COMUNICAÇÃO TÉCNICA Nº 172282 Certificação compulsória de aquecedores solares no Brasil: novo método de ensaio e suas consequências na classificação de eficiência dos coletores Daniel Strak Sowmy Douglas Messina Paulo José Schiavon Ara Trabalho apresentado no Congresso Brasileiro de Energia Solar, 5., 2014, Recife. A série Comunicação Técnica compreende trabalhos elaborados por técnicos do IPT, apresentados em eventos, publicados em revistas especializadas ou quando seu conteúdo apresentar relevância pública. Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo S/A - IPT Av. Prof. Almeida Prado, 532 Cidade Universitária ou Caixa Postal 0141 CEP 01064-970 São Paulo SP Brasil CEP 05508-901 Tel 11 3767 4374/4000 Fax 11 3767-4099 www.ipt.br
CERTIFICAÇÃO COMPULSÓRIA DE AQUECEDORES SOLARES NO BRASIL: NOVO MÉTODO DE ENSAIO E SUAS CONSEQUÊNCIAS NA CLASSIFICAÇÃO DE EFICIÊNCIA DOS COLETORES Daniel Setrak Sowmy Douglas Messina Paulo José Schiavon Ara Instituto de Pesquisas tecnológicas do Estado de São Paulo
IPT - Instituto de Pesquisas Tecnológicas Missão { Criar e aplicar soluções tecnológicas para aumentar a competitividade das empresas e promover a qualidade de vida. Visão { Ser instituição líder nacional e atuar internacionalmente no desenvolvimento de tecnologias avançadas. Valores { Integridade ética, probidade, isenção, competência técnica e qualidade em procedimentos de busca contínua de melhorias. Fundado em 1899, na Escola Politécnica de São Paulo.
Laboratório de Instalações Prediais Aquecimento solar térmico. Equipamentos hidráulicos. Aquecedores instantâneos e de acumulação. Equipamentos elétricos. Equipamentos à gás. Saneamento e recursos hídricos.
Agenda Contextualização Objetivo Mudanças Normativas Mudanças nos Métodos Estudo Experimental Resultados Conclusões
Agenda Contextualização Objetivo Mudanças Normativas Mudanças nos Métodos Estudo Experimental Resultados Conclusões
Contextualização Aquecimento solar térmico em expansão Europa: crescimento de mercado de 10% ao ano (2002 2012) Brasil: 7 milhões de m² instalados (previsão de 15 mi para 2015). Programas do Governo e Leis de incentivo MCMV: 183 mil sistemas na 1ª fase. SAS obrigatório na 2ª fase. Leis Solares. Ex.: Prefeitura de São Paulo. CDHU. Fonte: www.akatu.org.br
Contextualização Ferramentas regulatórias para o setor Inmetro: Programa Brasileiro de Etiquetagem em 1984. PBE Solar: implantado em 1996 (aprox. 600 modelos etiquetados). Fonte: ESTIF Fonte: Sun flower solar Fonte: Inmetro Fonte: Solar Thermal World Estados Unidos: SRCC (ISO 9806 + Software TRNSYS) Europa: Solar keymark (EN 12975 + EN 12976) Mercado Europeu: Conformité Européenne (CE)
Contextualização Etiquetagem Voluntária Desde o início do PBE Solar Certificação Compulsória A partir de julho de 2014 www.detetivedaconstrucao.com www.solarkollektor.hu peda.gov.in
Agenda Contextualização Objetivo Mudanças Normativas Mudanças nos Métodos Estudo Experimental Resultados Conclusões
Objetivo Estudar o efeito da nova regra na classificação de eficiência de coletores solares fechados.
Agenda Contextualização Objetivo Mudanças Normativas Mudanças nos Métodos Estudo Experimental Resultados Conclusões
Mudanças normativas Etiquetagem Voluntária Certificação compulsória
Mudanças normativas Etiquetagem Voluntária Certificação compulsória Eficiência: curva de 1º grau F R U L e F R (τα) η em relação a A ext η em função de (Te-Ta)/G t Eficiência: curva de 2º grau η 0, a 1 e a 2 η em relação a A abert η em função de (Tm-Ta)/G
Agenda Contextualização Objetivo Mudanças Normativas Mudanças nos Métodos Estudo Experimental Resultados Conclusões
Mudanças nos Métodos Etiquetagem Voluntária RESP/006-SOL, 04-dez-97 Portaria nº 395, 10-nov-2008 Certificação compulsória Portaria nº 352, 06-jul-2012 Portaria nº 301, 14-jun-2012 Etiquetagem de modelo Ensaios em laboratório acreditado Relatório de ensaio Autorização pelo Inmetro do uso da ENCE Certificação de 3ª parte (OCP) Processo de certificação de produto: Levantamento da linha de produção Auditoria de qualidade Ensaios e relatórios de ensaio Registro de Objeto no Inmetro
Mudanças nos Métodos Etiquetagem Voluntária Certificação compulsória Dia padrão (baseado no FSEC) Soma de η Leva em conta θ horário Usa curva para K θ Integração da curva η(x) Usa K θ fixo para 25º H=17,6 MJ/m 2 (BH-MG) x depende da aplicação
Mudanças nos Métodos Deslocamento das classes Aumento médio de + 6,1 kwh/m 2.mês Aumento não uniforme: classe A: + 3,3 kwh/m 2.mês classe E: + 11,3 kwh/m 2.mês
Agenda Contextualização Objetivo Mudanças Normativas Mudanças nos Métodos Estudo Experimental Discussão dos resultados Conclusões
Estudo Experimental Ensaios de desempenho térmico 3 coletores planos fechados 1,01 m 2-1,75 m 2-2,01 m 2 Simulador Solar IPT em São Paulo-SP
Agenda Contextualização Objetivo Mudanças Normativas Mudanças nos Métodos Estudo Experimental Resultados Conclusões
Resultados
Resultados Para as três amostras (C1, C2 e C3) Aumento na eficiência média. Aumento na PME e. Melhora na classificação?
Resultados C1, C2 e C3 mantiveram a classificação C1, C2 e C3 não mantiveram sua posição dentro da classe
Resultados C1 se manteve B e se afastou de C. C2 se manteve A e se afastou de B. C3 se manteve D mas se aproximou de E.
Resultados Houve aumento absoluto semelhante da PME e das amostras. Menor que a elevação das classes D e E. Maior que a elevação das classes A e B.
Resultados Considerando o modelo de K=1-b(1/cosθ-1) por Duffie & Beckmann: K terá menor influência no método compulsório. Mas permanece significativo.
Agenda Contextualização Objetivo Mudanças Normativas Mudanças nos Métodos Estudo Experimental Resultados Conclusões
Conclusões A transição voluntário - compulsório exigirá um esforço de adaptação do setor. Atenção com os novos parâmetros e com a forma de apresentação da eficiência. Para as amostras ensaiadas, a eficiência média se elevou em média 4,4% com a nova regra. A PMEe se elevou em média 5,7 kwh/m 2.mês, semelhante para as amostras. Os três coletores mantiveram a classificação B, A e D. A posição dentro das classes se alterou: O coletor D se aproximou 3,2 kwh/m2.mês da classe E enquanto que os coletores A e B se afastaram 4,2 e 1,8 kwh/m2.mês respectivamente das classes B e C. As classes de eficiência definidas pelo Inmetro se elevaram em média 6,1 kwh/m 2.mês, porém de forma desigual, de 3,3 kwh/m 2.mês para A até 11,3 kwh/m 2.mês para E.
Conclusões Se a tendência for elevar a PMEe na mesma proporção independente da classe atual, a nova regra trará consequências para coletores atualmente menos eficientes (D e E), pois essas faixas tiveram maior elevação que a elevação da PMEe obtida nos ensaios. Além disso, se for mantida a tendência dos ensaios, a nova regra poderá ser importante para coletores atualmente mais eficientes (A e B), pois essas faixas tiveram menor elevação que a elevação da PMEe obtida nos ensaios. Coletores B próximos de A estarão sujeitos à melhora na classificação, coletores D e E próximos dos limites inferiores de sua classe estarão sujeitos à queda na classificação. Por fim, atenção especial ao K. Embora tenha menos influência (3 vezes menos) no resultado, continua sendo significativo para o PMEe: uma elevação média de 0,2 em b reduziu em média 1,6 kwh/m 2.mês a PMEe dos coletores.
Conclusões É difícil prever a nova classificação, sem que efetivamente um novo ensaio seja realizado. É possível que um coletor mantenha, reduza ou até eleve sua classe de eficiência conforme sua classificação atual e conforme sua posição dentro da classe.
OBRIGADO! www.ipt.br Daniel Setrak Sowmy dss@ipt.br Douglas Messina dmessina@ipt.br Paulo José Schiavon Ara pauloara@ipt.br