Piscinas Aquecimento Solar
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Colectores Solares para
Aquecimento de guaPavilhes Desportivos e Piscinas
Fundos Estruturais
Iniciativa promovida e financiada por
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Colectores Solares para
Aquecimento de guaPavilhes Desportivos e Piscinas
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TTULOColectores Solares para Aquecimento de guaPavilhes Desportivos e Piscinas
EDIODGGE / IP-AQSpP
DESIGN
2 & 3 D, Design e Produo, Lda.
IMPRESSOTipografia Peres
TIRAGEM30 000 exemplares
ISBN972-8268-28-9
DEPSITO LEGAL???????????????
Lisboa, Abril 2004 (2 edio)
Publicao Gratuita
Para mais informaes:
www.aguaquentesolar.com
Edio financiada por
Ficha Tcnica
Fundos Estruturais
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Iniciativa Pblica AQSpP
1. A Problemtica do Aquecimento de gua
2. Colectores Solares para Aquecimento de gua
2.1. Tipologias de Sistemas2.2. Principais Componentes dos Sistemas
2.3. Funcionamento de um Sistema de Colectores Solares
2.4. Sistema de Apoio
3. Segurana de Instalaes
3.1. Sistema de Fixao
3.2. Proteco contra Congelao e Sobre-aquecimento
3.3. Proteco contra Contaminao da gua de Utilizao
4. Exemplo
5. Potencial de Aplicao
6. Financiamento
7. Concluses/Recomendaes
8. Manuteno Preventiva em Sistemas Solar Activos
Anexo
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ndice
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Em finais de 2001, atravs da Resoluo do Conselho de
Ministros n 154/2001, de 19 de Outubro, foi lanado o pro-
grama Eficincia Energtica e Energias Endgenas, Programa
E4, o qual rene um conjunto de medidas para melhorar a efi-
cincia energtica e o aproveitamento das energias renovveis
em Portugal, entre as quais a promoo do recurso a colectores
solares para aquecimento de gua, quer nos sectores residencial
e servios, quer na indstria: programa gua Quente Solar para
Portugal (AQSpP).
Para implementar este programa e aumentar a contribuio dos
colectores solares para aquecimento de gua, o POE - Programa
Operacional da Economia, actual PRIME - Programa de
Incentivos Modernizao da Economia, aprovou a iniciativa
pblica IP-AQSpP promovida pela Direco Geral de Geologia eEnergia (DGGE), potenciando sinergias entre vrias instituies
com vista sua concretizao: a Agncia para a Energia
(ADENE), o Instituto Nacional de Engenharia, Tecnologia e
Inovao (INETI), a Sociedade Portuguesa de Energia Solar
(SPES) e a Associao Portuguesa da Indstria Solar (APISOLAR).
O objectivo especfico do sub-programa AQSpP a criao de
um mercado auto-sustentvel de energia solar, com nfase na
vertente "Garantia da Qualidade", de cerca de 150 000 m2 decolectores por ano, que poder conduzir a uma meta da ordem
de 1 milho de m2 de colectores instalados e operacionais at 2010.
Esta brochura pretende servir como guia de informao bsica
para os tcnicos e gestores das Cmaras Municipais e de outras
instituies ligadas ao desporto e ao ensino, que de alguma
forma estejam envolvidos quer na gesto quer na promoo,
concepo e realizao de projectos de recintos desportivos, no
sentido de considerarem a alternativa "colector solar" como uma
das solues viveis aquando da seleco dos equipamentos de
converso de energia.
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Iniciativa Pblica AQSpP
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1. A Problemtica do
Aquecimento de gua
No conjunto dos equipamentos sociais, entendidos como centros
de servio aos cidados, importante destacar as piscinas, os
pavilhes desportivos, os albergues e os centros escolares, infra-
estruturas que representam uma importante mais valia para os
muncipes, na medida em que proporcionam um acrscimo na
qualidade de vida daqueles que as procuram quer para puro lazer
como para prtica de desporto ou mesmo para fins teraputicos.
No entanto, a este tipo de instalaes est geralmente associado
um elevado custo de explorao e manuteno, devido, em
grande parte, a considerveis consumos de energia e de gua.
So de destacar quatro factores decisivos que esto na origem
deste problema:
1- Falta de preocupaes de eficincia e de conservao de energiana concepo dos edifcios e dos sistemas de apoio energticos;
2- Elevadas necessidades de calor para aquecer grandes volumes
de ar e/ou gua durante todo o ano;
3- Elevada taxa de ocupao dos recintos;
4- Falta de preocupao e hbitos de poupana de energia e de
gua pelos utilizadores.
A seleco de caldeiras como equipamentos de apoio energtico
a estes edifcios tem sido a primeira e talvez a nica opo con-
siderada durante a concepo dos projectos, o que, partida,
condiciona a introduo de solues alternativas e contribui
para que os custos de explorao sejam difceis de controlar.
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Esta situao tem provocado grandes dificuldades de ordem
prtica na gesto destes equipamentos. Do ponto de vista estri-
tamente econmico, as piscinas e os pavilhes municipais no
so lucrativos, podendo dizer-se mesmo que representam umcentro de custo permanente para as autarquias, clubes desporti-
vos, escolas, etc. Na melhor das hipteses, as receitas de uti-
lizao podero cobrir parte das despesas de explorao.
Geralmente, a maior fatia da despesa est na factura energti-
ca, sendo por isso vital a sua reduo com vista a assegurar o
funcionamento pleno e contnuo daquele tipo de infra-estruturas.
Na realidade, em muitos casos, os elevados custos de explorao
causam adiamentos sistemticos das obras de manuteno. Coma introduo no projecto de preocupaes de utilizao racional
de energia, URE, nomeadamente do solar trmico passivo e activo,
pode conceber-se um cenrio de redues significativas nos custos
de explorao, libertando verbas para manuteno e, consequen-
temente, garantindo maior tempo de vida til aos equipamentos.
Existem outras medidas de racionalizao de consumos de ener-
gia, relacionadas com a produo, distribuio e consumo de
gua quente que devem ser adoptadas com o objectivo de redu-
zir os custos de explorao destes equipamentos:
Figura 1 - Esquema Unifilar
Tpico de Aquecimento de gua
de Piscina e Produo de AQS
1 - Caldeira
2 - Queimador
3 - Depsito de acumulao de AQS
4 - Permutador de calor (Depsito AQS / Caldeira)
5/6 - Unidade de tratamento de ar
7 - Vaso de expanso
8 - Bombas circuladoras
9 - Permutador de calor (Piscina / Caldeira)
10 - Misturadora
11 - Vlvula de 3 vias electrocomandada
12 - Vlvula de segurana
13 - Dreno
14 - Grupo de enchimento
15 - Vlvula de anti-retorno
F - Filtros
12
3
4
5
6
78
9
10
11
12
13
1415
Piscina
Rede
F F
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- Afinao peridica de queimadores das caldeiras;
- Instalao de bombas circuladoras de maior eficincia energtica,
incluindo de caudal varivel;
- Colocao de isolamento trmico eficaz em toda a rede tubagem
de gua quente;- Instalao de chuveiros com temporizadores e ou mistudoras;
- Instalao de relgios (timers) nas circuladoras do anel de retorno;
- Instalao de quebra ventos para piscinas ao ar l ivre;
- Instalao de cobertura do plano de gua nas piscinas.
No caso concreto de piscinas aquecidas, a ltima medida apon-
tada merece algum destaque por ser a mais promissora numa
relao investimento/proveito e talvez a menos adoptada.
Acresce que nestes equipamentos, o dimensionamento e a seleco
dos aparelhos de aquecimento de gua, incluindo colectores
solares, esto directamente ligados a utilizao ou no de
coberturas do plano de gua. A instalao de cobertura do
plano de gua uma medida com um perodo de retorno muito
reduzido, que deve ser uma regra a adopta r, sem excepo, nos
projectos de piscinas aquecidas.
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Figura 2 - Piscina com
Cobertura do Plano de gua
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A gua das piscinas perde energia por vrias vias, mas as per-
das por evaporao so, sem dvida, as mais significativas,
representando cerca de 70%1 do total. Com efeito, a gua em
evaporao transporta quantidades de energia considerveis,
sendo por isso aconselhvel adoptar uma estratgia que minimizea evaporao (em que se salienta a cobertura do plano de
gua). As restantes perdas so, comparativamente, bastante
inferiores. Torna-se assim absolutamente recomendvel a colo-
cao da cobertura nos perodos em que a piscina no est em
servio, uma vez que se trata da medida mais eficiente e mais
simples de implementar para dar resposta factura energtica.
A introduo da cobertura do plano de gua no s transforma
o tanque da piscina num reservatrio de energia, permitindo
atingir poupanas que variam entre 10% e 40% para piscinas
cobertas, como reduz o tempo de funcionamento dos equipa-
mentos electro-mecnicos de tratamento de ar e, consequente-
mente, a energia elctrica por eles consumida.
8
Figura 3 - Perdas de Energia
nas Piscinas
Piscinas Cobertas Piscinas ao Ar Livre
1Energy Smart Management,
Pool Covers RSPEC!,
EE-531 U. S. Department of Energy.
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De facto, ao reduzir as perdas por evaporao, as necessidades
de renovao de ar, atravs da ventilao mecnica (forada),
para desumidificao, sero inferiores, resultando numa impor-
tante poupana de energia.
Para alm da poupana energtica, a utilizao da cobertura do
plano de gua conduz ainda a benefcios adicionais como a
reduo das necessidades de reposio de gua, e uma utilizao
mais racional dos aditivos qumicos nos processos de tratamento.
Em alguns meses de Vero, de temperatura e radiao mais elevadas,
a combinao entre a utilizao da cobertura do plano de gua e o
aproveitamento da energia solar poder anular o funcionamento do
sistema de apoio de aquecimento de gua em piscinas cobertas.
A seleco do tipo de cobertura determinada essencialmente
por consideraes de investimento inicial, durabilidade, modo
de funcionamento e fiabilidade operacional. Para que seja ver-
dadeiramente eficaz, a colocao deste acessrio requer um
manuseamento cuidadoso por parte dos operadores de modo a
evitar a ocorrncia de acidentes (diminuio no tempo de vida
do material), mas, fundamentalmente, para que no se acumuleparte da gua no seu topo, provocando o efeito inverso do pre-
tendido, isto , um maior arrefecimento da gua. O custo tpico
da cobertura do plano de gua varia entre 30,00 a 60,00 euros/m2
do plano de gua.
Embora este documento se destine essencialmente a promover a ut i-
lizao de colectores solares para aquecimento de gua em pa-
vilhes desportivos e piscinas, esta mesma soluo pode ser apli-
cada a outros equipamentos em que h tambm consumos signifi-cativos de guas quentes sanitrias. Referem-se nomeadamente
edifcios de apoio a estaleiros municipais (balnerios e cozinhas),
albergues, centros escolares ou desportivos e ainda casas de repou-
so que, embora no estando sob tutela directa das autarquias,
acabam por beneficiar de um acompanhamento especial destas que
muitas vezes se traduz em apoios substanciais a estas instituies de
solidariedade ou de utilidade pblica. Portanto, o contedo tcnico
desta brochura tambm dirigido a todas estas utilizaes, que, no
essencial, em nada diferem dos pavilhes desportivos que foramidentificados como um dos principais objectivos desta brochura.
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2. Colectores Solares para
Aquecimento de gua
Figura 4 - Sistema Solar Trmico
- Esquema Unifilar Tpico para a
Produo de AQS
1 - Colector solar trmico
2 - Depsito de acumulao
3 - Permutador de calor externo
4 - Vaso de expanso
5 - Bomba circuladora
6 - Vlvula de segurana
7 - Manmetro de presso
8 - Sonda de temperatura (fria)
9 - Sonda de temperatura (quente)
10 - Sonda de temperatura (retorno)11 - Vlvula de reteno
12 - Dreno
13 - Purgador de ar
CD - Comando diferencial
A utilizao de colectores solares em piscinas e pavilhes des-
portivos, transforma as autarquias em pequenos produtores de
energia, reduzindo a sua dependncia, mas permitindo-lhes,
sobretudo, reduzir as respectivas despesas de explorao e
manuteno. Neste tipo de equipamentos, a disponibilidade de
espao para instalao dos colectores solares no constitui, de
uma forma geral, um obstculo (coberturas amplas e existncia
de terrenos contguos).
2.1 Tipologias de Sistemas
Os colectores solares podem ter duas aplicaes distintas:
- Produo de guas quentes sanitrias (AQS);
- Aquecimento da gua da piscina.
Produo de guas quentes sanitriasNa figura 4 apresentam-se os principais componentes que inte-
gram um sistema solar trmico activo, destacando-se os colecto-
res, o depsito de acumulao e o permutador. So referenciados
o circuito primrio onde circula o fluido de transferncia de calor
e o secundrio por onde circula a gua que se pretende aquecer.
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AQSAPOIO
REDE
34
CD
CAPTAO
CIRCUITO PRIMRIO CIRCUITO SECUNDRIO
ARMAZENAMENTO
5 5
6
6
6
6
7
8
9
10 1111
12
13
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Como princpio bsico, as instalaes solares para produo de
AQS so geralmente dimensionadas para satisfazer uma parte
das necessidades de energia trmica, com especial ateno para
o ms de maior insolao, altura em que no deve haver excesso
de energia captada. Nos restantes meses, haver necessidade dealguma energia convencional de apoio.
O custo destes sistemas varia tipicamente entre 300,00 a
700,00 euros/m2 de colector solar instalado, em consonncia
com a dimenso e complexidade do campo de colectores.
Aquecimento de gua da piscinaNesta aplicao, o tanque da piscina funciona como reservatrio
de acumulao de energia e, por outro lado, a temperatura de
gua muito mais baixa do que na aplicao AQS, tipicamente
24 a 28 C2.
A figura 5 apresenta um esquema da forma como captada a
energia no caso das piscinas. Destacam-se os colectores e o per-
mutador externo de calor.
Como regra orientadora admite-se a utilizao de uma rea decaptao de colectores solares entre 40 a 70% da superfcie do
plano de gua quando se utilizam colectores com cobertura em
vidro e at 75% no caso dos colectores sem cobertura.
O custo tpico de sistemas com colectores sem cobertura varia
entre 100,00 a 300,00 euros/m2, em consonncia com a
dimenso e complexidade do campo dos colectores.
Figura 5 - Sistema Solar
Trmico - Esquema Unifilar
Tpico para Aquecimento de
gua da Piscina
11
1 - Colector solar trmico
3 - Permutador de calor externo
4 - Vaso de expanso
5 - Bomba circuladora
6 - Vlvula de segurana
7 - Manmetro de presso
8 - Sonda de temperatura (fria)
9 - Sonda de temperatura (quente)
10 - Sonda de temperatura (retorno)
11 - Vlvula de reteno12 - Vlvula de 3 vias electro-comandada
13 - Purgador de ar
14 - Torneira de corte
15 - Dreno
CD - Comando diferencial
2Directiva CNQ 23/93 A quali-
dade das piscinas de uso pblico,
Instituto do Desporto de Portugal.
1 APOIO
FILTRO
PISCINA
3
4
CD
5
6
7
8
9
10
14
11 51115
13
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2.2 Principa is Componentes dosSistemas
Colector solar
O colector solar sem dvida o componente central e de maiorpeso econmico numa instalao de captao de energia solar
para aquecimento de gua. Trata-se de um dispositivo capaz de
captar a radiao solar e transferir a energia a um fludo de trans-
ferncia, que geralmente gua mas pode ser tambm um leo
ou outro fluido, dependendo da temperatura de funcionamento do
sistema. Para as aplicaes a que se refere este documento, aque-
cimento da gua de piscinas e produo de guas quentes
sanitrias, podem ser utilizados quatro tipos de colectores:
Colector sem cobertura (s para piscinas que s fun-cionem no Vero)Estes colectores consistem basicamente em tubos de plstico
(propileno, policarbonato ou polivinil), colocados em forma de
esteira e unidos por dois tubos de maior dimetro nas partes
inferior e superior (figura 6).
Para piscinas exteriores, cuja utilizao normalmente ocorre deMaio a Setembro, os colectores a utilizar numa instalao solar
sero preferencialmente os colectores de borracha sem cobertura.
A utilizao destes colectores permite a circulao directa da
gua da piscina pelos mesmos. Em termos econmicos, so mais
acessveis do que os colectores com cobertura, embora o tempo
de retorno do investimento seja bastante similar, pois tm menor
eficincia e exigida uma maior rea de captao.
12
Figura 6 - Colector sem
Cobertura
1 - Tubos verticais
2 - Tubos de distribuio
Exemplo de corte transversal
1
2
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De salientar que a utilizao de colectores sem cobertura tornanecessrio que sejam colocados num local onde estes estejam
abrigados do vento j que so particularmente sensveis a velo-
cidades do vento superiores a 1 m/s, que conduzem a uma dimi-
nuio drstica do seu rendimento.
Para alm desse aspecto as temperaturas baixas do ar exterior no
Inverno tornam igualmente inadequada a utilizao destes colec-
tores para o aquecimento de gua de piscinas cobertas no
Inverno, situao em que se justifica a utilizao de colectores
com cobertura.
Colector de placa e tubos com coberturaTrata-se do colector mais convencional, constitudo por uma
superfcie absorsora, fixada numa caixa estanque, com uma
cobertura transparente, geralmente de vidro, que devido ao efei-
to de estufa, reduz as perdas trmicas. O isolamento trmico da
parte posterior da caixa tambm contribui para minimizar as perdas.Este tipo de colector solar pode funcionar eficientemente duran-
te todo o ano.
Com a placa absorsora pintada de negro-mate atingem-se tem-
peraturas mximas de funcionamento da ordem dos 50C (tem-
peratura habitual de utilizao da gua quente), com bom ren-
dimento (cerca de 50%).
Figura 7 - Colector de Placa
e Tubos com Cobertura
13
1 - Caixa metlica
2 - Superfcie absorsora
3 - Cobertura transparente
4 - Tubos de cobre
5 - Isolamento trmico
1
1
3
3
2
2
4
45
5
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Com os chamados recobrimentos selectivos podem conseguir-se,
ainda com bom rendimento, temperaturas de 60 a 70C redu-
zindo as perdas calorficas por radiao. Estes revestimentos da
placa absorsora obtm-se atravs de um tratamento electro-qui-
mico ou de uma pulverizao catdica que confere placa pro-priedades pticas que reduzem a emisso da radiao infraver-
melha, mantendo a sua capacidade de absoro to boa como
a da tinta negra.
Este tipo de colectores, quando aplicados em piscinas, obriga
utilizao de sistemas indirectos, pelo facto de os materiais uti-
lizados no serem compatveis com o cloro contido na gua da
piscina. Daqui resulta a necessidade da introduo de um per-
mutador de calor, entre o circuito dos colectores e o circuito de
gua da piscina.
Colector do tipo CPCNo mercado nacional comercializa-se um outro tipo de colector,
do tipo CPC ("compound parabolic concentrator"), vocacionado
para utilizao a temperatura mais elevadas (
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Por cima de cada reflector colocada uma alheta (superfcie
absorsora) em contacto com o tubo por onde circula o fluido a
aquecer.
Tubo de vcuoPara obter temperaturas de funcionamento ligeiramente superio-
res (40%).
Figura 9 - Colector de Vcuo
1 - Tubo de vidro
2 - Alheta
3 - Tubo de cobre
4 - Isolamento
5 - Suporte
6 - Proteco de borracha
7 - Vcuo
1 1
33
2
2
4
4
6
7
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A escolha do colector a utilizar passa ainda por consideraes
de natureza econmica, j que os colectores mais sofisticados
so normalmente mais caros.
Instalao de colectoresA colocao dos colectores deve obedecer s seguintes regras:
- Orientao a Sul, ou prximo do Sul (+/ 10);- Incl inao prxima do valor de latitude (produo de AQS e
aquecimento de gua de piscinas cobertas todo o ano); 10-15
a menos para piscinas s abertas no Vero;
- Local livre de sombras ao longo de todo o ano;
- Fcil acesso para l impeza, vistoria e reparao.
Embora o ideal seja a orientao a Sul, pequenos desvios (10) no
afectam praticamente o rendimento e a energia trmica til forne-
cida pelo sistema solar, sendo at por vezes preferveis por questesde harmonia esttica. Desvios de orientao e inclinao superiores
devero ser compensados aumentando a rea de captao.
Ligao entre os colectoresComo se mostra esquematicamente na figura 11, os colectores
podem estar ligados nas configuraes paralelo, paralelo de
canais, srie e ainda combinaes de todas elas. Qualquer
opo de ligao tem que ter em considerao as caractersticas
hidrulicas do circuito (no introduzir perdas de cargas desne-cessrias e tentar que sejam semelhantes em todos os circuitos
Figura 10 - Temperatura deFuncionamento dos Colectores
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Figura 11 - Ligaoentre Colectores
para que o caudal seja idntico em todas as filas) e as caracte-
rsticas trmicas (a temperatura de sada nos colectores ou baterias
simtricas no devem registar diferenas significativas).
Outros componentesPermutador - dispositivo onde se d a transferncia do calor do
circuito primrio para o circuito secundrio.
Vaso de expanso - permite absorver as variaes de presso,
num circuito fechado, produzidas pelas variaes de temperatura
do fluido de transferncia. Pode ser aberto ou fechado, depen-
dendo da sua exposio ou no ao ar ambiente.
Bomba circuladora assegura a circulao do fludo nos cir-
cuitos primrio e secundrio. Ela deve ser dimensionada de
acordo com as perdas de carga globais dos circuitos, sem potn-cia excessiva.
Purgador de ar - permite a sada do ar acumulado ao longo do
circuito e pode ser manual ou automtico. A sua utilizao nas
instalaes solares indispensvel sendo recomendado um para
cada quatro colectores.
Controlo diferencial - controla o funcionamento da bomba em
funo da diferena de temperatura entre o campo dos colectorese o depsito solar. O termostato deve activar a bomba sempre
Ligao em Paralelo
Ligao em Paralelo de Canais Ligao em Paralelo - Srie
Ligao em Srie
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que a temperatura sada do campo dos colectores exceda o
valor T in (temperatura na parte inferior do depsito mais um
pequeno incremento para a estabilidade de operao e para
assegurar que a temperatura de sada do colector exceda os
gastos parasitrios da bomba circuladora).
Isolamento - muitas vezes menosprezado em instalaes solares,
a sua inexistncia pode ser crtica para o funcionamento de uma
instalao. O isolamento deve ser de baixa condutividade trmica
e baixo custo. Deve tambm suportar a mais alta temperatura de
funcionamento possvel e, caso aplicado no exterior, deve ser
protegido mecanicamente e contra a incidncia de radiaes
ultravioletas.
2.3 Funcionamento de um Sistema deColectores Solares
O funcionamento do sistema solar baseado na comparao
das temperaturas sada do campo dos colectores e no ponto
mais frio do depsito ou da piscina. Da comparao entre estas
temperaturas resulta um diferencial que dever permitir o arran-que ou a paragem da bomba circuladora, que por sua vez faz
movimentar o fluido trmico no interior do circuito primrio, do
qual faz parte um permutador de calor que permite a transfern-
cia de energia disponvel, do campo dos colectores para a gua
da piscina, se for esse o caso, ou para a gua do depsito acu-
mulador no caso de AQS.
Nas situaes em que a mesma instalao solar serve para pro-
duo de guas quentes sanitrias e aquecimento da gua dapiscina, a prioridade de abastecimento deve ser dada piscina,
pois trata-se do ponto de armazenamento a menor temperatura
(temperatura recomendada de 24 a 28C contra cerca de 60 C
no depsito de acumulao). Assim que a temperatura da gua
da piscina atinge o valor desejado, o sistema passa a abastecer
o depsito de acumulao.
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2.4 Sistema de Apoio
Nos meses de menor insolao, o abastecimento de uma parte
da energia trmica necessria ser assegurado atravs de siste-
mas de apoio (caldeiras, termo-acumuladores, ou outros).
No entanto, importa referir alguns aspectos importantes relacio-
nados com a utilizao de sistemas de apoio:
- Um sis tema solar com apoio convencional deve sempre dar
prioridade ao sol. Isso significa que, se possvel, o apoio deve
ficar em srie com o sistema solar (figuras 4 e 5);
- Quando o sistema solar dispuser de um apoio elctrico com-
plementar inserido no depsito solar, este deve ser colocado
a 2/3 da altura e d ispor de um dispositivo que permita impe-
dir o funcionamento do sistema de apoio durante o perodo
diurno (figura 12);
- Se for usado um termo-acumulador (a gs ou elctrico), deve
ser colocado em srie com o sistema solar de forma a respeitar
a referida prioridade ao sol.Figura 12 - Depsito Solar
com Apoio Incorporado
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REDE
APOIO
SISTEMA SOLAR
DRENO
AQS
VLVULA DESEGURANA
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3.1 Sistema de Fixao
Os colectores solares devem ser cuidadosamente fixados a uma
estrutura resistente para evitar que se soltem ou caiam devido ao
vento, neve, sismos ou outras causas; em especial devem ser
devidamente consideradas as presses do vento sobre as super-
fcies superior e inferior dos colectores.
Os sistemas de fixao devem ser periodicamente inspecciona-
dos por tcnicos especializados.
A concepo e instalao da estrutura e todo o sistema de
fixao de colectores dever permitir as necessrias dilataes
trmicas, sem cedncias de carga que possam afectar a integri-
dade dos colectores e do circuito hidrulico.
Durante a instalao da estrutura de fixao indispensvel
assegurar as condies de impermeabilidade e de escoamento
das guas, em particular nos locais de atravessamento de cober-
turas pelas tubagens de circulao do fludo de transferncia e
pelos suportes.
A fixao deve ser de acordo com o estipulado no Regulamento
de Segurana e Aces em Estruturas de Edifcios e Pontes, defi-nido pelo Decreto-Lei 235/83 de 31 de Maio de 1983.
A nvel europeu existe uma pr-norma ENV 1991-2-4 (Maio de
1995) em que se refere o Regulamento acima referido, mas pelo
facto de no haver legislao comunitria transposta para
Portugal, o regulamento a aplicar o Decreto-Lei 235/83.
20
3. Segurana de Instalaes
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3.2 Proteco contra Congelao eSobre-aquecimento
Os colectores solares e toda a rede de tubagem que constitui
parte integrante do sistema solar devem ser concebidos para evi-tar danos causados pela congelao e ou sobre-aquecimento.
Baixas temperaturas durante perodos da inexistncia de
radiao solar podem resultar em temperaturas inferiores a 0C,
mesmo com temperaturas ambientes mais elevadas, devido
radiao para o cu em noites de cu limpo e sem vento. Por
outro lado, se no existir utilizao de energia durante perodos
de alta insolao, a temperatura do fluido de circulao pode
exceder os 100C.
A congelao nocturna pode ser evitada adoptando uma das
quatro medidas seguintes:
- Utilizao de anti-congelantes no circuito primrio do sistema
solar nomeadamente, misturas etileno-glicol/gua ou propi-
leno-glicol/gua, caso em que passa a ser exigido o recurso
a permutador de dupla barreira, de acordo com a norma de
segurana - NP 1803;
- Circulao de gua mais quente nos colectores, a partir do
depsito de acumulao;
- Recolha do fluido para um reservatrio sempre que o sistema
pra; o que acontece nos pases onde proibida a utiliza -
o de anti-congelante por razes de segurana;
- Util izao de colectores e rede tubagem capazes de sustentarcongelao ocasional atravs de dilatao.
Na ausncia de consumo, situao que se verifica frequentemente
nos equipamentos municipais que so encerrados durante o ms
de Agosto, por coincidncia, o ms de maior disponibilidade de
radiao solar, o circuito primrio do sistema solar poder entrar
em ebulio, embora a temperatura de ebulio dependa da
presso do circuito. Havendo ebulio, o vapor ser expelido
pelos purgadores de ar e indispensvel que estes possam fun-cionar a temperaturas elevadas (a 4 bar, a gua ferve a 133,5C).
21
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Comeam a aparecer sistemas com dispositivos de segurana para
sobreaquecimento, quer com vlvulas que descarregam gua do
depsito se atingir uma temperatura mxima, permitindo a entrada
de guia fria da rede de arrefecimento, quer com sistemas de
dissipao de calor do depsito (sem perda de gua). A reduoda temperatura do depsito, controla a temperatura do primrio.
3.3 Proteco contra Contaminaoda gua de Utilizao
Nos circuitos no secundrios das instalaes de aquecimento
indirecto em que a gua de utilizao possa entrar em contacto
com pessoas, quer em sistemas em que a gua utilizada para
fins alimentares, quer em sistemas em que utilizada para fins
sanitrios (duches, piscinas, etc.), necessrio evitar que os
fludos de transferncia ou os aditivos eventualmente utilizados
para reduzir problemas de congelao, corroso ou incrustao
possam contaminar a gua de utilizao.
Recomenda-se a utilizao, de preferncia, de fludos e aditivos
no txicos, e corados de modo a permitir a deteco fcil defugas para os circuitos de utilizao. Se forem utilizados fludos
ou aditivos txicos, tem de ser utilizada obrigatoriamente per-
mutadores com parede dupla entre o circuito primrio com adi-
tivo txico e o circuito de utilizao, no sendo permitidas
ligaes directas rede.
Para informaes adicionais sobre segurana de instalaes
deve consultar a Norma Portuguesa NP - 1803: Segurana nas
Instalaes Solares de Aquecimento de gua.
22
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Por uma mera questo de concretizao prtica das ideias
expostas, apresenta-se o caso de uma piscina coberta, sem a
cobertura isolante do plano de gua (nos perodos de no uti-
lizao), que dispe de uma caldeira a gs com 250 kW de
potncia instalada. A caldeira acoplada a um depsito de 2 000
litros de capacidade assegura o aquecimento da gua da piscina
e a produo de guas quentes sanitrias para os balnerios,
equipados com 14 chuveiros com temporizadores, possibilitando
outros tantos banhos em simultneo.
23
4. Exemplo
RESUMO DAS CARACTERSTICAS DO EQUIPAMENTO
FACTURA DE GS PROPANO - Histrico
Perodo de Facturao
28-12-2001 a 20-01-2002
31-01-2002 a 26-02-2002
27-02-2002 a 27-03-2002
28-03-2002 a 26-04-2002
27-04-2002 a 29-05-2002
30-05-2002 a 27-06-2002
28-06-2002 a 30-07-2002
30-08-2002 a 27-09-200228-09-2002 a 30-10-2002
31-10-2002 a 28-11-2002
Total Anual
Consumo
m3
2 282
1 529
59
1 592
1 421
1 343
1 003
954
1 0031 415
1 164
42
V. Unitrio
1,130
1,115
1,130
1,115
1,115
1,115
1,115
1,115
1,0811,081
1,027
1,081
Consumo
2 579,79
1 704,84
66,67
1 775,08
1 584,42
1 497,45
1 118,35
1 063,71
1 084,241 529,62
1 195,43
45,40
Outros
72,81
72,81
72,81
72,81
70,37
70,37
72,81
72,8172,81
75,42
IVA
450,53
313,12
313,73
281,31
266,53
225,86
215,48
219,38304,00
249,62
V. Factura
3 103,13
2 157,44
2 161,62
1 938,54
1 834,35
1 414,58
1 352,00
1 376,431 906,43
1 565,87
Custo/m3
euros/m3
1,36
1,36
1,36
1,36
1,37
1,41
1,42
1,371,35
1,30
13 807 1,102 15 245,00 725,83 2 839,56 18 810,39 1,36
Volume do edifcio da nave 5 000 m 3
rea do plano de gua 160 m 2
Volume do tanque 256 m 3
Temperatura da gua da piscina 26C
Humidade relativa 70%Formato Rectangular Temperatura das guas quentes sanitrias 45CUtilizao 12 meses do anoNmero de horas de utilizao 13 horasNmero de utentes 80 utentes por dia
Volume dirio de guas quentes sanitrias (AQS) 3 200 l it rosTemperatura de armazenamento de AQS 60C
euros
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Apesar de este edifcio estar localizado na rea da Grande Lisboa,
o estudo vai ser desenvolvido como se estivesse localizado em
cada uma das capitais de distrito, para avaliar da viabilidade
econmica das alternativas preconizadas em todo o territrio
nacional. Trata-se portanto de aplicao de um sistema solar nasituao de reabilitao.
Solues preconizadas- Aquisio da cobertura isolante flutuante do plano de gua,
capaz de praticamente anular as perdas evaporativas e redu-
zir significativamente as perdas convectivas.
- Instalao de um sis tema solar trmico act ivo adaptado ao
espao fsico disponvel, tendo em conta as necessidades tr-
micas identificadas (aquecimento das guas da piscina e pro-
duo de guas quentes sanitrias para os balnerios).
Dimensionamento dos colectores solaresPara o dimensionamento da rea de captao de colectores
solares foram utilizados os dados de radiao da cidade de
Lisboa e das restantes capitais de distrito. Para as guas quentes
sanitrias, foi considerado o consumo mdio de 40 litros por
duche por utente. Considerando a utilizao mdia de 80 pessoaspor dia ao longo de todo o ano, o consumo mdio dirio foi
estabelecido em 3 200 litros.
Caractersticas do sistema propostoPara cada localizao, o sistema de captao solar foi dimen-
sionado usando o programa SOLTERM 4.4 desenvolvido pelo
INETI no Departamento de Energias Renovveis - DER. No
dimensionamento devem ser consideradas, em simultneo, as
necessidades da piscina e da preparao das AQS, emboratratadas sequencialmente, uma aps a outra, no programa de
dimensionamento.
Para Lisboa, por exemplo, o sistema solar que se sugere ser cons-
titudo por um campo de colectores solares com cerca de 92 m2
(72 m2 para a gua da piscina e 20 m2 para AQS) de rea til,
um novo depsito de acumulao com 2 000 litros de capaci-
dade para AQS, com permutador do tipo serpentina, e um per-
mutador de calor externo que dever assegurar a transfernciade calor para a gua da piscina.
24
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Para as AQS, o dimensionamento do campo dos colectores foi
feito com a preocupao de no haver desperdcios nos meses
de maior insolao, enquanto que para o aquecimento da gua
da piscina, foi imposta uma segunda condio, em que a rea
de captao do campo dos colectores deveria situar-se entre 40a 65 m2 da rea do plano de gua.
As reas dos colectores solares noutros locais so indicados
numa tabela mais adiante.
Energia convertida / Anlise econmicaCom base nos elementos previamente recolhidos e nas caracte-
rsticas do sistema que se prope, fez-se o clculo da energia
disponvel no plano dos colectores e da energia convertida pelo
sistema solar.
Considerando um colector solar plano selectivo com as seguin-
tes caractersticas:
Cobertura Isolante do Plano de guaDa aplicao do SOLTERM, obtm-se os seguintes resultados:
25
Rendimento ptico 0.792
Factor das perdas trmicas 4.63 W/m2/C
Comprimento 2.30 m
Largura 1.20 m
Peso bruto 50 kg
Orientao Sul
Inclinao 45
Nota: os valores dos rendimento ptico e factor de perdas so retirados dos ensaios de acordo com as normas
europeias de um laboratrio acreditado e correspondem a valores mdios para um colector plano selectivo.
SEM a cobertura do plano de gua 173 188 kWh
COM a cobertura do plano de gua 141 290 kWh
PROVEITO Anual resul tante da int roduo da cober tura 31 898 kWh
Energia Necessria para Aquecer a Piscina (26 C)
40% decomparticipao afundo perdido
SEMcomparticipao
3 300,005 500,00Cobertura do Plano de gua (euros)
Investimento
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A introduo da cobertura do plano de gua dever reduzir as
necessidades energticas de aquecimento da gua da piscina em
cerca de 18,5 por cento (sendo o proveito anual estimado em
2 456,00 euros). Para a cobertura do plano de gua, o tempo
de retorno foi estimado em 2,2 anos para apoio alternativo apropano, considerando um investimento inicial de 5 500,00 euros.
Este investimento pode ser comparticipado at 40%, a fundo per-
dido, pelo sistema de incentivos MAPE em vigor, no caso de insti-
tuies pblicas (com excepo dos sistemas localizados na
regio de Lisboa e Vale do Tejo).
Para outras fontes de energia, os perodos de retorno so os
indicados nos grficos seguintes.
26
Comparao da Cobertura (5 500 euros)com o Gs Natural
TempoSimplesde
Retorno(Anos)
Custo Unitrio de Gs Natural (euros/m3)
0% Comparticipao 40% Comparticipao
0.30
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
0.35 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80
Comparao da Cobertura (5 500 euros)com o Propano
TempoSimplesde
Retorno(Anos)
Custo Unitrio de Propano (euros/m3)
0% Comparticipao 40% Comparticipao
0.90
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
1.00 1.10 1.20 1.36 1.40 1.50
Comparao da Cobertura (5 500 euros)com o Fuel
TempoSimplesde
Retorno(Anos)
Custo Unitrio de Fuel (euros/kg)
0% Comparticipao 40% Comparticipao
0.25
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
0.26 0.27 0.28 0.29 0.30 0.32
Comparao da Cobertura (5 500 euros)com o Gasleo
TempoSimplesde
Retorno(Anos)
Custo Unitrio de Gasleo (euros/litro)
0% Comparticipao 40% Comparticipao
0.30
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60
-
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Dado que o investimento nesta cobertura rapidamente recu-
perado, ser esta a nica alternativa considerada no estudo.
Aplicao de Colectores Solares
Embora se tenha optado por dimensionar separadamente asduas necessidades, a execuo fsica do sistema solar ser nica,
evitando a duplicao dos acessrios. Assim ser projectado um
nico sistema, cuja rea de captao passar a ser a soma das
duas reas dimensionadas separadamente. De destacar dois ele-
mentos essenciais para o bom funcionamento do sistema a
adoptar, o comando diferencial que dever permitir a definio
da prioridade de abastecimento (AQS ou aquecimento da gua
do tanque da piscina) e ainda a vlvula de 3 vias electrocoman-
dada que assegurar a transferncia de energia para um circuitoou outro, de acordo com a prioridade definida pelo comando
diferencial.
Tomaram-se, como referncia para este estudo, os seguintes
valores de converso energtica:
27
Aveiro 97 254 97 39 677 19 734 30 116 988 127
Bragana 86 778 85 41 365 17 913 24 104 691 109
Beja 77 343 62 36 163 17 152 18 94 495 80
Castelo Branco 82 484 72 38 679 17 334 20 99 818 92
Coimbra 89 217 84 38 902 18 288 25 107 505 109
vora 79 368 64 36 778 16 953 18 96 321 82
Faro 79 890 64 35 101 16 586 18 96 476 82
Funchal 96 009 86 33 965 20 797 31 116 806 117
Guarda 94 757 90 42 374 18 968 24 113 725 114
Lisboa 85 226 72 36 279 16 978 20 102 204 92
Porto 94 918 96 39 953 18 903 28 113 821 124
Porto Santo 93 659 84 33 848 20 207 28 113 866 112
S Miguel 87 966 100 36 524 17 828 35 105 794 135
Sistema Solar Trmico - Resultado dos Clculos
ESOLAR Pisc
kWh/ano
AC Pisc
m2
ESOLAR AQS
kWh/ano
AC AQS
m2
Energia
AQS CARGA
kWh/ano
ESOLAR
(Pisc+AQS)
kWh/ano
AC
(Pisc+AQS)
m2
Gs Natural 10,5279 kWh/m3
Propano 25,1163 kWh/m3
Fuel 11,2694 kWh/kg
Gasleo 9,950 kWh/Lit ro
Rendimento de queima - Caldeira a Gs 90 %
Rendimento de queima - Outras Caldeiras 70 %
Poder Calorfico Inferior - PCI
-
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A deciso de investir num sistema solar depende fundamental-
mente do desejo de aumentar o perodo de funcionamento de pis-
cinas ao ar livre e tambm de reduzir as despesas de explorao
dos equipamentos de aquecimento de gua.
Considerando os dados apresentados na tabela anterior, verifi-
ca-se que, para o exemplo citado, a introduo de colectores
solares gera proveitos na ordem dos 7 869.70 euros, conside-
rando um investimento inicial de 32 200.00 euros.
O tempo simples de retorno do investimento foi estimado 5,5
anos para o sistema solar. H que referir que para as restantes
capitais distritais, esta despesa comparticipada at 40 por
cento por parte do MAPE/PRIME.
Os grficos que se seguem, apresentam o tempo simples retorno doinvestimento nos colectores solares, considerando a mesma infra-
estrutura apresentada, para Castelo Branco, Lisboa e Porto, em
funo de uma gama de preos e das alternativas energticas e
ainda duas situaes distintas, zero por cento de comparticipao
e quarenta por cento de comparticipao a fundo perdido.
28
40% decomparticipao a
fundo perdido
SEMcomparticipao
330,00550,00Sistema Solar (euros/m2)
Investimento
Comparao do SSolar (550 euros/m2)com o Gs Natural
0% Comparticipao
TempoSimplesde
Retorno(Anos)
Custo Unitrio de Gs Natural (euros/m3)
Castelo Branco Lisboa
0.30
24.021.018.015.012.09.06.03.00.0
0.35 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80
Porto
Comparao do SSolar (550 euros/m2)com o Gs Natural
40% Comparticipao
TempoSimplesde
Retorno(Anos)
Custo Unitrio de Gs Natural (euros/m3)
Castelo Branco
0.30
15.0
10.0
5.0
0.0
0.35 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80
Porto
Gs Natural
-
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Comparando as vrias formas de energia apresentadas nos gr-
ficos, conclui-se que os colectores solares de aquecimento de
gua so mais aconselhveis quando o propano (LPG) for a
fonte energtica alternativa. Nas situaes em que o fuel for ocombustvel alternativo, o solar parece pouco interessante do
ponto de vista econmico.
A introduo de colectores solares deve ser estudado nos casos
de estar disponvel gasleo (ao preo especial para aquecimento)
ou o gs natural, pois o seu interesse econmico vai depender
da situao especfica de cada caso concreto.
Os grficos apresentados do uma primeira boa indicao dospotenciais benefcios econmicos desta alternativa.
Comparao do SSolar (550 euros/m2)com o Propano
0% Comparticipao
TempoSimplesde
Retorno(Anos)
Custo Unitrio de Propano (euros/m3)
0.90
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0
1.00 1.10 1.20 1.36 1.40 1.50
Castelo Branco Lisboa Porto
Comparao do SSolar (550 euros/m2)com o Propano
40% Comparticipao
TempoSimplesde
Retorno(Anos)
Custo Unitrio de Propano (euros/m3)
0.90
10.0
2.0
0.0
8.0
6.0
4.0
1.00 1.10 1.20 1.36 1.40 1.50
Castelo Branco Porto
Propano
Comparao do SSolar (550 euros/m2)com o Fuel
0% Comparticipao
TempoSimplesde
Retorno(Anos)
Custo Unitrio de Fuel (euros/kg)
0.25
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0
0.26 0.27 0.28 0.29 0.30 0.32
Castelo Branco Lisboa Porto
Comparao do SSolar (550 euros/m2)com o Fuel
40% Comparticipao
TempoSimplesde
Retorno(Anos)
Custo Unitrio de Fuel (euros/kg)
0.25
16.0
12.0
4.0
8.0
0.0
0.26 0.27 0.28 0.29 0.30 0.32
Castelo Branco Porto
Fuel
Comparao do SSolar (550 euros/m2)com o Gasleo
0% Comparticipao
TempoSimplesde
Retorno(Anos)
Custo Unitrio de Gasleo (euros/litro )0.30
15.0
10.0
5.0
0.0
0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60
Castelo Branco Lisboa Porto
Comparao do SSolar (550 euros/m2)com o Gasleo
40% Comparticipao
TempoSimplesde
Retorno(Anos)
Custo Unitrio de Gasleo (euros/litro)0.30
10.0
2.0
0.0
8.0
6.0
4.0
0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60
Castelo Branco Porto
Gasleo
-
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O potencial de aplicao da energia solar trmica em equipa-
mentos despor t ivos foi avaliado pe lo FORUM Energias
Renovveis em Portugal" que decorreu em 2001. Apresentam-se
de seguida duas tabelas produzidas por esse estudo.
Pavilhes gimnodesportivos A rea de colectores a instalar (Ac) foi estimada com base em
alguns projectos concretos, j realizados, de onde se pode extrair
um valor mdio de Ac a instalar por pavilho de cerca de 33 m2.
Considera-se tambm, neste caso, que a energia mdia anual
fornecida por unidade de rea de colectores de 660 kWh/m 2.
Assumiu-se para clculo do investimento, um custo mdio de
sistema instalado de 500 euros/m2.
Piscinas cobertas
No caso do aquecimento da gua de piscinas cobertas, consi-derou-se uma rea de colectores de cerca de 70% da rea de
plano de gua da piscina. Neste caso a energia anual fornecida
pelo sistema solar ser de 850 kWh/m2 uma vez que se trata de
uma aplicao a muito baixa temperatura.
30
5. Potencial de Aplicao
TOTAL 886 892 201 29 557 19 506
REGIO PAVILHES A c Eanual
N de Inst. m2 m2 MWh
ALENTEJO 69 60 458 2 302 1 519ALGARVE 25 25 261 834 550CENTRO 220 229 632 7 339 4 844LISBOA E VALE DO TEJO 254 258 468 8 473 5 592NORTE 318 318 382 10 608 7 001
TOTAL 357 91 714 66 299 56 354
REGIO PISCINAS COBERTAS A c Eanual
N de Inst. m2 m2 MWh
ALENTEJO 33 7 159 5 046 4 289ALGARVE 6 1 467 1 034 879CENTRO 77 17 806 12 550 10 668LISBOA E VALE DO TEJO 117 30 961 21 882 18 600NORTE 124 34 321 24 190 20 562
-
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As solues apontadas atrs (utilizao da cobertura do plano de
gua nas piscinas e recurso a sistemas solares trmicos), so
apoiadas atravs da Medida de Apoio ao Aproveitamento do
Potencial Energtico e Racionalizao de Consumos, MAPE,
Portaria 394/2004, de 19 de Abril. A MAPE apoia tecnologias
energticas com um impacte ambiental positivo, reduzindo as
emisses de gases poluentes associados directa ou indirecta-
mente produo de energia, contribuindo para a satisfao inte-
gral das necessidades, sem reduo de quaisquer padres de exi-
gncia de desempenho. De acordo com o estipulado no n 3 do
Artigo 12 da mesma Portaria, as Cmaras Municipais so apoia-
das, para este tipo de investimentos, atravs de um incentivo no
reembolsvel que pode atingir os 40% do investimento elegvel.
O recurso a esta Medida impe o cumprimento de regras erequisitos especficos, estabelecidos na referida Portaria, dos
quais se destacam:
- A energia solar captada anualmente pelo sistema solar deve
ser calculada com bas e no programa SOLTERM, do INETI
(Instituto Nacional de Engenharia, Tecnologia e Inovao), e o
incentivo ser tanto maior quanto maior for a energia captada;
- Os colectores solares tm de estar devidamente ensaiados ecertificados segundo a EN 12975, satisfazendo requisitos de
qualidade e apresentar um certificado de garantia mnima de
seis anos;
- Os projectos de investimento devem incluir projecto tcnico
adequado aos objectivos que se prope atingir, detalhar o
processo seguido ou a seguir na seleco de fornecedores e
ser apresentado antes do incio da sua execuo, com excepo
dos adiantamentos para a sinalizao at 50% e dos estudos
realizados a menos de um ano;
31
6. Financiamento
-
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- As empresas ou entidades instaladoras dos s istemas solares
tm de fazer executar a instalao sob a responsabilidade de
um instalador certificado.
O Servio de Venda de gua Quente - SVAQ
As Cmaras Municipais podero recorrer a novos modelos de
financiamento nomeadamente atravs de empresas prestadoras de
servio de venda de energia sob a forma de gua quente - SVAQ.
O fornecedor do SVAQ disponibilizar aquecimento de gua a
piscinas e pavilhes Municipais, assegurando o financiamento,
projecto, instalao, explorao e manuteno dos sistemas. O
pagamento deste servio ser baseado num tarifrio a acordar
entre as partes, atravs de um contrato de prestao de servios.
O recurso ao SVAQ dever permitir s Cmaras Municipais
libertarem-se do peso do investimento inicial, uma das principais
barreiras que se contrape a esta opo. Por outro lado, a gesto
dos diversos equipamentos ser assegurada por um nico opera-
dor, minimizando interfaces, ao mesmo tempo que a explorao
e a manuteno sero garantidas por equipas especializadas.
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Figura 13 - Aplicao de Colec-
tores Solares de Aquecimento
de gua numa Piscina Coberta.
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Os grficos apresentados no estudo econmico revelam que o
investimento em colectores solares para aquecimento de gua,
por parte das autarquias, para reduzir as despesas de explorao,
pode ser interessante mesmo que no lhe seja possvel recorrer
ao MAPE/PRIME. Havendo essa possibilidade, ento a situao
bastante interessante. So particularmente interessantes nos
casos em que o apoio tenha que recorrer a propano, mas tam-
bm com gs natural e gasleo h muitas situaes em que
podem ter um perodo de retorno inferior a 8 anos.
Conclui-se tambm que as instituies responsveis pela elaborao
de projectos relacionados com estes equipamentos deveriam con-
siderar a alternativa colector solar ainda na fase de projecto.
Espera-se que este documento estimule as autarquias a realizareste tipo de investimento. Os responsveis pela gesto dos equi-
pamentos em funcionamento deveriam assumir uma postura mais
pr-activa com vista a implementao destes sistemas:
- Sempre que possvel, instalar contador de gua entrada do
depsito de gua quente e registar d iariamente os consumos;
- Proceder com regis tos dir ios de nmero de ut i li zadores do
equipamento;
- Recolher facturas mensais de combustvel uti lizado pelos apa-
relhos de aquecimento de gua;
- Manter um dssier com as telas finais/alteraes entretanto efectua-
das em obra (cobertura, quadros elctricos...) do equipamento.
Estes elementos facilitam, em grande medida, a execuo de
qualquer estudo de viabilidade e a elaborao de candidaturas
programas de apoio financeiros.
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7. Concluses/Recomendaes
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Um sistema solar bem dimensionado e executado requer pouca
manuteno ao longo do tempo de vida do seu funcionamento. No
entanto, o proprietrio da instalao deve solicitar garantias no
inferiores a 6 anos, uma das condies para assegurar o co-finan-
ciamento por parte do Estado. O proprietrio deve ainda nego-
ciar com o instalador um contrato de manuteno para o perodo
ps-garantia.
Apresentam-se, nas tabelas seguintes, listas das operaes de
manuteno preventiva mais comuns em sistemas solares trmi-
cos activos.
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8. Manuteno Preventiva em
Sistemas Solar Activos
Com gua e detergente.
Realizar esta operao em horas de baixa inso-
lao, ao amanhecer ou ao escurecer.
Recuperar partes da estrutura que apresentam
indcios de corroso, lixar e pintar. Verificar o
aperto dos parafusos.
Inspeco visual. Substituir em caso de rotura.Em caso de condensaes acentuadas verificar a
origem e corrigir.
Inspeco visual (aderncia, deformaes e de-
gradao).
Inspeco para detectar escamao de pintura,
focos de corroso, deposio de corpos estranhos
e deformaes. Substituir em caso de fugas.
Inspeco visual para a deteco de fugas.
Inspeco visual para a deteco de deformaes
e oscilaes.
12
12
6
6
6
6
6
LIMPEZA
ESTRUTURA
COLECTOR
- cobertura
- juntas
- absorsora
- tubagem
- caixa
CAMPO DE COLECTORES
COMPONENTE FREQUNCIA (Meses)
OBSERVAESINTERVENO
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Comprovar, uma vez por ano, a sua densidade e
pH (indicando o seu estado de degradao
pH
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As tabelas seguintes apresentam o tempo simples de retorno em
funo de uma gama de preos das alternativas energticas dis-
ponveis no local. Cada utilizador pode ento avaliar o seu caso
concreto, em funo da disponibilidade local de gs natural, o
propano, o fuel e o gasleo, bem como dos preos praticados
pelo respectivo distribuidor na altura da deciso. Por exemplo, se
em Beja estivesse disponvel apenas o propano, como alternativa
para apoio a um sistema solar, e se o preo fosse 1,10 euros/m3,
a tabela mostra que o perodo de retorno para o sistema solar
seria de 5,7 anos.
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Anexo
GS NATURAL Custo Unitrio (euros/m3) 0,30 0,35 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80SSOLAR Custo do kWh (euros/kWh) 0,032 0,037 0,042 0,053 0,063 0,074 0,084
Aveiro 0% Comparticipao 18.9 16.2 14.1 11.3 9.4 8.1 7.1
40% Comparticipao 11.3 9.7 8.5 6.8 5.7 4.8 4.2
Bragana 0% Comparticipao 18.1 15.5 13.6 10.9 9.0 7.8 6.8
40% Comparticipao 10.9 9.3 8.1 6.5 5.4 4.7 4.1
Beja 0% Comparticipao 14.7 12.6 11.0 8.8 7.4 6.3 5.5
40% Comparticipao 8.8 7.6 6.6 5.3 4.4 3.8 3.3
Castelo Branco 0% Comparticipao 16.0 13.7 12.0 9.6 8.0 6.9 6.0
40% Comparticipao 9.6 8.2 7.2 5.8 4.8 4.1 3.6
Coimbra 0% Comparticipao 17.6 15.1 13.2 10.6 8.8 7.5 6.6
40% Comparticipao 10.6 9.1 7.9 6.3 5.3 4.5 4.0
vora 0% Comparticipao 14.8 12.7 11.1 8.9 7.4 6.3 5.540% Comparticipao 8.9 7.6 6.7 5.3 4.4 3.8 3.3
Faro 0% Comparticipao 14.8 12.7 11.1 8.9 7.4 6.3 5.5
40% Comparticipao 8.9 7.6 6.6 5.3 4.4 3.8 3.3
Funchal 0% Comparticipao 17.4 14.9 13.0 10.4 8.7 7.5 6.5
40% Comparticipao 10.4 8.9 7.8 6.3 5.2 4.5 3.9
Guarda 0% Comparticipao 16.9 14.5 12.7 10.2 8.5 7.3 6.3
40% Comparticipao 11.6 10.0 8.7 7.0 5.8 5.0 4.4
Lisboa 0% Comparticipao 13.7 11.7 10.2 8.2 6.8 5.9 5.1
40% Comparticipao
Porto 0% Comparticipao 18.9 16.2 14.2 11.4 9.5 8.1 7.1
40% Comparticipao 11.4 9.7 8.5 6.8 5.7 4.9 4.3
Porto Santo 0% Comparticipao 16.6 14.3 12.5 10.0 8.3 7.1 6.240% Comparticipao 10.3 8.8 7.7 6.2 5.1 4.4 3.8
S Miguel 0% Comparticipao 22.2 19.0 16.6 13.3 11.1 9.5 8.3
40% Comparticipao 13.3 11.4 10.0 8.0 6.6 5.7 5.0
TABELA GN
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FUEL Custo Unitrio (euros/kg) 0,25 0,26 0,27 0,28 0,29 0,30 0,32SSOLAR Custo do kWh (euros/kWh) 0,032 0,033 0,034 0,035 0,037 0,038 0,041
Aveiro 0% Comparticipao 18.9 18.1 17.5 16.8 16.3 15.7 14.7
40% Comparticipao 11.3 10.9 10.5 10.1 9.8 9.4 8.8
Bragana 0% Comparticipao 17.9 17.2 16.6 16.0 15.4 14.9 14.0
40% Comparticipao 10.7 10.3 10.0 9.6 9.3 9.0 8.4
Beja 0% Comparticipao 14.7 14.1 13.6 13.1 12.7 12.2 11.5
40% Comparticipao 8.8 8.5 8.2 7.9 7.6 7.3 6.9
Castelo Branco 0% Comparticipao 15.9 15.3 14.7 14.2 13.7 13.3 12.4
40% Comparticipao 9.6 9.2 8.8 8.5 8.2 8.0 7.5
Coimbra 0% Comparticipao 17.6 16.9 16.3 15.7 15.2 14.7 13.8
40% Comparticipao 10.6 10.2 9.8 9.4 9.1 8.8 8.3
vora 0% Comparticipao 14.8 14.2 13.7 13.2 12.7 12.3 11.540% Comparticipao 8.9 8.5 8.2 7.9 7.6 7.4 6.9
Faro 0% Comparticipao 14.8 14.2 13.7 13.2 12.7 12.3 11.5
40% Comparticipao 8.9 8.5 8.2 7.9 7.6 7.4 6.9
Funchal 0% Comparticipao 17.4 16.7 16.1 15.6 15.0 14.5 13.6
40% Comparticipao 10.4 10.0 9.7 9.3 9.0 8.7 8.2
Guarda 0% Comparticipao 16.8 16.2 15.6 15.0 14.5 14.0 13.1
40% Comparticipao 11.8 11.3 10.9 10.5 10.1 9.8 9.2
Lisboa 0% Comparticipao 13.5 12.9 12.5 12.0 11.6 11.2 10.5
40% Comparticipao
Porto 0% Comparticipao 18.9 18.1 17.5 16.9 16.3 15.7 14.7
40% Comparticipao 11.3 10.9 10.5 10.1 9.8 9.4 8.8
Porto Santo 0% Comparticipao 17.0 16.3 15.7 15.1 14.6 14.1 13.340% Comparticipao 10.3 9.9 9.5 9.2 8.9 8.6 8.0
S Miguel 0% Comparticipao 22.0 21.1 20.4 19.6 19.0 18.3 17.2
40% Comparticipao 13.2 12.7 12.2 11.8 11.4 11.0 10.3
PROPANO Custo Unitrio (euros/m3) 0,90 1,00 1,10 1,20 1,36 1,40 1,50SSOLAR Custo do kWh (euros/kWh) 0,040 0,044 0,049 0,053 0,060 0,062 0,066
Aveiro 0% Comparticipao 15.0 13.5 12.3 11.2 9.9 9.6 9.0
40% Comparticipao 9.0 8.1 7.4 6.7 6.0 5.8 5.4
Bragana 0% Comparticipao 14.4 12.9 11.8 10.8 9.5 9.2 8.6
40% Comparticipao 8.6 7.8 7.1 6.5 5.7 5.5 5.2
Beja 0% Comparticipao 11.7 10.5 9.6 8.8 7.7 7.5 7.0
40% Comparticipao 7.0 6.3 5.7 5.3 4.6 4.5 4.2
Castelo Branco 0% Comparticipao 12.7 11.5 10.4 9.5 8.4 8.2 7.6
40% Comparticipao 7.6 6.9 6.3 5.7 5.1 4.9 4.6
Coimbra 0% Comparticipao 14.0 12.6 11.5 10.5 9.3 9.0 8.4
40% Comparticipao 8.4 7.6 6.9 6.3 5.6 5.4 5.0
vora 0% Comparticipao 11.8 10.6 9.6 8.8 7.8 7.6 7.1
40% Comparticipao 7.1 6.4 5.8 5.3 4.7 4.5 4.2
Faro 0% Comparticipao 11.7 10.6 9.6 8.8 7.8 7.5 7.0
40% Comparticipao 7.0 6.3 5.8 5.3 4.7 4.5 4.2
Funchal 0% Comparticipao 13.8 12.5 11.3 10.4 9.2 8.9 8.3
40% Comparticipao 8.3 7.5 6.8 6.2 5.5 5.3 5.0
Guarda 0% Comparticipao 13.5 12.1 11.0 10.1 8.9 8.7 8.1
40% Comparticipao 9.3 8.3 7.6 6.9 6.1 6.0 5.6
Lisboa 0% Comparticipao 10.9 9.8 8.9 8.1 7.2 7.0 6.540% Comparticipao
Porto 0% Comparticipao 15.0 13.5 12.3 11.3 10.0 9.7 9.0
40% Comparticipao 9.0 8.1 7.4 6.8 6.0 5.8 5.4
Porto Santo 0% Comparticipao 13.2 11.9 10.8 9.9 8.8 8.5 7.9
40% Comparticipao 8.2 7.3 6.7 6.1 5.4 5.2 4.9
S Miguel 0% Comparticipao 17.6 15.9 14.4 13.2 11.7 11.3 10.6
40% Comparticipao 10.6 9.5 8.7 7.9 7.0 6.8 6.3
TABELA PR
TABELA FU
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GASLEO AGR Custo Unitrio (euros/litro) 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60SSOLAR Custo do kWh (euros/kWh) 0,043 0,050 0,057 0,065 0,072 0,079 0,086
Aveiro 0% Comparticipao 13.9 11.9 10.4 9.3 8.3 7.6 6.9
40% Comparticipao 8.3 7.1 6.2 5.6 5.0 4.5 4.2
Bragana 0% Comparticipao 13.2 11.3 9.9 8.8 7.9 7.2 6.6
40% Comparticipao 7.9 6.8 5.9 5.3 4.7 4.3 4.0
Beja 0% Comparticipao 10.8 9.3 8.1 7.2 6.5 5.9 5.4
40% Comparticipao 6.5 5.6 4.9 4.3 3.9 3.5 3.2
Castelo Branco 0% Comparticipao 11.7 10.0 8.8 7.8 7.0 6.4 5.9
40% Comparticipao 7.0 6.0 5.3 4.7 4.2 3.8 3.5
Coimbra 0% Comparticipao 13.0 11.1 9.7 8.6 7.8 7.1 6.5
40% Comparticipao 7.8 6.7 5.8 5.2 4.7 4.2 3.9
vora 0% Comparticipao 10.9 9.3 8.2 7.2 6.5 5.9 5.4
40% Comparticipao 6.5 5.6 4.9 4.3 3.9 3.6 3.3
Faro 0% Comparticipao 10.9 9.3 8.1 7.2 6.5 5.9 5.4
40% Comparticipao 6.5 5.6 4.9 4.3 3.9 3.6 3.3
Funchal 0% Comparticipao 12.8 11.0 9.6 8.5 7.7 7.0 6.4
40% Comparticipao 7.7 6.6 5.8 5.1 4.6 4.2 3.8
Guarda 0% Comparticipao 12.4 10.6 9.3 8.3 7.4 6.8 6.2
40% Comparticipao 8.7 7.4 6.5 5.8 5.2 4.7 4.3
Lisboa 0% Comparticipao 9.9 8.5 7.4 6.6 5.9 5.4 5.040% Comparticipao
Porto 0% Comparticipao 13.9 11.9 10.4 9.3 8.3 7.6 6.9
40% Comparticipao 8.3 7.1 6.2 5.6 5.0 4.5 4.2
Porto Santo 0% Comparticipao 12.5 10.7 9.4 8.3 7.5 6.8 6.2
40% Comparticipao 7.6 6.5 5.7 5.0 4.5 4.1 3.8
S Miguel 0% Comparticipao 16.2 13.9 12.1 10.8 9.7 8.8 8.1
40% Comparticipao 9.7 8.3 7.3 6.5 5.8 5.3 4.9
TABELA GA
Figura 13 - Aplicao de Colectores Solares de Aquecimento de gua num Albergue da Juventude.
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Figura 14 - Aplicao de Colectores Solares de Aquecimento de gua em Complexo Desportivo Municipal.
Figura 15 - Aplicao de Colectores Solares de Aquecimento de gua num Pavilho Gimnodesportivo.
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CCE (1991). Notcias da Energia n 6: Aquecimento de gua por
Energia Solar.
Duffie, J. e Backman, W. (1991). Solar Engineering of Thermal
Processes. Wiley-Interscience. 2nd edition.
Tamminen, T. (2000). The Ultimate Pool Maintenance Manual.
McGraw Hill Professional. 2nd edition.
ISO TR 12596. (1995). Technical Report: Solar Heating
Swimming-pool Heating Systems: Dimensions, Design and
Installation Guidelines. 1st edition.
Thermie Programme Action SE-08 (1996). Solar Swimming-pools.
Directorate General for Energy. European Commission.
Cruz Costa, J. e Perez Lebana, E. (1999). Instaladores de
Equipamentos Solares Trmicos: Converso Trmica da Energia
Solar. SPES.
U. S. Department of Energy (1999). The Borrowers Guide to
Financing Solar Energy Systems.
U. S. Department of Energy (1995). Swimming Pools Warm Up toEnergy Saving Technologies.
Keller, C. e Ghent, P. (1999). Marketing and Promoting Solar
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DER/INETI (2003). Programa Solterm.
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Referncias
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gua Quente Solar para Portugal
Esta brochura editada no mbito da Iniciativa Pblica
"gua Quente Solar para Portugal", promovida pela
DGGE para criar um mercado sustentvel de colectores
solares com garantia de qualidade para o aquecimento
de gua em Portugal.
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