Trabalho realizado por: Carlos Castanheira, n.º7

Centro de Formação Profissional do Seixal

EFA NS - Curso de Técnico Instalador de Sistemas Solares Térmicos

Área de Competência:

TISST

Formador:

Júlio Gonçalves

Tema:

Projeto de Sistema Solar Térmico para Habitação Unifamiliar

Trabalho realizado por:

Carlos Castanheira, n.º7

20/07/2014

No âmbito dos módulos de GP (Gestão de Projeto), PSST-SD (Projeto de Sistema Solar Térmico – Seleção e Dimensionamento) e PSST-C (Projeto de Sistema Solar Térmico – Construção), inseridos no curso de TISST, ministrados pelo formador Júlio Gonçalves, coube-me a tarefa de realizar um trabalho cujo o tema é: Projeto de Sistema Solar Térmico . Para ser possível a realização deste trabalho, houve a necessidade de aplicar os conhecimentos adquiridos em sala de aula, bem como proceder a várias pesquisas através da internet e consulta de catálogos relacionados com sistemas solares térmicos.

Introdução

Intenção A realização deste trabalho visa o estudo de viabilidade técnica e económica da incorporação de um sistema solar térmico, numa habitação, utilizada por quatro pessoas, em período sazonal de verão, situada na zona de Vale Centeanes, Lagoa, Algarve. Os objetivos fundamentais deste projeto consistem no desenvolvimento de uma solução técnica e economicamente viável, de forma a obter a melhor visão geral sobre o problema possível, para que uma escolha lógica e informada possa ser realizada. Análise O desenvolvimento e implementação de etapas metodológicas foram ferramentas de elevada importância, pois permitiram seguir um percurso lógico, contribuindo para a elaboração de um bom projeto, e do qual resultou numa solução que satisfaz as necessidades pretendidas. O aspeto diferenciador que apresentou uma maior relevância na escolha da solução obtida foi a componente económica. Assim, esta avaliação económica foi uma das partes fundamentais deste projeto, facto que deve ser realizada em todas as soluções obtidas no decorrer da fase de desenvolvimento. Foram analisadas todas as condições do local onde a instalação vai ser realizada, de forma a garantir a execução de um bom projeto.

Projeto

Foram obtidos no início do projeto dados como a localização geográfica e a radiação solar do local da instalação, pois são fatores que influenciam e determinam a energia produzida e, consequentemente, a rentabilidade do sistema. De igual modo, foi analisado o espaço disponível para detetar a possível existência de obstáculos e sombreamento, com o objetivo de identificar um posicionamento ótimo do sistema solar.

Análise das condições iniciais

Local viável?

Identificar a finalidade do

sistema

Dados de consumo AQS

disponível?

Possível realizar medições?

Obter a melhor estimativa

possível

Determinar requisitos de

energia

Pesquisa de mercado referente

a soluções disponiveis

Determinar a área do campo de

coletores

Realizar medições

Determinar a composição do

fluido térmico

Determinar parâmetros do

circuito primário

Determinar bomba de

circulação a instalar

Determinar volume de vasos

de expansão a implementar

Solução tecnicamente viável?

Determinação do custo da

solução

Solução economicamente

viável?

Solução viável

Sim

Não

Não

Sim

Não

Sim

Não

Sim

Fluxograma do dimensionamento de um sistema solar térmico

Descrição Elementos que determinam as características energéticas do equipamento : - Irradiação solar: 7,59kwh - Temperatura da água da rede: 15oC - Temperatura da AQS: 45oC - Consumo de AQS: 200 L - Fração solar: 0,85 - Rendimento do sistema: 60%

Nestas condições a energia e a área de captação solar necessária foram calculadas através da seguinte expressão:

Q = M x p x Cp (Tf - Ti) M = Consumo de água quente. P = Densidade especifica da água. Cp = Calor especifico da água em kwh (K = 1,16 x 103 kwh). Tf= Temperatura final da água quente para consumo. Ti= Temperatura inicial da água quente para consumo.

Q = 200 x 1 x (1,16 x 103) x (45 – 15) = 6,96 kwh

A área de captação necessária (S), tendo presente a energia fornecida (Q), a captação solar (Fs) e o rendimento do sistema ( ), é:

Na prática, iremos optar por um modelo de coletor com 2m2 e um acumulador com uma capacidade de 200 litros de água quente.

S = Fs x Q / x Qt = 0,85 x 6,96 / 0,60 x 7,59 = 1,30 m2

2

2 0 0 x 0 , 0 0 1 1 6 x 3 0 6 , 9 6

0 , 8 5 x 6 , 9 6 5 , 9 21 , 3 0

0 , 6 0 x 7 , 5 9 4 , 5 5

7 , 5 9

1 5

4 5

2 0 0

0 ,

0 , 8 5

6 0 %

4 5 1 5 3 0

8 5 1 , 3 0

1 , 7 01 , 3 0 x 1 0 0 1 3 0 %

1 , 3 0

2

1 3 0 x 3 0 3 9 1 5 5 4

o

i

o

f

s

o

o

H k w h

T C

Q

T C

m

K w h

S m

x

L

F

C

C

ɱ

Kit Termossifão Junkers F1/TS200/FCC

Gama: 200L Painel: 1 x FKC - 1 S;

Depósito: TS 200-1 / TS 200-1 E;

Tipo de sistema: Circuito indireto;

Tipo de permutador:

Dupla envolvente (horizontal);

Capacidade total: 208 litros;

Volume de acumulação no circuito primário:

13 litros;

Volume de acumulação no circuito

secundário: 195 litros;

Pressão de trabalho máxima do circuito

primário: 2,5 bar;

Pressão de trabalho máxima do circuito

secundário: 10 bar;

Diâmetro: 580 mm;

Comprimento: 1320 mm;

Peso em vazio: 78 kg;

Material de revestimento exterior: Aço

galvanizado lacado;

Material de revestimento interior: Duplo

esmalte;

Isolamento: Poliuretano, livre de CFC`s ;

Espessura do isolamento: 50 mm;

Disposição do vaso de expansão: Interior;

Volume do vaso de expansão: 3 litros;

Proteção catódica: Ânodo de magnésio;

Estrutura de suporte Material: Alumínio;

Tipo de telhado: Telhado plano;

Tipo de perfil: Angular;

Circuito hidráulico e acessórios

Material das tubagens de ligação: PDM;

Tipo de ligação entre painéis: Flexível, em aço

inoxidável;

Pressão da válvula de segurança primário: 2,5

bar;

Pressão da válvula de segurança secundário: 10

bar;

Outras características

Peso aproximado cheio em funcionamento: 350

kg;

Distância entre apoios A x L: 920 mm

Medidas do equipamento quando instalado: A x L

x P [mm]: 1705 x 1320 x 2365;

Fluido solar: Não incluído no kit.

Equipamento sugerido e seus componentes

Local de Instalação do Sistema Solar Térmico em Termossifão.

Vale Centeanes, Lagoa, Algarve.

Esquema de Instalação no Exterior

Legenda

a) Ponto de alimentação da água da rede. b) Ponto de consumo de AQS. c) Localização da instalação do sistema em termossifão. d) Válvula de passagem. e) Válvula termostática de 3 vias. f) Válvula antirretorno.

f

a

b

c

d

e

CONTRATOS DE MANUTENÇÃO

Visitas Com o objetivo do cliente final poder retirar melhor proveito dos seus equipamentos nos períodos de maior utilização, a marca prevê efetuar os seus serviços de manutenção durante os meses de Abril a Setembro. (atendendo às condições climatéricas). A Cduarte Solar, através dos seus Serviços Pós – Venda levará a cabo as seguintes intervenções sem qualquer custo (mão-de-obra e/ou deslocação) para o subscritor: • Uma visita ao domicílio para manutenção anual do equipamento, a realizar entre Abril e Setembro (inclusive), de acordo com agendamento proposto pela Cduarte Solar e acordado com o cliente final. • Em caso de avaria do equipamento, toda e qualquer visita necessária para repor o correto funcionamento do produto. Qualquer intervenção requer a presença do subscritor ou respetivo representante. Peças Quando a intervenção, revele a necessidade de se proceder à substituição de peças avariadas fora de garantia, estas serão faturadas de acordo com a tabela de preços em vigor da marca, facto em relação ao qual se informará o subscritor, antes de se proceder a qualquer substituição. No caso de aplicabilidade de peças estas usufruem de uma garantia de 2 (dois) anos desde que efetuada a sua manutenção periódica. Manutenção

De modo a garantir o maior proveito e o correto funcionamento dos equipamentos, a Cduarte Solar recomenda uma visita de Manutenção Anual a fim de proceder ás seguintes operações: - Verificação da resistência de todo o conjunto da estrutura do

sistema;

EQUIPAMENTO

CONTRATO

ANUAL INDIVIDUAL

VALORES S/IVA

CONTRATO ANUAL DE

CONDOMÍNIO (VALOR POR CONDÓMINO)

VALORES S/IVA

Solar

Termossifão telhado plano 80 € 65 €

Termossifão telhado inclinado

80 € 65 €

Sistemas forçados AQS telhado plano

100 € 85 €

Sistemas forçados AQS telhado inclinado

100 € 85 €

- Limpeza de coletores;

- Verificação do bom estado e funcionamento de todas as válvulas e

uniões roscadas; - Verificação de possível perda de fluido do circuito primário/

fluido solar (glicol); - Verificação da ligação equipotencial de terra; - Verificação da densidade e volume do fluido solar (recomendável

de 2 em 2 anos);

- Verificação do ânodo de magnésio que se encontra no acumulador (recomendável de 2 em 2 anos);

- Verificação e limpeza do vaso acumulador (recomendável de 2 em

2 anos). O momento da verificação do ânodo de magnésio. Nota: Tendo presente a tipologia das necessidades pretendidas (sazonal de verão), para evitar as temperatura de estagnação e consequente avaria do sistema, é aconselhável que o coletor seja coberto durante o período de não utilização. Excluem-se deste contrato as seguintes operações: Avaliação e ou emissão de termo de responsabilidade para qualquer finalidade nomeadamente acreditações energéticas ou de avaliação de qualidade de ar interior designadamente através de aplicação dos códigos RCCTE (D.L. 80/2006 de 4 de Abril), D.L. 78/2006 (Sistema Nacional de Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior nos Edifícios - SCE) ou do D.L. 79/2006 (Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização dos Edifícios – RSECE). • Verificação, reparação, substituição ou limpeza do sistema, tubagens, isolamentos, externas ao aparelho e/ou contrato celebrado; • As decorrentes da utilização de líquido solar fora das normas; • Eliminar fugas em dissipadores, permutadores, ligações ou tubagens hidráulicas;

EQUIPAMENTO

CONTRATO

ANUAL INDIVIDUAL

VALORES S/IVA

CONTRATO ANUAL DE

CONDOMÍNIO (VALOR POR CONDÓMINO)

VALORES S/IVA

Solar

Termossifão telhado plano 80 € 65 €

Termossifão telhado inclinado

80 € 65 €

Sistemas forçados AQS telhado plano

100 € 85 €

Sistemas forçados AQS telhado inclinado

100 € 85 €

• Operações a realizar pelo cliente final (manuseamento, programação de elementos de regulação e controlo); • Limpeza e reparação dos dispositivos exteriores ao aparelho; • Avarias causadas por agentes externos (ex. roedores, aves, etc.). • Reparação de avarias causadas por má utilização, intervenção de pessoa alheia à Marca ou ao Posto de Assistência; • Intervenção no Kit Solar, bem como dispositivos associados a tal, como válvulas misturadoras termostáticas ou de passagem; • Avaliação energética do sistema. Visitas, pedidas pelo cliente final para estas operações não estão incluídas no contracto e serão faturadas ao preço de mercado em vigor. As operações decorrentes de nova regulação que afetem o funcionamento do aparelho ou aparelhos cobertos pelo contrato serão responsabilidade do cliente final.

Duração

O presente contracto de manutenção tem a duração de um ano podendo ser renovado por iguais e sucessivos períodos mediante o envio de uma carta, com a antecedência de 30 dias. A renovação fica dependente do bom pagamento. Responsabilidade do Subscritor Garantir o acesso aos equipamentos com todos os meios de segurança e se necessário meios de elevação (gruas, andaimes, etc.) O cumprimento das indicações e instruções inscritas no manual de instruções do produto. Em caso de impostas por nova regulamentação ou para cumprimento das normas de instalação do produto, o subscritor efetuará todas as modificações nas instalações que contribuem para o funcionamento do aparelho ou aparelhos cobertos pelo contrato de manutenção. A execução dos trabalhos implica a presença do cliente final ou de alguém por si indicada de forma a garantir o acompanhamento dos trabalhos e/ou obtenção de explicações técnicas.

EQUIPAMENTO

CONTRATO

ANUAL INDIVIDUAL

VALORES SEM IVA

CONTRATO ANUAL DE

CONDOMÍNIO (VALOR POR

CONDÓMINO) VALORES SEM IVA

Solar

Termossifão telhado plano

80 € 65 €

Termossifão telhado inclinado

80 € 65 €

Sistemas forçados AQS telhado plano

100 € 85 €

Sistemas forçados AQS telhado inclinado

100 € 85 €

Assistências

O tempo de intervenção em dias úteis na época fria varia ente 24 e 48 horas.

Orçamento

Material Preço

Kit Termossifão Junkers F1/TS200/FCC 1.195,56€

Tubagem Multicamada para águas AQS e Acessórios 47,20€

Fluído Solar (glicol) 19,85€

Mão-Obra 480,00€

Subtotal 1.742,61€

23% IVA 400,80€

Total 2.143,41€

Condições de pagamento: 40% no início – 60% no final do trabalho

Conclusão

A realização deste trabalho teve por objetivo, elaborar um projeto de dimensionamento, orçamentação e instalação de um sistema solar térmico.

Face ao desafio que me foi proposto, utilizei toda a matéria dada em sala de aula e realizei pesquisas de toda a informação possível na internet no sentido de apresentar um trabalho merecedor de uma leitura e interpretação agradável e esclarecedora.

Apesar de todas as dificuldades que surgiram durante o decorrer deste trabalho, foi de veras aliciante elaborar mais este trabalho. Para além da satisfação que me deu em ter ultrapassado mais um desafio, sinto que adquiri conhecimentos importantes que me iram ajudar na minha futura vida profissional.

Webgrafia

Sites: http://www.aguaquentesolar.com/

http://www.vulcano.pt/

http://www.junkers.pt/

http://www.geprix.com/sites/default/files/downloads/mediate

ca/documentos/gx_mi055-enr-10pageson-projectosistsolartermico-v20131012.pdf

http://www.lusosol.com/manutencao.htm

http://www.solarwaters.pt/manutencao-dos-sistemas-solares-termicos

Local de Pesquisa:

Internet.