Nova Geração de Sistemas Solares TérmicosT (New Generation of Solar Thermal Systems) NEGST Projecto Europeu (VI Programa Quadro) Maria João Carvalho Investigadora INETI Objectivo: Introdução de sistemas solares térmicos mais económicos no mercado, principalmente para aquecimento de água e/ou aquecimento e arrefecimento ambiente, de modo a contribuir para Plano de Acção da União Europeia relativo à redução de emissões de CO2 e ao fornecimento de energia, de forma económica, recorrendo a fontes renováveis.
Para atingir os objectivos do projecto criou-se um consórcio de peritos no campo da energia solar térmica que inclui investigadores e laboratórios de ensaio, assim como participantes da indústria de vários países da Europa. ITW, Alemanha Coordenador SPF, Suiça coordenador WP1 ARSENAL research, Austria coordenador WP2 TNO, Holanda SP, Suécia ENEA, Itália coordenador WP5 CSTB, França ESTIF coordenador WP4 INTA, Espanha INETI, Portugal SERC, Suécia NCSR DEMOKRITOS, Grécia UNI KASSEL, Alemanha Ecofys, Holanda AEE INTEC, Austria coordenador WP3 UIO, Noruega POLIMI, Itália BYG.DTU, Dinamarca Organização de tarefas no projecto:
WP1 - Nova geração de sistemas solares térmicos 1. Levantamento em cada país das tecnologias actualmente existentes Tipos de sistemas mais comuns (AQS e AA) Identificação de Novas Concepções de Sistemas Solares Térmicos (com o objectivo de quebrar barreiras à utilização do solar térmico) e que possam constituir uma nova geração de sistemas solares térmicos 2. Avaliação teórica das concepções mais promissores e elaboração de relatório desta avaliação. 3. Organização de Workshops para transferência de conhecimento 4. Elaboração de guia de concepção e instalação dos sistemas seleccionados 5. Avaliação de alguns destes sistemas em funcionamento normal ( on-site ) WP1 - Nova geração de sistemas solares térmicos Conceito muito interessante (Clima Português): Aquecimento e arrefecimento ambiente com sistemas de arrefecimento de baixa potência assistidos por colectores solares Ainda em fase de investigação. Necessidade de solução de alguns problemas tecnológicos Introdução do conceito de aquecimento ambiente com colectores solares para países do Sul da Europa Problema: necessidade de dissipar a energia extra na estação quente Soluções possíveis: utilização em piscinas
WP1 - Nova geração de sistemas solares térmicos Sistemas solares para: AQS (águas quentes sanitárias), AA (Aquecimento Ambiente) no período de inverno (6 meses) e AP (Aquecimento Piscina) no período de Verão (6 meses) - Boa adequação às aplicações em habitações unifamiliares Existem já alguns exemplos (empresas VAJRA; AoSol; outros) WP1 - Nova geração de sistemas solares térmicos Estudo teórico com base no programa TSol : Estudo efectuado considerando chão radiante Sistema utilizando dois depósito: um para AQS e um para AA; AP directo do campo de colectores Sistema utilizando combi-store (AQS e AA); AP directo do campo de colectores
WP1 - Nova geração de sistemas solares térmicos Alguns resultados preliminares : ano 14 12 10 8 6 4 2 Gáz Natural 0 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 Custo ( /m3) Sistema em avaliação (AQS, AA, AP) ref - 500 /m2 ref - 750 /m2 aval - 500 /m2 aval -750 /m2 ano Sistema de referência (apenas AQS) Gáz Propano ref - 500 /m2 ref - 750 /m2 14 12 aval - 500 /m2 aval - 750 /m2 10 8 6 4 2 0 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 3 3.1 Custo ( /m3) WP2 - Concepções standard de sistemas solares (de grande dimensão) 1. Levantamento das práticas de planeamento, instalação e comercialização de grandes sistemas solares nos diferentes países da Europa; 2. Realização de um inquérito sobre sistemas de grande dimensão de aquecimento e arrefecimento; 3. Marketing e financiamento 1. Aspectos contratuais 2. Métodos de monitorização 4. Desenvolvimento de concepções normalizadas para este tipo de sistemas
WP2 - Concepções standard de sistemas solares Instalações Solares para Aquecimento de Água e/ou Aquecimento Ambiente (de tipo colectivo) TorreVerde_TironeNunes WP2 - Concepções standard de sistemas solares Fonte: Christian Buchbauer (Arsenal)
Fonte: Christian Buchbauer (Arsenal) WP2 - Concepções standard de sistemas solares Exemplo 3: rede COBERTURA T3 T3a T5 T3b T3c PISO 4 T3 T3a T5 T3b T3c PISO 3 T3 T3a T5 T3b T3c PISO 2 T3 T3a T5 T3b T3c PISO 1 PISO 0 P m m3 3 Td PISO -1 BLOCO A BLOCO B BLOCO C PISO -2 Fonte: INETI (DER)
WP3 Integração em edifícios 1. Levantamento de regulamentos, regras de arte, etc existentes em diferentes países. 2. Levantamento, através de contacto com projectistas, instaladores, outros técnicos com intervenção na promoção do solar térmico para identificar possíveis barreiras à integração dos colectores solares em edifícios. 3. Organizar Worshops sobre este tema promovendo uma maior divulgação da instalação de sistemas solares térmicos em edifícios. WP3 Integração em edifícios Rigidez da construção - exemplo: montagem no edifício, fachada de vidro, tamanho e espessura? Risco de incêndio - isolamento do colector, classificação quanto a risco de incêndios dos materiais do colector..? Problemas de ruído - a integração de colectores em edifícios pode provocar níveis de ruído acima dos permitidos? Danos na construção - a integração de colectores em edifícios pode provocar enfraquecimento dos componentes do edifício ou parte da construção do mesmo? Requisitos térmicos - integração de colectores em edifícios pode pôr em causa as normas actualmente existentes para a eficiênca energética dos edifícios? Penetração de chuva e humidade - existem alguns problemas relativos à penetração de humidade no interior do edifício? Materiais com problemáticos sdo ponto de vista ambiental - existem problemas para satisfazer requisitos ambientais? Caso conheçam situações em que a integração dos colectores em edifícios foi complexa, difícil, gostaria que me indicassem esses casos.
WP3 Integração em edifícios Exemplos em Portugal Edifício sede do Centro de Operações da BRISA em Carcavelos 663,3 m 2 de colectores Climatização Chiller de Absorção, efeito simples, LiBr Edifício Solar XXI - DER - INETI (financiamento Programa PRIME) WP3 Integração em edifícios Stanz, Austria (2003) AQS e AA 150 m 2 colectores integrados na fachada 3x2000 l depósito de armazenamento 500 m 2 Chão Radiante
WP3 Integração em edifícios Vorarlberg, Austria AQS e AA 67 m 2 colectores integrados na fachada WP3 Integração em edifícios Konstanz, Alemanha (2002) AQS e AA 140 m 2 colectores integrados na fachada
WP4 Nova geração de normas Pretende-se identificar aspectos em que a Normalização contribua para uma melhor penetração no mercado de novos sistemas solares térmicos. 1. Colectores 2. Depósitos 3. Controladores 4. Combisystems 5. Sistemas de arrefecimento solar 6. Desalinização 7. Fluidos térmicos 8. LCA (Análise de ciclo de vida) 9. Conversão de m² para potência e energia (para utilização em estatísticas de mercado) WP4 Nova geração de normas Conversão de m² para potência e energia (para utilização em estatísticas de mercado) Para converter m² em potência (máxima instalada): Utilizar o valor 700 W/m² para qualquer tipo de colector Apresentação de Jan-Erik Nielsen, ESTIF (2ªReunião Projecto NEGST)
WP5 Aplicações avançadas 1. Arrefecimento solar 2. Desalinisação Elaboração de relatório do estado da arte Avaliação do interesse na penertração do Solar Térmico no mercado Para mais informação sobre o projecto sugiro a consulta da página: www.swt-technologie.de technologie.de/html/negst.html Sugestões sobre os temas em desenvolvimento no projecto: mjoao.carvalho@ineti.pt