Análise comparativa do sistema solar termodinâmico vs. sistema solar térmico

Abstract

Com este trabalho pretende-se comparar energética e financeiramente o sistema solar térmico e o sistema solar termodinâmico aplicados para captura de energia solar em sistema de água quente sanitária. Para isso comparou-se, a partir do software Retscreen e EcoREN, o desempenho e performance de cada sistema, que depende em muito da temperatura do ar e da radiação incidente local, para três cidades portuguesas: Bragança, Coimbra e Faro. Daí foi possível percecionar o fluxo de caixa anual de cada sistema solar em relação a um sistema de referência (termoacumulador elétrico), e obtiveram-se os dados financeiros que demonstram a viabilidade de cada projeto e auxiliam na escolha do sistema solar mais adequado a implementar em cada uma das cidades referenciadas. Os resultados obtidos indicam que o sistema solar térmico está mais dependente da radiação, e, portanto, tem maior oscilação da fração solar ao longo do ano, e do local (Bragança 55 %, Coimbra 61 % e Faro 68 %). Já no sistema solar termodinâmico, a fração solar obtida é relativamente constante, mantendo-se a cerca de 65%, independentemente da localização, sendo compensado por um maior trabalho e consumo elétrico por parte do compressor em períodos de menor eficiência térmica. Em termos financeiros o sistema solar térmico apresentou payback inferior para Coimbra e Faro, tal como um maior fluxo de caixa, pois o sistema solar termodinâmico tem custos extra associados ao compressor.

The aim of this work is to make an energy and financial comparison between a solar thermal system and a thermodynamic solar system, when applied as a domestic hot water heater. With the support of Retscreen and EcoREN software, was modeled the performance of each system, which are mainly affected by air temperature and incident solar radiation. The study was conducted for three portuguese cities: Bragança, Coimbra and Faro. Therefore, it was possible to compare the cashflow of different systems relative to a reference technology (electric thermal accumulator). The financial data in particular was key in determining the viability of each solar system and may work as a support in the decision making for the most suitable solar system which should be implemented in each of the studied cities. The obtained results show that the solar thermal system is more dependent of the radiation, therefore there is a major swing of the solar fraction throughout the year, and the location (Bragança 55 %, Coimbra, 61 % and Faro 68 %). As for the thermodynamic solar system, the solar fraction is relatively constant, around 65 %, no matter the location, although more work is required from the compressor. As for the financial aspect, with the solar thermal system the payback is lower for Coimbra and Faro, and also have higher cashflow, because the thermodynamic solar system has extra costs with the compressor