantas do Edifício EMD ..................................................................76
Anexo 3.5 – Casos de Estudo: Valores da Aplicação das Soluções de Produção de AQS no Edifício
EMD ..............................................................................................................................................81
Anexo 3.5.1 - Casos de Estudo: Valores da Solução i-1 para o edifício EMD ...................................81
Caos de Estudo: Valores da Solução iii-2 para o edifício EMD ........................................................84
V
Índice de Figuras
Figura 1 - Esquema de princípio de funcionamento da Solução i-1 ......................................................8
Figura 2 - Simbologia utilizada nos esquemas dos sistemas solares térmicos .......................................9
Figura 3 - Esquema de princípio de funcionamento da Solução ii.......................................................14
Figura 4 - Esquema de princípio de funcionamento da Solução iii-2...................................................18
Figura 5 – Representação em corte de um coletor solar plano do modelo FKC-2S .............................21
Figura 6 - Seleção do concelho no SolTerm 5.1.3 ...............................................................................32
Figura 7 - Definição de sombreamentos e outros detalhes do local ...................................................32
Figura 8- Perfil de consumo diário de AQS.........................................................................................33
Figura 9 – Definição no SolTerm do perfil de consumo diário de AQS ................................................33
Figura 10 - Definição do acumulador solar de AQS para Solução i-1, EPD...........................................34
Figura 11 - Caraterísticas do Coletor Padrão ......................................................................................36
Figura 12 - Configuração final do sistema solar com 14 Coletores Padrão para Solução i-1, EPD ........ 36
Figura 13 - Desempenho do sistema solar com 14 coletores Padrão para Solução i-1, EPD ................ 37
Figura 14 - Configuração final do sistema solar com 4 coletores FKC-2S para Solução i-1, EPD ...........38
Figura 15 - Desempenho do sistema solar com 4 coletores FKC-2S para Solução i-1, EPD ..................38
Figura 16 - Perfil de consumo considerado para Solução i-1, EPD ......................................................39
Figura 17 - Fluxos Financeiros associados ao Investimento e Exploração do equipamento ................ 48
Figura 18 - Esquema de princípio de funcionamento da Solução i-2 ..................................................55
Figura 19 - Esquema de princípio de funcionamento da Solução iii-1.................................................56
Figura 20 - Esquema de princípio de funcionamento da Solução iii-3.................................................57
Figura 21 - Caraterísticas técnicas do coletor FKC-2 e distâncias mínimas entre filas de coletores .....58
Figura 22 - Resumo dos Resultados do Teste EN 12975 ao Coletor Solar FKC-2 da Vulcano................ 59
Figura 23 - Características Técnicas dos Depósitos de Aço Vitrificado com serpentina S75…750 ZBsolar .................................................................................................................................................60
Figura 24 - Características Técnicas dos Depósitos de Aço Vitrificado sem Permutador 1500…5000 lts
.........................................................................................................................................................61
Figura 25 -Características técnicas dos Grupos de Circulação AGS 5…50 da Vulcano ..........................62
VI
Figura 26 - Caraterísticas Técnicas dos Esquentadores da Gama Sensor Ventilado ............................63
Figura 27 - Valores da Eficiência dos Esquentadores da Gama Sensor Ventilado ................................64
Figura 28 - Perdas de carga por metro linear, em tubos de cobre com mistura água-glicol 50/50, a
50ºC .................................................................................................................................................64
Figura 29 - Perdas de carga por metro linear, em tubos de cobre com mistura água-glicol 50/50, a
50ºC (continuação da figura anterior) ...............................................................................................65
Figura 30 - Planta do piso 1 do edifício EPD, com indicação do traçado de tubagem e diâmetros de
cobre para circuito de distribuição da Solução iii-2............................................................................66
Figura 31 - Planta do piso 2 do edifício EPD, com indicação do traçado de tubagem e diâmetros de
cobre para circuito de distribuição da Solução iii-2............................................................................67
Figura 32 - Planta da cobertura do Edifício EPD, com implementação do campo de coletores e
indicação do traçado de tubagem do circuito primário para soluções i-1 e iii-2 .................................68
Figura 33 - Esquema de princípio de funcionamento da Solução i-1 no edifício EPD ..........................69
Figura 34 - Esquema de princípio de funcionamento da Solução iii-2 no edifício EPD.........................70
Figura 35 - Valores de tabela, sem IVA, do equipamento para Solução i-1 no edifício EPD .................71
Figura 36 - Valores de tabela, sem IVA, do equipamento para Solução iii-2, EDP ...............................74
Figura 37 - Valores de tabela, sem IVA, do equipamento para Solução iii-2, EDP (continuação) ......... 75
Figura 38 - Planta do piso 1 do edifício EMD, com indicação do traçado de tubagem para circuito de
distribuição da Solução iii-2 ..............................................................................................................76
Figura 39 - Planta do piso 2 do edifício EMD, com indicação do traçado de tubagem para circuito de
distribuição da Solução iii-2 ..............................................................................................................77
Figura 40 - Planta dos pisos 3 e 4 do edifício EMD, com indicação do traçado de tubagem para circuito
de distribuição da Solução iii-2..........................................................................................................78
Figura 41 - Planta dos pisos 5 e 6 do edifício EMD, com indicação do traçado de tubagem para circuito
de distribuição da Solução iii-2..........................................................................................................79
Figura 42 - Planta da cobertura do Edifício EMD, e indicação do traçado de tubagem do circuito
primário para soluções i-1 e iii-2 .......................................................................................................80
Figura 43 - Valores de tabela, sem IVA, para Solução i-1, EMD ..........................................................83
Figura 44- Valores de tabela, sem IVA, para Solução iii-2, EMD .........................................................86
Figura 45- Valores de tabela, sem IVA, para Solução iii-2, EMD (continuação) ...................................87
VII
Índice de Tabelas
Tabela 1 - Distribuição de Tipologias do Edifício EPD .........................................................................29
Tabela 2 - Distribuição de Tipologias do Edifício EMD ........................................................................30
Tabela 3- Resumo dos pressupostos aplicados no caso de estudo: Solução i-1, EPD ..........................39
Tabela 4 - Estimativa de Desempenho e Principais Parâmetros para Solução i-1, EPD........................40
Tabela 5 - Extrapolação dos Valores Energéticos referentes a cada Fração: Solução i-1, EPD .............40
Tabela 6 - Quadro Resumo do Desempenho Energético dos Diversas Casos de Estudo ...................... 41
Tabela 7 - Investimento Inicial em Equipamento e Mão de Obra para os Casos de Estudo................. 43
Tabela 8 - Resultados dos Custos Anuais Equivalentes para os Casos de Estudo ................................49
Tabela 9- Resumo dos pressupostos aplicados no caso de estudo: Solução iii-2; EPD ........................72
Tabela 10 - Estimativa de Desempenho e Principais Parâmetros para Solução iii-2, EPD ....................73
Tabela 11 - Extrapolação dos Valores Energéticos referentes a cada Fração para Solução iii-2, EPD...73
Tabela 12 - Resumo dos pressupostos aplicados no caso de estudo: Solução i-1, EMD ......................81
Tabela 13- Estimativa de Desempenho e Principais Parâmetros para Solução i-1, EMD .....................82
Tabela 14- Extrapolação dos Valores Energéticos referentes a cada Fração para Solução i-1, EMD ....82
Tabela 15 - Resumo dos pressupostos aplicados no caso de estudo para Solução i-1, EMD ............... 84
Tabela 16 - Estimativa de Desempenho e Principais Parâmetros para Solução iii-2, EMD...................85
Tabela 17 - Extrapolação dos Valores Energéticos referentes a cada Fração: Solução iii-2, EMD ........ 85
VIII
Lista de Acrónimos e Siglas
AQS
Água quente sanitária
EPD
Edifício de Pequena Dimensão
EMD
Edifico de Media dimensão
RCCTE
Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios
IX
Lista de Símbolos
α
Absorsividade
‫ܣ‬௣
Área útil de pavimento
∇ܶ
Aumento de temperatura necessária para preparar as AQS
a1
Coeficiente linear de perdas térmicas
a2
Coeficiente quadrático de perdas térmicas
MAQS
Consumo médio diário de referência de AQS
‫ܧ‬௦௢௟௔௥
Contribuição do sistema de coletores solares térmicos para a aquecimento de AQS
‫ܧ‬௥௘௡
Contribuição de outras formas de energia renováveis ou de recuperação de calor para
a preparação de AQS
ƞ
Eficiência do coletor
ƞo
Eficiência ótica do coletor (fator de conversão)
ߟ௔
Eficiência de conversão dos sistemas convencionais de preparação de AQS
ܳ௔
Energia útil despendida com sistemas convencionais de preparação de AQS
ƞk
Fator de perda de calor
‫ܧ‬௚
Irradiância
Nac
Necessidades anuais de energia útil para a preparação de AQS
݊ௗ
Número anual de dias de consumo de AQS
ρ
Reflectividade
Ta
Temperatura ambiente
Tm
Temperatura média de trabalho do fluido no abosrsor
τ
Transmissividade
X
1.
Introdução
1.1.
Motivação e Contexto
Nos dias de hoje, em que as reservas limitadas e o custo elevado dos combustíveis fósseis,
bem como a preocupação com o ambiente, são temas bem presentes, tornou-se obrigatória a procura
e o desenvolvimento de meios de produção de energia mais económicos, mais amigos do ambiente e
que permitam diminuir a dependência energética dos países ao exterior.
Devido às excelentes condições climatéricas do nosso país, em particular a sua elevada
exposição solar, existe um grande potencial para o aproveitamento da radiação solar, muito além da
iluminação natural e da ação sobre o desenvolvimento das plantas, animais e pessoas, bem
conhecidos. Deste potencial destaca-se a produção de energia elétrica, através dos denominados
sistemas solares fotovoltaicos, bem como a produção de calor, através dos sistemas solares
térmicos, sem se descurar no entanto, o aproveitamento da energia solar resultante da aplicação de
técnicas de construção adequadas, aplicando tecnologias ditas passivas, as quais, fazendo uso de
materiais
(envidraçados,
isolamentos,
etc.),
configurações
e
orientações,
cuidadosamente
selecionadas, permitem evitar ou diminuir as necessidades de climatização mecânica dos edifícios,
originando grandes reduções nos seus custos de exploração.
No campo dos sistemas solares fotovoltaicos, tem sido grande o interesse a nível nacional,
certamente pelos elevados custos de produção da eletricidade através dos combustíveis fósseis.
Resultou desse interesse a instalação de várias centrais fotovoltaicas, quer sejam de grande
potência, centralizadas, como é o caso da central fotovoltaica de Serpa, inaugurada em 20071 (sendo,
na altura, uma das maiores do mundo), quer sejam instalações de baixa potência (microgeração
fotovoltaica), distribuídas um pouco por todo o país, muitas delas em habitações unifamiliares, que,
cumprindo determinados requisitos, beneficiam de tarifas bonificadas de venda e compra de energia
2
à rede elétrica nacional .
Quanto aos sistemas solares térmicos, que convertem a radiação solar em energia térmica,
têm aplicação tanto na climatização ambiente dos edifícios, como na produção de águas quentes
3
sanitárias (AQS) , além de diversas aplicações possíveis a nível industrial. Devido à gama de
temperaturas a que funcionam, a utilização destes sistemas para climatização adequa-se sobretudo a
sistemas de aquecimento a baixa temperatura (chão radiante, por exemplo), cuja aplicação, que
geralmente exige a pré instalação de alguns equipamentos de aquecimento embutidos no pavimento
ou paredes das divisões, com um custo significativo, só se torna prática na fase de construção, ou de
1
Informação retirada de http://www.ambienteonline.pt/noticias/detalhes.php?id=4960 em 28/04/2012
2
Informação retirada de http://www.edp.pt/pt/particulares/faqs/Pages/Microprodução.aspx em 28/04/2012
3
De acordo com o anexo II do RCCTE [1] AQS “é a água potável a temperatura superior a 35ºC utilizada para
banhos, limpezas, cozinha e outros fins específicos, preparada em dispositivo próprio, com recurso a formas de
energia convencionais ou renováveis”.
1
remodelação profunda dos edifícios. Se tivermos em conta que, nos meses em que é necessária
climatização, as necessidades energéticas para a realização da mesma costumam ser superiores às
necessidades para produção de AQS, verificamos que o investimento em equipamento solar é maior
para climatização. Embora seja possível a instalação de ambos os sistemas solares num edifício, os
dados referidos, aliados ao facto de a produção de AQS ser necessária durante todo o ano,
conduzem a que geralmente a escolha, quando se pretende instalar um sistema solar térmico, recaia
somente sobre os sistemas de produção de AQS.
Por utilizarem tecnologia relativamente pouco difundida, em constante desenvolvimento e que
ainda não beneficia da produção em economias de escala, bem como pelo facto de requererem
elevado trabalho de instalação, os sistemas solares de produção de energia ainda apresentam um
custo de aquisição e instalação considerável. No entanto, se tivermos em conta que, do total de
energia consumida no sector residencial e de serviços, cerca de 25% [1], se deve somente à
produção de AQS, torna-se importante explorar as fontes alternativas aos combustíveis fósseis, para
esse fim, como é o caso da tecnologia solar térmica.
Nos últimos anos têm surgido, no nosso país, medidas para a implementação de sistemas de
aproveitamento das energias renováveis, inclusive da energia solar. Salienta-se, em particular, com o
Decreto-Lei nº 80/2006, a aprovação da última versão do regulamento RCCTE (Regulamento das
Características de Comportamento Térmico dos Edifícios) [2], que, entre outras disposições, obriga a
que na nova construção de edifícios de habitação e de edifícios de serviços sem sistemas de
climatização centralizados, sejam implementados sistemas solares térmicos para produção de AQS
(desde que a cobertura dos mesmos apresente uma exposição solar adequada), ou, em alternativa,
permite que sejam utilizadas outras formas de energias renováveis, desde que captem, numa base
anual, energia equivalente à dos coletores solares, podendo esta ser utilizada para outros fins, que
não a produção de AQS, caso tal seja mais eficiente ou conveniente. Surgiram entretanto outras
medidas para incentivar o aumento da instalação de coletores solares térmicos em Portugal, tais
4
5
como a Medida Solar Térmica 2009 e a Medida Solar Térmica 2010 , bem como a redução do IVA e
deduções em IRS para a compra de equipamento solar, entretanto extintas devido às limitações
económicas que a crise gerou no nosso país.
4
Protocolo entre o governo e instituições bancárias que permitiram aos particulares beneficiar de condições
especiais (vantajosas) na aquisição, instalação, manutenção e garantia de sistemas solares térmicos
(Informação retirada de http://www.paineissolares.gov.pt/ em 28/04/2012).
5
Protocolo entre o governo e instituições bancárias que permitiram facilitar às Instituições Particulares de
Solidariedade Social (IPSS) e a Clubes e Associações de Utilidade Pública Desportiva, a adesão das
candidaturas a apoios no âmbito do Quadro de Referência Estratégico Nacional (QREN), inclusive na área do
solar térmico (Informação retirada de http://www.paineissolares.gov.pt/ em 28/04/2012).
2
1.2. Objetivos
Tendo em conta o contexto descrito, com o sequente aumento da procura, junto das
empresas do sector, pela “melhor” solução solar térmica para a produção de AQS, torna-se
importante o estudo, a análise e a comparação das diversas soluções disponíveis no mercado. É o
que se pretende com esta tese de mestrado, em que se dedicará especial atenção ao estudo das
principais soluções solares térmicas para produção de AQS, aplicadas no nosso país, em edifícios de
habitação multifamiliar. Pretende-se, respeitando a regulamentação nacional, preconizar, analisar e
comparar um conjunto de soluções tipo, de forma a se poder concluir sobre as vantagens e
desvantagens de cada uma, tanto do ponto de vista energético como económico.
Para uma análise mais realista, procurou-se junto de um conhecido grupo internacional que
na sua ampla gama de produtos também produz e comercializa equipamento solar, a Bosch (da qual
se fará uma breve descrição ainda neste capítulo), informação sobre as soluções mais solicitadas
pelos clientes e equipamentos possíveis de aplicar nas mesmas.
Pretende-se, por fim, a obtenção de sugestões de medidas de melhoria, que possam
contribuir para a otimização dos sistemas solares térmicos estudados.
1.3.
Estrutura do Documento
Este trabalho está dividido em 5 capítulos, incluindo a presente introdução onde se apresenta
o enquadramento, os objetivos, uma breve descrição dos capítulos, bem como uma breve descrição
da Bosch Termotecnologia SA, visto se ter considerado o equipamento solar e de apoio para
produção de AQS produzido e comercializado por esta empresa, para a preconização dos casos de
estudo deste trabalho.
No segundo capítulo, “Soluções Solares Térmicas para Produção de AQS em Edifícios de
Habitação Multifamiliar”, são apresentadas as soluções solares térmicas para produção de AQS mais
aplicadas no nosso país, nos edifícios de habitação multifamiliar, evidenciando-se as principais
vantagens e desvantagens de cada uma. Faz-se de seguida uma breve descrição dos coletores
solares planos, terminando-se com a indicação da regulamentação de uso obrigatório em Portugal, a
aplicar na preconização de soluções solares térmicas para a produção de AQS, em edifícios
habitacionais.
No terceiro capítulo, “Casos de Estudo”, começa-se por definir um conjunto de edifícios tipo,
procedendo-se de seguida a estudos práticos de aplicação das principais soluções de produção de
AQS (definidas no capitulo anterior) nos mesmos. Resulta deste capitulo a definição do equipamento
solar e de apoio a aplicar em cada caso de estudo e a estimativa dos seus custos, bem como a
estimativa dos custos associados à instalação dos mesmos.
No quarto capítulo “Análise de Investimento”, são referenciados os investimentos iniciais
necessários em cada caso de estudo, bem como estimados os custos de exploração e manutenção
3
associados aos mesmos. Termina-se com o cálculo dos custos anuais equivalentes de cada caso de
estudo.
Por fim, no quinto capítulo, “Conclusões”, referem-se os aspetos mais significativos do estudo
e análise realizados nos capítulos anteriores, com especial enfase à análise de investimento das
soluções aplicadas nos casos de estudo. Sugerem-se ainda novos casos de estudo, a realizar em
trabalhos futuros, de forma a se complementar o conhecimento agora obtido.
1.4. A Bosch Termotecnologia SA – Fornecedor de Soluções Solares Térmicas
6
De acordo com o site oficial português da empresa , a Bosch, que começou por ser uma
“Oficina de Mecânica de Precisão e Engenharia Eléctrica”, foi fundada por Robert Bosch, em 1886,
em Estugarda, Alemanha, sendo hoje em dia uma das maiores sociedades industriais privadas a
nível mundial.
Devido ao desenvolvimento de um conjunto de serviços e produtos inovadores, logo desde a
sua origem, de que se destaca o desenvolvimento de um magneto para ignição, de grande aplicação
na indústria automóvel e reconhecido como o melhor sistema de ignição automóvel da sua época (o
magneto de ignição serviu de inspiração para o logotipo atual da marca), a empresa sofreu uma
rápida ascensão, tendo aberto o seu primeiro escritório de vendas fora da Alemanha, em Londres, em
1898. Desde então, a empresa tem-se internacionalizado e diversificado a sua gama de produtos e
serviços, com a abertura de novos escritórios e fábricas em todo o mundo. Ao longo desta evolução
tem sido respeitada a preocupação social do seu fundador, que estipulou que parte dos lucros do
grupo Bosch (detido em 92% pela fundação Robert Bosch) deveriam ser utilizados para apoio a
atividades filantrópicas e sociais, tais como o apoio a instituições de solidariedade social e
investigação médica, entre outros.
Atualmente, as áreas de negócio do grupo incluem a tecnologia automóvel (é um dos maiores
fabricantes de tecnologia automóvel no mundo), a tecnologia industrial (automação e equipamentos
de embalagem), tecnologias de construção (ferramentas elétricas) e a produção de bens de consumo
(termotecnologia, eletrodomésticos e sistemas de segurança). O grupo é composto pela Robert
7
Bosch GmbH (empresa mãe) e, tendo como fonte o site oficial brasileiro , por mais de 350
subsidiárias e empresas regionais presentes em mais de 60 países, sendo que, se se incluir os
representantes de vendas e serviços, a Bosch marca presença em aproximadamente 150 países. De
acordo com dados preliminares, no ano de 2011 o volume de negócios no grupo a nível mundial
ascendeu a 51,4 mil milhões de euros com cerca de 303.200 colaboradores.
6
Ainda de acordo com o site português , em Portugal o Grupo Bosch teve, em 2010, um
volume de faturação de 1.014 milhões de euros, empregando 3.501 colaboradores nas cinco
6
Informação retirada de http://www.bosch.pt/, em 30/03/2012
7
Informação retirada de http://www.bosch.com.br/, em 30/03/2012
4
empresas detidas a 100% pelo Grupo Bosch: Robert Bosch SA, Bosch Termotecnologia SA, Bosch
Car Multimedia Portugal SA, Robert Bosch Travões SA, Robert Bosch Security Systems-Sistemas de
Segurança SA e na BSHP Electrodomésticos, empresa resultante de uma associação com a
Siemens.
O equipamento solar e de apoio para produção de AQS, referenciado neste trabalho, é
comercializado em Portugal pela Bosch Termotecnologia SA, que se insere ao nível do grupo Bosch,
na divisão Bosch Thermotechnik GmbH. Esta divisão, que é líder europeia em sistemas de produção
de água quente, tem por missão fornecer soluções de água quente e de aquecimento que sejam
energeticamente eficientes e amigas do ambiente, permitindo uma utilização eficiente dos recursos,
sem esquecer a flexibilidade dos sistemas e sua fácil utilização.
Com instalações em Aveiro e Lisboa, a Bosch Termotecnologia SA conta com uma equipa de
aproximadamente 1100 colaboradores, para desenvolver a sua atividade.
Em Cacia, Aveiro, encontra-se a sede da empresa, a Administração, os Departamentos de
Exportação, de Crédito e de Recursos Humanos, entre outros. Também se localiza aqui a fábrica
desta divisão em Portugal, conhecida por “fábrica da Vulcano”. Nesta se produz toda a gama de
esquentadores, bem como alguns dos modelos de caldeiras, coletores solares e bombas de calor,
comercializados pelo grupo. Aqui trabalham a maioria dos seus colaboradores (cerca de 1000).
Em Lisboa, encontram-se os departamentos dedicados à comercialização dos produtos em
Portugal, nomeadamente os departamentos de Marketing, Comercial e de Assistência Técnica, bem
como o Gabinete de Estudos e Dimensionamento.
Da variada gama de produtos comercializados pela Bosch Termotecnologia SA em Portugal,
os mais conhecidas apresentam-se sob as marcas Vulcano, Junkers e Buderus.
5
6
2.
Soluções Solares Térmicas para Produção de AQS em Edifícios de
Habitação Multifamiliar
2.1. Soluções Solares Térmicas mais Aplicadas em Portugal
De acordo com informação obtida através de pesquisa na internet, da consulta de múltiplos
folhetos e catálogos comerciais de várias empresas, e da experiência recolhida junto do Gabinete de
Estudos e Dimensionamento (GED) da empresa Bosch Termotecnologia SA, são três as soluções
solares térmicas mais utilizadas, em Portugal, para a produção de AQS em edifícios de habitação
multifamiliar, nomeadamente:
Solução i)
Sistema solar térmico com captação coletiva de energia e acumulação
coletiva de AQS;
Solução ii)
Sistema solar térmico com captação coletiva de energia e acumulação
coletiva de água quente, para inércia, com produção de AQS em estações de
transferência de calor, em cada fração do edifício.
Solução iii)
Sistema solar térmico com captação coletiva de energia e acumulação
individual de AQS, em cada fração do edifício;
De seguida descreve-se cada uma destas soluções, recorrendo inclusive a esquemas de
princípio, de forma à melhor perceção da forma de funcionamento e dos principais equipamentos
constituintes das mesmas.
2.1.1. Sistema solar térmico com Captação Coletiva de Energia e Acumulação Coletiva de
AQS (Solução i)
Esta solução solar térmica caracteriza-se por apresentar, de forma centralizada, a produção e
fornecimento de AQS, ou de água pré aquecida, captando a energia proveniente da radiação solar
através de um campo único de coletores, comum ao edifício, acumulando essa energia em depósitos
acumuladores localizados numa zona técnica adequada, e alimentando a rede predial de distribuição
de AQS.
Descreve-se de seguida o funcionamento deste sistema, com referência aos seus principais
componentes. De forma a uma melhor perceção da solução em estudo, apresenta-se também, na
Figura 1, um esquema de princípio representativo desta solução, na sua configuração com apoio
individual por fração (denominada solução i-1), sendo que, na Figura 18 do anexo 1, se apresenta
outra configuração possível, com apoio centralizado (denominada solução i-2).
7
ST
M
Circ uito de diss ipação
Controlador
Solar
ST
Depósito
acumulação
solar de
A Q S
ST
ST
CV
Circuito de climatização
(independente do
circuito solar de AQS)
Sistema de
apoio tipo 2
CV
ST
ST
CE
Sistema de
apoio tipo 1
CV
ST
ST
CE
Figura 1 - Esquema de princípio de funcionamento da Solução i-1
No esquema anterior, bem como nos restantes deste trabalho, aplica-se a seguinte simbologia:
8
Válvula de corte
Válvula de mistura termostática
ST
Sonda de temperatura
Válvula anti-retorno
Válvula de segurança com
esgoto sinfonado
SC
Sensor de caudal
Água Fria da Rede
Válvula Manual de Regulação
de Caudal
Válvula de segurança
recipiente de recolha
LT
Limitador de temperatura
Circuito fechado solar - Avanço
Válvula
Automática
Regulação de Caudal
Purgador automático de ar
de
e
M
Unidade de dissipação de calor
Termómetro
Circuito fechado solar - Retorno
Válvula de by-pass diferencial
Separador de ar
CV
Contador volumetrico
Circuito de abastecimento de
água fria da rede
Electroválvula
Bomba circuladora
CE
Contador de energia
Circuito de abastecimento de
água quente sanitária
Válvula de 3 vias motorizada
com servocomando
Vaso de expansão fechado
Permutador de Placas
Circuito eléctrico
Válvula de mistura termostática
Indicador de caudal
SC
LT
Módulo de produção instantânea de
AQS (inclui permutador de calor)
Figura 2 - Simbologia utilizada nos esquemas dos sistemas solares térmicos
Observação: O esquema anterior, bem como os restantes esquemas de princípio apresentados
neste capítulo, são meramente representativos das soluções solares de produção de AQS neles
representadas, pelo que os modelos e quantidades de equipamento de produção de AQS, bem como
os acessórios de instalação a aplicar em casos concretos, deverão ser selecionados em funções das
características reais e nível de conforto pretendido para os edifícios onde estas soluções forem
aplicadas.
Captação de Energia Solar
A captação de energia solar é realizada por intermédio de uma ou várias baterias de coletores
solares, instalados num local com exposição solar adequada. A energia captada pelos coletores será
transferida para um fluído térmico, denominado fluído solar, que deverá conter as proporções de
água, dos inibidores de corrosão adequados, e de anticongelante (glicol) de acordo com as
temperaturas mínimas registadas no local onde serão instalados, de modo a proteger
convenientemente a instalação hidráulica. De realçar que cada bateria de coletores deverá incorporar
os acessórios hidráulicos adequados, tais como purgadores, válvulas de segurança, reguladores de
caudal (se necessários para garantir o equilíbrio hidráulico), entre outros, de modo a proteger o
campo de coletores e assegurar o funcionamento da instalação com o rendimento adequado. Devese ter especial cuidado em respeitar as especificações técnicas de instalação do campo de coletores,
inclusive as exigências de fixação de acordo com as condições de vento e cargas de neve aplicáveis,
de forma a se garantir, não só o bom funcionamento dos mesmos, mas também a segurança da
instalação que farão parte integrante.
Circuito hidráulico Primário Solar
O circuito hidráulico primário solar (circuito fechado) é responsável por garantir o transporte
da energia solar térmica captada, entre o campo de coletores, já referido, e o permutador do depósito
solar de acumulação de AQS (ver Figura 1). Para tal será necessário prever a tubagem e respetivo
isolamento térmico, acessórios hidráulicos, bem como grupos de circulação, de segurança e de
controlo, preparados para funcionar corretamente no campo de temperaturas máximas a que o
circuito hidráulico estará sujeito.
9
Os traçados e diâmetros de tubagem devem ser devidamente dimensionados, de forma a se
permitir velocidades de circulação e perdas de carga adequadas ao correto funcionamento da
instalação.
O grupo de circulação deste circuito é responsável por fazer recircular o fluído solar entre o
campo de coletores e o permutador do acumulador solar, pelo que deverá dimensionado para superar
as perdas de carga decorrentes da resistência à circulação do fluído, garantindo um caudal que
otimize a transferência da energia captada para a água de consumo. Este grupo deverá, além da
bomba de circulação, incluir os acessórios de medição e regulação, que permitam o seu “ajuste” às
condições de funcionamento recomendadas para o circuito onde está inserido.
De forma a proteger a instalação das dilatações decorrentes do aquecimento do fluído solar,
e evitar que as válvulas de segurança atuem frequentemente (o que originaria frequentes
intervenções de reparação indesejadas), deverá também ser contemplado um vaso de expansão,
devidamente dimensionado para o volume, pressão e temperatura máxima esperada no circuito
primário solar.
O controlo do grupo de circulação, já referido, será realizado por um controlador solar, que
em função do diferencial de temperatura dos pontos de maior e menor temperatura do circuito, a atua
somente quando a energia solar disponível assim o justifique. O controlador deverá ainda prever a
atuação da bomba de circulação em condições meteorológicas extremas que possam congelar a
instalação no exterior do edifício, protegendo assim o funcionamento do circuito primário.
Será aconselhável também, caso a dimensão do sistema o justifique e se preveja a
possibilidade da instalação sofrer períodos de reduzido consumo de AQS (inferiores aos
considerados em projeto), a instalação dum circuito de dissipação dos excedentes da energia solar
captada. Estando instalado, quando a temperatura no campo de coletores atinge um máximo
definindo, o fluído solar é desviado para o circuito de dissipação (ver zona circunscrita a traço-ponto
no esquema da Figura 1), onde, através de equipamento adequado se dissipa os excedentes de
energia, fazendo-o retornar à bateria de coletores mais frio. Evitam-se assim as situações de
sobreaquecimento da instalação, nomeadamente no verão, em que a radiação solar incidente é
maior. Evitando o sobreaquecimento, evita-se as altas pressões originadas pelo mesmo, com perdas
de líquido solar (por descarga de segurança) e a ebulição e separação da água e glicol prejudiciais à
instalação, evitando também as intervenções de reparação desnecessárias e os custos associados.
Acumulação do sistema solar e Produção de AQS
Tendo em conta que, em geral, num edifício de habitação, os períodos de maior necessidade
de consumo de AQS estão desfasados dos períodos úteis de captação de energia solar, será
necessário, para obter um aproveitamento máximo do campo de coletores, prever um depósito (ou
vários), onde se acumula a água recebida da rede, e para o qual se transfere a energia captada pelos
coletores solares. Consegue-se desta forma “armazenar” a energia solar captada ao longo do dia, de
forma a ser utilizada nos períodos em que realmente é necessária.
10
Na solução em causa, o volume de água acumulado pelo sistema solar ficará todo
concentrado numa única zona técnica, em depósitos adequados, pelo que esta deverá possuir uma
dimensão adequada para a instalação dos mesmos, bem como o edifício deverá ser dimensionado
para suportar o acréscimo de peso, a que os mesmos sujeitam a estrutura, quando cheios.
A permuta de energia solar captada para a água do(s) depósitos(s) acumulador(es) faz-se
fazendo circular o fluído solar por um permutador interno ou por um permutador externo ao(s)
depósito(s), consoante o modelo de depósito aplicado (ver depósito com permutador externo na
Figura 1).
Caso o sistema solar de produção de AQS pretendido, seja com apoio individual por fração,
como representado na Figura 1, este depósito fará diretamente a alimentação da rede de distribuição
com água quente sanitária, ou pré aquecida (se a energia solar captada não tiver sido suficiente), às
diversas frações do edifício.
Caso se pretenda um sistema de produção de AQS totalmente centralizado, tanto ao nível do
sistema solar, como ao nível do sistema de apoio (ver Figura 18 do anexo 1), a fonte térmica de apoio
ficará associada a um segundo permutador, instalado na metade superior do depósito solar (caso dos
depósitos de dupla serpentina), ou, preferencialmente, instalado num segundo depósito de
acumulação (depósito de apoio), que fica ligado em série (a jusante) com o depósito solar. De realçar
que, de ambas as soluções de apoio referidas, a solução com apoio através de um segundo depósito
individual, exclusivo para o efeito, é preferível (considerando que o mesmo possui bom isolamento
térmico, que minimize as perdas de energia pela sua superfície), porque, ao separar o volume de
aquecimento solar do volume de aquecimento de apoio, permite não só que o depósito solar seja
aquecido exclusivamente pela energia solar captada, bem como que se atinjam maiores diferencias
de temperatura entre o campo de coletores e a água contida no depósito solar, aumentando o
rendimento da instalação (ao existirem maiores diferencias de temperatura, permite-se “transferir”
mais energia para o acumulador solar). Ao se fornecer a água já quente a cada fração, não será
necessária a instalação de equipamento de apoio nas mesmas, minimizando o espaço ocupado pelo
sistema de produção de AQS.
Para ambas as soluções acabadas de referir, com apoio individual ou centralizado, será
necessário prever um contador volumétrico à entrada do depósito solar (contador do condomínio), de
forma a se medir o volume de água a pagar à rede (somatório dos consumos individuais de cada
fração, acrescido de outros consumos ou perdas que ocorram). De realçar que, nesta solução, o m
3
de água fornecido pela rede será pago a um valor superior ao que pagaria um consumidor individual,
dada a forma de cobrança da água, vigente no nossa país, que, sob a forma de escalões, aumenta o
preço da unidade de água consumida, em função do volume consumido.
Será ainda necessário instalar contadores volumétricos à entrada de cada fração, de forma a
se contabilizar o volume de água consumida por cada uma, bem como, para uma contabilização
correta da quantidade de energia consumida por fração, contadores de energia (entálpicos), sendo
que existem equipamentos com as duas funções.
11
Deve-se ter em conta que a rede hidráulica de distribuição de AQS, às diversas frações, tem
de ser dimensionada de forma a assegurar o fornecimento de AQS, de acordo com a simultaneidade
pretendida, bem como deve possuir isolamento adequado, de forma a minimizar as perdas
energéticas. Dependendo da sua dimensão, deve ser analisada a necessidade de um circuito de
recirculação de AQS, como representado na Figura 1.
Sistemas de Apoio
Dada a existência de períodos, sobretudo no inverno ou em períodos de maior consumo de
AQS, em que a energia solar captada possa ser insuficiente para a produção, à temperatura
pretendida, da quantidade de AQS necessária ao consumo das diversas frações do edifício, é
necessário prever um sistema que complete o aquecimento da água até esse valor, sempre que
necessário. Este deverá inclusive possuir capacidade suficiente para, em caso do sistema solar não
estar a funcionar por manutenção ou avaria, produzir a quantidade de AQS suficiente à satisfação
das necessidades do edifício.
Este sistema, denominado sistema de apoio, poderá ser de diversos tipos, consoante o
sistema solar a que dará apoio, o nível de conforto pretendido e as fontes de alimentação ao mesmo
(eletricidade, gás ou gasóleo), disponíveis no edifício.
Sistema de Apoio Centralizado: Com já referido, no sistema solar em causa, o apoio
centralizado realiza-se através da associação de uma fonte térmica adequada a um
permutador, instalado na metade superior do depósito solar ou instalado num segundo
depósito (depósito de apoio) o qual fica em série com o depósito solar. Sempre que o
controlador deste sistema detete, através de medições de temperatura em pontos adequados
do(s) depósito(s), que a energia solar captada não está a ser suficiente para aquecer a água
até à temperatura pretendida, então põe em ação a fonte térmica de apoio, até esse valor ser
atingido. Além da potência necessária à produção de AQS, caso se pretenda que a fonte
térmica de apoio também seja utilizada na climatização das frações do edifício (através da
alimentação de uma rede de circuitos de aquecimento, independentes do circuito solar de AQS,
e onde estejam instaladas unidades dissipadoras de calor), deve-se prever a potência adicional
à mesma, necessária a esse fim.
Tipicamente, como fontes térmicas desta solução, utilizam-se caldeiras de chão ou murais, a
gás ou gasóleo, instaladas numa zona técnica adequada. No entanto, por vezes são utilizadas
fontes térmicas de alimentação elétrica, como por exemplo chillers, bombas de calor, ou então,
de menor eficiência mas mais baixo custo, resistências elétricas inseridas no interior do
depósito de apoio.
Sempre que a dimensão do edifício o justifique, deve-se prever redundância no sistema de
apoio, através da instalação de mais que uma única fonte térmica (com potencias adequadas),
de forma a, em períodos de manutenção ou avaria de uma das fontes térmicas, se garantir um
nível de conforto mínimo na distribuição das AQS aos utilizadores do edifício.
12
Sistema de Apoio Individual, por fração: Nos casos em que se pretenda uma solução com
apoio individual no interior de cada fração do edifício, por exemplo para simplificar a contagem
dos consumos individuais em energia de apoio, então deverá ser prevista a instalação de
equipamento adequado para esse fim, em cada fração. Existem diversos equipamentos
possíveis de utilizar para apoio, sendo que alguns permitem também ser utilizados para a
climatização da fração (através de um circuito independente do circuito solar de AQS). Para
simplificação, neste trabalho classificou-se os sistemas de apoio da forma a seguir indicada,
que não pretende classificar o princípio de funcionamento dos mesmos (que diverge) mas as
suas capacidades e a forma como estão interligados ao sistema solar (ver Figura 1):
- Sistema de apoio tipo 1: Engloba os sistemas de apoio cujo equipamento aplicada se
destina exclusivamente ao aquecimento da água sanitária, sendo o apoio realizado
através da passagem da água pré aquecida (proveniente do acumulador solar) pelo
interior do mesmo. Encontram-se neste grupo os esquentadores termostáticos e os
termoacumuladores (a gás ou elétricos), bem como as bombas de calor (elétricas) que
só produzem AQS, entre outros.
- Sistema de apoio tipo 2: Engloba os sistemas de apoio cujo equipamento aplicado,
além de realizar o apoio ao aquecimento da água sanitária, através da passagem da
água pré aquecida (proveniente do acumulador solar) pelo interior do mesmo, também
realiza o aquecimento ambiente da fração, através da alimentação, em circuito fechado
(independente do circuito solar) de um conjunto de unidades dissipadoras de calor.
Encontram-se neste grupo as caldeiras termostáticas de águas instantâneas (geralmente
murais, a gás), as bombas de calor (elétricas) de duplo serviço e com acumulador
incorporado, entre outros.
Com a instalação de equipamento de apoio adequado, garante-se que o mesmo funciona
somente como complemento ao sistema solar térmico, completando o aquecimento da água pré
aquecida, quando necessário, garantindo-se assim o fornecimento das AQS, sem interrupções nem
oscilações da temperatura de conforto para os utilizadores. Consegue-se assim uma otimização dos
consumos energéticos associados à produção de AQS e a diminuição das respetivas emissões de
gases efeito de estufa.
2.1.2. Sistema solar térmico com Captação Coletiva de Energia e Acumulação
Coletiva de Água Quente, para Inércia, com Produção de AQS em Estações de
Transferência de Calor, em cada fração do edifício (Solução ii)
Esta solução solar térmica caracteriza-se por apresentar, de forma centralizada, a produção
de água quente, ou de água pré aquecida, captando a energia proveniente da radiação solar através
de um campo único de coletores, comum ao edifício, acumulando essa energia em depósitos
acumuladores, de inércia, localizados numa zona técnica adequada, sendo essa energia
disponibilizada a estações de transferência de calor (que possuem permutadores de calor), instaladas
13
nas frações, através das quais é aquecida, ou pré aquecida, a água fria proveniente da rede, que
alimentará, após passar pelo equipamento de apoio, a rede de distribuição de AQS da fração (ver
ST
Figura 3).
M
C ir cuito de dissipação
Controlador
Solar
ST
Depósito
acumulação
solar de
i né r ci a
ST
ST
Circuito de climatização
(independente do
circuito solar de AQS)
Sistema de
apoio tipo 2
SC
LT
Sistema de
apoio tipo 1
SC
LT
Figura 3 - Esquema de princípio de funcionamento da Solução ii
14
Nesta solução solar de produção de AQS, a Captação de Energia Solar bem como o
Circuito hidráulico Primário Solar, funcionam de forma idêntica aos do sistema i.
Acumulação de Inércia do sistema solar e Produção de AQS
A acumulação de água quente neste circuito solar funciona de forma semelhante ao do
sistema i, com as mesmas condicionantes ao nível da zona técnica de instalação dos depósitos,
sendo as diferenças somente ao nível da forma como se produzem as AQS. Estas deixam de ser
produzidas diretamente no acumulador solar, que deixa de precisar de possuir revestimento interior
adequado para AQS, e passam a ser produzidas dentro das próprias frações, por permuta de calor
em estações de transferência. Portanto, nesta solução, e ao contrário do sistema i, em que a água
quente acumulada, era distribuída diretamente pelas frações, essa água é agora utilizada somente
como fluído térmico de “armazenamento” e “transporte” da energia, em circuito fechado, até às
frações. Sempre que o controlador solar detetar a existência de energia suficiente acumulada, e
houver solicitação de consumo de AQS, por parte das frações, o grupo de circulação do circuito de
distribuição entrará em funcionamento, fazendo circular a água quente entre o acumulador solar e as
estações de transferência de calor instaladas em cada fração. Nestas realiza-se então, através do
seu permutador, a transferência de energia para a água proveniente da rede, aquecendo-a. Refira-se
que, ao longo deste trabalho, estas estações também serão denominadas por módulos de produção
instantânea de AQS.
Devido ao elevado caudal exigido no primário destes módulos de produção instantânea de
AQS (como se poderá verificar mais à frente, quando for feita a descrição do equipamento), se for
necessário o funcionamento de todos os módulos em simultâneo (todas as frações a necessitar de
água quente, em simultâneo), o caudal total em circulação no circuito de distribuição do circuito de
distribuição será muito elevado. Sabendo que caudais muito elevados implicam prever uma rede de
distribuição com diâmetros de tubagem muito elevados, bem como grupos de circulação de elevada
capacidade, os gastos em tubagem, grupos de circulação e energia serão muito elevados. Para
diminuir estas necessidades, e custos associados, é frequente adotar um coeficiente máximo de
simultaneidade, em função do nível de conforto pretendido para o edifício. Considera-se então que,
das diversas frações existentes, somente algumas necessitarão de consumo simultâneo de AQS,
sendo a rede de tubagem e grupos de circulação dimensionados para esse máximo considerado.
De forma a minimizar as perdas de energia pela tubagem, bem como a garantir que não é
ultrapassada a temperatura máxima admissível pelas estações de transferência, é necessário instalar
uma válvula misturadora termostática à saída do acumulador solar, que limite a temperatura máxima
de alimentação do circuito de distribuição. De forma a equilibrar os caudais de distribuição de energia
pelas diversas frações, deverão ainda ser previstos limitadores de caudal, a associar ao circuito de
retorno de cada módulo de produção instantânea de AQS (ver Figura 3).
Devido ao módulo de produção instantânea de AQS ser de reduzidas dimensões, este
sistema é adequado para edifícios cujas frações possuam pouco espaço disponível para a instalação
15
do equipamento de produção de AQS, sendo que o módulo pode ser instalado diretamente por baixo
do equipamento de apoio (tipicamente um esquentador ou uma caldeira de águas instantâneas), ou
então noutra zona próxima, adequada. Com este sistema, todo o volume de água sanitária
consumida na fração, incluindo as AQS, é contabilizada pelo contador volumétrico da própria fração,
pelo que só é necessária a instalação de contadores de energia, por fração, se se pretender medir e
cobrar, de uma forma diferenciada, e mais justa, a quantidade de energia consumida por fração. No
entanto deve-se ter em conta que esta medição exige um investimento inicial maior em equipamento,
bem como mais trabalho de gestão, por parte do condomínio.
Sistemas de Apoio
Os sistemas de apoio mais utilizados, para a solução solar em causa, são os sistemas com
apoio Individual por fração, quer sejam do tipo 1 ou do tipo 2, já definidos anteriormente.
Sendo esta solução tipicamente aplicada em frações com pouco espaço disponível para o
equipamento, de entre os equipamentos de apoio possíveis, os mais utilizados são os esquentadores
ou as caldeiras murais, devido à sua reduzida dimensão, face aos outros equipamentos, como por
exemplo os termoacumuladores.
Note-se que, para o correto funcionamento deste sistema solar, com um apoio do tipo
centralizado, seria necessário garantir uma temperatura considerável e contínua à saída do
acumulador solar, bem como um caudal elevado em circulação no circuito de distribuição, de forma
às estações de transferência, que necessitam de uma temperatura e de um caudal elevado no
circuito primário do seu permutador (como será visto quando da sua descrição), fornecerem as AQS a
um valor de conforto. Tendo em conta a natureza dos sistemas solares, com flutuações da energia
captada ao longo do ano, bem como a quantidade considerável de energia térmica “perdida” na
recirculação da água quente pelo circuito secundário (devido às elevadas secções de tubagem,
consequência dos elevados caudais), seria necessária a atuação frequente da fonte térmica de apoio,
o que originaria consumos consideráveis, face a uma situação em que as fontes térmicas de apoio se
limitem a atingir a temperatura pretendida, como acontece com a utilização de apoio individual.
2.1.3. Sistema solar térmico com Captação Coletiva de Energia e Acumulação
Individual de AQS, em cada fração do edifício (Solução iii)
Esta solução solar térmica caracteriza-se por apresentar, de forma centralizada, a captação
de energia proveniente da radiação solar, através de um campo único de coletores, comum ao
edifício, sendo essa energia distribuída, de uma forma equilibrada e proporcional (ao número de
utilizadores), por depósitos acumuladores instalados em cada fração (ver Figura 4). Nestes é
acumulada a energia captada, sob a forma de AQS, para utilização pelas frações, sempre que
necessário.
Nesta solução solar a Captação de Energia Solar funciona de forma idêntica ao já referido
para as soluções i e ii.
16
Circuito hidráulico Solar
O circuito hidráulico (circuito fechado) é responsável por garantir o transporte da energia solar
térmica captada, entre o campo de coletores, e os depósitos de acumulação de AQS, instalados nas
diversas frações. Existem três configurações possíveis para o circuito hidráulico solar desta solução,
originando três configurações possíveis da mesma, indicadas a seguir.
iii-1) Circuito hidráulico único, entre o campo de coletores e os depósitos de
acumulação;
iii-2) Existência de um circuito hidráulico primário, separado do circuito secundário de
distribuição de energia aos depósitos, por um permutador de calor;
iii-3) Existência de um circuito hidráulico primário, separado do circuito secundário de
distribuição de energia aos depósitos, por um acumulador de inércia.
Por ser a mais aplicada, apresenta-se na página seguinte o esquema de princípio da
configuração iii-2, a qual se denominará por solução iii-2, sendo os esquemas das restantes
configurações desta solução apresentadas no Anexo 1.
Na solução iii-1 existe um único circuito hidráulico, fechado, entre o campo de coletores e os
depósitos de acumulação (ver Figura 19). O grupo de circulação deste circuito é responsável por
fazer recircular o fluído solar entre o campo de coletores e os permutadores de cada depósito,
(geralmente permutadores internos de serpentina), e deverá, além de uma bomba de circulação com
capacidade adequada, incluir os acessórios de medição e regulação, que permitam o seu “ajuste” às
condições de funcionamento recomendadas para o circuito onde está inserido.
Na solução iii-2, é aplicado um permutador de calor (geralmente de placas), de forma a
permitir, além da transferência de energia, uma separação hidráulica entre o fluído em circulação no
campo de coletores (no exterior do edifício) e o fluído em circulação no circuito de distribuição (no
interior do edifício) que alimenta os permutadores dos depósitos (ver Figura 4). Esta separação
hidráulica dá origem a dois circuitos fechados, denominados circuito primário e circuito secundário,
permitindo que somente no primário seja necessário utilizar fluído solar, por ficar no exterior do
edifício, logo sujeito a temperaturas mais baixas. No circuito secundário, por ficar no interior do
edifício, sem risco de congelação, pode-se utilizar somente água (tratada) como fluído térmico. Esta
separação permite ainda a utilização de caudais diferenciados entre circuito primário e secundário.
Na solução iii-3, a utilização de um acumulador intermédio, a separar entre circuito hidráulico
primário e secundário (ver Figura 20), permite, além das vantagens indicadas para a solução iii-2,
prever um volume de inercia, de forma a “armazenar” energia adicional à dos depósitos individuais.
Esta solução é adequada para edifícios em que o espaço disponível nas frações somente permita a
instalação de depósitos de pequenas dimensões, inferiores ao pretendido. Tem no entanto como
requisito a existência de uma zona técnica comum, com dimensão e estrutura adequada para o
volume e peso (quando cheio), que o depósito de inércia sujeita a instalação. Tem como
17
desvantagem, um atraso na transferência de calor para o circuito de distribuição, visto que o volume
ST
de inércia tem de aquecer, para então se poder transmitir energia para o circuito de distribuição.
M
C irc u it o d e d i ss ip a ç ã o
Controlador
Solar
ST
ST
Circuito de climatização
(independente do
circuito solar de AQS)
ST
ST
Sistema de
apoio tipo 3
Termostato
diferencial
Dep.
AQS
ST
ST
ST
Circuito de climatização
(independente do
circuito solar de AQS)
Sistema de
apoio tipo 2
Termostato
diferencial
Dep.
AQS
ST
ST
Sistema de
apoio tipo 1
Termostato
diferencial
Dep.
AQS
ST
ST
Figura 4 - Esquema de princípio de funcionamento da Solução iii-2
18
As soluções iii-2 e iii-3, por possuírem dois circuitos hidráulicos fechados, nomeadamente
circuito primário solar e circuito secundário de distribuição de energia aos depósitos, necessitam da
instalação de dois grupos de circulação e segurança, um por circuito.
Nas três soluções acabadas de referir, será também necessário prever limitadores de caudal
que permitam distribuir, de forma equilibrada e proporcional, a energia (fluído térmico) pelos
depósitos das diversas frações, bem como controladores que, através da atuação de válvulas
adequadas, permitam a passagem do fluído térmico pelos permutadores desses depósitos somente
quando estes necessitarem de ser aquecidos.
Quanto aos grupos de circulação, serão controlados, tal como nas soluções i e ii, por um
controlador solar, que em função do diferencial de temperatura dos pontos de maior e menor
temperatura do circuito, os atuam, se a energia solar disponível assim o permitir. Este controlador
também deverá atuar os grupos de circulação caso seja necessário proteger o circuito, quer de
condições meteorológicas extremas, que possam levar ao congelamento do fluído térmico, quer em
caso de acumulação excessiva de energia solar no campo de coletores (devido a reduzido consumo
de AQS, por exemplo), em que seja necessário efetuar a sua dissipação para um circuito dissipador
de calor (se instalado).
Acumulação do sistema solar e produção de AQS
Nestas soluções solares, do tipo iii, são utilizados depósitos individuais, instalados em cada
fração, nos quais a água sanitária, recebida da rede, é aquecida através do seu permutador. Dado
estes depósitos só necessitarem de acumular a quantidade de AQS suficiente para o consumo da
própria fração, e pela condicionante de se minimizar o espaço ocupado, geralmente utilizam-se
depósitos pequenos, com permutador interno, de serpentina.
Caso seja possível a instalação de depósitos com o volume adequado ao consumo previsto
em cada fração, este sistema permite, aos utilizadores de diferentes frações, beneficiarem do sistema
solar em igualdade de circunstâncias, independentemente da hora a que esses consumos se
verifiquem. Dado a diferenciação, através de limitadores de caudal e do volume dos depósitos, da
energia disponibilizada a cada fração, neste sistema geralmente dispensa-se a instalação de
contadores de energia.
Sistemas de apoio
Tal como para os restantes sistemas solares térmicos, estas soluções do tipo iii também
necessitam de equipamento para apoio ao aquecimento da água sanitária. Dadas as configurações
dos sistemas solares em causa, somente é possível a instalação de sistemas de apoio individual, por
fração.
Sistema de apoio individual, por fração: Nestas soluções podem-se aplicar os sistemas de
apoio individuais, tipo 1 e tipo 2 já descritos anteriormente. No entanto, dado os depósitos se
encontrarem no interior das frações, existe ainda a possibilidade do apoio se realizar no interior
dos mesmos, caso estes também possuam um permutador para associação à fonte térmica de
19
apoio. Consegue-se assim que as AQS sejam fornecidas à rede diretamente do depósito solar,
sem as limitações de caudal causadas pelos sistemas do tipo 1 e 2. Neste tipo de apoio, a que
se denominará por Sistema de apoio tipo 3, geralmente utilizam-se depósitos de dupla
serpentina, sendo a serpentina inferior para associação ao circuito solar e a serpentina superior
para associação á fonte térmica de apoio (ver Figura 18).
Como fontes térmicas podem-se utilizar caldeiras de águas por acumulação (geralmente
murais, a gás), bombas de calor (elétricas), entre outros, que, além de apoio ao sistema solar,
costumam também permitir o aquecimento ambiente da fração (alimentando um conjunto de
unidades dissipadoras de calor).
20
2.2. Componentes dos Sistemas Solares Térmicos
Para a execução de cada uma das soluções solares acabadas de descrever, é necessário um
conjunto de equipamentos que, além do equipamento solar propriamente dito, como é o caso dos
coletores e acumuladores, engloba: grupos de circulação, equipamentos de proteção e segurança,
tais como vasos de expansão e válvulas de segurança, além da tubagem, isolamentos e diversos
acessórios de instalação, tais como válvulas de corte, purgadores, entre outros. Para a sua instalação
são ainda necessários meios (ferramentas, meios de transporte do equipamento, etc.) e pessoal
qualificado.
Dado que não é objetivo deste trabalho caracterizar em pormenor os equipamentos aplicados
na execução das instalações solares de produção de AQS, por não trazer mais valias significativas
para o atingir dos objetivos pretendidos, neste capitulo, faremos somente uma breve descrição dos
coletores solares propriamente ditos, passando-se de seguida à descrição de como se dimensiona
um sistema solar térmico.
2.2.1. Coletores Solares
Os coletores solares têm por função captar a energia solar e transferi-la para o fluído térmico
que circula no seu interior. Existem diversos tipos de coletores, sendo os mais utilizados para a
produção de AQS os coletores solares planos, por geralmente apresentarem a melhor relação custodesempenho. Por este motivo, para a preconização dos casos de estudo deste trabalho será
considerado este tipo de coletores. Tal como representado na Figura 5, estes costumam ser
constituídos na parte lateral e parte de trás, por uma estrutura em forma de caixa, que tem por função
suportar os diversos componentes do coletor e possuir pontos de fixação, onde, através de suportes
adequados, estes serão fixos à cobertura do edifício.
8
Figura 5 – Representação em corte de um coletor solar plano do modelo FKC-2S
8
Imagem retirada do manual [6], facultado pela Vulcano em 04/05/2012.
21
Sobre a caixa do coletor assenta uma cobertura transparente, geralmente de um vidro com
propriedades seletivas, que permita elevada transmissividade (τ) e baixa reflectividade (ρ) [3],
maximizando a transmissão da radiação solar incidente para o interior do coletor.
No interior do coletor encontra-se um absorsor, constituído por uma chapa (ou por várias
chapas em paralelo, de menor dimensão), unidas, por soldadura ou por prensagem, a um ou dois
tubos em forma de serpentina, ou a uma grelha de tubos paralelos, ligados nas suas extremidades a
dois tubos de diâmetro superior, como é o caso da Figura 5. Estes tubos costumam ser de cobre
devido à elevada condutibilidade térmica do mesmo. Em alternativa, alguns coletores possuem os
canais moldados nas próprias chapas do absorsor [3].
O absorsor é então responsável por absorver a radiação solar nele incidente e transferir a
energia térmica para o fluído que circula nos tubos ou canais a ele anexos. Para se maximizar a
absorção da energia captada e diminuir a emissão da mesma, costuma também ser aplicado, sobre a
chapa metálica do absorsor, um revestimento seletivo que apresente uma absorsividade (α) distinta
para os pequenos e grandes comprimentos de onda, minimizando as perdas [3].
Entre o absorsor (e o conjunto de tubos a ele unidos) e a caixa do colector solar, existe ainda
um isolamento, de material adequado para suportar as temperaturas que se podem atingir, de forma
a minimizar as perdas de energia pela superfície da caixa. Geralmente é utilizada a lã de rocha ou a
lã de vidro.
O conjunto de componentes do coletor acabados de referir, sobretudo a caixa e a cobertura
transparente, bem como as fixações dos coletores à cobertura, devem possuir robustez suficiente
para suportar os esforços elevados a que os coletores estão sujeitos durante a sua vida útil,
sobretudo devido à ação do peso da neve e dos ventos fortes. Devem ainda possuir elevada
durabilidade, de forma a atingirem, desde que sujeitos a manutenção adequada, um longo período de
vida útil, maximizando o retorno no seu investimento.
A análise do desempenho de um coletor solar é feita através da medição de um conjunto de
parâmetros, sendo que, de acordo com [3], os mais relevantes se definem da seguinte forma:
o
Eficiência do coletor (ƞ): “razão entre a energia convertida em calor e a radiação incidente no
coletor. Depende da diferença de temperatura entre o absorsor e o meio ambiente, bem
como da radiação solar global”.
o
Eficiência ótica do coletor (fator de conversão ƞo ): “percentagem de radiação incidente no
coletor que pode ser convertida em calor e é dada pelo produto da transmissividade da
cobertura com a absorsividade do abosrsor (ƞo = τ α). Corresponde à situação em que o
fluído no painel se encontra à temperatura ambiente, ou seja, quando as perdas por
condução-convecção são nulas”.
o
Fator de perda de calor (ƞk): “representa, em percentagem, a perda de calor devida ao
desenho e ao isolamento térmico do coletor. Depende da diferença de temperatura entre o
absorsor e o meio ambiente”.
22
o
Temperatura de estagnação: “temperatura máxima que o absorsor pode atingir e tem lugar
quando as perdas de calor para a atmosfera forem iguais ao calor absorvido pelo absorsor”.
De forma a permitir uma comparação correta entre diversos coletores, de diferentes
fornecedores, existem identidades certificadas, e normas definidas, para a obtenção dos seus valores
de desempenho, os quais são então compilados em formatos adequadas, como exemplificado na
Figura 22. Estes dados costumam estar disponíveis em sites partilhados, para consulta pelos
profissionais da área.
Na Europa (inclusive no nosso país), a norma principal para a determinação dos valores
característicos dos coletores é a norma EN 12975, que, para a determinação da curva característica
do rendimento de um coletor solar, aplica a seguinte expressão:
η = ߟ଴ − ܽଵ
ሺܶ௠ − ܶ௔ ሻ
ሺܶ௠ − ܶ௔ ሻଶ
− ܽଶ
‫ܧ‬௚
‫ܧ‬௚
(2.2.1)
sendo que, além dos símbolos já anteriormente definidos, temos:
o
a1 - Coeficiente linear de perdas térmicas [W/m2 K]
o
a2 - Coeficiente quadrático de perdas térmicas [W/m K ]
o
Tm – Temperatura média de trabalho do fluido no absorsor [K]
o
Ta – Temperatura ambiente [K]
o
‫ܧ‬௚ – Irradiância [W/m ]
2
2
2
23
2.3. Dimensionamento de Sistemas Solares Térmicos de AQS, em Edifícios de
Habitação
2.3.1. Principais Passos a Seguir
Para a definição do sistema solar térmico para produção de AQS a instalar num edifício,
serão necessários os seguintes passos, além de se respeitar as boas práticas de dimensionamento,
conhecidas pelos projetistas, e regulamentação própria que possa existir no concelho em causa.
1º)
Selecionar o tipo de solução a aplicar, a qual deve ser escolhida em função da configuração
do edifício, zonas técnicas disponíveis, nível de conforto pretendido e, não menos
importante, do tipo de gestão do sistema a praticar pelo condomínio;
2º)
Quantificar, de acordo com a regulamentação ou indicações existentes, os consumos de
AQS, sendo que, no caso de um edifício de habitação costuma ser associado ao número de
utilizadores, considerando-se um determinado valor de consumo por utilizador;
3º)
Tendo em conta as necessidades de consumo de AQS, bem como as limitações de espaço
e estruturais do edifício, definir o volume e modelos do(s) depósito(s) a aplicar, na zona
técnica comum do edifício, caso se trate de uma solução com acumulação centralizada, ou
no interior de cada fração, caso se trate de uma solução com acumulação individual;
4º)
Definir o tipo de equipamento de apoio a aplicar;
5º)
Com base nos dados já referidos, bem como nos seguintes:
o
Localização do edifício (concelho);
o
Características da cobertura onde serão instalados os coletores, nomeadamente:
espaço disponível para instalação de coletores, sua orientação e inclinação (se for
telhado inclinado); obstáculos significativos que façam sombras sobre os coletores;
o
Condições climatéricas típicas da zona que possam afetar o rendimento dos coletores;
o
Distância entre o campo de coletores e os acumuladores;
já se consegue fazer uma estimativa da contribuição do sistema solar térmico em estudo,
para a produção de AQS. Nesta fase será também necessário escolher o(s) modelo(s) e
quantidades de coletor(s) a estudar bem como estimar os diâmetros da tubagem e
espessuras de isolamento a aplicar, valores estes que poderão ser revistos e alterados,
após cada estimativa de cálculo, se necessário para o atingir dos objetivos do
dimensionamento. Embora existam expressões teóricas para a obtenção dos valores em
causa, na prática o que se costuma fazer, por ser mais prático, rápido, diminuir o risco de
erros, e, no caso de Portugal, ser mesmo obrigatório para fins de aceitação legal dos
projetos (de acordo com o RCCTE, como será demonstrado no subcapítulo seguinte), é
aplicar um programa de cálculo adequado para o efeito.
24
Sempre que houver valores mínimos de energia a superar, de acordo com a
regulamentação aplicável, como acontece por exemplo com o RCCTE e com o conceito de
coletor padrão (definido no subcapítulo seguinte), será necessário, numa primeira fase,
executar os cálculos ou simulações que darão origem a esses valores de referência. Só
depois então se estimam os resultados energéticos da aplicação do número e modelo de
coletores em estudo. De forma a se estudarem diversos cenários é frequente realizar
simulações com diversos modelos e quantidades de coletores.
6º)
Com base nos resultados energéticos atingidos e no custo de investimento de cada cenário,
realiza-se então uma análise técnica e económica, de forma a se selecionar a solução mais
adequado aos fins pretendidos.
2.3.2. Regulamento a Cumprir em Portugal - RCCTE9
De acordo com a legislação portuguesa, no projeto dos edifícios de habitação e dos edifícios
de serviços sem sistemas de climatização centralizados, deve-se respeitar as regras do regulamento
RCCTE [1], sendo um dos seus objetivos que “As exigências de conforto térmico, seja ele de
aquecimento ou de arrefecimento, e de ventilação para garantia de qualidade do ar no interior dos
edifícios, bem como as necessidades de água quente sanitária, possam vir a ser satisfeitas sem
dispêndio excessivo de energia”.
O regulamento referido também se aplica às grandes intervenções de remodelação ou de
alteração (cujo valor seja superior a 25% do valor do edifício) na envolvente ou nas instalações de
preparação de AQS dos edifícios de habitação e dos edifícios de serviços sem sistemas de
climatização centralizados já existentes.
No capítulo III do RCCTE são indicados os requisitos energéticos que os edifícios devem
cumprir, sendo que no seu artigo 7º se faz referência à “limitação das necessidades nominais de
energia útil para produção de água quente sanitária”. Dos pontos deste artigo são de realçar os
seguintes aspetos:
o
Ponto 1 – “…cada fração autónoma não pode, sob condições e padrões de utilização
nominais, exceder um valor máximo admissível de necessidades nominais anuais de
energia útil para a produção de águas quentes sanitárias (Na), fixado no artigo 15.º…”
o
Ponto 2 – “O recurso a sistemas de coletores solares térmicos para aquecimento de
água quente sanitária nos edifícios abrangidos pelo RCCTE é obrigatório sempre que
2
haja exposição solar adequada, na base de 1 m de coletor por ocupante convencional
previsto, …” “…podendo este valor ser reduzido por forma a não ultrapassar 50% da
área de cobertura total disponível, em terraço ou nas vertentes orientadas no quadrante
sul, entre sudeste e sudoeste”.
9
Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios [2].
25
o
Ponto 3 – “… entende-se como exposição solar adequada a existência de cobertura em
terraço ou de cobertura inclinada com água cuja normal esteja orientada numa gama de
azimutes de 90º entre sudeste e sudoeste, que não sejam sombreadas por obstáculos
significativos no período que se inicia diariamente duas horas depois do nascer do sol e
termina duas horas antes do ocaso”.
o
Ponto 4 – “Em alternativa à utilização de coletores solares térmicos podem ser
utilizadas quaisquer outras formas renováveis de energia que captem, numa base
anual, energia equivalente à dos coletores solares, podendo ser esta utilizada para
outros fins que não a aquecimento de água se tal for mais eficiente ou conveniente.”
Ao analisarmos o ponto 4, e sabendo-se que geralmente as tecnologias aplicadas nas outras
formas de energia renovável, costumam apresentar menor eficiência, ou serem mais dispendiosas
que a tecnologia solar térmica, percebe-se que, sendo obrigatória a instalação de um sistema de
energias renováveis para a produção de AQS, na maior parte dos casos os proprietários das
habitações ou dos edifícios de serviços optarão pela instalação de sistemas solares térmicos.
Analisando com pormenor o método de cálculo das necessidades de energia para preparação
da água quente sanitária (Nac), que se encontra descrito no ponto 1 do anexo VI do regulamento em
causa, verificamos que entra em conta com:
o
A energia útil despendida com sistemas convencionais de preparação de AQS (ܳ௔ );
o
A eficiência de conversão dos sistemas convencionais de preparação de AQS (ߟ௔ );
o
A contribuição solar de sistemas de coletores solares para o aquecimento de AQS
(‫ܧ‬௦௢௟௔௥ );
o
A contribuição de outras formas de energia renováveis ou de recuperação de calor para
a produção de AQS (‫ܧ‬௥௘௡ );
o
A área útil de pavimento (‫ܣ‬௣ ).
Sendo um dos objetivos deste trabalho o estudo da contribuição do sistema solar, e
consequente redução de energia útil despendida com sistemas convencionais de preparação de
AQS, vamo-nos concentrar no cálculo destas duas grandezas. Refira-se no entanto que, para os
casos a estudar neste trabalho, a eficiência de conversão dos sistemas convencionais de preparação
de AQS é conhecida (disponibilizada pelo fabricante dos equipamentos a considerar) e que se vai
admitir que não serão instaladas outras fontes de energia renováveis, além da solar.
Voltando ao cálculo das grandezas ܳ௔ e ‫ܧ‬௦௢௟௔௥ , as mesmas podem-se obter do seguinte
modo, de acordo com os pontos 2 e 4 do anexo VI do RCCTE:
26
ܳ௔ =
ሺ‫ܯ‬஺ொௌ × 4187 × ∇ܶ × ݊ௗ ሻ
3600000
[ܹ݇ℎ/ܽ݊‫]݋‬
(2.3.2.1)
Sendo:
o
MAQS - Consumo médio diário de referência de AQS [l];
o
∇ܶ - Aumento de temperatura necessária para preparar as AQS [ºC];
o
݊ௗ – Número anual de dias de consumo de AQS.
Nos edifícios residências consideram-se os seguintes valores de referência:
‫ܯ‬஺ொௌ = 40 [݈] × ݊º ‫ݏ݁ݐ݊ܽ݌ݑܿ݋‬
(2.3.2.2)
∇ܶ = 45º‫ ܥ‬- Este valor considera que a água da rede pública de abastecimento é
disponibilizada a uma temperatura média de 15ºC e que deve ser aquecida até 60ºC.
݊ௗ = 365 dias, em edifícios de utilização permanente.
Quanto ao valor ‫ܧ‬௦௢௟௔௥ , o ponto 4 do anexo VI diz que deve ser calculado utilizando o
programa SolTerm do INETI
10
11
(atual LNEG ). Este ponto diz ainda que a contribuição dos sistemas
solares só pode ser contabilizada, para efeitos do regulamento, se os sistemas ou equipamentos
forem certificados de acordo com as norma e legislação em vigor, instalados por instaladores
certificados pela DGGE e cumulativamente, se houver a garantia de manutenção do sistema em
funcionamento eficiente durante um período mínimo de seis anos após a sua instalação.
De acordo com o Manual de Instalação e Utilização do programa SolTerm, versão 5.1 [4], “o
SolTerm é um programa de análise de desempenho de sistemas solares térmicos e fotovoltaicos,
especialmente ajustado às condições climáticas e técnicas de Portugal. A análise de desempenho de
um sistema solar é feita no SolTerm via simulação energética sob condições quasi-estacionárias: isto
é, são simulados os balanços energéticos no sistema em intervalos curtos (5 minutos), durante os
quais se considera constante o estado do ambiente e o do sistema.”
Tendo em conta a utilização do SolTerm, e tendo surgido como complemento ao ponto 2 do
capítulo III do RCCTE, pode ser aceite como regulamentar a instalação de coletores solares com
2
base na energia captada pelo sistema, mesmo que apresente valores diferentes da razão 1 m de
coletor por ocupante. Para que tal possa ser aplicado, o projetista deverá demonstrar, tal como
descrito no tópico M18 do caderno de Perguntas & Respostas da Adene [5], que a solução alternativa
10
Instituto Nacional de Engenharia, Tecnologia e Inovação.
11
Laboratório Nacional de Energia e Geologia.
27
proposta capte, numa base anual, a energia equivalente a um sistema solar térmico idêntico mas que
utilize coletor(es) padrão, com as seguintes características:
o
Rendimento ótico = 69 %
o
Coeficientes de perdas térmicas a1 = 7,500 W/(m².K) e a2 = 0,014 W/(m².K²)
o
Modificador de ângulo para incidência de 50º = 0,87
o
Área de abertura = 1,0 m
2
Além das normas definidas no RCCTE, de que só se enunciou as mais relevantes, o
dimensionamento de um sistema solar térmico deve ter em conta as especificidades dos
equipamentos a instalar, indicadas pelos fabricantes, bem como se devem seguir as restantes boas
práticas e regras de dimensionamento comuns aos outros tipos de instalações mecânicas, térmicas,
hidráulicas e elétricas.
28
3.
Casos de Estudo
Nos capítulos anteriores descreveram-se as soluções solares térmicas mais aplicadas, no
nosso país, para a produção de AQS em edifícios de habitação multifamiliar, bem como se fez
referência aos equipamentos típicos de aplicação nas mesmas. Referiu-se ainda os meios de
dimensionamento aplicáveis e regulamentos a cumprir. Tirando-se partido dos conhecimentos
adquiridos, e de forma a se poder analisar e comparar mais aprofundadamente, tanto do ponto de
vista energético, como do ponto de vista económico, as vantagens e desvantagens de cada solução,
vai-se proceder de seguida ao estudo de um conjunto de casos práticos, com incidência sobre as
soluções mais aplicadas.
Para a realização do estudo referido no parágrafo anterior, começou-se por fazer uma
pesquisa simples, baseada na observação do dia a dia e na consulta de diversas plantas, através da
qual se inferiu sobre as tipologias mais frequentes nos edifícios de habitação multifamiliar. De
seguida, preconizou-se duas configurações de habitação multifamiliar, com dimensões que se
considerou serem as mais frequentes, as quais se apresentam a seguir:
o
Edifício de Pequena Dimensão (EPD): Considerou-se, tal com o nome indica, um edifício
multifamiliar pequeno, com apenas 4 frações de habitação, distribuídas por 2 pisos. As
tipologias consideradas estão indicadas na Tabela 1 resultando numa capacidade de 14
ocupantes12 para este edifício.
o
Edifício de Média Dimensão (EMD): Considerou-se, um edifício multifamiliar com 20 frações
de habitação, distribuídas por 6 pisos. As tipologias consideradas estão indicadas na Tabela
12
2 resultando numa capacidade de 67 ocupantes para este edifício.
Tabela 1 - Distribuição de Tipologias do Edifício EPD
Distribuição de Tipologias - EPD
Piso
T1
2
1
12
T3
T4
1
1
1
1
1
1
1
4
Fracções
14
Ocup.
1
Total
T2
De acordo com o quadro VI.1 do anexo VI do RCCTE [2], onde se define o número convencional de ocupantes
em função da tipologia da fração autónoma.
29
Tabela 2 - Distribuição de Tipologias do Edifício EMD
Distribuição de Tipologias - EMD
Piso
6
T1
T2
1
T3
1
T4
1
5
1
1
1
4
1
2
1
2
3
2
1
3
1
2
2
3
9
6
2
20
Fracções
67
Ocup.
Total
Para cada uma destas configurações e assumindo que os edifícios se localizam em Lisboa,
foi estudada a aplicação das duas soluções, anteriormente estudadas, mais aplicadas no nosso país,
que, de acordo com a informação recolhida são as soluções i-1 e iii-2.
Para demonstrar a metodologia realizada, e de forma a não sobrecarregar este documento,
serão apresentados somente os estudos realizados para o edifício de pequena dimensão (EPD).
Sendo a metodologia aplicada igual para o outro edifício (EMD), os resultados obtidos encontram-se
apresentados no Anexo 3, sendo referidos no texto principal somente os valores necessários à
análise e comparação pretendida.
Em relação ao equipamento solar e de apoio, para a configuração destes casos de estudo,
foram considerados, como já referido, equipamentos da empresa Bosch Termotecnologia SA. Das
marcas que a constituem, optou-se por aplicar o equipamento da marca Vulcano, visto ser a mais
conhecida em Portugal. No entanto, por a Bosch Termotecnologia SA só produzir e comercializar o
equipamento solar e de apoio à produção de AQS, mas não comercializar alguns dos equipamentos
complementares, como é o caso da tubagem e isolamentos, entre outros, que são necessários para a
definição completa das soluções em estudo, foi necessário obter custos estimativos dos mesmos.
Para o efeito recorreu-se a pesquisa na internet, a sites de produtores e revendedores desses
equipamentos complementares, bem como se consultaram instaladores.
30
3.1. Estudo da Implementação da Solução i-113 no Edifício EPD14
3.1.1. Determinação das necessidades energéticas mínimas a satisfazer e do número
de coletores a instalar
De acordo com a Tabela 1, este edifício terá 14 ocupantes. Tendo por base as indicações do
ponto 2.1 do anexo VI do RCCTE [2], o consumo médio diário de referência de AQS (MAQS), será,
aplicando a expressão (2.3.2.2), de 560 litros.
Analisando a cobertura do edifício EPD (ver Figura 32 do Anexo 3), observa-se que a mesma
é plana e permite a instalação dos coletores com orientação a Sul, sem os mesmos estarem sujeitos
a sombreamentos.
Com base nos dados já conhecidos, ou seja:
o
Localização do edifício;
o
Consumo médio diário de referência de AQS;
o
Caraterísticas da cobertura onde serão instalados os coletores solares;
pode-se avançar para a estimativa da energia mínima de referência que o nosso sistema solar deverá
ser capaz de produzir.
15
Recorrendo ao programa SolTerm , tal como é indicado pelo RCCTE, na sua versão mais
recente 5.1.3 inseriu-se os dados já referidos. Começou-se por definir o concelho onde se localiza o
edifício (ver Figura 6), seguindo-se a caracterização do sombreamento, e de outros detalhes afetos à
localização dos coletores. No caso em estudo manteve-se a definição “por defeito”, que considera
que não existe sombreamento significativos sobre os coletores (ver Figura 7).
13
Sistema solar térmico com captação coletiva de energia e acumulação coletiva de AQS, sendo o apoio
individual, por fração
14
Edifício de Pequena Dimensão.
15
Programa de utilização obrigatória em Portugal, de acordo com ponto 4 do Anexo VI do RCCTE [2].
31
Figura 6 - Seleção do concelho no SolTerm 5.1.3
Figura 7 - Definição de sombreamentos e outros detalhes do local
De seguida selecionou-se o tipo de sistema a simular, que é o “com depósito” tal como
pretendido (ver Figura 14).
32
Tendo por base as indicações do ponto 2.2 do anexo VI do RCCTE, em que se considera que
a água fria é fornecida da rede a uma temperatura média anual de 15ºC e que deve ser aquecida até
60ºC, assumiu-se o seguinte perfil de consumo16, que se aplicou no SolTerm (ver Figura 9).
Perfil de Consumo Diário de AQS
Consumo AQS [lts]
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Horas
Figura 8- Perfil de consumo diário de AQS
Figura 9 – Definição no SolTerm do perfil de consumo diário de AQS
16
O SolTerm apresenta uma funcionalidade que, em função das tipologias do edifício, assume um perfil de
consumo diário de AQS. No entanto, por esse perfil concentrar todo o consumo entre as 17h e as 18h, não é
realista, pelo que se optou por definir um perfil que contemple os períodos típicos diários de maior consumo.
33
Sendo o edifício e pequena dimensão, com reduzido número de frações (4 frações) e
reduzido número de utilizadores (14 utilizadores), existe uma probabilidade elevada de necessidade
de consumo simultâneo de AQS, por parte de todas as frações, podendo-se mesmo dar o caso de,
num curto período de tempo (manhã, por exemplo), se atingir o consumo médio diário de referência
de AQS de 560 litros. Por este motivo e por a Vulcano não possuir acumuladores com esta
capacidade exata (só menores ou maiores), optou-se por considerar o modelo com capacidade acima
deste valor, modelo S 750 ZB-solar, com serpentina interna e capacidade de 736 litros.
Considerando-se uma eficácia típica de 55% para o permutador de calor (serpentina) do
depósito em causa, sabendo-se que o depósito vai ficar instalado no interior de uma zona técnica,
que é do tipo vertical, com deflectores internos, que é de aço (vitrificado pelo interior) e conhecendose ainda as suas dimensões, bem como utilizado as funcionalidades do editor de tanques do
SolTerm, pôde definir-se o acumulador solar (ver Figura 10).
Figura 10 - Definição do acumulador solar de AQS para Solução i-1, EPD
34
Notas:
o
Na definição, no SolTerm, do acumulador solar para o edifício EPD, solução i-1 utilizou-se a
função do programa que permite estimar o coeficiente de perdas térmicas do acumulador.
No entanto, para um maior rigor, pode-se calcular esse valor com base nas características
técnicas do acumulador em causa.
o
Para o caso de estudo do edifício EMD, o consumo médio diário de referência de AQS será
muito mais elevado (2680 litros) que para o edifício EPD, pelo que será menos provável a
necessidade de consumo simultâneo de AQS, ou num curto período de tempo, por parte de
todas as frações do edifício. Pode-se então considerar um acumulador com capacidade um
pouco inferior ao consumo médio diário de referência de AQS, sendo o valor da capacidade
a escolher dependente, entre outros fatores (tais como dimensões da zona técnica, por
exemplo), do perfil diário esperado de consumo de AQS. Refira-se ainda, que, para
capacidades elevadas é mais adequado, por tipicamente apresentarem menor custo,
facilitarem a manutenção e se minimizar as perdas, na transferência da energia térmica
captada, do circuito primário, para a água a aquecer, a utilização de acumuladores com
permutador externo.
De seguida estimou-se na planta o comprimento da tubagem do circuito primário (valores
aproximados) e definiu-se, no SolTerm, esse valor, bem como do diâmetro da tubagem do primário
que, entre outros fatores, depende do caudal em circulação no circuito primário (para os coletores
2
FKC-2 da Vulcano a considerar neste trabalho o caudal de referencia é de 50 l/ h /m ). Definiu-se
ainda a natureza da fonte térmica de apoio, que sendo em Lisboa, se considerou de alimentação a
gás natural (ver Figura 14).
Por último definiu-se um campo de coletores do tipo padrão (ver Figura 11), em quantidade
igual ao número de ocupantes do edifício, tendo-se obtido a configuração da Figura 12.
35
Figura 11 - Caraterísticas do Coletor Padrão
Figura 12 - Configuração final do sistema solar com 14 Coletores Padrão para Solução i-1, EPD
36
“Correu-se” a simulação do SolTerm, tendo-se obtido os resultados apresentados na figura
seguinte.
Figura 13 - Desempenho do sistema solar com 14 coletores Padrão para Solução i-1, EPD
Resulta então que, de acordo com a simulação do SolTerm 5.1.3, o edifício em causa,
necessitaria, caso não possuísse um sistema solar para a produção de AQS, de despender 10695
kWh, por ano, em sistemas convencionais de preparação de AQS. Observe-se que este valor está de
acordo com o que se obteria pela expressão 2.3.1.
Com a implementação do sistema solar com 14 coletores “padrão”, cerca de 5943 kWh, por
ano, seriam produzidos pelo sistema solar, pelo que será este o valor que o sistema de coletores a
propor tem de superar.
Tendo em conta estes valores mínimos, realizou-se simulações com os mesmos
pressupostos, mas alterando-se os coletores para o modelo FKC-2S da Vulcano. Após algumas
simulações concluiu-se que seriam necessários pelo menos 4 coletores destes para superar a
energia fornecida pelos 14 Coletores Padrão, conforme se pode ver na Figura 14 e Figura 15.
37
Figura 14 - Configuração final do sistema solar com 4 coletores FKC-2S para Solução i-1, EPD
Figura 15 - Desempenho do sistema solar com 4 coletores FKC-2S para Solução i-1, EPD
38
Com a implementação do sistema solar em estudo, cerca de 6627 kWh, por ano, seriam
produzidos pelo sistema solar, resultando numa fração solar
17
média anual de 62 %. Refira-se que a
2
produtividade do sistema seria de 736 kWh/[m coletor].
De forma a resumir os dados anteriores serão apresentadas de seguida tabelas com a
informação mais relevante do caso de estudo em causa, sendo que a informação relativa aos outros
casos de estudo são apresentadas no Anexo 3.
Na tabela seguinte apresenta-se um resumo dos principais pressupostos aplicados para a
realização das simulações anteriores.
Tabela 3- Resumo dos pressupostos aplicados no caso de estudo: Solução i-1, EPD
Dados e Pressupostos de Estudo
Sistema i-1 - EPD
Localização
Lisboa
Tipo de cobertura
Plana
Orientação dos colectores
Sul
Inclinação dos colectores
35°
Fracção Utilizadores
Tipologias
T1
1
2
T2
1
3
T3
1
4
T4
1
5
Total
4
14
Consumo diário AQS
14
Utilizadores / dia
l / utilizador
l
40
Consumo total diário
l
560
Temp. de acumulação AQS
ºC
60
Temp. de consumo
ºC
60
Temp. da água fria da rede (média)
ºC
15
l
736
Temperaturas da água
Acumulação AQS solar
Volume total de acumulação
Figura 16 - Perfil de consumo considerado para Solução i-1, EPD
Na tabela seguinte apresenta-se um resumo dos resultados energéticos obtidos nas
simulações realizadas. Apresenta-se tanto o valor da energia mínima a superar, resultante da
17
Percentagem de energia fornecida pelo sistema solar, face à total necessária, para o aquecimento da água.
39
aplicação do conceito de coletor padrão bem como se apresenta o valor da energia resultante do
número de coletores reais propostos.
Tabela 4 - Estimativa de Desempenho e Principais Parâmetros para Solução i-1, EPD
Estimativa de Desempenho através do Programa Solterm 5.1.3
Sistema i-1 - EPD
Estimativa das necessidades energéticas totais
kWh/ano
10695
m2
kWh/ano
14
5943
Fracção solar
%
55,60
Produtividade
kWh / (m 2 colector)
425
Energia total necessária
Valores de referência padrão (RCCTE)
Área de colector padrão
ESolar padrão
Estimativa de desempenho do sistema solar proposto
4
Nº de colectores
FKC-2S
Modelo
2
Área total de captação solar
9
m
kWh/ano
6627
Fracção solar
%
62,00
Produtividade
kWh / (m 2 colector)
736
ESolar efectivo
Estimativa das necessidades energéticas de apoio
Energia total necessária
kWh/ano
4069
Com base nos valores anteriores e no número de utilizadores por fração, extrapolou-se os
valores da energia solar captada e da energia de apoio necessária, associadas a cada fração.
Tabela 5 - Extrapolação dos Valores Energéticos referentes a cada Fração: Solução i-1, EPD
Extrapolação dos Valores Energéticos referentes a cada Fracção
Sistema i-1 - EPD
Energia solar captada associada a cada fração
T1
kWh/ano
947
T2
kWh/ano
1420
T3
kWh/ano
1893
T4
kWh/ano
2367
T1
kWh/ano
581
T2
kWh/ano
872
T3
kWh/ano
1163
T4
kWh/ano
1453
Necessidades de energia de apoio, por fração
40
Aplicando um procedimento semelhante ao anteriormente descrito, para os outros casos de
estudo, obteve-se o número de coletores a aplicar nos outros casos de estudo, bem como o respetivo
desempenho energético. Os valores obtidos estão apresentados, de forma resumida, na tabela
seguinte.
Tabela 6 - Quadro Resumo do Desempenho Energético dos Diversas Casos de Estudo
Desempenho Energético
Sistema i-1
Sistema iii-2
EPD
EMD
EPD
EMD
560
2680
560
2680
l
736
2500
546
2595
kWh/ano
10695
51184
10695
51184
Valores de referência padrão (RCCTE)
Área de colector padrão
m2
ESolar padrão
kWh/ano
Fracção solar
%
Produtividade
kWh / (m2 colector)
14
5943
55,60
425
67
14
30746
60,10
459
5152
48,20
368
67
24737
48,30
369
Estimativa desempenho sistema solar proposto
Nº de colectores
Utilizadores / dia
Modelo
l / utilizador
Área total captação solar
m2
ESolar efectivo
kWh/ano
Fracção solar
%
Produtividade
kWh / (m2 colector)
4
FKC-2S
9
6627
62,00
736
16
FKC-2S
36
31495
61,50
875
4
FKC-2S
9
5917
55,30
657
16
FKC-2S
36
25133
49,10
698
Estimativa das necessidades energéticas de apoio
Energia total apoio nec.
kWh/ano
4069
19689
4778
26051
Edifício:
Consumo total diário
Volume total acumulação
Energia total necessária
Nota para a solução iii-2:
Devido ao SolTerm não estar preparado para introdução de sistemas solares com vários
permutadores e acumuladores diferenciados, na introdução de dados, para simulação da
solução iii-2, considerou-se um volume de acumulação e uma área superficial do acumulador
solar igual ao somatório dos diversos acumuladores considerados nas frações. Definiu-se como
eficácia do permutador deste acumulador, o valor resultante da multiplicação da eficácia do
permutador de placas do circuito primário pela eficácia do permutador da serpentina de um dos
acumuladores individuais (considerou-se que as serpentinas dos acumuladores individuais
apresentam uma eficácia igual entre si).
41
3.1.2. Seleção do equipamento solar e de apoio para o caso de estudo:
Implementação da Solução i-118 no Edifício EPD19
Dada a configuração da cobertura onde os coletores ficarão instalados, e tendo em conta as
especificações do seu manual de instalação [6], vamos considerar que os 4 coletores ficarão
associados numa única bateria, como esquematizado na Figura 32 do Anexo 3.1.
Agora é necessário definir o restante equipamento solar.
Tendo por base o traçado de tubagem esquematizado na Figura 32 do Anexo 3.1, e
aplicando a tabela da Figura 28, estimou-se, numa primeira fase, os diâmetros de tubagem em cobre
a aplicar neste circuito. Resultou então, para o circuito primário, a aplicação de tubos de cobre com
diâmetro nominal de 15 mm (ver Figura 33).
Considerando os diâmetros anteriores, um caudal de 200 l/h e um coeficiente de 30% para
compensar as perdas de carga nos troços não lineares, resulta que a perda de carga neste circuito
será inferior a 200 mbar. Analisando, no manual [7], as curvas dos grupos de circulação do tipo AGS
verifica-se se pode aplicar o grupo de circulação solar AGS 5.
Sabendo que o volume total de líquido nos coletores é 3,76 litros (ver Figura 21) e na
serpentina do acumulador é de 16,4 litros (ver Figura 23), e conhecendo ainda as pressões em jogo,
estimou-se a partir das expressões indicadas em [7] que o vaso adequado para o circuito primário
seria o SAG 35.
Estimou-se ainda, nos cálculos anteriores, que o volume de líquido solar necessário seria de
aproximadamente 40 litros.
Para controlar este sistema solar, o controlador da Vulcano mais adequado, devido às suas
capacidades é o B Sol 300. Este será responsável por acionar o grupo de circulação solar e só
permitir o funcionamento do circuito secundário de recirculação (se existente) quando houver energia
suficiente no depósito solar.
Para apoio, vamos considerar que são aplicados esquentadores dos seguintes modelos,
cujas características se encontram descritas Figura 26, do anexo 2.
Frações T1 e T2;
Esquentador Sensor Ventilados de 11 litros, modelo WTD 11-2 KME
Frações T3;
Esquentador Sensor Ventilados de 14 litros, modelo WTD 14-2 KME
Frações T4;
Esquentador Sensor Ventilados de 17 litros, modelo WTD 17-2 KME
Existem ainda diversos acessórios de instalação e segurança, tais como válvulas de
segurança e purgadores, entre outros, que deverão ser considerados na instalação.
18
Sistema solar térmico com captação coletiva de energia e acumulação coletiva de AQS, sendo o apoio
individual, por fração
19
Edifício de Média Dimensão.
42
Na Figura 35, apresenta-se os diversos modelos do equipamento Vulcano, solar e de apoio,
adequados para esta solução, os quais perfazem um valor total de 8066 € (valor de tabela). A este
valor acresce ainda o IVA, resultando num valor final de 9921 €.
Para a correta medição da energia consumida por cada fração, devem ainda ser
considerados contadores volumétricos e de energia de água quente. Através de pesquisa realizada
em sites de fornecedores deste tipo de contadores, estimou-se um valor médio de 500 €, por unidade.
Portanto, em equipamento de AQS (excluindo tubagem e acessórios) o investimento inicial
será de 11921 €.
Considerou-se ainda que os edifícios em causa são de habitação permanente, não havendo
diminuição do consumo de AQS nos meses de verão. Sendo assim não será necessária a instalação
de equipamentos dissipadores de calor.
Sendo a tubagem (incluindo acessórios e isolamento), tipicamente fornecida pelo instalador,
juntamente com a mão de obra, obteve-se junto dos mesmos valores estimativos por fração.
De acordo com os dados recolhidos, para o tipo de edifício em causa (EPD em construção) o
custo de tubagem e mão-de-obra rondará os 650 € por fração, resultando num valor total de 2600 €.
Portanto, o custo do investimento inicial (I), em equipamento e mão de obra para a aplicação
da solução i-1 no edifício EPD será de 11921 € + 2600 € = 14521 €
3.2. Restantes casos de estudo
De seguida aplicou-se o mesmo raciocínio de dimensionamento e seleção de equipamento
aos outros casos de estudo, aplicando sempre que necessário, os métodos de cálculo conhecidos
pela área de projeto. Os resultados obtidos, bem como as plantas relativas a cada caso de estudo,
encontram-se no Anexo 3.
Para facilitar a observação e análise dos resultados obtidos, apresenta-se de seguida um
resumo dos valores do custo de equipamento e mão de obra, de cada solução.
Tabela 7 - Investimento Inicial em Equipamento e Mão de Obra para os Casos de Estudo
Investimento Inicial em Equipamento e Mão de Obra
Sistema i-1
Edifício:
Sistema iii-2
EPD
EMD
EPD
EMD
11.921 €
46.625 €
17.281 €
69.342 €
2.600 €
17.000 €
2.600 €
17.000 €
14.521 €
63.625 €
19.881 €
86.342 €
Valor Total do Investimento Inicial: I
Custo do Equipamento Solar e Apoio de AQS
Custo da Tubagem, Acessórios e Mão de Obra *
Total I
*Considerou-se valores tipo, fornecidos por instaladores, para edifícios em construção.
43
44
4.
Análise de Investimento
De forma a se estimar o investimento necessário em cada caso de estudo, bem como a fazer
a comparação do investimento entre soluções, estimou-se numa primeira fase, os custos associadas
às mesmas, seguindo-se o cálculo dos custos anuais equivalentes.
20
Serão exemplificados de seguida os cálculos para a aplicação do sistema i-1
ao edifício
EPD, sendo os valores obtidos para os outros casos somente apresentados de forma resumida.
4.1.
Investimento Inicial
De acordo com os resultados do capítulo anterior, para o caso de estudo em causa, o
investimento em aquisição e instalação do equipamento (I), será de 14521 €.
4.2. Custo de Manutenção
De acordo com a informação recolhida, o custo praticado, em mão de obra, para manutenção
dos sistemas solares costuma rondar os 3% do valor do equipamento solar. Tendo em conta os
componentes sujeitos a maior desgaste, que segundo a informação recolhida são sobretudo os
grupos de circulação, os acessórios hidráulicos de segurança, bem como o liquido solar que deve ser
substituído periodicamente, ou sempre que apresentar deterioração, estimou-se que o custo da
substituição destes componentes, em termos anuais deveria rondar cerca de 0,5 % do valor do
equipamento solar e apoio.
Estima-se então que os custos anuais de manutenção (CM) sejam de 3,5% do valor do valor
do equipamento solar e apoio, de que resultam 417 € / ano.
4.3. Custo de Exploração
O custo de exploração (CE) desta instalação inclui consumos em eletricidade para
funcionamento do controlo e grupos de circulação do sistema, bem como os consumos em gás, em
cada fração, no equipamento de apoio ao circuito solar.
O custo anual do consumo de gás, pode ser facilmente estimado a partir dos valores
fornecidos pelo programa SolTerm, bem como do valor de eficiência do equipamento de apoio.
Sendo as necessidades anuais em energia (útil) de apoio de 4069 kWh, conforme se pode
observar na Figura 15, e a eficiência dos esquentadores escolhidos para apoio de 0,75 (valor retirado
20
Sistema solar térmico com captação coletiva de energia e acumulação coletiva de AQS, sendo o apoio
individual, por fração.
45
da Figura 27 considerando que os mesmos só necessitam de trabalhar a 30% da sua potência
máxima), resulta então que, ao longo de um ano é necessário consumir 5425 kWh em gás natural,
para se produzir a energia útil necessária ao apoio.
Sendo o custo do gás natural, em Lisboa, de aproximadamente 0,076€ por kWh (valor com
IVA, excluindo termos fixos e taxas de ocupação do subsolo), resulta então que o custo anual
estimado do consumo de gás será de 412 €.
Para o custo anual do consumo de eletricidade, vamos assumir que, numa média anual, os
grupos de circulação, que são os que apresentam um gasto mais significativo, funcionam até 10
horas por dia. Dado o consumo nos outros equipamentos elétricos ser pouco significante, vamos
despreza-los para esta comparação entre soluções.
A bomba afeta ao grupo de circulação em causa consome uma potência máxima de 57,5 W.
Se trabalhar 10 horas por dia, consumirá, ao fim de um ano, cerca de 209,9 kWh. Considerando o
21
custo da eletricidade de 0,139 € por kWh , então resulta num custo anual em eletricidade de 29 €
Portanto, o consumo anual em energia para a exploração desta instalação será de
aproximadamente 441 €.
4.4. Cálculo dos Custos Anuais Equivalentes
De forma a se comprar os diferentes cenários de estudo em análise neste trabalho, é
importante a estimativa dos seus custos anuais equivalentes. De forma a obtermos a expressão para
o seu cálculo comecemos por ter em conta a definição de valor atual (VA). O valor atual é um
conceito que permite avaliar ativos, que e baseia no facto das disponibilidades imediatas serem mais
valiosas do que as mesmas disponibilidades adiadas [7].
O valor atual de um recebimento adiado é igual ao valor que seria necessário investir, numa
alternativa comparável, que proporcionasse o mesmo reembolso na mesma data, determinando-se,
de acordo com [8] e para um investimento de um ano, a partir da seguinte expressão:
ܸ‫= ܣ‬
‫ܥ‬
1+‫ݎ‬
(4.5.1)
Sendo C o fluxo que estaria disponível ao fim de um ano e r a taxa de rendibilidade, que
corresponde ao prémio que os investidores exigem pela aceitação de um recebimento adiado.
Representa o custo de oportunidade do capital porque é a rendibilidade que deixa de ser ganha
através de uma aplicação alternativa [7].
21
Informação retirada de http://www.edpsu.pt/pt/particulares/tarifasehorarios/
46
Se estiver em causa investimentos que deem origem a fluxos anuais (anuidades) constantes,
durante um tempo de vida útil de N anos, o valor de VA é dado por [8]:
ே
VA = ෎
௧ୀଵ
C
ሺ1 + rሻN − 1
=C
୲
ሺ1 + rሻ
rሺ1 + rሻN
(4.5.2)
O custo anual equivalente corresponde ao valor de uma renda anual que teria de se pagar,
durante os N anos de vida útil do equipamento, se fosse possível contratar o aluguer do equipamento,
incluindo todos os custos associados. Esta grandeza permite ainda avaliar as disponibilidades
financeiras que poderiam ser aplicadas noutros fins.
Este custo anual equivalente (ou renda) Ceq, pode ser obtido através da seguinte expressão
[8]:
ܸ‫ܣ‬ோ = ‫ܥ‬௘௤ × ‫ܣܨ‬
‫= ܣܨ‬
Em que,
ሺ1 + ‫ݎ‬ሻே − 1
‫ݎ‬ሺ1 + ‫ݎ‬ሻே
(4.5.3)
(4.5.4)
Sendo:
o
o
ܸ‫ܣ‬ோ – Valor atual dos fluxos necessários pelo arrendatário;
‫ܥ‬௘௤ – Custo Equivalente Anual;
o
‫ – ܣܨ‬Fator de Atualização;
o
r - taxa de rendibilidade;
o
N - Anos de vida útil do equipamento
Para a determinação do valor de r geralmente considera-se uma taxa de juro sem risco e um
prémio de risco que reflita a incerteza dos fluxos financeiros futuros.
Os custos com o investimento e a exploração, por parte do arrendatário do sistema,
apresentam um valor atual (ܸ‫ܣ‬ூ ) dado pela expressão seguinte, que entra em conta com os diversos
fluxos necessários, nomeadamente em investimento inicial (I), custo de manutenção (CM) e custo de
exploração (CE).
ܸ‫ܣ‬ூ = ‫ ܫ‬+ ሺ‫ ܯܥ‬+ ‫ܧܥ‬ሻ × ‫ܣܨ‬
(4.5.5)
47
Graficamente, a expressão anterior pode-se representar da seguinte forma:
Figura 17 - Fluxos Financeiros associados ao Investimento e Exploração do equipamento
Ao se considerar um Valor Actual Liquido nulo para o investidor, obtém-se a seguinte relação:
ܸ‫ܣ‬ோ = ܸ‫ܣ‬ூ
(4.5.6)
‫ܫ‬
+ ሺ‫ ܯܥ‬+ ‫ ܧܥ‬ሻ
‫ܣܨ‬
(4.5.7)
Resultando finalmente:
ܿ௘௤ =
Para o caso em estudo, considerando uma taxa de rendibilidade de r = 10% e uma vida útil
do equipamento de 20 anos (valor tipicamente esperado para os sistemas solares), resultou um custo
anual equivalente de 2564 €.
Aplicando um procedimento semelhante aos outros casos de estudo, obteve-se os seus
custos anuais equivalentes, sendo os resultados obtidos apresentados na tabela seguinte.
48
Tabela 8 - Resultados dos Custos Anuais Equivalentes para os Casos de Estudo
Análise de Investimento
Sistema i-1
Sistema iii-2
EPD
EMD
EPD
EMD
11.921 €
46.625 €
17.281 €
69.342 €
2.600 €
17.000 €
2.600 €
17.000 €
14.521 €
63.625 €
19.881 €
86.342 €
Total CM
417 €
1.632 €
605 €
2.427 €
Custo da Energia de Apoio ao Sistema Solar
412 €
1.995 €
484 €
2.640 €
29 €
159 €
95 €
358 €
441 €
2.154 €
580 €
2.997 €
2.564 €
11.259 €
3.520 €
15.566 €
Edifício:
Valor Total do Investimento Inicial: I
Custo do Equipamento Solar e Apoio de AQS
Custo da Tubagem, Acessórios e Mão de Obra *
Total I
Custo da Manutenção: CM
Custo de Exploração **: CE
Custo da Energia consumida pelo Sistema Solar ***
Total CE
Custo Anual Equivalente
* Considerou-se valores tipo, fornecidos por instaladores
** Considerou-se os seguintes custos: 0,076 € / kWh de Gás Natural; 0,139 € / kWh de eletricidade
*** Considerou-se .as seguintes potencias dos circuladores: Primário i-1 e iii-2 do EPD = 57,5 W
Secundário iii-2 do EPD = 60 W; Primário i-1 e iii-2 do EGD = 196 W; Secundário iii-2 do EPD = 245 W
49
50
5.
Conclusões
A realização deste trabalho teve por objetivo, o estudo, a análise técnico-económica e a
comparação das principais soluções solares térmicas para produção de águas quentes sanitárias
(AQS), aplicadas no nosso país, em edifícios de habitação multifamiliar.
Da pesquisa e estudo sobre as características das soluções existentes, concluiu-se que:
O Sistema solar térmico com captação coletiva de energia e acumulação coletiva de
AQS (Solução i) apresenta como principais vantagens o facto de ocupar pouco espaço no interior de
cada fração, aliado, no caso da utilização de apoio centralizado, a um elevado nível de conforto
(caudal de AQS) nas mesmas. Devido à acumulação de AQS ser totalmente centralizada, este
sistema necessita de um reduzido número de permutadores e depósitos acumuladores, minimizando
assim as perdas de energia, quer pelos permutadores, quer pela superfície dos depósitos. Como
desvantagens deste sistema, há a considerar que a acumulação centralizada obriga a que a zona
técnica do edifício esteja preparada para suportar o esforço resultante do peso da água acumulada.
Sendo a distribuição de AQS realizada a partir desta zona técnica, é necessária a instalação de um
contador volumétrico à entrada do acumulador solar, bem como a instalação de contadores
volumétricos e de energia, à entrada de cada fração. A existência destes contadores origina, para
quem gere o condomínio, maior trabalho na gestão do sistema de AQS. De realçar ainda que, nesta
3
solução, o m de água da rede é pago a um valor superior ao das soluções com consumo individual.
O Sistema solar térmico com Captação Coletiva de Energia e Acumulação Coletiva de
Água Quente, para Inércia, com Produção de AQS em Estações de Transferência de Calor, em
cada fração do edifício (Solução ii) apresenta como principais vantagens o facto de ocupar pouco
espaço no interior de cada fração, bem como, pela produção de AQS ser instantânea, na estação de
transferência de cada fração (que inclui um permutador), não utilizar água quente acumulada para
consumo, minimizando os riscos daí resultantes para a saúde. Pelo facto da acumulação de água
quente de inércia ser totalmente centralizada, este sistema necessita de um reduzido nº de depósitos
acumuladores, minimizando assim as perdas de energia pela superfície dos mesmos. Como
desvantagens deste sistema, há a considerar que o facto da acumulação de água quente de inércia
ser centralizada, obriga a que a zona técnica do edifício esteja preparada para suportar o esforço
resultante do peso da água acumulada. Quanto à distribuição de energia para produção de AQS nas
frações, as estações de transferência exigem elevados caudais no primário do seu permutador, para
funcionarem corretamente, conduzindo à instalação de um circuito secundário (de distribuição) com
diâmetros consideráveis e grupos de circulação de elevada capacidade, devendo-se ter em conta os
custos associados. Tanto a existência de um permutador por fração, bem como das tubagens com
diâmetro elevado contribuem para as perdas de energia ocorrentes neste sistema. De referir ainda
que o nível de conforto (caudal de AQS) proporcionado por esta solução é limitado pelo caudal
máximo de AQS admissível pelas estações de transferência a aplicar.
O Sistema solar térmico com Captação Coletiva de Energia e Acumulação Individual de
AQS, em cada fração do edifício (solução iii) apresenta como principais vantagens o facto de
51
garantir, a cada fração, um volume mínimo de AQS, ou de água pré aquecida, produzida pela energia
solar, independentemente da hora a que a mesma venha a ser consumida. Devido à energia (AQS)
ser acumulada em cada fração, a zona técnica comum do edifício será de reduzidas dimensões, face
às soluções i e ii, sendo que só na solução iii-3 poderia necessitar de ser dimensionada para suportar
algum acréscimo de peso (resultante da instalação de um acumulador intermédio de inércia). Desde
que se consiga instalar acumuladores com volume e caudal no seu permutador solar, proporcionais à
tipologia de cada fração, este sistema dispensa a instalação de contadores de energia, simplificando
a gestão do sistema de AQS por parte do condomínio. Como desvantagens deste sistema destaca-se
que a existência de um acumulador por fração, obriga à reserva de um espaço adequado para a sua
instalação, reduzindo o espaço disponível na mesma. A existência de vários acumuladores também
conduz a perdas consideráveis de energia, tanto na permuta de energia pelos seus permutadores
como pelas suas superfícies, que, no seu conjunto, apresentam uma maior área de superfície que as
soluções com acumulação centralizadas. De referir ainda que o nível de conforto desta solução fica
limitado pelas capacidades dos equipamentos de apoio (caudal máximo e/ou potencia máxima).
Tendo em conta a regulamentação nacional RCCTE, que define os critérios a cumprir no
projeto dos edifícios de habitação e dos edifícios de serviços sem sistemas de climatização
centralizados, realizou-se um conjunto de casos e estudo, em que, para duas configurações de
edifícios tipo (EPD e EMD), e considerando o equipamento de produção de AQS de uma marca
reconhecida no mercado, se selecionou o equipamento a aplicar nas duas soluções mais utilizadas
no nosso país (solução i-1 e solução iii-2). Da realização destes casos de estudo concluiu-se que:
Do ponto de vista energético, e tal como seria de esperar, os resultados obtidos através do programa
SolTerm mostram que a solução i-1 apresenta melhores desempenhos energéticos, nomeadamente
ao nível da energia anual fornecida, fração solar e produtividade do sistema, que a solução iii-2,
resultando em menores necessidades energética de apoio.
Do ponto de vista da análise económica, os cálculos realizados mostram que a solução i-1 também é
a mais vantajosa, dado que necessita de menor investimento inicial, menor custo de manutenção e
menor custo de exploração, o que se traduz num menor custo anual equivalente.
Podemos então concluir, além das vantagens e desvantagens de cada sistema, referidas ao
longo do texto, que a solução iii, embora seja o que apresenta menores dificuldades em termos de
gestão de condomínio, apresenta um custo anual maior que o sistema i, tornando-se assim menos
rentável do ponto de vista económico. Sabendo-se, de acordo com a informação recolhida, que o
sistema iii é o mais aplicado no nosso país, e tendo em conta as vantagens energéticas e
económicas do sistema i, evidenciadas neste trabalho, torna-se importante a divulgação das
vantagens deste último sistema, bem como estudar, em trabalhos futuros, as medidas a tomar para
tornar a solução i mais “apelativo”, como por exemplo a criação de tarifários adequados a esta
solução, por parte das empresas fornecedoras da água sanitária (água da rede pública).
Seria também útil, num trabalho futuro, a realização de casos de estudo em que se compare
a aplicação da solução ii com as duas soluções dos casos de estudo agora realizados.
52
6.
Referencias Bibliográficas
[1] Fernandes E., “Dossier Solar Térmico,” Renováveis Magazine, nº 5, pp. 32-34, 2011.
[2] Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios (RCCTE), Decreto-Lei
nº 80/2006, de 4 de Abril.
[3] Roriz L., Rosendo J., Lourenço F., Calhau K., Energia Solar em Edifícios, Edições Orion, 2010.
[4] Aguiar R., Coelho R. E., Manual de Instalação e Utilização do software SolTerm, Versão: 5.1.3,
LNEG, 2010.
[5] Perguntas & Respostas sobre o RCCTE, ADENE, Maio de 2011.
[6] Manual de Instalação dos Colectores FKC-2 da Vulcano, sobre telhado plano e fachada.
[7] Manual de Planeamento - Sistemas solares Térmicos para Edificios Multifamiliares, Junkers.
[8] Barreiros A. J. C., Apontamentos de Gestão de Projectos, 2010.
[9] Richard A. B., & Stewrat C. M., Princípios de Finanças Empresariais (5ª Ed.), McGraw-Hill, 1998.
[10] Peuser F., Remmers K., Schnauss M., Sistemas Solares Térmicos - Diseño e Instalación, Sevilla:
Solarpraxis, 2005.
[11] Manual de Instalação dos grupos de circulação AGS 5...50, Vulcano.
[12] Manual de Instalação e Utilização dos Esquentadores Sensor Ventilados WTD...KME, Vulcano.
53
54
Anexos
ST
Anexo 1 – Esquemas de Princípio Adicionais
M
Circuito de dissipação
Fonte Térmica
de Apoio
Controlador
Solar
ST
ST
Depósito
acumulação
solar de
A Q S
Depósito
acumulação
solar de
A Q S
ST
ST
ST
Circuito de climatização
(independente do
circuito solar de AQS)
CV
Sistema de
apoio tipo 2
CV
ST
ST
CE
Sistema de
apoio tipo 1
CV
ST
ST
CE
Figura 18 - Esquema de princípio de funcionamento da Solução i-2
55
T
S
M
Circuito de dissipação
Controlador
Solar
Circuito de climatização
(independente do
circuito solar de AQS)
ST
Sistema de
apoio tipo 3
Termostato
diferencial
Dep.
AQS
ST
ST
ST
Circuito de climatização
(independente do
circuito solar de AQS)
Sistema de
apoio tipo 2
Termostato
diferencial
Dep.
AQS
ST
ST
Sistema de
apoio tipo 1
Termostato
diferencial
Dep.
AQS
ST
ST
Figura 19 - Esquema de princípio de funcionamento da Solução iii-1
56
T
S
M
C ir c uito de di s si paç ão
Controlador
Solar
Circuito de climatização
(independente do
circuito solar de AQS)
ST
Depó sito
solar de
inér cia
ST
Sistema de
apoio tipo 3
ST
Termostato
diferencial
Dep.
AQS
ST
ST
ST
Circuito de climatização
(independente do
circuito solar de AQS)
Sistema de
apoio tipo 2
Termostato
diferencial
Dep.
AQS
ST
ST
Sistema de
apoio tipo 1
Termostato
diferencial
Dep.
AQS
ST
ST
Figura 20 - Esquema de princípio de funcionamento da Solução iii-3
57
Anexo 2 – Caraterísticas Técnicas dos Equipamentos
Características Técnicas do Coletor Solar FKC-2 da Vulcano22:
Figura 21 - Caraterísticas técnicas do coletor FKC-2 e distâncias mínimas entre filas de coletores
22
Informação retirada do manual [6], facultado pela Vulcano em 04/05/2012.
58
23
Resumo dos Resultados do Teste EN 12975 ao Coletor Solar FKC-2 da Vulcano :
Figura 22 - Resumo dos Resultados do Teste EN 12975 ao Coletor Solar FKC-2 da Vulcano
23
Informação retirada do site:
http://solarkey.dk/solarkeymarkdata/qCollectorCertificates/ShowQCollectorCertificatesTable.aspx em 04/05/2012.
59
Características Técnicas dos Depósitos de Aço Vitrificado com serpentina S75...750 ZB-solar
Figura 23 - Características Técnicas dos Depósitos de Aço Vitrificado com serpentina S75…750 ZB-solar
60
Características Técnicas dos Depósitos de Aço Vitrificado sem Permutador MVV 1500…5000
RB
Figura 24 - Características Técnicas dos Depósitos de Aço Vitrificado sem Permutador 1500…5000 lts
61
24
Características Técnicas dos Grupos de Circulação AGS 5…50 da Vulcano :
Figura 25 -Características técnicas dos Grupos de Circulação AGS 5…50 da Vulcano
24
Informação retirada de [7], obtido do site
http://www.vulcano.pt/consumidor/documentacao/manuais_de_instalacao/manuaisdeinstalacao em 04/07/2012.
62
25
Características Técnicas dos Esquentadores da Gama Sensor Ventilado :
Figura 26 - Caraterísticas Técnicas dos Esquentadores da Gama Sensor Ventilado
25
Informação retirada do manual [12], obtido no site
http://www.vulcano.pt/consumidor/documentacao/manuais_de_instalacao/manuaisdeinstalacao em 04/07/2012
63
26
Valores de Rendimento dos Esquentadores da Gama Sensor Ventilado :
Figura 27 - Valores da Eficiência dos Esquentadores da Gama Sensor Ventilado
Perdas de carga por metro linear, em tubos de cobre com mistura água-glicol 50/50, a 50ºC27:
Figura 28 - Perdas de carga por metro linear, em tubos de cobre com mistura água-glicol 50/50, a 50ºC
26
http:// Informação retirada de www.vulcano.pt/consumidor/documentacao/outros/outros em 04/07/2012
27
Informação retirada do manual [8], facultado pela Vulcano em 04/05/2012.
64
28
Perdas de carga por metro linear, em tubos de cobre com mistura água-glicol 50/50, a 50ºC
(continuação):
Figura 29 - Perdas de carga por metro linear, em tubos de cobre com mistura água-glicol 50/50, a 50ºC
(continuação da figura anterior)
28
Informação retirada do manual [8], facultado pela Vulcano em 04/05/2012.
65
Anexo 3 – Plantas e Resultados dos Casos de Estudo
Anexo 3.1 – Casos de Estudo: Plantas do Edifício EPD
Figura 30 - Planta do piso 1 do edifício EPD, com indicação do traçado de tubagem e diâmetros de cobre
para circuito de distribuição da Solução iii-2
29
29
Nota: O traçado de tubagem do circuito de distribuição para a Solução i-1 apresenta uma configuração
semelhante, apenas variando os diâmetros e, se adequado, o material da tubagem
66
Figura 31 - Planta do piso 2 do edifício EPD, com indicação do traçado de tubagem e diâmetros de cobre
para circuito de distribuição da Solução iii-2
30
30
Nota: O traçado de tubagem do circuito de distribuição para a Solução i-1 apresenta uma configuração
semelhante, apenas variando os diâmetros e, se adequado, o material da tubagem
67
Figura 32 - Planta da cobertura do Edifício EPD, com implementação do campo de coletores e indicação
do traçado de tubagem do circuito primário para soluções i-1 e iii-2
68
Anexo 3.2 – Casos de Estudo: Esquemas de Principio para Soluções de Produção
AQS no Edifício EPD
Figura 33 - Esquema de princípio de funcionamento da Solução i-1 no edifício EPD
69
ST
Tipologia T1
Tipologia T4
Tipologia T2
Tipologia T3
Figura 34 - Esquema de princípio de funcionamento da Solução iii-2 no edifício EPD
70
Anexo 3.3 – Casos de Estudo: Valores da Aplicação das Soluções de produção
AQS no Edifício EPD
Anexo 3.3.1 - Casos de Estudo: Valores da Solução i-1 para o edifício EPD
Equipamento Solar Térmico
Designação
Modelo
Qd.
Valor
Colectores Solares e Suportes
Colectores Solares
FKC-2S
4
640,00 €
Ligações hidráulicas p / Cobertura Plana
Estrutura Suporte Básica p/ Colector
FS 22-2
1
48,00 €
48,00 €
FKF 3-2
1
200,00 €
200,00 €
Estrutura Suporte Adicional p/ Colector
FKF 4-2
3
135,00 €
Sub-Total
405,00 €
3.213,00 €
ELT 5
VS 6
1
1
75,00 €
14,25 €
Sub-Total
75,00 €
14,25 €
89,25 €
SAG 35
1
110,00 €
Sub-Total
110,00 €
165,00 €
AGS 5
1
360,00 €
Sub-Total
360,00 €
360,00 €
WTF 20S
2
95,00 €
Sub-Total
190,00 €
190,00 €
Controlador
B Sol 300
1
340,00 €
340,00 €
Sonda de Temperatura NTC
SF 4 (10K)
3
9,00 €
Sub-Total
27,00 €
367,00 €
S 750 ZB-Solar
1
2.000,00 €
Sub-Total
2.000,00 €
2.000,00 €
4
56,50 €
Sub-Total
226,00 €
226,00 €
2.560,00 €
Acessórios Hidráulicos Solares
Purgadores
Válvula de Segurança
Vaso de Expansão Sola r
Vaso de Expansão Solar de 35 lts
Grupo de Circulação Solar
Grupo de Circulação Solar
Fluído Solar
Líquido Solar p/ Circuito Primário (20 lts)
Sistema de Controlo
Acumulaçã o do Sistema Sola r e Acessórios
Deposito de Acumulação
Equipamentos Hidráulicos Complementares
Válvula Misturadora Termostática 3/4"
Total Equipamento Solar
6.610,25 €
Equipamento de Apoio
Designação
Modelo
Qd.
Preço unit.
Valor
Equipamento de Apoio - Tipologia T1
Esquentador Sensor Ventilado 11 lts, GN
WTD 11 KME 23
1
328,00 €
Sub-Total
328,00 €
328,00 €
Equipamento de Apoio - Tipologia T2
Esquentador Sensor Ventilado 11 lts, GN
WTD 11 KME 23
1
328,00 €
Sub-Total
328,00 €
328,00 €
Equipamento de Apoio - Tipologia T3
Esquentador Sensor Ventilado 14 lts, GN
WTD 14 KME 23
1
382,00 €
Sub-Total
382,00 €
382,00 €
Equipamento de Apoio - Tipologia T4
Esquentador Sensor Ventilado 17 lts, GN
WTD 17 KME 23
1
418,00 €
Sub-Total
418,00 €
418,00 €
Total Equipamento de Apoio
1.456,00 €
Total Equipamento AQS
8.066,25 €
Figura 35 - Valores de tabela, sem IVA, do equipamento para Solução i-1 no edifício EPD
71
Anexo 3.3.2 - Casos de Estudo: Valores da Solução iii-2 para o edifício EPD
Tabela 9- Resumo dos pressupostos aplicados no caso de estudo: Solução iii-2; EPD
Dados e Pressupostos de Estudo
Sistema iii-2 EPD
Localização
Lisboa
Tipo de cobertura
Plana
Orientação dos colectores
Sul
Inclinação dos colectores
35°
Tipologia
Fracção
Utiliz.
T1
1
2
T2
T3
T4
1
1
1
3
4
5
4
14
Total fracções
Consumo diário AQS
l / utilizador
l
40
Consumo total diário
l
560
Temp. de acumulação AQS
ºC
60
Temp. de consumo
ºC
60
Temp. da água fria da rede (média)
ºC
15
Temperaturas da água
Unitário
Acumulação AQS Solar
Total
T1
l
86
86
T2
l
115
115
T3
l
153
153
T4
l
192
192
Total Acum. Solar AQS
l
546
Unitário
Circuito de distribuição de E Solar
Total
T1
l/h
120
120
T2
l/h
150
150
T3
l/h
200
200
T4
l/h
250
250
Caudal total em circulação
720
l/h
Considerou-se o seguinte perfil diário de consumo de AQS:
Perfil de Consumo Diário AQS
Consumo AQS [lts]
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Horas
72
Tabela 10 - Estimativa de Desempenho e Principais Parâmetros para Solução iii-2, EPD
Estimativa de Desempenho através do Programa Solterm 5.1.3
Sistema iii-2 EPD
Estimativa das necessidades energéticas totais
kWh/ano
10695
m2
kWh/ano
5152
Fracção solar
%
48,20
Produtividade
2
Energia total necessária
Valores de referência padrão (RCCTE)
Área de colector padrão
ESolar padrão
kWh / (m colector)
14
368
Estimativa de desempenho do sistema solar proposto
4
Nº de colectores
FKC-2S
Modelo
kWh/ano
5917
Fracção solar
%
55,30
Produtividade
kWh / (m2 colector)
657
ESolar efectivo
Estimativa das necessidades energéticas de apoio
Energia total necessária
kWh/ano
4778
Com base nos valores anteriores e no número de utilizadores por fração, extrapolou-se os
valores da energia solar captada e da energia de apoio necessária, associadas a cada fração.
Tabela 11 - Extrapolação dos Valores Energéticos referentes a cada Fração para Solução iii-2, EPD
Extrapolação dos Valores Energéticos referentes a cada Fracção
1
Energia solar captada associada a cada fração
T1
kWh/ano
845
T2
kWh/ano
1268
T3
kWh/ano
1691
T4
kWh/ano
2113
T1
kWh/ano
683
T2
kWh/ano
1024
T3
kWh/ano
1365
T4
kWh/ano
1706
Necessidades de energia de apoio, por fração
73
Equipamento Solar Térmico
Designação
Modelo
Qd. Preço unit.
Valor
Campo de Colectores
Colectores Solares
FKC-2S
4
640,00 €
Ligações hidráulicas p / Cobertura
Plana
Estrutura Suporte Básica p/ Colector
FS 22-2
1
48,00 €
2.560,00 €
48,00 €
FKF 3-2
1
200,00 €
200,00 €
Estrutura Suporte Adicional p/ Colector
FKF 4-2
3
135,00 €
Sub - Total
405,00 €
3.213,00 €
ELT 5
VS 6
1
1
75,00 €
14,25 €
Sub - Total
75,00 €
14,25 €
89,25 €
Grupo de Circulação Solar
AGS 5
1
360,00 €
360,00 €
Vaso de Expansão Solar de 35 lts
SAG 35
1
110,00 €
110,00 €
Suporte + acessórios (vaso expansão)
AAS 1
1
55,00 €
Sub - Total
55,00 €
620,00 €
Z2-13 Placas
UPS 25-40
1
720,00 €
720,00 €
Bomba Circuladora p/ Circuito Secundário
1
165,00 €
165,00 €
Uniões para bomba
(ferro fundido)
1
8,00 €
8,00 €
1
73,00 €
Sub - Total
73,00 €
966,00 €
340,00 €
Acessórios Hidráulicos Solares
Purgadores
Válvula de Segurança
Circuito Hidráulico Primário Solar
Circuito Hidráulico Secundário Solar
Permutador de Calor
Vaso de Expansão de 35 lts p/ Circuito Fechado
0
Sistema de Controlo
Controlador
B Sol 300
1
340,00 €
Sonda de Temperatura NTC
SF 4 (10K)
4
9,00 €
36,00 €
Termóstato Diferencial
B Sol 050R
4
295,00 €
Sub - Total
1.180,00 €
3.112,00 €
Acumulação Individual de AQS - Tipologia T1
Estabiliz. Autom. Caudal c/ Cartucho Polím. 1/2": 0,12 m3/h
Deposito de Acumulação
Vaso de Expansão de 8 lts p/ Circuito Aberto
S 90 ZB-Solar
Acumulação Individual de AQS - Tipologia T2
Estabiliz. Autom. Caudal c/ Cartucho Polím. 1/2": 0,15 m3/h
Deposito de Acumulação
Vaso de Expansão de 12 lts p/ Circuito Aberto
S 120 ZB-Solar
Acumulação Individual de AQS - Tipologia T3
Estabiliz. Autom. Caudal c/ Cartucho Polím. 1/2": 0,20 m3/h
Deposito de Acumulação
Vaso de Expansão de 12 lts p/ Circuito Aberto
S 160 ZB-Solar
Acumulação Individual de AQS - Tipologia T4
Estabiliz. Autom. Caudal c/ Cartucho Polím. 1/2": 0,25 m3/h
Deposito de Acumulação
Vaso de Expansão de 18 lts p/ Circuito Aberto
Equipamentos Hidráulicos Complementares
Válvula Misturadora Termostática 3/4"
45,00 €
45,00 €
560,00 €
560,00 €
1
34,00 €
Sub - Total
34,00 €
639,00 €
1
45,00 €
45,00 €
1
595,00 €
595,00 €
1
39,00 €
Sub - Total
39,00 €
679,00 €
1
45,00 €
45,00 €
1
625,00 €
625,00 €
1
39,00 €
Sub - Total
39,00 €
709,00 €
1
45,00 €
45,00 €
1
695,00 €
695,00 €
1
44,00 €
Sub - Total
44,00 €
784,00 €
4
56,50 €
Sub - Total
226,00 €
226,00 €
Sub-Total Sistema Solar
12.593,25 €
S 200 ZB-Solar
0
1
1
Figura 36 - Valores de tabela, sem IVA, do equipamento para Solução iii-2, EDP
74
Equipamento de Apoio
Designação
Modelo
Qd. Preço unit.
Valor
Equipamento de Apoio - Tipologia T1
Esquentador Sensor Ventilado 11 lts GN
WTD 11 KME 23
1
328,00 €
Sub - Total
328,00 €
328,00 €
Equipamento de Apoio - Tipologia T2
Esquentador Sensor Ventilado 11 lts GN
WTD 11 KME 23
1
328,00 €
Sub - Total
328,00 €
328,00 €
Equipamento de Apoio - Tipologia T3
Esquentador Sensor Ventilado 14 lts GN
WTD 14 KME 23
1
382,00 €
Sub - Total
382,00 €
382,00 €
Equipamento de Apoio - Tipologia T4
Esquentador Sensor Ventilado 17 lts GN
WTD 17 KME 23
1
418,00 €
Sub - Total
418,00 €
418,00 €
Sub-Total Sistema Apoio
1.456,00 €
Total Equipamento AQS 14.049,25 €
Figura 37 - Valores de tabela, sem IVA, do equipamento para Solução iii-2, EDP (continuação)
75
Anexo 3.4 – Casos de Estudo: Plantas do Edifício EMD
Figura 38 - Planta do piso 1 do edifício EMD, com indicação do traçado de tubagem para circuito de
distribuição da Solução iii-2
31
31
Nota: O traçado de tubagem do circuito de distribuição para a Solução i-1 apresenta uma configuração
semelhante, apenas variando os diâmetros e, se adequado, o material da tubagem
76
Figura 39 - Planta do piso 2 do edifício EMD, com indicação do traçado de tubagem para circuito de
distribuição da Solução iii-2
32
32
Nota: O traçado de tubagem do circuito de distribuição para a Solução i-1 apresenta uma configuração
semelhante, apenas variando os diâmetros e, se adequado, o material da tubagem
77
Figura 40 - Planta dos pisos 3 e 4 do edifício EMD, com indicação do traçado de tubagem para circuito de
distribuição da Solução iii-2
33
33
Nota: O traçado de tubagem do circuito de distribuição para a Solução i-1 apresenta uma configuração
semelhante, apenas variando os diâmetros e, se adequado, o material da tubagem
78
Figura 41 - Planta dos pisos 5 e 6 do edifício EMD, com indicação do traçado de tubagem para circuito de
distribuição da Solução iii-2
34
34
Nota: O traçado de tubagem do circuito de distribuição para a Solução i-1 apresenta uma configuração
semelhante, apenas variando os diâmetros e, se adequado, o material da tubagem
79
Figura 42 - Planta da cobertura do Edifício EMD, e indicação do traçado de tubagem do circuito primário
para soluções i-1 e iii-2
80
Anexo 3.5 – Casos de Estudo: Valores da Aplicação das Soluções de Produção de
AQS no Edifício EMD
Anexo 3.5.1 - Casos de Estudo: Valores da Solução i-1 para o edifício EMD
Tabela 12 - Resumo dos pressupostos aplicados no caso de estudo: Solução i-1, EMD
Dados e Pressupostos de Estudo
Sistema i-1 - EMD
Localização
Lisboa
Tipo de cobertura
Plana
Orientação dos colectores
Sul
Inclinação dos colectores
35°
Fracção Utilizadores
Tipologias
T1
3
6
T2
9
27
T3
6
24
T4
2
10
Total
20
67
Consumo diário AQS
67
Utilizadores / dia
l / utilizador
l
40
Consumo total diário
l
2680
Temp. de acumulação AQS
ºC
60
Temp. de consumo
ºC
60
Temp. da água fria da rede (média)
ºC
15
l
2500
Temperaturas da água
Acumulação AQS solar
Volume total de acumulação
Considerou-se o seguinte perfil diário de consumo de AQS:
Perfil de Consumo Diário de AQS
Consumo AQS [lts]
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Horas
81
Tabela 13- Estimativa de Desempenho e Principais Parâmetros para Solução i-1, EMD
Estimativa de Desempenho através do Programa Solterm 5.1.3
Sistema i-1 - EMD
Estimativa das necessidades energéticas totais
kWh/ano
51184
67
ESolar padrão
m2
kWh/ano
30746
Fracção solar
%
60,10
Produtividade
2
Energia total necessária
Valores de referência padrão (RCCTE)
Área de colector padrão
kWh / (m colector)
459
Estimativa de desempenho do sistema solar proposto
16
Nº de colectores
FKC-2S
Modelo
ESolar efectivo
m2
kWh/ano
31495
Fracção solar
%
61,50
Produtividade
2
Área total de captação solar
kWh / (m colector)
36
875
Estimativa das necessidades energéticas de apoio
Energia total necessária
kWh/ano
19689
Tabela 14- Extrapolação dos Valores Energéticos referentes a cada Fração para Solução i-1, EMD
Extrapolação dos Valores Energéticos referentes a cada Fracção
Sistema i-1 - EMD
Energia solar captada associada a cada fração
T1
kWh/ano
2820
T2
kWh/ano
12692
T3
kWh/ano
11282
T4
kWh/ano
4701
T1
kWh/ano
1763
T2
kWh/ano
7934
T3
kWh/ano
7053
T4
kWh/ano
2939
Necessidades de energia de apoio, por fração
82
Equipamento Solar Térmico
Designação
Modelo
Qd.
Valor
Colectores Solares e Suportes
Colectores Solares
FKC-2S
16
640,00 €
10.240,00 €
Ligações hidráulicas p / Cobertura Plana
Estrutura Suporte Básica p/ Colector
FS 22-2
3
48,00 €
144,00 €
FKF 3-2
3
200,00 €
600,00 €
Estrutura Suporte Adicional p/ Colector
FKF 4-2
13
135,00 €
Sub-Total
1.755,00 €
12.739,00 €
ELT 5
VS 6
3
3
3
75,00 €
14,25 €
92,00 €
Sub-Total
225,00 €
42,75 €
276,00 €
543,75 €
SAG 80
1
190,00 €
Sub-Total
190,00 €
190,00 €
AGS 20
1
600,00 €
Sub-Total
600,00 €
600,00 €
WTF 20S
5
95,00 €
Sub-Total
475,00 €
475,00 €
Acessórios Hidráulicos Solares
Purgadores
Válvula de Segurança
Válvula balanceamento c/ caudal. a 3/4" (2 a 7 lts/min)
Vaso de Expansão Solar
Vaso de Expansão Solar de 80 lts
Grupo de Circulação Solar
Grupo de Circulação Solar
Fluído Sol ar
Líquido Solar p/ Circuito Primário (20 lts)
Sistema de Controlo
Controlador
B Sol 300
1
340,00 €
340,00 €
Sonda de Temperatura NTC
SF 4 (10K)
3
9,00 €
Sub-Total
27,00 €
367,00 €
Deposito de Acumulação
Forro Interior para Depósito MVV
MVV 2500-RB
1
4.500,00 €
4.500,00 €
FME 2500
1
630,00 €
630,00 €
Válvula de segurança
1/2x3/4", 6bar
1
9,50 €
9,50 €
895,00 €
895,00 €
Bomba Circul. p/ Circuito Permutador-Acumulador
Z2-17 Placas
UPS 32-80N
1
1
600,00 €
600,00 €
Uniões para bomba
(p/ UPS 32… inox)
1
33,00 €
Sub-Total
33,00 €
6.667,50 €
20
56,50 €
Sub-Total
1.130,00 €
1.130,00 €
Acumulação do Sistema Solar e Acessórios
Permutador de Calor
Equipamentos Hidráulicos Complementares
Válvula Misturadora Termostática 3/4"
Total Equipamento Solar 22.712,25 €
Equipamento de Apoio
Designação
Modelo
Qd.
Preço unit.
Valor
Equipamento de Apoio - Tipologia T1
Esquentador Sensor Ventilado 11 lts, GN
WTD 11 KME 23
3
328,00 €
Sub-Total
984,00 €
984,00 €
Equipamento de Apoio - Tipologia T2
Esquentador Sensor Ventilado 11 lts, GN
WTD 11 KME 23
9
328,00 €
Sub-Total
2.952,00 €
2.952,00 €
Equipamento de Apoio - Tipologia T3
Esquentador Sensor Ventilado 14 lts, GN
WTD 14 KME 23
6
382,00 €
Sub-Total
2.292,00 €
2.292,00 €
Equipamento de Apoio - Tipologia T4
Esquentador Sensor Ventilado 17 lts, GN
WTD 17 KME 23
2
418,00 €
Sub-Total
836,00 €
836,00 €
Total Equipamento de Apoio
7.064,00 €
Total Equipamento AQS 29.776,25 €
Figura 43 - Valores de tabela, sem IVA, para Solução i-1, EMD
83
Caos de Estudo: Valores da Solução iii-2 para o edifício EMD
Tabela 15 - Resumo dos pressupostos aplicados no caso de estudo para Solução i-1, EMD
Dados e Pressupostos de Estudo
Sistema iii-2 EMD
Localização
Lisboa
Tipo de cobertura
Plana
Orientação dos colectores
Sul
Inclinação dos colectores
35°
Tipologia
Fracção
T1
3
6
T2
T3
T4
9
6
2
27
24
10
20
67
Total fracções
Utiliz.
Consumo diário AQS
l / utilizador
l
40
Consumo total diário
l
2680
Temp. de acumulação AQS
ºC
60
Temp. de consumo
ºC
60
Temp. da água fria da rede (média)
ºC
15
Temperaturas da água
Unitário
Acumulação AQS Solar
Total
T1
l
86
258
T2
l
115
1035
T3
l
153
918
T4
l
192
Total Acum. Solar AQS
l
384
2595
Unitário
Circuito de distribuição de E Solar
T1
Total
l/h
120
360
T2
l/h
150
1350
T3
l/h
200
1200
T4
l/h
250
Caudal total em circulação
500
3410
l/h
Considerou-se o seguinte perfil diário de consumo de AQS:
Perfil de Consumo Diário AQS
Consumo AQS [lts]
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Horas
84
Tabela 16 - Estimativa de Desempenho e Principais Parâmetros para Solução iii-2, EMD
Estimativa de Desempenho através do Programa Solterm 5.1.3
Sistema iii-2 EMD
Estimativa das necessidades energéticas totais
kWh/ano
51184
m2
kWh/ano
67
24737
Fracção solar
%
48,30
Produtividade
2
Energia total necessária
Valores de referência padrão (RCCTE)
Área de colector padrão
ESolar padrão
kWh / (m colector)
369
Estimativa de desempenho do sistema solar proposto
16
Nº de colectores
FKC-2S
Modelo
kWh/ano
25133
Fracção solar
%
49,10
Produtividade
kWh / (m 2 colector)
698
ESolar efectivo
Estimativa das necessidades energéticas de apoio
Energia total necessária
kWh/ano
26051
Tabela 17 - Extrapolação dos Valores Energéticos referentes a cada Fração: Solução iii-2, EMD
Extrapolação dos Valores Energéticos referentes a cada Fracção
6
Energia solar captada associada a cada fração
T1
kWh/ano
2251
T2
kWh/ano
10128
T3
kWh/ano
9003
T4
kWh/ano
3751
Necessidades de energia de apoio, por fração
T1
kWh/ano
2333
T2
kWh/ano
10498
T3
kWh/ano
9332
T4
kWh/ano
3888
85
Equipamento Solar Térmico
Designação
Modelo
Qd. Preço unit.
Valor
Colectores Solares
FKC-2S
16
640,00 €
10.240,00 €
Ligações hidráulicas p / Cobertura
Plana
Estrutura Suporte Básica p/ Colector
FS 22-2
3
48,00 €
144,00 €
FKF 3-2
3
200,00 €
600,00 €
Estrutura Suporte Adicional p/ Colector
FKF 4-2
13
135,00 €
Sub - Total
1.755,00 €
12.739,00 €
3
3
3
75,00 €
14,25 €
92,00 €
Sub - Total
225,00 €
42,75 €
276,00 €
543,75 €
Campo de Colectores
Acessórios Hidráulicos Solares
Purgadores
ELT 5
Válvula de Segurança
VS 6
Válvula balanceamento c/ caudal. a 3/4" (2 a 7 lts/min)
Circuito Hidráulico Primário Solar
Grupo de Circulação Solar
AGS 20
1
600,00 €
600,00 €
Vaso de Expansão Solar de 80 lts
SAG 80
1
190,00 €
Sub - Total
190,00 €
885,00 €
Z2-17 Placas
UPS 25-80
1
895,00 €
895,00 €
Bomba Circuladora p/ Circuito Secundário
1
345,00 €
345,00 €
Uniões para bomba
(ferro fundido)
1
8,00 €
8,00 €
1
88,00 €
Sub - Total
88,00 €
1.336,00 €
340,00 €
Circuito Hidráulico Secundário Solar
Permutador de Calor
Vaso de Expansão de 50 lts p/ Circuito Fechado
0
Sistema de Controlo
Controlador
B Sol 300
1
340,00 €
Sonda de Temperatura NTC
SF 4 (10K)
4
9,00 €
36,00 €
Termóstato Diferencial
B Sol 050R
20
295,00 €
Sub - Total
5.900,00 €
12.552,00 €
Acumulação Individual de AQS - Tipologia T1
Estabiliz. Autom. Caudal c/ Cartucho Polím. 1/2": 0,12 m3/h
Deposito de Acumulação
Vaso de Expansão de 8 lts p/ Circuito Aberto
S 90 ZB-Solar
Acumulação Individual de AQS - Tipologia T2
Estabiliz. Autom. Caudal c/ Cartucho Polím. 1/2": 0,15 m3/h
Deposito de Acumulação
Vaso de Expansão de 12 lts p/ Circuito Aberto
S 120 ZB-Solar
Acumulação Individual de AQS - Tipologia T3
Estabiliz. Autom. Caudal c/ Cartucho Polím. 1/2": 0,20 m3/h
Deposito de Acumulação
Vaso de Expansão de 12 lts p/ Circuito Aberto
S 160 ZB-Solar
Acumulação Individual de AQS - Tipologia T4
Estabiliz. Autom. Caudal c/ Cartucho Polím. 1/2": 0,25 m3/h
Deposito de Acumulação
Vaso de Expansão de 18 lts p/ Circuito Aberto
Equipamentos Hidráulicos Complementares
Válvula Misturadora Termostática 3/4"
45,00 €
135,00 €
560,00 €
1.680,00 €
3
34,00 €
Sub - Total
102,00 €
1.917,00 €
9
45,00 €
405,00 €
9
595,00 €
5.355,00 €
9
39,00 €
Sub - Total
351,00 €
6.111,00 €
6
45,00 €
270,00 €
6
625,00 €
3.750,00 €
6
39,00 €
Sub - Total
234,00 €
4.254,00 €
2
45,00 €
90,00 €
2
695,00 €
1.390,00 €
2
44,00 €
Sub - Total
88,00 €
1.568,00 €
20
56,50 €
Sub - Total
1.130,00 €
1.130,00 €
Sub-Total Sistema Solar
49.311,75 €
S 200 ZB-Solar
0
3
3
Figura 44- Valores de tabela, sem IVA, para Solução iii-2, EMD
86
Equipamento de Apoio
Designação
Modelo
Qd. Preço unit.
Valor
Equipamento de Apoio - Tipologia T1
Esquentador Sensor Ventilado 11 lts GN
WTD 11 KME 23
3
328,00 €
Sub - Total
984,00 €
984,00 €
Equipamento de Apoio - Tipologia T2
Esquentador Sensor Ventilado 11 lts GN
WTD 11 KME 23
9
328,00 €
Sub - Total
2.952,00 €
2.952,00 €
Equipamento de Apoio - Tipologia T3
Esquentador Sensor Ventilado 14 lts GN
WTD 14 KME 23
6
382,00 €
Sub - Total
2.292,00 €
2.292,00 €
Equipamento de Apoio - Tipologia T4
Esquentador Sensor Ventilado 17 lts GN
WTD 17 KME 23
2
418,00 €
Sub - Total
836,00 €
836,00 €
Sub-Total Sistema Apoio
7.064,00 €
Total Equipamento AQS 56.375,75 €
Figura 45- Valores de tabela, sem IVA, para Solução iii-2, EMD (continuação)
87