Implementação do Uso de Energia Solar Térmica e Fotovoltaica em uma Construção Residencial.

[pic 1]

Universidade Federal da Grande Dourados Faculdade de Engenharia Curso de Graduação em Engenharia de Energia

[pic 2]

Implementação do Uso de Energia Solar Térmica e Fotovoltaica em uma Construção Residencial.

Bruno Pires Cardoso¹, Gabriela da Silva Magalhães¹ e Vinicius Decarli Petinari¹

 

1Universidade Federal da Grande Dourados

Faculdade de engenharia - Unidade 2 
Rodovia Dourados - Itahum, Km 12 - Cidade Universitária

Cx. Postal 364 - CEP 79804-970 
67 3410-2001, e-mail: [e-mail], [e-mail], [e-mail]

Resumo. A procura por formas alternativas de geração de energia elétrica, juntamente com a atual crise que o país enfrenta observada nas últimas décadas tornou-se crescente o uso de tecnologias capazes de suprir necessidades de demanda de forma que haja redução do preço por seu consumo. A implantação de painéis solares em residências busca tornar essa ideia econômica associado a energia sustentável capaz de utilizar luz solar para tal finalidade. Essa fonte de energia não objetiva substituir, mas complementar o modelo energético já existente. Sendo assim, o projeto apresenta uma proposta de um sistema de geração de energia térmica e fotovoltaica para uma residência localizada em Nova Andradina - MS, com capacidade de atender a demanda de água aquecida, advindas de chuveiros, bicas e torneiras, dos moradores de tal construção. O trabalho descreve os principais componentes do sistema proposto, no qual é realizada uma comparação de um conjunto de cinco e seis placas, aderindo-se tais números através de dados de irradiação solar incidente coletado por um site meteorológico (CRESESB), além da utilização de três micro inversores, onde, para validação dessa foram realizados instrumentos econômicos e analisando a viabilidade de tais implantações buscou-se encontrar melhor investimento e retorno deste para o consumidor.

Palavras – chave

Energia Solar, Fotovoltaica, solar térmica.

1. Objetivo

A partir de uma análise, buscasse implantar o uso da energia solar em determinada residência, com foco em torná-la autossuficiente energeticamente. Para isso implantando não só a energia solar fotovoltaica, mas também a solar térmica, visando suprir a alimentação de água aquecida em chuveiros e bicas, considerando que o aquecimento gera altos gastos em uma residência.

Para êxito, visa se fazer uma análise da demanda de água aquecida, para o dimensionamento do sistema térmico e através do consumo de energia projetar um sistema fotovoltaico.

1. Justificativa

Em meio a grande crise ambiental e econômica vivida nos últimos tempos, o uso de fontes renováveis, que consequentemente acabam gerando uma economia para o indivíduo tornou-se indispensável. Tomando conhecimento disso, esse projeto visa tornar a residência em questão autossuficiente energeticamente, através da energia solar e assim também gerar economia com a concessionária na residência em questão.

1. Introdução

O Sol é uma fonte de energia limpa e inesgotável, que não só possibilita o ciclo da vida natural do planeta Terra, como também a produção de eletricidade a partir da aplicação de módulos fotovoltaicos que retém esta energia através de suas células, as quais podem ser produzidas de inúmeros tipos de elementos encontrados na natureza e possuem diferentes particularidades.

Com o risco de esgotamento de recursos energéticos como a água potável, que é usada para a geração de hidroeletricidade, assim como a diminuição cada vez mais acentuada das reservas de petróleo mundiais, a energia solar fotovoltaica se torna uma excelente opção para substituir outras fontes de produção de eletricidade, ou ao menos para se complementar essas outras fontes, de modo que pode gerar economia na conta de luz.

Mesmo com todo esse potencial da energia solar fotovoltaica, segundo Pinho e Galdino (2004), o custo das células fotovoltaicas é um grande desafio para a indústria e o principal empecilho para a difusão dos sistemas fotovoltaicos em larga escala. No entanto, a tecnologia fotovoltaica está se tornando cada vez mais competitiva, em razão, tanto dos seus custos decrescentes, quanto dos custos crescentes das demais formas de produção de energia, inclusive em função da internalização de fatores que eram anteriormente ignorados, como a questão dos impactos ambientais. [1]

O Brasil possui um enorme potencial para a geração de energia solar, sendo que de acordo com dados da Solargis (2013), a região Sul, que possui o menor índice de radiação global horizontal do país (cerca de 1500 kWh/m²), recebe uma quantidade de raios solares, maior que a região com maior incidência da Alemanha (cerca de 1200 kWh/m²), que é a maior produtora do mundo de energia solar fotovoltaica. [2]

Partindo dessa premissa, do grande potencial brasileiro para a produção de energia solar fotovoltaica, será demonstrada neste trabalho a análise feita para a aplicação de um sistema fotovoltaico em uma residência de Nova Andradina, Mato Grosso do Sul, região que possui grande incidência de raios solares ao longo do ano.

Até 2050 estima-se que dentre todo o aquecimento de água em residências 24% vai ser realizado por sistemas solares, enquanto que no ano de 2013 apenas 5% de todo o aquecimento era feito por ação do calor do sol. Esse fato se dá pela substituição de chuveiros elétricos, torneiras elétricas entre outros equipamentos destinados a esse fim por um sistema de aquecedor solar com termo acumulação. Reduzindo a parcela de energia elétrica necessária para esse fim em 50%. O programa minha casa minha vida já vem construindo casas com kits de energia solar térmica instalado (Ministério de Minas e Energia, 2015). [3]

Atualmente os refrigeradores são os equipamentos que representam a maior parcela de consumo de energia elétrica nas residências. Os climatizadores vão assumir essa posição até 2050. A demanda energética quase triplicara nos próximos 30 anos, o que representa o crescimento em torno de 2,8% ao ano. [3] 

1. Riscos

É indiscutível que a produção de energia seja ela “limpa” ou não, possa trazer alguns riscos de segurança e saúde dos trabalhadores e até mesmo dos subvencionados. Na verdade, desde sua fabricação e instalação até sua manutenção e desmantelamento existem diversos fatores que comprometem perigos e que devem ser analisados para prevenção dos mesmos.