Índice2

Mundo Verde

Editorial

Entrevista

Expediente

Notícias do DASOL4

DASOL em açãoConfira as ações de reestruturação do Departamento.

Marcos André BorgesCoordenador do Programa Brasileiro de

Etiquetagem do Inmetro explica benefícios dos selos de eficiência energética e fala sobre os estudos para tornar a

etiquetagem compulsória a partir de 2011.

Revista SOL BRASIL

Publicação bimestral do Departamento Nacional de Aquecimento Solar (DASOL) da Associação Brasileira de Refrigeração, Ar-Condi-cio nado, Ventilação e Aquecimento (ABRAVA).

Conselho EditorialLuís Augusto Ferrari Mazzon, Marcelo Mesquita, Nathalia P. Moreno, Ronaldo Yano e Sara Vieira

Edição: Setembro ComunicaçãoProjeto gráfico e editoração eletrônica: Izilda Fontainha Simões Foto capa: cedida pela Transsen

Diretoria DASOLPresidência José Ronaldo KulbVP de Desenv. Associativo (VPDA) Laercio Lopes VP de Relações Institucionais (VPI) Amaurício Gomes Lúcio VP de Operações e Finanças (VPOF) Edson Pereira VP de Tec. e Meio Ambiente (VPTMA) Carlos Arthur A. Alencar

VP de Marketing (VPM)Luis Augusto Ferrari MazzonGestorMarcelo Mesquita

DASOL/ABRAVAAvenida Rio Branco, 1492 – Campos Elíseos – SP – São Paulo – CEP 01206-905Telefone (11) 3361-7266 (r.142)Fale conosco: solar@abrava.org.br

SAS na indústria Sistema de aquecimento solar instalado em fábrica da Kraft Foods reduz custos e contribui para a preservação ambiental.

É hora de fortalecer o setor

Escassez de metais Reportagem da Sun & Wind Energy alerta para possíveis ameaças à energia sustentável por causa do aumento da demanda por metais raros. Revista também aborda as tendências do mercado de coletores para piscinas.

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Tecnologia

Fabricação de tubos principaisConheça os processos disponíveis no mercado.

11Vidros para coletoresVidro utilizado no coletor solar influencia eficiência térmica e produção de energia, alertam consultores do DASOL.

CursoCapacitação do DASOL inclui aulas práticas em laboratórios do SENAI.

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Case Solar

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SAS na hotelariaEnergia solar substitui chuveiros elétricos em motel de Ribeirão Preto.

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Empresas Associadas

Hora de fortalecer o setor

O mundo acompanha atentamente os avanços da economia brasileira no atual cenário de intensa trans­formação. Esse despertar para os negócios no Brasil é mérito de muito trabalho, da estabilidade econômica, de nossa capacidade de produção e da nossa competência técnica. E também do rápido estabelecimento de novos valores internos e, principalmente, da renovação da postura frente aos negócios, onde a sustentabilidade e eficiência energética são palavras de ordem no sucesso das empresas.

Um indicativo dessa potencialidade para o setor de aquecimento solar brasileiro está nos dados do Ministério de Desenvolvimento da Indústria e Comércio Exterior, que registra nos últimos cinco anos um volume financeiro acumulado de exportação acima de US$ 3 milhões.

São negócios desenvolvidos com países como Portugal, Itália, Espanha, Emirados Árabes, Alemanha, Egito, África do Sul, Chile, Uruguai, México. Esse fato demonstra a maturidade de nossas indústrias que trazem divisas ao País, geração de empregos e, portanto, desen­volvimento.

É nesse contexto e entendimento que o DASOL/ABRAVA estruturou sua equipe interna e vem trabalhando no posicionamento estratégico do setor, com ações de valorização e reconhe­cimento da indústria e da tecnologia brasileira de aquecimento solar, demonstrando sua serie­dade para atender ao novo mercado. (Veja algumas realizações do DASOL nas páginas 4 e 5).

A participação do DASOL no GT Energia Solar Térmica, juntamente com o Ministério de Meio Ambiente, Ministério de Minas e Energia, Ministério das Cidades, Caixa Econômica Federal, Eletrobrás, Procel, Inmetro, OIT e GTZ, tem possibilitado o acompanhamento das ações e referência para o desenvolvimento de novos programas, a exemplo da recente divul­gação da segunda fase do Programa Minha Casa, Minha Vida.

De acordo com a secretária nacional de Habitação, Inês Magalhães, obrigatoriamente todos os novos empreendimentos do programa devem ser equipados com coletores solares para aquecimento de água, entre 300 mil e 400 mil casas voltadas a famílias com renda de, no máximo, três salários mínimos nas regiões Sul, Sudeste e Centro­Oeste.

A expectativa para o setor é que novos programas promovam a instalação de 9 milhões de m2 de coletores nos próximos cinco anos.

Há muito que se fazer, mas a direção já está traçada.

Marcelo MesquitaGestor do DASOL

Editorial 3

4 Notícias do DASOL

Departamento está em constante transformação para atender mercado aquecido

Programa Minha Casa, Minha Vida, em parceria com a Caixa Econômica Federal, Eletrobrás e GTZ, com capaci­tação de profissionais de construtoras. Destaque também para os fóruns de sensibilização de empresários, como os realizados em Uberlândia (MG), Campo Grande (MT) e Rio de Janeiro (RJ).

Rede de Informações

Antecipar­se com informações de credibilidade é um dos principais desafios do DASOL. Diariamente, o DASOL monitora e realiza triagem de informações de frentes diversas (legislativa, normativa, institucional, mercado, pesquisas e marketing) para informar o associa­do, conforme a urgência, por meio de informativos como o Solar News, a Revista Sol Brasil, boletins, e­mails e o novo website. As pesquisas do Departamento também se tornaram mais efetivas com a implantação de um sistema informatizado.

Habitações de Interesse Social

Com o programa Minha Casa, Minha Vida, da Cai­xa Econômica Federal, e também dos programas das Cohab´s, CDHU e concessionárias de energia, o setor de aquecimento solar dá sua contribuição efetiva à socieda­de, com produtos que conferem conforto e economia de energia aos moradores e ganhos ambientais e energéticos ao País.

As ações propostas para 2011 estão em processo de avaliação e detalhamento e trazem novos projetos volta­dos para a divulgação e fortalecimento da tecnologia de aquecimento solar e promoção do mercado.

DASOL em ação DASOL em ação

Capacitação

A formação de mão de obra é uma das principais bandeiras do DASOL. Planejados em 2009, os cursos realizados em 2010 contaram com especial atenção ao conteúdo e metodologia, onde a opinião dos mais de 150 profissionais também faz a diferença.

Houve ajustes na carga horária e a inserção de aulas práticas, viabilizadas rapidamente por meio de parceria com o SENAI para o curso de Projetista de Sistema de Mé­dio e Grande Porte, realizado em outubro. Os professores e monitores são profissionais experientes e reconhecidos no mercado que, além do conteúdo teórico, trazem uma gama de informações de campo.

Outro destaque são as ações de apoio do DASOL ao

No último ano, o Departamento Na­cional de Aquecimento Solar da ABRA­VA ganhou nova estrutura e vem traba­lhando no posicionamento estratégico do setor com ações de valorização e reco­nhecimento da indústria e da tecnologia brasileira de aquecimento solar.

São iniciativas que demonstram a se­riedade do DASOL para atender ao novo mercado em expansão. Algumas dessas ações, apresentadas a seguir, serão poten­cializadas em 2011:

Notícias do DASOL 5

Programa Brasileiro de Etiquetagem

Nos últimos meses foram discutidas alterações do Regulamento para inserção de novos ensaios com base nas normas européias, que estão em análise no Inme­tro. Outro aspecto em discussão no setor é a adoção da compulsoriedade da ENCE – Etiqueta Nacional para Conservação de Energia tanto para coletores como para reservatórios, o que certamente será mais um marco para assegurar ao mercado produtos com qualidade.

Qualisol

O mercado atual exige cada vez mais qualidade também das revendas. Elas precisam estar preparadas para a correta orientação e venda, oferecendo projetos customizados e realizando obras de instalação de equipa­mentos com qualidade e garantia de funcionamento. São essas características que fidelizam o cliente e que fazem da tecnologia uma crescente solução de aquecimento de água, reunindo conforto e eficiência energética.

Departamento está em constante transformação para atender mercado aquecido

Ampliação do Quadro de Associados

Essa é uma das prioridades do Departamento para fortalecer o setor em todo o País. Quanto mais empresas estiverem alinhadas aos valores do setor, como o Progra­ma Brasileiro de Etiquetagem e o Qualisol, mais benefí­cios tanto para as empresas quanto para os consumidores.

Portanto, esta é uma ação que pode ser chamada de “ganha­ganha” e que terá todo o apoio da Diretoria do DASOL e da recém­criada Vice­presidência de Desen­volvimento Associativo.

Planejamento 2011 A preparação do setor de aquecimento solar para o

atendimento ao Programa Minha Casa, Minha Vida foi um dos principais assuntos discutidos na reunião do Conselho de Administração do DASOL no dia 9 de no­vembro. Os conselheiros debateram também a aplicação das leis solares nos municípios brasileiros.

Foram discutidas ainda ações estratégicas da ABRA­VA para o relacionamento com os associados e as premis­sas para elaborar o plano de ações e orçamento de 2011.

A atuação dos conselhos Técnico, Fiscal e de Ética do DASOL também esteve na pauta e algumas ações foram priorizadas já para o próximo ano.

Os destaques são as revisões do Programa Qualisol, do Regulamento do Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE) e da Norma de Reservatório junto à ABNT, que deverá ser desenvolvida em 2011.

Outra ação proposta é a avaliação de pontos de me­lhoria do Termo de Referência do Programa Minha Casa, Minha Vida da Caixa Econômica Federal.

A reunião contou com a presença de todos os conse­lheiros, inclusive Laercio Lopes, titular da recém­criada Vice­Presidência de Desenvolvimento Associativo.

6 Notícias do DASOL

O curso de Projetista de Sistemas de Aquecimento Solar, promovido pelo DASOL, oferece, além da parte teórica, aulas práticas nos laboratórios do Serviço Nacional da Indústria (SE­NAI), o que enriquece sobremaneira o aproveitamento dos alunos.

Em outubro e novembro, o DASOL treinou duas turmas no curso de Proje­tista de Sistemas de Aquecimento Solar de Médio e Grande Porte (Módulo III), dando sequência ao Programa de Ca­pacitação de 2010.

O instrutor nessas duas turmas foi o engenheiro em mecatrônica Leonardo Chamone Cardoso, com formação pela PUC­MG e atualmente mestrando em Engenharia Mecânica pela UNESP – Bauru.

Com ampla experiência em proje­tos e atuação em empresas do setor, Leonardo observa que os cursos do DASOL são uma ótima oportunidade de troca de experiência e aprendizado para todos os envolvidos.

Aulas práticas no SENAI enriquecem curso do DASOL

Profissionalização

“A iniciativa do DASOL em promover o programa de capacitação técnica é de grande importância para o setor

porque contribui para a qualificação da mão de obra especializada e, com isso, profissionalização e cresci­mento do segmento de aquecimento solar no Brasil”, observa Leonardo.

A parte prática do curso inclui atividades diversas como solda em tubulações de cobre e mate­rial polimérico e interações com equipamentos reais preparados para finalidades didáticas de funciona­mento. Os alunos também discutem soluções em variadas tipologias e aplicações de projetos de energia té­rmica solar de médio e grande porte.

Para Ronaldo Yano Toraiwa, engenheiro do DASOL que acompa­nhou a primeira turma do curso no SENAI, a aula prática complementa o conteúdo teórico. “Ela permite a vi sua lização real das instalações e facilita o entendimento técnico. É um diferencial muito importante nesse tipo de curso.”Alunos do curso de Projetista de Sistemas Aquecimento Solar

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O Motel Aquarius, localizado na Rodovia Cândido Porti­nari, região de Ribeirão Preto (SP), conta desde maio de 2008 com sistema de aquecimento solar Termomax. O sistema é responsável pelo aquecimento diário de aproximadamente 6 mil litros de água.

O motel foi inaugurado há 12 anos e, desde essa época, por não ter estrutura apropriada para instalação do sistema de aquecimento solar, utilizava somente a energia elétrica para aquecer água. O aquecimento era feito por meio de 16 chuveiros dos apartamentos, com um consumo mensal de 1.944 kWh, acarretando ao proprietário custo elevado na conta mensal de energia elétrica.

Para atender a essa demanda de energia com aquecimen­to solar de água, foi instalada uma área coletora de 90 m2, capaz de produzir 7.200 kWh/mês.

Com o objetivo de garantir a orientação dos coletores ao norte verdadeiro, houve a necessidade de suportes especiais

Sistema gera 6 mil litros de água quente por dia

para fixação dos coletores solares e reservatórios térmicos, resultando em uma forma arrojada e segura.

Além disso, o sistema conta com apoio elétrico, que so­mente opera em dias chuvosos ou de baixa radiação solar, aquecendo apenas o necessário e garantindo economia de energia na maior parte do ano.

O sistema proporciona ao cliente maior conforto de ba­nho que o chuveiro elétrico e uma conta de energia elétrica 40% menor.

Apesar de o investimento em um sistema desse tipo de hospedagem ser considerável no primeiro momento, seu retorno é garantido: a água utilizada para os banhos será aquecida com energia solar (gratuita) por muito tempo.

Atualmente, o consumo do estabelecimento é por volta de 1.166.4 kWh/mês, uma economia de 40% em relação à situação anterior, antes da implantação do sistema de aquecimento solar.

Case Solar

Tamiris Campioni/Rainer Campioni

Tubos do absorvedor: máquinas para dobra, furação e soldaA evolução do processo de fabricação de tubos para absorvedores solaresé um dos temas da edição de outubro da revista Sun & Wind Energy

Tecnologia8

Em 1981, Moshe Dagan construiu a primeira máquina para furar os tubos principais de coletores solares de dentro para fora, e planejou um sistema com matriz de contra golpe, capaz de produzir furos com colarinhos.

Depois de cinco anos, o negócio cresceu e atualmente Dagan concentra suas atividades em máquinas de furação, máquinas de soldagem automáticas e máquinas de dobra­mento automáticas.

As máquinas produzidas são capazes de furar o tubo principal de um coletor solar a cada 2 segundos. Os colari­nhos formados em volta dos furos podem ser usados para fixar os tubos paralelos de subida da água e, para essa parte do processo, há uma outra máquina de soldagem automática capaz de soldar até 10 tubos de subida a um mesmo tubo principal em menos de 2 minutos.

Um sistema especial realiza testes de vedação do tubo para evitar possíveis vazamentos, medindo o fluxo de ar através dos tubos e podendo, desta maneira, determinar pontos de vazamentos por onde o ar pode escapar.

Processo contínuo

Outro especialista em automação, o austríaco e fabricante de máquinas Michael Dietl, desenvolveu um novo sistema de soldagem para os tubos principais que pode atingir taxas de transferência de até 36 unidades ou mais por hora. Isto,

antigamente, somente era viável através de uma complexa integração de vários subsistemas.

O sistema também prevê a fabricação de diferentes tipos de fechamentos de tubos principais. Assim, permite a realização de um processo contínuo, no qual o operário acompanha várias etapas da produção, diferente de uma linha de produção convencional, em que o profissional permanece em um único posto de trabalho.

Outro produto da DTEC, empresa onde trabalha Dietl, é o sistema de soldagem modular, que monta o tubo prin­cipal em um suporte, por meio de um trabalho manual ou semi­automatizado.

Para furação, a DTEC oferece máquina automática de processamento de tubos. De acordo com Dietl, baseado na reprodutibilidade exata, rápida taxa de transferência e diâ­metro de furo preciso e depressões, este produto é o ponto de partida perfeito para automação dos processos e com um tempo de ciclo menor que 10 segundos por tubo.

Processos paralelos

A máquina FL2, da empresa Solingen, para soldagem de coletores feitos com tubo de cobre, tem como principal característica uma ótima velocidade, cujo tempo médio de produção é entendido como solução padrão.

Um desenvolvimento maior deste sistema viabilizou a

Tecnologia 9

montagem de coletores de alumínio. A FL2 alcança, de hora em hora, uma taxa de fluxo de mais de 30 fechamentos de tubos principais, com 10 tubos absorvedores cada. É proje­tado para carregamentos de processos paralelos.

Enquanto a soldagem está sendo feita em uma das duas estações de trabalho, um novo coletor pode ser preparado no outro lado da máquina. Quando o processo de soldagem começa, o motor alimenta os carrinhos com queimadores montados e os arames de solda proporcionam a travessia do cilindro para longe do centro da máquina e através da linha dos tubos na estação de trabalho carregada.

Assim que a posição inicial definida é encontrada, os queimadores são inflamados automaticamente e aproxi­mados da primeira posição de solda. Os dois carrinhos são parados e a área do tubo correspondente é aquecida.

Assim que a temperatura requerida é atingida, as unida­des de fornecimento de arame são estendidas e o soldador trabalha de acordo com funções pré­selecionadas.

Após a soldagem, as unidades de fornecimento vol­tam para a posição de espera e os carrinhos queimadores avançam para a próxima posição de soldagem. Ao fim do processo de soldagem, o sistema desliga automaticamente seus queimadores e os carrinhos retornam para o centro da máquina.

Quando o operador pressiona o botão de iniciar nova­mente, os carrinhos dos queimadores atravessam para a outra estação de trabalho e todo o processo é repetido. Neste meio tempo, o operador pode remover a peça de trabalho finalizada e começar a inserir os componentes para um novo

absorvedor.Entretanto, se o produto for tubo em forma de serpentina,

podem ser encontradas máquinas específicas de dobramento para este procedimento.

Evolução na dobra

A alemã Reimann & Kahl GbR fornece máquinas pró­prias para dobramento. Peter Reimann, representante da empresa, explica que o uso de máquinas com controle nu­mérico assegura a tolerância dimensional de sinuosidades em máquinas de soldagem.

Esse dispositivo torna desnecessários ajustes contínu­os nas máquinas de soldagem e ajuda a evitar esforços indesejados em placas absorvedoras. Assim como outras empresas de máquinas de soldagem, Reimann & Kahl está trabalhando também em como realizar raios de sinuosida­des mais precisos e manipulação confiável de parede de tubo mais fina.

Máquinas do futuro serão capazes de dobrar tubos com espessura de parede de 0,4 mm sem deformação. No momento, a maioria dos fabricantes ainda está trabalhando com 0,5 mm de espessura de tubos de cobre.

Vários níveis de automação

Nos últimos 32 anos a empresa italiana Sistemi Meccanici Industrial Srl (SMI) vem se dedicando ao processo de tubos

Máquina de solda da alemã Everwand & Fell GmbH

Tecnologia10

Fabricantes de equipamentos para produzir tubos de absorvedores

Empresa Dobra Solda Processo (1) Website

Coilco Tool & Die, USA X X www.coilco.com

Dagan Machine Engineering Ltd., Israel X X www.dagan-machine.com

DTEC GmbH, Austria X X X www.dtec.at

Everwand & Fell GmbH, Germany X www.everwand.com

Fix Maschinenbau GmbH, Germany X X X www.fix-utz.de

Holmatec Maschinenbau GmbH, Germany X www.holmatec.de

Innovar, Switzerland X www.innovar.ch

MIG–O–MAT Mikrofügetechnik GmbH, Germany X www.mig-o-mat.com

Pneuform Machine Ltd., Great Britain X www.pneuform.com

Ralc Italia Srl, Italy X X www.ralcitalia.com

Reimann und Kahl GbR, Germany X www.reimann-kahl.de

S.K. Brazing Co., South Korea X X X www.skbrazing.com

Sistemi Meccanici Industriali Srl, Italy X X www.smisrl.it

Sunrise Solar Machinery, Greece X X www.sunrisesm.com

Toptrade Rohrbearbeitung GmbH, Germany X www.toptrade-gmbh.de

Transfluid Maschinenbau GmbH, Germany X www.transfluid.de

VerMoTec GmbH (Saldomatic), Germany X www.vermotec.com

Winton Machine Company, USA X www.wintonmachine.com

Pesquisa: Sun & Wind Energy1 Por exemplo: furação, corte

(alumínio, aço inoxidável e cobre). Ela oferece máquinas com vários níveis de automação, dependendo da necessidade do cliente, de acordo com sua taxa de produção e tipo de produto.

O modelo MTS22, oferecido pela empresa, é uma má­quina combinada que pode cortar tubos e furá­los em suas seções de dentro para fora a cada 1,5 segundos.

A SMI é capaz também de entregar máquinas para a criação de sinuosidade a partir do alumínio, aço inoxidável e cobre. O material pode ser processado tanto diretamente quanto de bobina ou comprimentos pré­cortados e mais de

14 de tubos podem ser dobrados simultaneamente. A diversidade de assessórios complementa as máquinas

da SMI. Por exemplo, as sinuosidades podem ser cortadas tanto com a serra quanto o cortador orbital, enquanto a mesa deslizante e rotativa proporciona a forma correta da sinuosidade.

Acessórios adicionais incluem ainda ferramentas para realizar determinadas etapas do processo totalmente au­tomáticas, como deformação de duas extremidades da sinuosidade ou a inserção e soldagem de acessórios feitos de outros metais.

Tecnologia 11

Influência dos vidros no desempenho dos coletores

Elizabeth Marques Duarte Pereira (Centro Universitário UNA)e Luis Guilherme Monteiro (PUC Minas)

O coletor solar é um dispositivo que promove o aque­cimento de um fluido de trabalho, como água, ar ou fluido térmico, através da conversão da irradiação solar em energia térmica. A faixa de aplicação de 20ºC a 80ºC, conhecida como baixa temperatura, é utilizada no Brasil para fins sanitários e para aquecimento de piscina, com pequena penetração no setor industrial. Estes usos podem ser providos pela tecnolo­gia já disponível no mercado nacional, com coletores planos (abertos e fechados), etiquetados pelo Inmetro.

O vidro liso comum (float glass) domina o mercado na­cional, sendo utilizado em 98,3% dos coletores etiquetados.

Desempenho térmico de coletores solares

O desempenho térmico de coletores solares é repre­sentado pela eficiência térmica e pela produção mensal específica de energia, sendo esse segundo termo utilizado para a classificação dos produtos no Programa Brasileiro de Etiquetagem do Inmetro. Em ambos, é muito significativa a influência da qualidade do vidro, assim como sua limpeza e manutenção ao longo da vida útil dos coletores solares.

A eficiência térmica instantânea de coletores solares é definida pela equação:

sendo AEXT e ATRS: áreas externa e transparente do coletor solar, FR: fator de remoção de calor do coletor solar; transmitância da cobertura; absortância do recobri­mento da placa; UL: coeficiente global de perdas de calor; Tfi: temperatura do fluido à entrada do coletor; Tamb: tempe­ratura ambiente e G: irradiação solar instantânea incidente no plano do coletor.

O primeiro termo dentro das chaves corresponde ao ganho de energia pelo coletor e o segundo termo às suas perdas térmicas. Portanto, o produto deve ser maximi­zado e o coeficiente de perdas, minimizado.

Nos ensaios experimentais que geram a curva de efici­ência, o ângulo de incidência da irradiação solar direta deve ser inferior a 30º. Como o funcionamento diário das instalações termossolares compreende ângulos de incidência superiores a esse valor, a produção mensal específica de energia deve incluir o comportamento da transmitância das coberturas para ângulos entre 30º e 60º.

Para determinação da produção diária de energia, o fator de correção K é introduzido na equação original da eficiência térmica na forma:

onde K é definido pela razão entre a eficiência térmica me­dida para um determinado ângulo de incidência e o valor

Tecnologia12

máximo obtido em incidência normal, para uma diferença entre a temperatura de entrada da água do coletor e a tem­peratura ambiente, inferior a 1K. De acordo com o procedi­mento da norma ANSI ASHRAE 93­2003, sua dependência com o ângulo de incidência deve ser expressa na forma:

Metodologia experimental

Foi realizado um estudo experimental com dois tipos de vidros, float glass (3 mm) e antirreflexo (2,2 mm), e a influência do ângulo de incidência para o fator K.

Inicialmente, foi feita uma avaliação da transmitância dos vidros selecionados a partir da comparação entre as medidas fornecidas por dois piranômetros de precisão (Eppley – PSP) previamente calibrados, conforme mostra a figura 1. Os sensores 1 e 2 foram fixados a céu aberto e sob cada cobertura transparente em teste, respectivamente.

O período diário médio de coleta de dados foi de 8:00 h às 17:00h.

Após o tratamento estatístico dos dados obtidos, foi feito um ajuste linear para determinação do fator de correção K para cada amostra, segundo a norma vigente no PBE Inmetro.

Finalmente, os vidros foram colocados em um coletor solar típico para a realização dos ensaios de eficiência térmi­ca instantânea, segundo a norma ANSI/ASHRAE 93­2003, para cada amostra de vidro no simulador solar do Green na PUC Minas.

Figura 1 - Esquema de instalação dos piranômetros na bancada

Caracterização dos vidros

O vidro liso (float glass) apresentou uma transmitância média de 86,1% e máxima de 87,5%. O termo dependente da equação do fator de correção K é bastante baixo, indicando que sua transmitância praticamente não varia para ângulos superiores a 30º (figura 2).

Infelizmente, este número não reflete o que acontece nos ensaios de coletores solares. O valor atual do termo dependente para o setor é de 0,1047, ou seja, 71% superior ao valor encontrado durante os testes dos vidros. Este fato pode ser explicado pela presença de impurezas encontradas nas faces internas dos vidros e decorrentes dos processos de fabricação e controle, adotados pelas empresas.

O vidro antirreflexo é superior ao vidro liso, conforme esperado. Os valores das transmitâncias média e máxima

Piranômetro 1

Amostra

Piranômetro 2

Figura 2 - Comportamento da transmitância para vidro float

Ângulo de incidência da radiação direta

Tecnologia 13

foram 88,3% e 90,9%, respectivamente. Tais valores são bastante similares aos encontrados para vidros com baixo teor de ferro em estudos realizados em 2002 por bolsistas de iniciação científica da ABRAVA junto ao Green Solar e publicados no VI Congresso Iberoamericano de Energia Solar, em Portugal.

Para o vidro antirreflexo, a redução da transmitância para ângulos superiores a 30º foi ainda menor, apenas 0,0538, praticamente a metade do valor médio do setor (figura 3).

Os resultados de eficiência térmica e da produção mensal de energia para os dois vidros são mostrados no quadro a seguir:

Estes resultados indicam que apenas a substituição do vidro liso comum por vidros antirreflexo em um coletor solar aumentaria sua produção mensal de energia em 3,5 pontos percentuais, ou seja, em 4,6%.

Avanços tecnológicos

Nesse tema, constatam­se importantes avanços tecnoló­gicos. Mendes (2007) destaca que o uso de coberturas duplas com revestimento antirreflexo em coletores planos permitiria alcançar temperaturas de até 150º C.

Durante o Inovatec, realizado na cidade de Belo Horizon­te em outubro de 2010, empresa da região Sul do país apresentou pesquisas atuais sobre vidros com películas antirreflexivas e autolimpantes para coletores solares, com ganhos inequívocos em eficiência térmica. Infelizmente, os custos são ainda elevados.

Vidro utilizado no coletor solar

Eficiência Média (%)

Produção mensal específica de energia (kWh/mês/m²)

ClassificaçãoINMETRO

Float glass 53,2 75,3 B

Antirreflexo 56,3 78,8 A

Figura 3 - Comportamento da transmitância para vidro antirreflexo

Referências: ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 15.747-1: 2009

– Sistemas Solares Térmicos e seus Componentes – Coletores Solares (Parte

1 – Requisitos Gerais)

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 15.747-2: 2009

– Sistemas Solares Térmicos e seus Componentes – Coletores Solares (Parte

2 – Métodos de Ensaio).

DUFFIE, J. A., BECKMAN W. A., “Solar Engineering of Thermal Processes”, Ed.

John Wiley & Sons, INC, 2ª Edition, 1991.

GOMBERT, A.. “Glazing with very High Solar Transmittance”, Solar Energy, Vol.

62, No. 3, pp. 177-188.

MENDES, J.A.F. Solar Collectors for Solar Cooling. Disponível em http://lmora.free.

fr/task38/pdf/matin/Mendes.pdf. Acesso em 03/11/2010.

PEREIRA, E. M.D.; MELO, R. J. S.; CUNHA, D. A. C. , “Estudo a transmitância total

de vidros e coberturas transparentes para coletores solares comerciais utilizados

no Brasil”. Portugal, 2002.

PEREIRA, Elizabeth Marques Duarte (ED). Manual de Capacitação em Aquecimento

Solar – Projeto SOLBRASIL. FINEP (2007)

PEREIRA, E.M.D.; MONTEIRO, L.G.; ANDRADE, A.S.; PEREIRA, D. D.; GONÇALVES,

E.A. Relatório Técnico.:Ensaio de Transmitância Direcional Total e Eficiência Térmica

em Amostras de Vidros. União Brasileira de Vidros S.A. Belo Horizonte, 2007.

PEREIRA, Elizabeth Marques Duarte. Desempenho de Coletores Solares. In:

SEMINÁRIO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA E HABITAÇÃO DE INTERESSE SOCIAL,

2009a, São Paulo.

Ângulo de incidência da radiação direta

Inmetro: etiquetagem agrega valor e qualidade aos aquecedores solares

Marcos André Borges, coordenador do PBE

Entrevista14

Os sistemas de aquecimento solar que voluntaria­mente participam do Programa Brasileiro de Etiqueta­gem (PBE) experimentaram uma grande evolução de qualidade nos últimos anos. A avaliação é de Marcos André Borges, coordenador do PBE no Instituto Na­cional de Metrologia, Normalização e Qualidade In­dustrial (Inmetro). Atualmente, a adesão ao programa, que indica a eficiência energética dos equipamentos domésticos, é voluntária, mas estudos vêm sendo realizados para tornar a etiquetagem compulsória a partir de 2011.

SOL BRASIL – Quais são os benefícios trazidos pelo Programa Nacional de Etiquetagem do Inmetro para a eficiência energética e para a qualidade na indústria?

Marcos André Borges – O PBE e seus parceiros Procel (Programa Nacional de Conservação da Energia Elétrica para equipamentos elétricos) e Conpet (Programa Nacional de Racionalização do Uso dos Derivados do Petróleo e do Gás Natural para equipamentos a gás) representam a maior iniciativa brasileira na área de eficiência energética, impactando de forma benéfica e sustentável a vida dos consumidores e das empresas. É fato que o Programa ajudou e ajuda a estimular a competitividade da indústria, a concorrência justa e a transparência no compartilhamento de informações úteis entre os fornecedores e os consumidores sobre o desempenho dos produtos.

E, diferentemente de ou­tros países, aqui a indús­tria participa como par­ceiro­chave do sucesso dos programas de Ava­liação da Conformida­de. O Inmetro, diante de tanta responsa­bilidade, mantém um diálogo franco e aberto com to­dos os setores da sociedade envol­

vidos e tem, nesse sentido, reafirmado seu compromis­so de trabalhar dentro das diretrizes do Guia de Boas Práticas de Regulamentação brasileiro, que preconiza a consulta às partes interessadas. O resultado é a implantação de programas de etiquetagem continuamente aperfeiçoados e produtos cada vez mais econômicos e competitivos à disposição do mercado.

SOL BRASIL – Como podemos mensurar os resultados dos programas do Inmetro?

Marcos Borges – Estamos justamente terminando, até o final do ano, uma série de estudos que permitirão quan­tificar os resultados de alguns programas. Já temos ideia de que esses resultados são impressionantes. Ainda é cedo para comentar, mas programas de amplo alcance e com

largo histórico, como por exemplo o de refrigeradores, evitaram bilhões de reais nas contas de energia da

população. Isso demonstra que o PBE é a maior iniciativa em eficiência energética no país, em termos de resultados práticos para a população e para a indústria.

SOL BRASIL – Qual a importância do PBE para o consumidor final? E para a indústria e comércio?

Marcos Borges – O PBE fornece informações úteis para os consumidores a respeito do de­

sempenho dos produtos, de modo que o consumidor tenha outros atributos,

além do preço, para considerar na sua decisão de compra. Se

o nosso modo de vida e nos­sa economia é toda basea­da na escolha, devemos entender que a escolha consciente depende da quantidade e da quali­dade das informações disponíveis.

Muitas vezes as informações rele­

Divulgação

Entrevista 15

vantes sobre os produtos permanecem na origem, isto é, no fabricante do produto. Isso favorece o desequilíbrio na relação de consumo e impede que as empresas que realmente investem na qualidade tenham essa atitude reconhecida.

Ao compartilhar essas informações com os consumido­res (que somos nós mesmos) através de etiquetas coloridas que classificam a eficiência energética dos equipamentos, municiamos as pessoas com a arma mais poderosa: a in­formação que influencia sua escolha consciente e que faz mover o interesse da indústria em atender essa expectativa por produtos melhores. Trata­se de inverter o processo de assimetria de informação que distorce a relação de consumo.

SOL BRASIL – Como pode ser mensurada a evolução de qualidade dos equipamentos do Setor de Aquecimento Solar que participam do PBE há alguns anos?

Marcos Borges – Nossa percepção é de que houve uma evolução imensa, que se deve ao investimento da própria indústria em ajudar a fazer as regras às quais ela própria irá se submeter. É importante ressaltar que o sucesso de programas voluntários tem uma relação direta com o grau de interesse dos setores envolvidos. Porém, mais importante do que o Inmetro entender que o programa é um sucesso, é receber uma avaliação do próprio setor. Nossas portas estão abertas e convidamos todos a se manifestarem.

SOL BRASIL – Como o Inmetro desenvolve seus estudos para evolução dos programas existentes?

Marcos Borges – Periodicamente, fazemos análises críti­cas dos programas, considerando as sugestões, reclamações

e críticas da sociedade aos programas de Avaliação da Conformidade. O PBE Solar e o Qualisol estão, nesse exato momento, passando por esse pro­cesso, no qual a indústria é peça­chave. Levanta­mos os pontos fortes e as oportunidades de melhoria e definimos conjuntamente um cronograma de implementação das ações. Em setembro, por exemplo, fizemos uma reunião preliminar sobre o PBE solar e constatamos que o programa tem mais pontos fortes do que de melhoria. O processo de melhoria contínua, entretanto, nunca para.

SOL BRASIL – Está em discussão um novo regulamento técnico para o setor de aquecimento solar. Quais são as principais alterações propostas e quais os principais passos do plane-jamento para sua implantação?

Marcos Borges – Primeiro, há uma nova norma cuja in­tegração ao regulamento técnico está sendo estudada para que possamos avaliar o impacto. Segundo, a questão da manutenção da voluntariedade será rediscutida. É possível que já estejamos em um ponto ótimo de maturidade do setor para implementação de um programa compulsório. Há aperfeiçoamentos ligados à melhoria do processo de Avaliação da Manutenção da Conformidade do Produto (que chamávamos de Acompanhamento da Produção), na formalização de denúncias e na aplicação de penalidades, entre outros assuntos.

SOL BRASIL – Os laboratórios Green da PUC-MG e IPT-SP, que atuam nos ensaios de equipamentos de aquecimento solar, passaram por readequações em 2009 e 2010. Como estão suas atividades atualmente?

Marcos Borges – Segundo os últimos informes, o Green retomou suas atividades de forma plena e está trabalhando em um ritmo intenso para recuperar o tempo perdido. O IPT em breve estará integrado ao programa. Nosso pessoal e o Procel estão acompanhando as atividades.

SOL BRASIL – Comparativamente a outros países, o Brasil necessitará em breve de um terceiro laboratório para ensaios de equipamentos de aquecimento solar?

Marcos Borges – Talvez sim, talvez não. O mercado sa­berá nos dizer. Dependerá, por exemplo, da migração para a compulsoriedade, do crescimento dos programas sociais baseados no PBE Solar etc. Havendo necessidade, Inmetro, Eletrobras e ABRAVA trabalharão juntos para estimular que isso aconteça.

SOL BRASIL – O programa Qualisol também passa por revisão em seu regulamento. Quais os principais motivadores para essa

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Entrevista16

revisão e os principais passos futuros nesse procedimento?Marcos Borges – Tendo em vista a importância crescente

do Qualisol para os programas sociais, propusemos sua reformulação, de modo a torná­lo mais ágil. Ainda estamos trabalhando nos critérios, mas podemos adiantar que aten­derão melhor ao que a indústria precisa.

SOL BRASIL – Mesmo sendo voluntária a etiquetagem de equipamentos de aquecimento solar, percebe-se um número relati-vamente grande de fabricantes na lista do Inmetro. Qual a motiva-ção da indústria para realização de etiquetagem de seus produtos?

Marcos Borges – Além da utilização do PBE Solar como requisito para programas sociais, entendemos que o setor percebeu agregação de valor com a Etiqueta. Nenhuma sur­presa em um país cujos consumidores têm na Etiquetagem o principal atributo de influência na hora da compra. Essa confiança tem sido constatada nas pesquisas que o Inmetro encomenda todo ano e está ligada à imagem de credibilidade que o Instituto tem.

SOL BRASIL– Quais os setores onde a etiquetagem é compul-sória? Quais as vantagens desse processo?

Marcos Borges – O PBE hoje tem 32 programas, dos quais 13 já são compulsórios. Outros 5 estão em processo de compulsoriedade. Historicamente, temos orgulho de dizer que nunca precisamos começar um programa a partir da compulsoriedade, porque a forma do Inmetro regulamentar leva em conta a sustentabilidade das empresas e a melhoria contínua, porém gradativa, de forma que a adesão integral ou maciça dos setores acaba acontecendo. Na maioria dos casos, os próprios setores solicitam que o regulamento se tor­ne obrigatório. A vantagem é ter todos seguindo os mesmos critérios mínimos, fortalecendo a concorrência justa no setor.

SOL BRASIL – Para o setor de aquecimento solar, como é ava-liada a compulsoriedade da etiquetagem para seus equipamentos?

Marcos Borges – Ainda não foi avaliada, pois isso será feito junto com o setor, em reuniões a partir de novembro.

SOL BRASIL – Quais seriam as etapas para a implantação da compulsoriedade para o setor de aquecimento solar e quais seriam os benefícios para o país, fabricantes, mercado e consumidores?

Marcos Borges – Primeiro consultaremos as partes inte­ressadas sobre a real necessidade e a viabilidade de tornar o programa compulsório. Caso seja necessário e viável, o regulamento atualmente em revisão já virá alterado com essa orientação e, após um período de consulta pública, será publicado em versão definitiva. Mas é importante lembrar que serão dados prazos de adequação coerentes com a ca­pacidade de adaptação do setor.

Saiba mais sobre o PBE solar no site do Inmetro: http://www.inmetro.gov.br/consumidor/pbe/ColetoresSolares.pdf

Case Solar 17

A partir da necessidade de gerar economia e de sua preocupação com a preservação do meio ambiente, a Kraft Foods optou pela utilização de um sistema de aquecimento solar para suprir sua demanda de água quente nos vestiários e na cozinha da indústria.

Os vestiários possuem 30 chuveiros que totalizam, em média, 600 banhos por dia divididos em 3 turnos. Já na cozinha há ainda a necessidade de utilizar água quente em uma máquina industrial de lavar louças e para o desconge­lamento de alimentos. São cerca de 3.600 refeições por dia.

O sistema anterior consistia em um aquecedor industrial de passagem a gás, composto por uma caldeira de 3.000 li­tros. No processo, a caldeira recebia água à temperatura de 19°C que era aquecida até 50°C quase que instantaneamente e enviada para os pontos de consumo. Tal sistema consumia aproximadamente 7.000 m³ de gás/mês representando um gasto mensal em torno de R$ 8.000,00.

Em funcionamento desde março/2010, o sistema solar será responsável por uma economia anual de R$ 90.000,00 e o projeto tem pay­back estimado em 2,5 anos.

O responsável pelo projeto na Kraft, o especialista de manutenção Cleverton H. Borchard, está bastante satisfeito

Na Kraft Foods, aquecimento solar gera economia e preserva meio ambiente

com os resultados alcançados. “Nosso sistema de aquecimento solar adquirido e desenvolvido junto à Heliotek trouxe muitos benefícios e superou em muito nossa expectativa de redução do consumo de gás natural para o aquecimento de água potável. Além de contribuir de forma mais intensa para o nosso compromisso de reduzir a emissão de CO2 na atmosfera”.

O sistema solar proposto pela Heliotek contemplou a instalação de 255 m2 de coletores de alta eficiência Per­formance Line e três reservatórios térmicos de 5.000 litros que passaram a abastecer todos os pontos de consumo dos vestiários e da cozinha.

O sistema a gás foi mantido como back­up para o sis­tema solar e é acionado somente quando necessário. Os reservatórios térmicos possuem ainda resistência elétrica que, assim como o sistema a gás, entram em funcionamento pouquíssimas vezes ao ano. Sua finalidade é apenas manter a temperatura em 45ºC mesmo em dias muito nublados e chuvosos além de manter a integridade do sistema contra as baixas temperaturas no período de inverno.

O gasto mensal com energia elétrica após a instalação do sistema solar ficou em torno de R$ 350, valor bem abaixo dos gastos anteriores somente com sistema a gás natural.

Instalação solar de 255 m2 e 15.000 litros na Kraft Foods

Mundo Verde18

O caminho para um futuro verde começa nas minas. Turbinas de vento, painéis solares etc. só existem graças à existência de diversos metais, lembra o especialista em me­tais raros Jack Lifton, em reportagem da edição de outubro da revista Sun & Wind Energy.

O problema é que metais como neodímio, telúrio, co­balto, estanho, índio, prata, cobre, níquel e zinco estão se tornando escassos.

Um exemplo é a demanda por índio, metal usado em

Escassez de metais é uma ameaça para a energia sustentável?

células solares fotovoltaicas, que está aumentando, ao contrário de sua produção. Em torno de 0,028 kg de índio podem ser recuperados de uma tonelada de minério de zinco, tornando muito cara sua extração.

As informações sobre as reservas não são específicas. A análise de uma entidade americana baseada em dados das reservas mostra que metais como cobre, níquel, zinco e chumbo estarão esgotados dentro de 30 anos. Porém, este é um tópico bastante discutível.

Alguns especialistas dizem que os dados sobre as re­servas são incompletos, uma vez que é muito dispendioso

comprovar as reservas, pois requer a perfuração e testes dos minérios para analisar as taxas de extração.

Existem três formas diferentes de definir o montante de metal disponível: as reservas (quantidades que podem ser extraídas econo­micamente), a base da reserva (subconjunto de recursos que é comprovado) e os recursos naturais (baseados no estudo do montante de partículas na crosta terrestre).

Contudo, pesquisa na base da reserva está mostrando uma imagem igualmente cruel, aler­ta Harald Sverdrup, da Universidade de Lund, Suécia. Sverdrup comparou diversas bases de dados e concluiu que o zinco se tornará escasso dentro de 30 anos. Já o cobre, chumbo e níquel, dentro de 100 anos.

Quando questionado sobre o que aconteceria caso toda a população mundial começasse a con­sumir esses metais no mesmo nível da média de um cidadão norte­americano, Sverdrup diz que esses prazos seriam reduzidos para um terço. Uma realidade assustadora.

A demanda por matérias­primas cresce a cada dia. Se a transição para a energia verde aconteces­se em curto espaço de tempo, haveria um enorme pico na demanda por estes metais. É importante encarar este problema, independentemente de as reservas estarem se esgotando ou não.

Link para assinantes da Revista Sun & Wind Energy: http://www.sunwindenergy.com/swe/content/home/news-search.php

Mundo Verde 19

Coletores solares para piscinas: otimismo cauteloso

Já há algum tempo, a energia solar térmica produzida por absorvedores abertos para piscina é considerada competi­tiva em relação ao aquecimento por fontes de combustíveis fósseis.

Absorvedores de piscinas são produtos de baixo custo que fornecem aquecimento solar com alta eficiência. Além disso, a temperatura gerada não precisa ser consideravel­mente maior que a temperatura externa.

Assim, as principais áreas que utilizam os coletores abertos são as piscinas privadas, públicas e comerciais, mas eles também podem ser aplicados em sistemas de pré­aquecimento ou ainda como fonte de energia térmica para bombas de calor.

Estes tipos de instalações pagam o investimento em um curto espaço de tempo, em média 1,5 a 3 anos, segundo especialistas.

Em países com grandes mercados como China, Turquia, Índia e Japão, os coletores abertos quase não existem. O mesmo acontece na Itália.

México e Brasil estão em crescimento no mercado de aquecedores abertos para piscinas. No México, algumas

regulamentações e incentivos fiscais contribuem para o crescimento no número de absorvedores de piscinas insta­lados.

Segundo a Sociedade Mexicana de Energia Solar, a área instalada de coletores para piscinas é de 500 mil m², enquan­to no Brasil este número deve chegar a aproximadamente 2 milhões m² ao final de 2010, segundo a ABRAVA.

No Brasil, acredita­se que o aumento das vendas resultou de maior divulgação e conhecimento da tecnologia e de seus benefícios. Baixa manutenção e maior consciência verde são as maiores razões em favor desta alternativa contra o óleo e o gás.

Já nos Estados Unidos, a venda de coletores para piscinas caiu devido à crise econômica em 2009, mas especialistas prevêem que o mercado voltará ao normal. Para o ano de 2010, as perspectivas são otimistas.

Estima­se uma economia de energia consideravelmente grande no uso de absorvedores solares para piscinas. No caso brasileiro, a economia chega a 83% de energia quando comparada com sistemas de aquecimento por gás liquefeito de petróleo (GLP).

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Com informações daSun & Wind Energy