Análise da viabilidade da utilização de colectores solares

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecância

Com este trabalho pretende-se analisar a viabilidade técnica e económica da instalação de colectores solares, para aquecimento de águas sanitárias, pela simulação de consumo, através de dois sistemas por Circulação Forçada e Termossifão, instalados no ISEL. Foram analisados e tratados dados de dois sistemas solares, Circulação Forçada e Termossifão, entre o período de Janeiro de 2011 a Novembro de 2012. Após a verificação do comportamento dos colectores comparou-se esses dados com os dados resultantes das simulações obtidas no software Solterm e com os dados obtidos na mesma instalação, no âmbito de um outro trabalho final na mesma área. Utilizando o Solterm, variou-se o volume dos depósitos e número de colectores de cada sistema e para as cidades de Beja, Lisboa, Coimbra e Porto obtiveram-se as diferentes fracções solares. Com a diferença de fracção solar obtida entre os dados do Solterm e os dados reais para Lisboa (11,5% para Circulação forçada e 18,8% para Termossifão), extrapolou-se essa diferença para os diferentes sistemas, com diferentes quantidades de colectores, depósitos e cidades em estudo. Através das fracções solares obtidas para os diferentes sistemas nas diferentes cidades, verificou-se que os sistemas com 4 colectores e 800 Litros de depósitos de acumulação são os que apresentam maior fracção solar. Ao efectuar a análise financeira, verificou-se também que os sistemas por circulação forçada, só a partir dos 800 Litros de acumulação é que se tornam viáveis. No caso do termossifão não é viável a sua instalação. Com o extinto incentivo fiscal, para os sistemas por circulação forçada, só a partir dos 400 Litros de acumulação é que se torna viável a sua instalação. No caso do termossifão, é viável a sua instalação para qualquer volume à excepção dos 200 Litros para Coimbra e Porto.

Abstract: This work aims to analyze the feasibility of installing solar collectors for hot water heating, simulating the consumption, using two systems, Forced Circulation and Thermosyphon, installed in ISEL. Data between the period January 2011 to November 2012 from two solar systems, Forced Circulation and Thermosiphon, was analyzed and processed. After checking the behavior of the collectors, this data was compared with the data resulting from the simulations obtained in Solterm software and with data from another Master’s final work. Using the Solterm, the volume of the tanks and the number of collectors of each system was changed and different solar fractions from the cities of Beja, Lisbon, Coimbra and Porto were obtained. Based on the difference in the solar fraction obtained between real data and Solterm to Lisbon (11,5% to Forced circulation and 18,8% for Thermosiphon), an extrapolation was made for the different systems, with different amounts of collectors, tanks and cities under study. The solar fractions for the different systems at different cities showed that the systems with 4 collectors and 800 Liters of tanks are the ones that have the best solar fractions. Based on financial analysis it was also verified that for the forced circulation systems, only from the 800 liters tanks become feasible the installation. The installation of thermosyphon’ systems it’s not feasible. With the now defunct tax incentive, for forced circulation’s systems, are only feasible from 400 Liters tanks ahead. In the case of thermosiphon, its installation is feasible for any capacity other than 200 Liters to Coimbra and Porto.