a quentes a a a térmico versus a fotovoltaico

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1 a quentes a a a térmico versus a fotovoltaico Neste artigo apresenta-se a comparação entre um sistema solar térmico e dois tipos de sistemas fotovoltaicos no processo de produção de Águas Quentes Sanitárias (AQS), para uma habitação do tipo T3 no concelho de Leiria. Edgar Franco edgar.franco@ipleiria.pt Nuno Monteiro nuno.f.monteiro@ipleiria.pt software circulação forçada software serpentina link Piso térreo: hall Andar: closet Cobertura: Na versão estendida do presente artigo a a a a a a a a a a a 1. Introdução 2. Determinação das necessidades energéticas para produção de AQS 2.1. Caraterização do edifício Figura 1 Introdução dos consumos típicos de águas quentes no Editor de consumos de AQS do software SolTerm. 106

2 Tratamento dos dados de consumo a a a a a a a do software o do N o a do a d o a do a d a o a a do o o d d a o o a o a a d a o o a Na versão estendida do presente artigo a a a a o a a o o o o a d o d ado o d a o o a a a a a d a a a o da a d o o o a o o o d ado o d a o o a do o o d da o a a a a Figura 1 a a a a a do o o a a a a a a o 2.3. Estimativa das necessidades energéticas a od do o dado d o o o o o o a a a da a d a a a a a a a o d a a do a ado Análise Energética o a o a a a o a Carga da Figura Conceção dos sistemas solares para produção de AQS Na o a a o o o d d o a o do o o do a o a o o o do a o o o a o o d ado. a a o do d o a o d a a a o do o o o a a ada a a a a o da a a a o a a a a d o a a a a d a a o a o a a o o a a a a a o d a a a a a o a o. o o d a ado d d o a o do a o a o do a o o o a o o a da versão estendida do presente artigo a a do a a o ado d o o a Sistema solar térmico Na Figura 2 a a a a a d a a o d do ado do a o a o o o o a o o d da a a a Figura 2 Resultados energéticos do sistema solar térmico, obtidos através do software SolTerm.

3 ÁGUAS QUENTES SANITÁRIAS SOLAR TÉRMICO VERSUS SOLAR FOTOVOLTAICO Co o o a a o a M d o T oa ado A I AS E d o o d a o do o o o a o d a d a do o o o a a a ao o o F a o o a R d o o a a a do a E a a a a d d ada E a a o da o o o o a a a a a o d AQS E a a a a a a od o d AQS Ca a E a a a a a a o a d a o o. A o do a a dad d o o o a o o o do oa ado o a a o a o d a da ao d o a o da a d a a a o d a o da o a ado a do o o. E o o o a a d o d a a o estendida do presente artigo do o do o ado Válvula de segurança: o d a a a Vaso de expansão: Vo o o d a a a Bomba circuladora: o S a. a a a a o o o o a o do o o do a o a o a a dad d a o a o o a ado a Figura 3. N.º Componente 1 Co o o a 2 T oa ado 3 ado d a o 4 Va o d a o 5 o a ado a 6 T a o d a 7 ado d a 8 So da d a a 9 S a d a o d a o o a d a 10 V a d a a 11 V a d o a o o 12 V a d o a a 13 Co ado d a 14 E o o o ado Não assinalados O o o o a o a o da a a Figura 3 Esquema genérico dos componentes a utilizar no circuito primário, no termoacumulador e na tomada de água fria do circuito secundário do sistema solar térmico. odo a d o d a odo o o o a a o o o do a o a o d o o d ao o Diâmetro do bocal de ligação à tubagem do circuito primário: S o d d o do o d o o do o o do o o. Ca o a o a o a a dad d a a o d d o Pressão máxima de trabalho: o o d a a da a d a a o a o d a Temperatura máxima de trabalho: o a a a a o a do o o d a ada. o d a o o do o o a C a da do o a o do ado d a o o do oa ado C a da do o o o a Sistemas solares fotovoltaicos Na o a a o ado do o o d d o a o d a o o o a o a a a a o da dad d a a a od o d AQS a a a a a o a o. a a o o o d o a a o o a o o o a o o a o a o a o a o o o o o a o a o o o d ao d o a o do a o o o a o d odo a a a o o a a o da a do a o a o o o o Caraterização da carga a abastecer O software So T o d a a da a dad a d a o o o o a o a a descontando- -lhe a da a a o oa ado. a a o d d o a o do a o o o a o a a a dad d o d a o o o da a d ada o a o a d a o a a d do oa ado d AQS. Na o estendida do presente artigo a a o o o a a o o da a a a a a da da da o oa ado a a o a o a o a a d a a a o a o o o a o o od o d a a a a d a d a o d o a d a o. do ao a o d a d od a a a do o a o d o a a ada o o o Deferrable Load do software o a o estendida do presente artigo a a o o a a o a o a ado a Tabela 1. Mês Tabela 1 Cargas térmicas a considerar no dimensionamento dos sistemas fotovoltaicos para produção de AQS. Carga térmica sem consideração das perdas no termoacumulador [kwh/dia] Carga a considerar para o sistema fotovoltaico que procede à produção de energia para AQS através de resistência de aquecimento [kwh/dia] Carga a considerar para o sistema fotovoltaico que procede à produção de energia para AQS através de bomba de calor [kwh/dia] a o o a o a a o o o a o o o o o o o d o 108

4 Na Figura 12 da o estendida do presente artigo a a a od o da a a o d ada a a o a o o o a o o d od o d a a a AQS a a d a d a o Caraterização do recurso solar a a a a o a o d o a o do a o a o do a o o o a o a a o o d o a o a a o a da a d dado do So T. a a a d a a o a a o a a o o Guardar Climatologia Mensal do a ado Clima e Local a ado a Figura 1 da versão estendida do presente artigo. Na versão estendida do presente artigo a a a da a o d o d dado o software o o a oo d ada o a do o a Introdução dos dados relativos aos módulos fotovoltaicos e respetivas gamas de teste No a o d do d d a a a dad d d o o o o a o a od o d a a a o da a o o a do a o a o o o o a a do o o o o o d d d a o o o. odo o a a dad d od o o o o d o a o a o do a o o o a o a a o d d o a o o o o a o od o d a o o software o. Toda a a o a do d o o o o a o a a o d a o a a a o o a dad. A a o o d a d o o o a a o d o o o o a o S a N R A d a a a a a o a da a. Na Figura 4 a a a od o da a d a a do d o o o o a o ado ado o o a o o d o d o d a d o o a. O o d a o d do d o o d o a o a a d a a ao o o o o d a o a d o o da o a do d o o d o a ado o d o. O a a o o a d ado o o o a o ad o. a a a o o a o o o a o a a od o d AQS o a o o o a d a o o a o d d do o d a d o a a do d a d o o o o a o a o d dad Resultados obtidos do processo de dimensionamento dos sistemas fotovoltaicos do ao a o d o d do ao a do o o d a a a a a da d a o o oa ado o a o d ada a a dad d d a a a dad d a a d o ada do a o o o a o a o a o da a o o a do a o a o d o ado.. E a o o do a a do od o da a a a a W anual o a o o a o do a a do do d o a o do a o a o f s a o o do. a a o a o o o a o U. 109

5 ÁGUAS QUENTES SANITÁRIAS SOLAR TÉRMICO VERSUS SOLAR FOTOVOLTAICO modo a a a a o d m du o o o o a o o ua m a odu a d a o o o d do a uma a o o a d a d o o m od a a Figura 16 da versão estendida do presente artigo. Figura 4 Introdução dos dados relativos aos módulos fotovoltaicos e respetivas quantidades a testar no software Homer. o d od o d a a a a a a o d AQS a a d a d a o o o d do a a od o d a d a o ada a o. No a o do a o o o a o o d od o d a a a a a o d AQS a a d o a d a o a o d a d 1 do d ado a o o o d do a a d a o o a o do o o a a o a a a o a d a o d a d a o Sistema fotovoltaico para produção de AQS através de resistência de aquecimento No a o o o a o d a o o d d a do d o o o o ado o o a o do a da a d a o a a a od o d a a o da a a a da a o d a do a d uma string d m du o o o o a o ao u m a. a a a u m d a d mu a o a o ou d a o o umo a ua d o umo a ma ada o moa umu ado a u a m d ma a d a a um m a o um do o du o d a m a o da a. O o o d d o o o d o d a u a d um o a o o o u u o do u o u a m a a a d a u m o a do a m u a ua a umu ada a a m a u a a ma do m m mo u o ado o moa umu ado. O do m a o d d o d um d m ado a o d om da do C a a o o a a a u a a m a o a a o u am a da om da om u a o a d m a u a m o o da m ma u d u o a u a a ada a ua d o umo. modo a o u a o do ma a mu a o software om a a ada a Figura 5. A a a a o do o o d mu a o ou u om m du o o o o a o o ma odu a a d 1 a o d a o do u a a a u a a m ma a o o a do ma o a m o a ado m.1. Figura 5 Diagrama do sistema fotovoltaico para produção de AQS através de resistência de aquecimento, em teste no software Homer Sistema fotovoltaico para produção de AQS através de bomba de calor Co a am ao ma o o o a o o o o a u o a o m u u ou um moa umu ado d o ao do ma o a m o o o o m.1. ma a a do ado d uma a a a a mu a m a o a o a a dad d o a o um ou o o d moa umu ado o ua d d om a d a o o o ada. a a a o ou o moa umu ado om om a d a o A SUN Com a L o ua d d um d o om a a dad d o a a a ma am o da ua d o umo d uma om a d a o om uma o a m a d o a a d o o d do a um Co d Performance CO d. E m d a o ma a a a m a a om a d a o a a d um ma o o o a o do o a a o a a m o da m ma m Co A ada. a a a od a o a o ma o o o a o om a u o u a S ma do ado d m du o o o o a o a a d a umu ado u ado d a am o d a a o ou o om u ado d a am o o o ado S ma do ado d m du o o o o a o um o a o o ao u ado a a a a m o d om a o a a a a o d ua. do ao a o d o d u am o am d o d um Va ado E o d V o dad VEV o o ado a o d a o ou o am o a a o a o uma u a a d u o o a a u o a a ma d um d m ado d ad a a u a o a d a da o u o o a a d ada da om a d a o S ma do ado d m du o o o o a o o do o Grid- -Tie u a a a odu da a a a o a da a a o. N a o a om a d a o a a a da a a d uma omada d o da a a o a do u o ma a u a a omo uma U dad d odu o a a Au o o umo U AC uad ada o o L. 1 1 d d ou u o. 1 do ao a o da om a d a o o ada a ua a a m... d o d um Co d Performance CO d. a a d o o ou a a o o d do ao a o da m a a d a a m d a d a a a omo a u da o o d um o d d ado a a o o. A u da 110

6 U. o o am m d da d a a m d o m o ada a m o u om a d o o m ado o u o o o o do ma o a a o om o ua m d d o o. o m a a o o o a a do u a a a a a a m o da om a d a o a m ada o ma o o o a o ma a a do um d m o am o u u uma odu o d a a ma do u o umo a ua o a do o a d a o u o a a a o u a ao a o m u o a a m o a do a ado o m mo. o ou o ado a o u o d a da d ou a a a om adam Ca o a ua a umu ada o moa umu ado a a a m a u a m ma d a ma am o a a o d a o ma o o o a o od u ada a a a a m o da a a a o o da a a o a d da d a Ca o a a a o d o umo d o a d um o a o o o a a om a da dad d o ma o o o a o od a a a a o a a m o da a a da a a o du a o odo d u o m u a a a d om a d dad u o u a do m ou a a m mo d dad ad u da d d o d ao a a m o da om a d a o du a o odo o u o m u a a a d om a d dad o. modo a o u a o do ma a mu a o software om a a ada a Figura 6. Figura 6 Diagrama do sistema fotovoltaico para produção de AQS através de bomba de calor, em teste no software Homer. Co o m od a a a da Figura 6 a a a o a a o a ada a um a am o AC do a da o d ado u a m ma od a a da a a da R d E a d S o o RES. Co d ou a da a a a o d um o da am a Su o da SMA u a o a a a a d d do u ado do o o d d m o am o. N udo o o a m o o d odu o software om a a do o a ua a um u omo do d o a do a a o do a o ma a o d o mod o da am a Su o da SMA. A a a a o do o o d mu a o ou u om m du o o o o a o o ma odu a a d a o d a o do u a a a u a a m ma a o o a do ma o a m o a ado m.1. a a a a a dad d o d a a o d m du o o o o a o o ua m a

7 Powered by TCPDF ( projetos renováveis ÁGUAS QUENTES SANITÁRIAS SOLAR TÉRMICO VERSUS SOLAR FOTOVOLTAICO odu a d 1 1 a o. E a o o o d a uma a o o a d a d 1 ou a a a a odu da o ma o o o a o u o ao o umo o a o a a a om a d a o. No a o ao a a a a o da om a dad o ado o o o a o om o o o uma a string do ada d m du o ado m o mod o d o d o da am a Su o da SMA ou u a a a o om a a a ama d o d a da da string om a ama d o d ada d o SMA S 1. o a o d o d a u m mo o ma o ad uado a a o o u d o ou o uma o u o do ada om m du o o o o a o um o SMA S 1 TL 1 u a om a dad ou a a da a a o ma Sunny Design Web 2 a senta na Figura 18 da versão estendida do presente artigo. Na esente so u o o software ome est ma ue se am e ados e a de 1 de ene a e t a o es ondendo a uma a o so a de e a de 1 ta omo se ode e a na Figura 19 da versão estendida do presente artigo. 4. Estimativas orçamentais dos sistemas propostos e modo a se ode ea a uma om a a o ent e os montantes de n es t mento ne ess os a a se o ede nsta a o de ada um dos s stemas d mens onados na se o ante o e ou se a ne ess dade de se e a o a em as est mat as o amenta s ue se a esentam nas su se es se u ntes. e do ao a to de se est ma ue os ustos de m o de o a a a nsta a o de ada um dos s stemas n o d e em ons de a e mente o tou se a enas o se o ede om a a o a enas ent e os ustos o a s sem IVA dos om onentes ne ess os a a ada um dos s stemas Sistema solar térmico A uando da ea a o do d mens onamento do s stema so a t m o a e sentado ao on o da se o.1. e ou se a ne ess dade de se o ede se e o de a uns dos e ementos do s stema. Cons de ou se o d s osto em.1. na se e o dos estantes om onen tes ne ess os a a esta e e e e ote e o u to d u o os ua s se a esentam na Tabela 5 da versão estendida do presente artigo e u o usto o a se est ma ue se a de e a de Sistemas solares fotovoltaicos Nas su se es se u ntes a esentam se as est mat as o amenta s a a am os os s stemas oto o ta os o ostos na su se o Para produção de AQS por resistência Cons de ando os e ementos se e onados no o esso de d mens o namento a esentado em...1. em omo dos estantes om onen tes ne ess os a a o ede ao a aste mento e omando e ote o da es et a nsta a o e t a na Tabela 6 da versão estendida do presente artigo a esentam se os om onentes o ostos u o usto o a se est ma se de e a de Para produção de AQS por bomba de calor Cons de ando os e ementos se e onados no o esso de d mens ona mento a esentado em.... em omo dos estantes om onentes ne ess os a a o ede ao a aste mento e omando ote o e on d onamento da ene a e ada na es et a nsta a o e t a na Tabela 7 da versão estendida do presente artigo a esentam se os om onentes o ostos u o usto o a se est ma se de e a de..sunn des n e. om Aquando da seleção entre sistemas solares térmicos e fotovoltaicos, poder-se-á considerar a instalação de uma UPAC que gerará a energia necessária para abastecimento não só dos consumos elétricos de uma instalação, mas também das respetivas necessidades energéticas para preparação de AQS Na e e da est mat a o amenta n o se ons de ou o usto do Qua d o AC o ua se assume se o mesmo da nsta a o e t a da a ta o em omo do ontado d e ona e da a a em a a a menta o da om a de a o do te moa umu ado a ua se en ont a n u da no kit. Cons de ando a nda o usto de en amento da U AC om n e o de ot n a na ede o ua se undo o A t o 1. da o ta a n. 1 1 de de ane o toma o a o de a a ot n as n e o es a 1 o montante o a de n est mento toma um a o de e a de. 5. Conclusões Nos t mos anos tem se ass st do a uma tend n a ma s a entuada no de s mo dos ustos dos om onentes a a s stemas oto o ta os do ue a dos om onentes a a s stemas so a es t m os. No sent do de a a a se a nda se ust a o atua a ad ma em ue ou o a tua a ut a o de s stemas oto o ta os a a a aste e ne es s dades ene t as a a odu o de AQS o edeu se ao d mens ona mento de um s stema so a t m o e de s stemas oto o ta os a a um ed o do t o T e om a a am se os es et os ustos n a s. Cons de ando ue o usto do s stema so a t m o o osto su e o ao de am os os s stemas oto o ta os e a se o s s ue os s stemas oto o ta os se a u am om o es e onom amente ma s a o e s. o out o ado de do ao a to deste t o de s stemas se ode em en uad a omo U ACs se undo o e me on e do e o e eto Le n. 1 1 de de outu o uando a ua a ma enada no te moa u mu ado at n e o es et o a o m mo o e edente de ene a e ada e os mesmos ode ua mente a se ut ado a a a aste mento das estantes a as e t as de uma nsta a o en uanto no aso dos s ste mas so a es t m os ta n o oss e. Nestes te mos a uando da se e o ent e s stemas so a es t m os e oto o ta os ode se ons de a a nsta a o de uma U AC ue e a a ene a ne ess a a a o a aste mento n o s dos onsumos e t os de uma nsta a o mas tam m das es et as ne ess dades ene t as a a e a a o de AQS ont u ndo ass m n o s a a se o te uma e onom a de ustos uando om a ada om a a u s o de um s stema so a t m o mas tam m a a a a o o n est mento na U AC. 1 R. A u a e R. E. Coe o Manua So Te m e s o 1.11 e at o e s o.1. do so t a e La o at o Na ona de Ene a e Geo o a I.. 1 S AR o sta ne s on oto o ta modu es tt en.s e so a. om ontent u oads 1 SunF e ds S AR atas eet N R A EN. d a ed do em 1 de ma o de 1 a sun om as de Ca o ACS tt a sun.es es odu tos deta e om a a s1 a ed do em 1 de ma o de 1 So te m do LNEG an o de dados de o e to es so a es. ne. t edt o e tos a nas a ed do em 1 de ma o de 1 Cat o o ene a de a e a on A I 1 E.. Le e a e. C. Costa Cu so de Insta ado de E u amentos So a es T m os INETI T e ma Condu t t o ommon mate a s tt e s s. ast. su.edu ase ta es t n. tm a ed do em 1 de ma o de