Dimensionamento de um sistema solar térmico para apoio à climatização de 4 edifícios da FCT-UNL

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Energias Renováveis – Conversão Eléctrica e Utilização Sustentáveis

A presente dissertação apresenta e discute os resultados obtidos através de simulações computacionais, com recurso ao programa SolTerm (análise de desempenho de sistemas solares térmicos e fotovoltaicos), da implementação de campos de colectores solares térmicos em quatro edifícios da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa, com vista ao apoio à climatização nas estações de aquecimento e de arrefecimento. O arrefecimento é obtido através da utilização de chillers de absorção. O objectivo é analisar a viabilidade económica e financeira dos sistemas. Para tal, simularam-se diferentes parâmetros. São estes: tipo de colector (colector plano selectivo e colector tubo de vácuo); temperatura produzida pelo campo solar (80ºC, 70ºC e 60ºC na estação de aquecimento e 90ºC e 95ºC na estação de arrefecimento); volume de armazenamento. Os resultados obtidos na forma de energia produzida mostram uma grande diferença entre os colectores, sendo o colector tubo de vácuo claramente superior. Esta diferença era esperada e deve-se ao maior rendimento dos tubos de vácuo em relação ao colector plano selectivo. Em relação à temperatura simulada pelo campo solar, os 60ºC e 90ºC correspondem às melhores temperaturas para a estação de aquecimento e arrefecimento, respectivamente. Estes resultados eram esperados, uma vez que, o rendimento dos colectores é maior quando a temperatura simulada é mais baixa. Por último o melhor volume de armazenamento varia entre edifícios, sendo que, para os edifícios VIII e IX corresponde a 2 m3 e para os edifícios VII e X a 3 m3. Os volumes escolhidos correspondem a um equilíbrio entre a energia que é possível produzir, graças a maior capacidade de armazenamento, e o preço do aumento dessa capacidade. O tempo de retorno do investimento nos sistemas depende dos juros aplicados a poupança anual correspondente ao custo da energia poupada. Considerando os preços utilizados, ambos os sistemas são pouco interessantes do ponto de vista de investimento de capital.