Resumo Energia e Desenvolvimento Sustentável PDF

Energia e Desenvolvimento Sustentável Eficiência energética + Descarbonização = maior problema/desafio da área da energia Eficiência energética + Produção de Energia Renovável = papel da polução Alterações Climáticas: problema societal Setor económico c/ maior consumo de ener...

Energia e Desenvolvimento Sustentável Eficiência energética + Descarbonização = maior problema/desafio da área da energia Eficiência energética + Produção de Energia Renovável = papel da polução Alterações Climáticas: problema societal Setor económico c/ maior consumo de energia: Setor que consome e emite mais energia: Transporte > Indústria > Doméstico > Serviço Setor energético Em Portugal: Em geral: mais de 80% dos CF no balanço de energias primárias Esgotamento das reservas de petróleo em 40 anos cerca de 35% de Energias Renováveis na produção de maior nº de reservas de petróleo no Médio Oriente eletricidade GN ultrapassará o Petróleo entre 2040-2050, onde Eeólica é a ER com maior peso atingiremos a neutralidade carbónica Hídrica é a ER com maior fase Taxa de natalidade: hemisf norte < hemisf sul, mas consome mais energia Consumo de energia: PED > PD RESERVAS ≠ RECURSOS Não existem condições económicas e tecnológicas Materiais disponíveis e conhecidos, existindo para serem utilizadas condições económicas/tecnológicas para os extrair Energia Renovável: energia não convencional, livre de emissões e INESGOTÁVEL à escala humana ✓ Fluxos da natureza que não se consomem, usam-se. ✓ ELETRICIDADE e GN não são considerados. Energia de Transição: energia que podemos utilizar no momento (Hidrogénio não é) Combustíveis Fósseis: não são considerados Energias Renováveis devido à taxa de renovação (centenas de anos) Biocombustíveis: combustíveis biológicos que derivam de fontes renováveis Biomassa florestal: se a taxa de utilização < taxa de renovação – Energia Renovável ✓ Neutra relativamente a GEE Fusão e Fissão Nuclear: altas temperaturas (10 000ºC) A relação Economia – Energia baseia-se no facto da energia ser um fator de ✓ Egasta c/ o Hidrogénio=Eobtida desenvolvimento e produção ✓ Elevado custo monetário e energético Energia Geotérmica: ✓ o uso de água – consome-se um recurso – Energia Não Renovável ✓ o uso do calor transferido de um fluido para outro e “devolução” da água – consome-se um vetor energético – Energia Renovável Protocolo de Quioto/Kyoto: 16/02/2005 – diminuir, pelo menos, 5% de emissões de GEE em 2008-2012 face 1990 ✓ Objetivo: diminuir gases causadores de efeito de estufa: efeito natural da Terra que permite ao planeta conservar energia. (UE diminuiu 8%) Dependência energética de um país: equilíbrio MP-Consumo de energia  Desenvolvimento Sustentável: satisfazer as necessidades s/ prejudicar gerações futuras Vetores económicos: 1. Económicos 2. Ambiental 3. Social Trilema da Energia: Segurança Energética Energia Limpa Energia disponível a toda a população Um país tem segurança energética qdo tem Apostar em fontes de fontes internas de energia que o sustentem e energia renovável Caso haja escassez de energia à não depende do exterior (não é o caso de população, diz-se que o país Portugal) tem pobreza energética (caso de Portugal) Política Energética 3x20 ou 20x20x20: ✓ 20 % melhoria da eficiência energética ✓ 20% de promoção das Energias Renováveis Política energética: alinhar MP, vetores ✓ 20% de redução de emissões de CO2 energéticos e tipos de consumidor Classificar as Energia e Exemplos: 1. Tomar banho 2. Central Elétrica a GN 3. Gerador para alimentar uma casa Energia Útil: aquecer a água Energia Primária: GN Energia Primária: crude Energia Final: eletricidade Energia Secundária/Final: Eletricidade Energia Secundária: gasóleo Energia Terciária/Final: eletricidade 4. Central elétrica de emergência a gasóleo 5. Carro Energia final = Energia Energia Primária: crude Energia Final: gasóleo utilizada pelo consumidor Energia Secundária: gasóleo Energia Terciária/Final: eletricidade Cogeração: Rendimento Elétrico (kW elétrico) + Rendimento Térmico (kW térmico) – 80% ✓ circuito fechado onde a água é aquecida, evapora e gera uma turbina que origina eletricidade. O vapor é reaproveitado para originar energia térmica ✓ + eficientes quando concebidos para vender Eelétrica à rede elétrica ✓ Para um edifício destinado à habitação: ciclo combinado ✓ Micro-geração: sistema de cogeração c/ potências muito baixas (crescente em Portugal) Ciclo combinado: Emecânica da roda da turbina (kW elétrico) + Temperatura dos gases de escape (kW elétrico) ENERGIA ≠ POTÊNCIA unidade SI = J (N x m) unidade SI = W (J x s) capacidade de realizar trabalho taxa de trabalho / energia despendida ✓ é finita – não renovável ✓ principal contribuinte para alterações climáticas ✓ nem sempre promove aquecimento global TEP: unidade de medida do petróleo bruto PCI: unidade de medida de energia por unidade de massa de um combustível ✓ gasta energia para fazer a evaporação da água, logo é PCI > PSC (não tem em conta essa energia) Negatep: quantidade de energia a poupar  SGCIE – Sistema de Gestão dos Consumos Intensivos de Energia ADENE: direção geral da energia (entidade gestora) SGCIE: aplica-se a CIEs c/ consumo energético ≥ 500 tep/ano OU empresas voluntárias Indicadores Energéticos *apenas 50% da energia resultante de resíduos endógenos e de outros combustíveis renováveis OU Vnegócio < 1 000 tep OU PIB (país) ≥ 1 000 tep CIE com consumo < 1 000 tep CIE com consumo ≥ 1 000 tep - Elaboração do PRE após 16 meses - Elaboração do PRE após 8 meses - Medidas c/ payback ≤ 3 anos implementadas nos 1ºs três anos - Medidas c/ payback ≤ 5 anos implementadas nos 1ºs… - Primeira auditoria no ano seguinte - Primeira auditoria após 4 meses Etapas 1. Calcular consumo energético da empresa (TEPs): através das faturas energéticas do ano anterior + conversor. A empresa consome mais que 500 tep? 2. Se sim, ou voluntariamente, registo na plataforma e verificação das métricas (IE, CE, IC) definidas na legislação 3. Com auxílio de um técnico creditado na área da energia, definir um PRE 4. Submeter o plano (PRE – duração de 8 anos) e definir contrato com ADENE/DGEG. Após negociação, quando aprovados, tornam-se ARCE (Acordos de Racionalização dos Consumos de Energia) celebrados com a DGEG (entidade supervisora). 5. A empresa é submetida a REPs (Relatórios Energéticos Periódicos) para verificar se as medidas estão a ter a influência esperada nos indicadores, ou para fazer ajustes. 6. Se a empresa cumprir os indicadores -> OK | Caso contrário -> PENALIZAÇÔES Fluxograma Instalações sujeitas ao CELE ficam isentas IPPU (indústrias como a cal): pagam APENAS quotas à CELE, visto que consomem tanta energia que daria prejuízo estar no SGCIE  RGCE-st: aplica-se a empresas CIE de transporte ou c/ frota própria (PRE de 3 anos) RCCTE: regulamento que se aplica aos edifícios novos: instalação de Exceções: coletores colares térmicos (Julho de 2006) SCE: Sistema de Certificação Energética dos Edifícios ✓ Edifícios industriais, agrícolas/pecuária CEE: Certificação Energética dos Edifícios. Aplica-se a: ✓ Locais de culto/atividade religiosa ✓ edifícios/frações novas ou sujeitas a grandes intervenções ✓ Armazéns, estacionamentos, oficinas, etc. ✓ edifícios/frações de comércio/serviço: ✓ Unifamiliares com Ap ≤ 50 m² o Ap ≥ 1 000 m² ✓ Ruínas ou em venda o Pública com Ap ≥ 500 m² ✓ Monumentos, edifícios com valor arquitetónico ✓ Infraestruturas militares/confidenciais ✓ fração (não constituída como autónoma em propriedade ✓ Edifícios comércio/serviço já sujeitos a SGCIE horizontal) se for dada como locação. Fases de uma auditoria energética 1. Visita às Instalações Pontos prioritários de intervenção ✓ Definir responsável administrativo e de produção ✓ Analisar fluxograma produtivo ✓ Retirar informação das máquinas 2. Recolha de dados pré-existentes Preparação da auditoria e das medições ✓ Levantamento energético ✓ Indicadores gerais 3. Medição 4. Tratamento de dados Intervenção no local da instalação Tratamento da informação da fase 2 e 3 ✓ Calibrar o modelo energético: medir equipamentos + ✓ Síntese da informação importantes (determinados na fase 2) ✓ Identificar falhas, fazer ajustes e verificar coerência da informação ✓ Criar indicadores de consumos específicos e comparar c/ valores Corresponde às suposições? Não corresponde? de referência Modelo bem calibrado Desagregação do modelo 5. Finalização Instrumentos: Apresentação à administração + elaboração do relatório ✓ Camara termográfica ✓ Registo de todos os passos da auditoria ✓ Termómetro/ Termo-higrómetro/ Termo-anemómetro ✓ Obter diagramas de carga de grandes consumidores ✓ Luxímetro ✓ Identificar mecanismos de apoio financeiro e de boas práticas ✓ Pinça Amperimétrica ✓ Definir linhas orientadoras para a implementação/melhoria DEPRECIAÇÃO/CORREÇÃO MONETÁRIA Inflação: diminuição do poder de adquirir a moeda (“poder de compra”) Risco: remuneração extra ao investidor para compensar a possibilidade do investimento ≠ das expectativas Juro: investir significa deixar de consumir hoje para consumir amanhã, o que representa um sacrifício para quem poupa sendo recompensado através de juros Custo de oportunidade: custo daquilo que se deixa de fazer quando é preciso fazer uma escolha de qualquer tipo ✓ taxa mínima atrativa que um projeto deve oferecer para que possa ser considerado interessante ✓ quanto maior a incerteza percebida pelo agente quanto à receção da unidade monetária no futuro, maior a taxa de rentabilidade exigida para prescindir dela no presente Valor Temporal da Moeda: dinheiro investido gera receita ao longo do tempo ✓ dinheiro no presente vale + do que o dinheiro a ser recebido no futuro  INDICADORES ECONÓMICOS o Payback: − Valor que a empresa tem de vender para não ter perdas e, no mínimo, cobrir todos os custos − Período de reembolso de um empréstimo: tempo em que se é exigido/autorizado a reembolsá-lo o Valor Presente Líquido (VAL): − Transferência para o instante presente (momento 0 ou momento inicial), de todos os valores do Fluxo de caixa esperado, descontados à taxa mínima de atratividade, ou custo de oportunidade do investidor o TIR – Taxa Interna de Rentabilidade: − Taxa de juros para o qual Valor Presente das receitas = despesas − Torna nulo o Valor Atual (presente) Líquido do projeto o SPB – Taxa de Retorno Simples: − Determinação do nº de períodos necessários para recuperar o capital investido − Os investidores da empresa decidem a aceitação ou não do projeto, com base nos seus padrões de tempo para a recuperação do investimento − Melhor alternativa: a que apresenta o menor tempo de recuperação do investimento o DPB – Tempo de Retorno Atualizado: − Mesmo que SPB, mas atualizado o valor dos cash-flows a uma taxa d o PI – Profitability Index (ou índice de rentabilidade): − Valor presente de todas as entradas de caixa futuras divido pelas saídas de caixas iniciais − Se: PI > 1, então NPV > 0 e, inversamente, se NPV > 0, então PI > 1 PI < 1, então NPV < 0 e, inversamente, se NPV < 0, então PI < 1 Valores desejados: Comparação entre indicadores  NPV ≥ 0  TIR ≥ mínima taxa de remuneração do capital aceite VAL  TRS ≤ máximo tempo aceite  Caráter absoluto +  Informação indireta da rentabilidade Riscos:  Variação da inflação TIR  Evolução da taxa de juro de referência  Informação direta da rentabilidade  Variação do preço do petróleo  Pode ser pouco claro SPB ≤ máximo tempo aceite  Alterações de regras de tarifação Metodologia:  Identificar conjunto de alternativas a comprar  Especificar o tempo de vida  Estimar os cash-flows de cada alternativa  Selecionar taxa de atualização de capital, assim como TIRmin  Definir indicadores económicos a usar (VAL, RCB, etc.)  Comparar alternativas  Análise de sensibilidade  Escolha de alternativa  FATURAÇÃO DA ENERGIA ELÉTRICA Entidade Reguladora dos Serviços Energéticos (ERSE): responsável pela regulação dos setores do gás natural e da eletricidade Baixa Tensão - BTN O tipo de contrato de fornecimento da eletricidade varia c/ a potência requisitada Preços de potência contratada e de contratação, leitura, faturação e cobrança; Estrutura das Tarifas Preços da energia ativa. BT – Baixa Tensão Normal - tensão < 1kV; Imposto especial consumo BTN ≤ 41,4kW eletricidade BTE > 41,4 kW Baixa Tensão - BTE, MT, AT e MAT MT– Média Tensão – 1 kV < tensão < 45kV Preços de contratação (Termo tarifário fixo); AT – Alta Tensão – 45 kV< tensão < 110kV Preços de potência contratada e potência em horas de ponta; MAT – Muito Alta Tensão –tensão > 110kV Preços da energia ativa e energia reativa. Imposto especial consumo eletricidade Potência contratada: a que o Distribuidor Vinculado coloca (contrato) à disposição do Cliente, devendo ser < à potência requisitada/ potência instalada. atualizada para a máx potência ativa média registada em qualquer intervalo ininterrupto de 15 minutos, durante os 12 meses anteriores, incluindo o mês a que a fatura respeita. Potência Tomada: é a potência ativa média registada em qualquer intervalo ininterrupto de 15 minutos 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 𝑓𝑜𝑟𝑛𝑒𝑐𝑖𝑑𝑎 𝑒𝑚 𝐻𝑃 Potência em horas de ponta: 𝑛º 𝑑𝑒 𝐻𝑃 Energia Reativa: existe quando precisamos de campo magnético: atraso na tensão em relação à corrente Motores e- + consumo de E aparente -> logo interessa eliminar da fatura Transformadores Balastros Fornos de Indução No Fora Vazio pagamos a Energia faturada e a Energia reativa indutiva – ponta + cheio No Vazio pagamos a Energia reativa capacitiva – vazio + super vazio: energia que não produz trabalho, mas que faz andar as máquinas MOTORES ELÉTRICOS ✓ Quanto ↑ o fator de carga do motor, ↑ é o rendimento elétrico ✓ Quando o esforço elétrico < esforço nominal, o desempenho do rendimento ↓, o consumo de energia ↑ e o fator de potência ↓ ✓ Em sobrecarga (Pútil > Pnominal), o fator de potência degrada-se e surge↑ consumo de Energia Reativa Conclusão: um motor é feito para trabalhar 75%-100% da sua Pnominal ✓ Instalação de um novo equipamento: + eficiente IE1 em função da potência e do nº de horas de funcionamento ✓ Tempo de utilização: se o motor tem um nº elevado de horas de funcionamento/ano, deverá ser considerada a sua substituição por um IE1 com uma potência não excedendo o máximo da potência mecânica requerida FATOR DE POTÊNCIA ≠ FATOR DE CARGA ≠ entre tensão e corrente % inferior q o motor está a exercer da sua Pnominal Parâmetro elétrico Parâmetro mecânico AR COMPRIMIDO Maior eficiência: limpar filtro ✓ o filtro sujo, ↑ dificuldade em comprimir o ar, ↑ tempo de funcionamento e ↑ o consumo de energia  VARIADORES ELÉTRICOS DE VELOCIDADE (VEV) VEV = Speed drive = Variador de frequência = VSD ✓ ajusta o caudal à necessidade do motor (rotação do veio), evitando arranques/desarranques sucessivos Quanto ↑ o caudal, ↑ a economia de energia (em cerca de 20%) Vantagens: Elevado rendimento 96-98%, elevada fiabilidade e elevado fator de potência; Dimensão reduzida, não oferecendo problemas de implantação; Ajustamento/programação fácil – possibilidade de controlo de vários tipos de motores; Adaptação do motor à carga (binário e velocidade); Arranques suaves (poupanças de energia) e travagem controlada Proteção ao motor contra curto-circuitos, sobreintensidades, sobretensões, falta de fase, etc. (vantagem técnica e económica!); Possibilidade de integrarem módulos de regeneração, que poderão ser muito vantajosos para cargas com uma elevada frequência de travagens; ↓ do ruído acústico e melhoria do controlo dos processos, da produtividade e da qualidade dos produtos; ↓ desgaste dos componentes/equipamentos mecânicos. Desvantagens: Produção de harmónicos (para motor e rede), que podem resultar na ↓ do rendimento e da fiabilidade dos MIs; Pode conduzir à circulação de correntes nos rolamentos e ocorrência de descargas parciais no sistema de isolamento; ↓ fator de potência (se possuir retificador de díodos); Interferência eletromagnética (por condução e por radiação). CALDEIRAS Inspecionar a caldeira periodicamente, permitindo assim detetar os problemas rapidamente: Luzes de alarme/ Possíveis fugas/ Ruídos anormais/ Bloqueio de condutas O ↑ do rendimento de uma caldeira pode ser originado com: ✓ A calibração do termostato: se a caldeira tem a temperatura errada, pode consumir + ou – para chegar à que o utilizar inseriu, consumindo em geral + energia. ✓ Ajuste da proporção da mistura ar/combustível do queimador ✓ Ajustar as válvulas secundárias de ar dos queimadores - a concentração de O2 passa aos níveis desejados o que ↓ a quantidade de excesso de ar dentro da caldeira e ↓ perdas pelos gases de combustão ✓ Analisar a correta escolha do combustível usado: GN é o + eficiente ✓ Instalar permutadores de ar comburente na conduta de saída dos gases de combustão de fornos, secadores ou caldeiras se for preciso aquecer o ar comburente (para alguns combustíveis), processo que ↑ a temperatura da câmara de combustão e ↓ o excesso de ar ✓ Analisar a formação de fuligens, as quais atuam como isolantes. ✓ Retificar o correto isolamento da caldeira e de todas as tubagens de distribuição, válvulas e acoplamentos. O ↓ da eficiência/rendimento: ✓ A falta de limpeza periódica da caldeira e queimadores causa a acumulação dos depósitos produzidos pela combustão, ↑ as temperaturas de fumos da chaminé, ↑ perdas de calor ✓ Excesso de ar - diminui a temperatura de combustão ✓ Excesso de combustível - combustão incompleta, ↑ as emissões e o consumo de combustível. Caldeiras de Condensação: ↑ a eficiência, recuperando ↑ quantidade de calor do vapor de água produzido durante a combustão. O rendimento destas caldeiras pode chegar a ser de 90 a 95%. Caldeiras de Baixa Temperatura - entrada de água a ↓ temperatura face à caldeira convencional - poupança da energia necessária para aquecer a água da alimentação com recuperação de calor do vapor contido nos gases de exaustação. Rendimentos próximos dos 100%.  Luminância adequada para ILUMINAÇÃO um escritório de 400-500 lux A iluminação pode representar cerca de 25% do total da faturação em Eelétrica num serviço/industria! Quanto à funcionalidade: Aparência de cor o Temperatura de Cor (T), expressa em ºC ou K - grandeza que expressa a aparência da cor da luz Estimula movimento Estimula relaxamento NOTA 1: Quanto + a temperatura de cor, + branca é a cor da luz NOTA 2: É errado pensar que quanto + clara é a luz + potente é a lâmpada Índice de Restituição de cor o Alteração da cor dos objetos (Ra/IRC), expresso em R numa escala de 0 a 100 (mau a bom) - efeito da radiação emitida por uma fonte de luz sobre o aspeto cromático dos objetos que ela ilumina. NOTA 1: Objetos iluminados podem-nos parecer diferentes, mesmo c/ fontes de luz de = temperatura de cor NOTA 2: Em termos comparativos, considera-se a radiação emitida pela luz do dia como ideal (Ra=100) Tempo de vida útil Eficiência luminosa Na troca das lâmpadas temos de manter o fluxo luminoso, senão temos de colocar um maior nº de unidades Incandescentes: até 80% poupança LED: até 50% poupança ✓ Baixa tensão: não põe em perigo o humano ✓ Maior tempo de vida útil e qualidade O balastro ferromagnético consome, em média, + 20% da Pnominal da lâmpada. Devemos optar pelos eletrónicos poupança de 20-30% Lâmpadas de Mercúrio possuem um ↑ ECO valor Perdemos a CE (Certificação Energética) do equipamento quando mudamos SÓ a lâmpada Conselhos práticos: − Desligar a iluminação nos períodos de paragem, quer seja pelos utilizadores ou através de sistemas automáticos: Sensores de intensidade luminosa Crepusculares Sensores de presença humana Relógios programáveis − Aproveitar ao máximo a iluminação natural, preferindo edifícios com vãos envidraçados, janelas e claraboias − Evitar a iluminação incandescente (convencional/halogéneo): ↓ eficiência e tempo de vida curto (10 000 h) − Preferir lâmpadas fluorescente (+ eficientes e maior durabilidade) − Armaduras + eficientes e ventiladas permitem manutenção mais cuidada Como Ra não é importante nestes sítios, utilizar em: ✓ Grandes espaços: lâmpadas de Vapor de Sódio da Alta Pressão, que são + eficientes que as Vapor de Mercúrio. ✓ Exterior: lâmpadas de Vapor de Sódio da Baixa Pressão - Aplicação de balastros eletrónicos, ↑ frequência das lâmpadas (>20 kHz - elevada), podendo originar: ↓ consumos em 20 a 30% ↑ duração das lâmpadas ↑ eficiência das lâmpadas “dimming” (controlo manual/auto): ↑ aproveitamento da luz natural. − Disjuntores por secções de laboração e interruptores c/ máx de 6 pontos de luz - utilização só nos locais necessário − Substituição massiva de lâmpadas ↓ custos de manutenção e exploração, uma vez que: representa uma % fixa e previsível nos orçamentos de manutenção ↓ custos de substituição, ↓ stocks, ↓ perturbações do ritmo de trabalho ↓ impactos ambientais: otimizações na logística deste equipamento para reciclagem CALOR ENERGIAS RENOVÁVEIS Eficiência Energética: usar os mínimos recursos para obter Eútil Energia Renovável: usar recursos não esgotáveis para obter Eútil ER comparativamente às fontes fósseis: ↑ custo de investimento ↑ sustentabilidade ambiental ↓ custos de operação Viáveis economicamente devido ao seu ciclo de vida.Custo total = investimento inicial + combustível + custos de operação, manutenção e de abate + encargos financeiros + taxas, etc Água Quente Solar (AQS) o Coletores cobertos e descobertos o Armazenamento de água (reservatório ou piscina) Ar Quente Solar (ArQS) – ar é aquecido ao o Aquecimento de edifícios com ↑ necessidade de insuflação passar em pequenos furos numa placa metálica o Secagem de cereais/frutos de ↑ emissividade. Um ventilador promove a o Economicamente viável em edifícios novos e/ou circulação do mesmo pelo edifício remodelações Aquecimento Solar Passivo – gera calor na o Edifícios novos c/ janelas de ↑ eficiência, boa orientação estação fria, através de ganhos solares pelas geográfica, sombreamentos janelas viradas ao equador o Economicamente viável em edifícios novos e/ou Armazenamento de E na estrutura do edifício remodelações Pode ↓ em 50% os custos de aquecimento o Legislação/Regulamentos o Etiquetagem  Análise de projetos usando o software RETScreen A barragem significativa aos projetos é na análise de viabilidade dos mesmos: nesta análise verificamos se a opção por fontes de Erenováveis é viável ou não. Porquê usar o RETScreen? o Simplifica avaliações preliminares - Necessita de pouca informação - Calcula indicadores chave de viabilidade o Custa reduzido - Cerca de 1/10 de outros métodos de análise o Procedimento standard - Facilitam a comparação entre soluções concorrentes RETScreen é um software de Análise de Projetos de Energia Limpa + Eficiência Energética: Aplicações: Passos para a análise de um projeto… Localização Projetos de Energias Renováveis; Aquecimento de ÁGUA com ENERGIA SOLAR; Cargas e Equipamentos Aquecimento de AR com ENERGIA SOLAR; Modelo Energético. Energia ÉOLICA; Análise de Custos. Energia FOTOVOLTAICA; Análise de Emissões. MINI-HÍDRICAS; Análise Financeira. COGERAÇÃO. Análise de Risco & Sensibilidade ÁGUA QUENTE SOLAR – AQS Para que serve um sistemas AQS? Água quente sanitária Aquecimento de piscinas Calor de Processo Armazenamento de água quente Componentes: Bomba de recirculação Depósito de acumulação de água quente Permutador de calor Coletores sem cobertura Coletores com cobertura Coletores com tubo de vácuo ↓ custo Custo moderado ↑ custo ↓ temperatura Mais pesado e frágil ↑ temperatura Robustos e Leves Pressão de operação + elevada Frágil Aquecimento de piscinas (pode operar à pressão da rede) Não têm perdas por convecção nem ↓ pressão problemas de congelação no Inverno ↓ desempenho em climas frios/ventosos Instalação + exigente Considerações de projeto: o Fatores de sucesso: ▪ Elevado consumos de água quente (↓ peso de custo fixos) ▪ Elevado custo da energia (GN não disponível) ▪ Distribuição de energias convencionais deficiente ▪ Atitude ecológica o Consumos diurnos requerem - armazenamento o Sistemas baratos e sazonais são preferíveis a sistemas + caros, destinados a funcionar todo o ano o Manutenção AQS - Sistemas domésticos AQS – Indústria/Comércio Zonas abrangidas por energia fiável. - Podem ter elevado tempo de retorno de capital Hotéis e escritórios - Podem fornecer 20-80% das necessidades de água quente sanitária Hospitais Zonas remotas: podem ser a única solução Limpeza de veículos, lavandarias Aquacultura AQS - Piscinas Indústria ligeira Coletores planos simples (s/ cobertura) Gimnodesportivo, escolas - Piscina de Verão em climas frios Restaurantes - Prolongamento da estação em climas moderados - 1 a 5 anos de recuperação do capital Coletores c/ cobertura para utilização base anual, em piscinas cobertas RETScreen permite estimar: Bomba de filtração pode ser usada o Necessidades de AQ para serviço/piscinas AQS e o RETScreen o Desempenho do sistemas de o Produção de energia, custo de ciclo de vida e redução de GEE para: aquecimento de água, c/ e s/ ▪ Coletores planos descobertos, cobertos, e em vácuo armazenamento, incorporando AQS ▪ Piscinas interiores e exteriores ▪ Água quente de serviço para várias aplicações (c/ e s/ reservatório) o Necessita apenas de info média mensal (12 pontos), contra 8,760 necessários para simulação horária. o Não considera: ▪ variações diárias de carga (necessidade de água) ▪ Sistemas independentes para água quente de serviço ▪ Sistemas s/ depósito e com um grande % solar ▪ Painéis concentradores ou c/ orientação mecânica o A tecnologia de AQS não deve ser dimensionada para 100% das necessidades de água quente, pois: ▪ não controlamos o recurso renovável ▪ o sobredimensionamento do sistema pode torná-lo economicamente pouco interessante ENERGIA FOTOVOLTAICA O que produz um sistema FV? Eletricidade (AC/DC) Bombagem de água Componentes base Módulo FV Outros geradores: diesel/gasolina, eólico Baterias/tanque Bombas de água Tratamento de corrente - Inversor - Controlador de carga - Retificador de corrente - Conversor DC-AC Sistemas isolados: Sistema em redes: o Configuração: o Integração: - Sistema autónomo - Distribuída - Sistema híbrido - Centralizada o Geralmente viável economicamente: o Tipo de rede: - Baixa potência (< 10 kWp) - Central - Investimento competitivo face a extensões da rede - Isolada - Menores custos de O&M que geradores/baterias Bombagem de água: o Caso especial de sistema isolado (armazenamento na forma de água) o Geralmente viável economicamente em sistemas de rega e abastecimento de água (rede e doméstico) Considerações de Projeto - Imagem Distância da rede Fiabilidade vs. custo - Benefícios ambientais Custos de acesso ao local Aspetos Sociais - Baixo nível de ruído e poluição Custo de O&M Intangíveis - Modularidade e simplicidade Exemplos de Aplicação Módulo FV-RETScreen o Produção de energia, custo de ciclo de vida e redução de GEE para: ▪ Sistemas na rede (centralizada/isolada) ▪ Sistemas autónomos (apoiados por baterias e/ou geradores) o Usa valores médio mensais o Não considera: ▪ Sistemas concentradores ▪ Análise probabilística de cargas Conclusão: Um investimento elevado é viável economicamente: ✓ em sistemas autónomos ✓ se a rede está disponível para gargas parciais