Necessidade: Diminuir os gastos energéticos na produção de água quente sanitária nas residências de estudantes e nas cantinas.
Solução Macolis: Instalação de sistemas solar térmicos de produção de água quente sanitária causando o menor impacto possível
Resultados: Maior eficiência energética e uma forte redução das despesas inerentes à produção de água quente.
Desde 2009, o IPL tem a funcionar um projeto solar de produção de água quente sanitária, desenvolvido pela Macolis SA, com implementação nas seguintes delegações:
1. Residência de Leiria - Bloco A - Afonso Lopes Vieira
2. Residência de Leiria - Bloco B - Francisco Rodrigues
3. Residência de Leiria - Bloco C - Eça de Queiróz
4. Residência de Leiria - Bloco D - José Saramago
5. Residência das Caldas - Mestre António Duarte
6. Residência das Caldas - Bordalo Pinheiro
7. Residência de Peniche
8. Cantina 1 - Campus 1 – ESECS
9. Cantina 2 - Campus 2 - ESTG - Edifício C
10. Cantina 3 - Campus 2 – ESTG
11. Cantina 3 - Campus 2 – ESTG
12. Cantina 5 - Campus 4 - Cantina Residência de Peniche
13. Edifício EP2 – Caldas
Nesse sentido, foram feitos os diversos levantamentos por forma a otimizar o sistema a implementar o mais possível e de forma que o promotor obtivesse a maior valia possível.
Considerando que os telhados eram inclinados e não-alinhados com o Sul em algumas das residências, houve a necessidade de colocar coletores solares especiais. Desta forma fomos levados a optar por coletores horizontais em serpentina especialmente produzidos para este tipo de instalação. Assim, a solução desenvolvida permite aproveitar a totalidade da cobertura se necessária. Como o lado maior do coletor ficou alinhado com as telhas o impacto visual foi bastante menor e a exposição às intempéries foi também diminuída.
Nos locais com cobertura plana optou-se por coletores de grandes dimensões para aumentar a rapidez de montagem e diminuir a quantidade de tubagem. Desta forma foram usados coletores de 5 e 10 m², que de um modo geral, são equivalentes a dois ou quatro coletores dos utilizados nos telhados inclinados.
Por se tratar de uma instituição com equipa de manutenção tornou-se evidente que o ideal seria usar um sistema de controlo com gestão remota que fosse comum a todas os locais e que a mesma programação fosse aplicável em qualquer dos locais. Como não existia controlador solar à altura para este tipo de aplicação desenvolveu-se algoritmo de programação e posterior programação de autómato Beckhoff com interligação a consola tátil Beijer. A utilização de módulo Ethernet permitiu colocar todas as centrais acessíveis remotamente e com controlo centralizado a partir da sede do IPL.
O programa desenvolvido foi pensado para assumir todas as possibilidades das diversas obras. Apesar das particularidades de cada local o programa adaptava-se à instalação em função das opções selecionadas.
Em quase todos os locais foram usados permutadores solares externos e carga a diferentes níveis nos acumuladores de forma a ser possível obter AQS o mais rápido possível.
O permutador externo permite “circular” o líquido solar e só fazer transferência térmica para os acumuladores no momento em que o líquido solar estiver com temperatura suficiente para ceder energia aos acumuladores. Este efeito tornou-se extremamente útil em instalações de maior dimensão.
A carga em diferentes níveis e a utilização de diversos acumuladores permitiu ter a água quente disponível rapidamente assim que a radiação solar é absorvida pelos coletores, mantendo o restante armazenamento mais frio.
Devido ao facto de no período de férias o consumo de AQS reduzir drasticamente o sistema foi sobredimensionado em termos de armazenamento para conseguir absorver durante o dia e arrefecer durante a noite.
Em termos de balanço final foram instalados cerca de 624m² (abertura útil) de painéis solares térmicos de alto rendimento, representando uma potência instalada total na ordem dos 500kWh. A fatura associada à produção de AQS foi drasticamente reduzida sendo o sistema uma mais-valia económica para o cliente e representando uma mais-valia em termos ambientais.