J. B. Monteiro1, Clito Afonso1, Carlos António1, António Joyce 2 1 Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto – FEUP R, Dr, Roberto Frias, s/n 4200-465 rto dem06001@fe.up.pt 2 INETI Azinhaga dos Lameiros, Estrada do Paço do Lumiar, 22 1649-036 Lisboa
Artigo Técnico
Gestão de falha nas instalações de energia solar em meio urbano destinadas à microgerção RESUMO Pretende-se abordar dois aspectos relacionados com a integração de sistemas solares em edifícios destinados a habitação permanente, sempre que a cobertura do mesmo seja alvo de uma intervenção ou recuperação. O primeiro, refere-se à projecção de três cenários distintos, quanto à instalação de sistemas solares térmicos e ou fotovoltaicos, na cobertura. Já o segundo, explana considerações sobre o conceito de gestão de falha aplicada aos sistemas solares. É ainda apresentado um caso de estudo com vista a ilustrar os conceitos.
1. INTRODUÇÃO O objectivo da integração de energias renováveis nos edifícios, é a concepção de um edifício eficiente, que permita a incorporação de um sistema que capte a energia, e a transforme numa fonte alternativa útil para o edifício. O interesse que a utilização das energias renováveis levantou nos últimos anos deve-se, nomeadamente, à consciencialização da escassez dos recursos fósseis, e da necessidade de redução das emissões de gases nocivos para a atmosfera, os GEE (Gases de Efeito de Estufa). As fontes de energia renovável são obtidas da natureza que nos rodeia, como o sol e o vento, podendo ser convertidas em electricidade ou calor. Quanto aos sistemas de aproveitamento de energias solar, estes podem ser o sistema solar térmico, quando a energia do Sol pode ser convertida para aquecimento de águas sanitárias e aquecimento ambiente, e o sistema solar fotovoltaico, quando a energia do Sol pode ser convertida em electricidade para uso doméstico ou venda à “rede”. Ao aumento da procura destes sistemas, a tecnologia tem correspondido de forma satisfatória, excepto quanto ao nível da instalação e do funcionamento. Este sector tem vivido as últimas décadas sem regulamentação ou código de conduta, lançando no mercado o descrédito quanto às inequívocas vantagens destes sistemas. Actualmente vigora em Portugal uma legislação amiga do ambiente, que obriga à integração em edifícios, mediante determinadas condições, sistemas solares (térmicos ou fotovoltaicos), geotérmicos ou eólicos. No caso de estudo apresentado mais à frente, analisa-se um edifício destinado a habitação permanente já construído, e que deverá ser alvo de uma intervenção de restauro da cobertura. Esta intervenção pode ser de reconstrução total, em virtude da actual ser em fibrocimento, surgindo assim a possibilidade de apoio à decisão para a integração de um sistema solar. Para o efeito geraram-se três cenários possíveis no que respeita aos sistemas solares.
‘4 · MANUTENÇÃO
Apesar de a legislação prever a obrigatoriedade da contratualização de serviços de manutenção em pouco mais de metade da vida útil da certificação, será abordado neste estudo um conceito de gestão de falha, o qual acompanhará toda a vida útil do equipamento.
2. ENFOQUE Este estudo visa a análise de três cenários distintos quanto ao aproveitamento do espaço disponível na cobertura dos edifícios, em particular, quando se vai processar uma intervenção de reconstrução da cobertura. Em qualquer dos cenários apresentados, é proposto a integração do sistema de análise em tempo real, com o objectivo de gerir o conhecimento de falha, o qual consiste na análise permanente das variáveis de controlo do sistema, como a radiação solar incidente no colector, a temperatura dos fluídos de trabalho e da água de consumo, no caso dos sistemas solares térmicos, e da intensidade de corrente eléctrica a fornecer à carga, no caso dos sistemas fotovoltaicos PV.
2.1 Os três cenários são: A - Fotovoltaico (PV) mais solar térmico (ST) obrigatório Neste cenário, o espaço disponível na cobertura após dedução da área mínima obrigatória de colectores ST (2m 2 por habitação), será destinado à implementação de colectores fotovolaicos com vista à produção de energia eléctrica, sendo que 50% se destina ao consumo doméstico e o restante para venda à rede eléctrica, de acordo com a tarifa verde em vigor à data do estudo.