Imensa fonte de energia, faz andar o mundo, o ritmo dos dias, das marés, da chuva e da falta de chuva, das notícias sobre o aquecimento global, dos argumentos sobre eficiência energética. O encanto reside na imprevisibilidade. O ser humano como o topo da pirâmide das espécies preocupa-se em domar essa imprevisibilidade colectando essa energia quando a há, e guardando-a para quando não há.
O SOL
Imensa fonte de energia, faz andar o mundo, o ritmo dos dias, das marés, da chuva e da falta de chuva, das notícias sobre o aquecimento global, dos argumentos sobre eficiência energética. O encanto reside na imprevisibilidade. O ser humano como o topo da pirâmide das espécies preocupa-se em domar essa imprevisibilidade colectando essa energia quando a há, e guardando-a para quando não há.
Essa energia pode directamente produzir electricidade. Existem os painéis solares. Apesar dos actuais rendimentos destes se situarem na faixa dos 10 a 20%, ou seja apenas 10 a 20% da energia que chega ao painel é transformada em electricidade, consegue-se com um painel de 1,7 m2 produzir cerca de 200 Watt de energia durante 6 horas. Significa isto que um telhado “solar” com 170 m2 pode produzir até 20 KiloWatt durante as 6 a 8 horas de um dia soalheiro de Verão.
Um sem número de influências polariza a sensibilidade do cidadão comum para a energia solar: o desejo de ter “Hi-Tech”, o aumento da consciência social para a ecologia, o resultado de um marketing institucional forte, a vontade de criar novas oportunidades de emprego, levam-nos impulsivamente a dizer: “Sim, eu quero ecologia na minha casa.”
Os argumentos a favor vencem impulsivamente os cepticismos da questão estética. Garantido: captam a nossa atenção.
As habitações: vivendas, pequenas e grandes casas, que cobrem Portugal, construídas com alguma preocupação de eficiência energética, especialmente nos últimos anos, são as eleitas, diria, talhadas para “apanhar o sol”.
Constituem actualmente argumentos fortes a favor desta energia limpa, a incerteza acerca das variações do preço da energia e a possibilidade de “vender” electricidade à EDP, concorrendo com centrais eléctricas reduzindo-lhes as nuvens de fumo produzidas, e eventualmente esvaziando a tentação Nuclear. Mas vamos ser realistas: Há um sem número de dúvidas e de “depende de”: as imprevisibilidades do tempo no Inverno assustam, sem dúvida. Não queremos que o nosso conforto dependa dos caprichos do tempo. No jogo entre o conforto e a ecologia, vence o conforto por 1 a 0. Igualmente questionamos: ”após 2 semanas sem Sol, iremos morrer ao frio e á fome? Terá o nosso Sistema autonomia suficiente?” Numa casa exclusivamente solar, felizmente, resolvemos in extremis essa imprevisibilidade com um gerador eléctrico a gasolina ou diesel.
Agora o aspecto decisivo: resistirá a nossa consciência ecológica e de cidadania ao plano financeiro do banco que nos propõe uma rentabilização do investimento em 8 ou 12 anos? Será isso realmente verdade? Irá esse plano contemplar o acidente da telha que, caindo em cima do painel, o quebra? Irá, porventura, esse mesmo plano, contemplar o acréscimo de investimento inerente a um seguro para cobrir estes e outros azares?
A TECNOLOGIA
Podemos separar as necessidades solares de uma habitação em 2 vertentes: a produção fotovoltaica de electricidade e a produção solar de calor. Há um esforço de cada fabricante para que os painéis tenham aspectos semelhantes de forma a melhorar o impacto visual.
› Produção fotovoltaica de electricidade em painéis.
Silício Amorfo: É o de menor custo, funciona melhor com a luz difusa do Inverno, mas devido ao menor rendimento (6 a 9%) requer uma maior área/ número de painéis.
Silício Policristalino: Tem um rendimento intermédio e um preço condizente.
Silício Monocristalino: O melhor de todos. Com um rendimento perto de 15 a 20%, é o adequado para pequenos espaços. É o mais caro.
É possível usar sistemas automáticos de orientação que mantêm o painel virado sempre para o sol. Consegue-se um aumento de energia recolhida na ordem dos 20%. A esta solução vem associado o aumento de investimento e a perda de fiabilidade inerentes a peças que terão de se mover, sujeitas aos esforços do vento, ao longo dos 20 a 30 anos de vida esperados para o painel. É esteticamente questionável.
Ao procurarmos o mercado, constatamos que cada vendedor apresenta um sem número de argumentos a favor da tecnologia representada. Nada melhor que ouvir os diversos argumentos e comparar. A opção escolhida deve ter em conta a potência que realmente precisamos e a autonomia pretendida.
Um exemplo: se numa casa solar pretendermos ter no Inverno autonomia para 1 semana de chuva, com consumos sóbrios – aquecimento a madeira; gás ou gasóleo e nada de fornos eléctricos ou algo similar - , significa ter disponíveis á saída do inversor do sistema solar algo como 2300 W (230 V x 10 A) durante 10 horas contínuas, mais exactamente 23 KW.h armazenados. Esta autonomia custa um pack de baterias de 1000 A.h, ocupando o volume de uma arca frigorifica grande.
Outro elemento importante na escolha da tecnologia do painel é a área disponível para captar o sol e o impacto estético associado. Requer um estudo cuidadoso sobre custo real final da obra. Os bancos costumam ter uma opinião optimista acerca do prazo de rentabilização do investimento.
› Produção de energia solar térmica. Finalidade: obter águas quentes para uso sanitário.
O mais lógico é o painel térmico aquecer a água/fluido líquido com o calor do Sol. Óptimo nos dias de Sol. Péssimo nas noites e dias sem sol.
Opção clássica para essa situação: resistências eléctricas de 4 a 6 KW, incompatíveis com uma casa auto sustentada, ou candidata a certificação energética.
Opção ecológica: A integração da lareira/ fogão a lenha no sistema de águas quentes sanitárias complementam o painel solar térmico no inverno. A outra opção é o recurso à bomba de calor. Esta tecnologia pode ser comparada a um frigorífico (o acumulador) a funcionar ao contrário, ou seja, a grelha quente situada na parte de trás do frigorífico “migra” para o interior deste passando a aquecê-lo, e o congelador passa para o lado de fora, passando a “arrefecer” a rua. Como a rua não arrefece facilmente, é o interior desta máquina térmica que aquece. Chama-se bomba de calor pois “bombeia” o calor do exterior para o interior do acumulador/ cilindro, normalmente com 200 a 500 litros de capacidade. Esse acumulador é aquecido igualmente pelo painel solar térmico. Esta solução consome unicamente 600W para produzir o calor de uma resistência eléctrica de 3000 W.
Quer a lareira quer a bomba de calor são controláveis em domótica KNX.
GESTÃO DE UMA HABITAÇÃO SOLAR
Numa habitação suportada em energia solar, a principal preocupação é usar essa energia no momento certo, reduzindo a necessidade de a armazenar.
Portanto, os hábitos de vida têm que se modificar, readquirindo uma conotação saudável, pois obriga a uma utilização dessa energia em função do ciclo solar, ou seja, mais matinal.
O PAPEL DA DOMÓTICA KNX
Uma instalação de domótica KNX é constituída por um conjunto de componentes eléctricos que controlam a iluminação, estores, aquecimento de águas e climatização, alarme, medição de energia, etc. Esses componentes estão interligados por um bus de dados que permite a comunicação extremamente fiável entre esses equipamentos, os interruptores normais ou sofisticados e demais sensores. Desta forma, é possível ter acesso, medir e actuar sobre qualquer função eléctrica existente na habitação.
A domótica KNX complementa, assim, duma forma discreta mas inteligente, as preocupações do utilizador quanto á utilização da energia gerada e armazenada. Este aspecto já é uma realidade numa instalação KNX de habitação, alimentada pela rede pública EDP, feita e parametrizada a pensar na eficiência energética.
Há no entanto uma diferença: se o fornecedor é a EDP, uma necessidade adicional de energia muitas vezes associada a aumento de conforto é aceitável e de fácil solução: a EDP tem!
Se o fornecedor é exclusivamente o Sol, a gestão dos consumos de energia é muito mais critica e precisa, pois não existe reserva de Sol! É nesse ponto que a domótica se revela o auxiliar precioso.
POSSIBILIDADES DA DOMÓTICA KNX
Reduzir os consumos (à semelhança de edifícios energeticamente eficientes):
- Iluminação, ar condicionado e circulação de águas são indexados à ocupação da habitação. Detectores de movimento desligam divisões desocupadas. Esses mesmos detectores cumprem funções de alarme de intrusão. Não há duplicações de sensores.
- Redução do consumo de pico por desfasamento do arranque de grandes consumidores. Bombas, ventiladores param se outras cargas prioritárias arrancam
- Ler e disponibilizar parâmetros associados à actividade solar em qualquer lugar da instalação
- Exemplos para painéis fotovoltaicos.
Estes elementos são cruciais para uma gestão eficiente:
- O nível de radiação solar medido no painel solar.
- A energia eléctrica instantânea gerada e gasta.
AUTOR: Carlos Matos (Eng.) - Formador da ATEC – Academia de Formação
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