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Sistema Solar Térmico e Aquecimento Ambiente

Em Portugal as necessidades de aquecimento ambiente ocorrem em cerca de 3 a 4 meses por ano numa altura em que a disponibilidade de Sol é menor.

É necessário aumentar a área de colectores, o que se traduz num maior custo, para cobrir parte das necessidades de aquecimento ambiente o que irá originar problemas de excesso de energia no Verão, no entanto este excesso poderá servir para o aquecimento da água da piscina no Verão.

Este sistema funciona de modo semelhante aos outros sistemas solares térmicos. A água quente gerada pelo sistema pode ser utilizada directamente no sistema de aquecimento ou servir de apoio ao pré-aquecer a água diminuindo o consumo do sistema.

Sistema Solar Térmico - Aquecimento Ambiente
Sistema Solar Térmico – Aquecimento Ambiente

1 – Colector solar

2 – Depósito de Acumulação (armazenamento de água)

3 – Bomba circuladora (assegura o transporte do fluido térmico no circuito primário)

4 – Apoio energético

5 – Permutador (permite a transferência de calor para a água que circula no circuito secundário)

6 – Válvula de três vias

7 – Radiadores ou piso radiante

CD – Controlo diferencial (sistema de controlo das diferenças de temperatura com interface com o utilizador programável)

O sistema para aquecimento ambiente pode ser feito através de caldeiras eléctricas, a gás (natural, butano ou propano), a carvão, lenha e gasóleo ou através de bomba de calor.

Entre estas soluções a caldeira a gás natural é a mais económica e bastante eficiente, pois permite um aquecimento instantâneo da água.

A bomba de calor para aquecimento de água sanitária é excluída no RCCTE das alternativas à utilização de colectores solares de fontes renováveis.

O sistema de distribuição para aquecimento do ambiente pode ser feito através de piso ou parede radiante, radiadores ou ventilo-convectores.

O piso radiante é a solução com maiores vantagens na construção nova de uma habitação, entre outras, tem uma maior eficiência com menor consumo energético, é compatível com a maioria dos revestimentos (cerâmica, pedra, madeira ou alcatifa) e tem a possibilidade de utilização de água a uma temperatura baixa (entre 30ºC a 45ºC). Enquanto os radiadores utilizam água a uma maior temperatura (entre 70ºC e 90ºC).

Os ventilo-convectores são aparelhos de climatização localizados em cada divisão da habitação que recebem água refrigerada ou aquecida. Estes aparelhos são utilizados geralmente por bombas de calor.

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Sistema Solar Térmico de Circulação Forçada – Energias Alternativas

  • Circulação Forçada Directa, de uma só passagem ou de passagem múltipla.
Sistema Solar Térmico - Circulação Forçada Directa
Sistema Solar Térmico – Circulação Forçada Directa
  • Circulação Forçada Indirecta, (permutador externo ou interno), de uma só passagem ou de passagem múltipla.
Sistema Solar Térmico - Circulação Forçada - Permutador Externo/Interno
Sistema Solar Térmico – Circulação Forçada – Permutador Externo/Interno

1 – Colector solar

2 – Depósito de Acumulação (armazenamento de água)

3 – Bomba circuladora (assegura o transporte do fluido térmico no circuito primário)

4 – Apoio energético

5 – Permutador (permite a transferência de calor para a água que circula no circuito secundário)

6 – Válvula de três vias

CD – Controlo diferencial (sistema de controlo das diferenças de temperatura com interface com o utilizador programável)

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Composição de Sistema Solar Térmico – Energias Alternativas

O sistema solar térmico é composto por:

Colector Solar – capta a energia solar

Depósito de acumulação – armazenamento da água

Apoio energético – para os dias sem Sol

Permutador (opcional) – permite a transferência de calor do fluido térmico (circuito primário) para a água (circuito secundário)

O depósito de acumulação pode encontrar-se no exterior (telhado), o chamado sistema de Termosifão, ou no interior do edifício quando não é viável a colocação do depósito no telhado, o chamado sistema de Circulação forçada. Neste último sistema é necessária a utilização de bombas circuladoras para movimentar o fluido térmico.

Ambos sistemas podem ser de:

Circuito Directo – quando o fluido térmico que circula nos colectores é a água de consumo.

Circuito Indirecto – quando nos colectores circula um fluido térmico em circuito fechado (circuito primário) que passa por um permutador externo ou interno ao depósito de acumulação.

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Sistema Solar Térmico – Energias Alternativas

Em Portugal um sistema solar térmico pode ser dimensionado para satisfazer cerca de 60% a 75% das necessidades de água quente no período de um ano, e 100% das necessidades no período do Verão (3 a 4 meses)*.

A variação entre o Norte e Sul do país é menor do que se possa pensar, entre as cidades do Porto e Faro a diferença é de apenas 18%, o que corresponde a €25 por ano*.

O custo base de um sistema solar térmico para aquecimento de água quente sanitária para uma habitação unifamiliar (2 pessoas) é de 1750€.*

Com a poupança de energia para aquecimento de águas quentes sanitárias proporcionada pelo sistema solar térmico, pode-se ter um retorno do dinheiro investido em 6 a 8 anos*.

O elementos electrónicos do sistema solar consomem menos de cerca de 15€ por ano em electricidade. O tempo de vida de um sistema solar com uma manutenção regular dos equipamentos pode ultrapassar os 20 anos.

fonte: Energaia, 2007 (www.energaia.pt)

Obrigatoriedade na instalação de colectores solares térmicos para produção de águas quentes sanitárias nos novos edifícios e nas reabilitações abrangidas pelo RCCTE (Dec-Lei n.º 80/2006).

esta obrigatoriedade aplica-se sempre que haja uma exposição solar adequada

por exposição solar adequada entende-se a existência de uma cobertura em terraço ou uma cobertura inclinada com água cuja normal esteja orientada numa gama de azimutes de 90º entre sudeste e sudoeste

as coberturas que não sejam sombreadas por obstáculos significativos no período que se inicia diariamente 2 horas depois do nascer do Sol e termina 2 horas antes do pôr do Sol

o que quer dizer que não deverão existir obstruções com altura superior a cerca de 20º

obrigatoriedade na base de 1m2 de colector por ocupante convencional previsto (T0 e T1 – 2 pessoas, T2 – 3 pessoas, Tn – n+1 pessoas)

esta área pode ser reduzida para 50% da área de cobertura disponível, em terraço ou nas vertentes orientadas no quadrante Sul, entre sudeste e sudoeste

esta área é obrigatória não sendo possível reduzir a área com base no argumento da qualidade dos colectores

a contribuição de sistemas solares só pode ser contabilizada para efeitos do Regulamento se os sistemas ou equipamentos forem certificados de acordo com as normas e legislação em vigor

isto quer dizer, que só é admissível o recurso a colectores certificados, instalados por instaladores certificados e desde que haja prova da existência de contrato de manutenção durante 6 anos

os colectores e instaladores certificados podem se encontrar na internet em www.aguaquentesolar.com

em alternativa à utilização de colectores podem ser utilizadas outras fontes de energia renovável que captem, numa base anual, energia equivalente à dos colectores solares, podendo estas ser utilizadas para aquecimento de águas quentes sanitárias ou outros fins

são excluídas das alternativas outras tecnologias eficientes mas de fontes não renováveis, como por exemplo, recuperadores de calor, bombas de calor, bombas de calor solares termodinâmicas, microgeração, lareiras, salamandras, etc.

as alternativas que são aceites são por exemplo, energia geotérmica, painéis fotovoltaicos e energia eólica