Avaliação por simulação computacional de sistemas de aquecimento solar de água para uso em chuveiros em habitações de interesse social no extremo sul do Brasil

Abstract

Com a crise do petróleo nos anos 70, as energias renováveis passaram a ser vistas como alternativa para suprir as necessidades do consumo energético doméstico. No Brasil, a crise energética teve seu auge com o apagão de 2001 e o chuveiro, devido sua concentração de uso no fim da tarde e início da noite, foi identificado como um dos vilões na contribuição do aumento do pico da curva de demanda. O chuveiro está presente em 98,6% das residências na região sul do Brasil e é responsável por 25% do consumo elétrico residencial, onerando as famílias de baixa renda. A eficiência do uso combinado de Sistemas de Aquecimento Solar (SAS) e chuveiros elétricos de potência regulável já foi comprovada, entretanto pesquisas apontam que apenas 6,1% da população da região sul do Brasil estaria predisposta a substituir sistemas de aquecimento elétrico por solar. Neste trabalho, um SAS compacto foi modelado e simulado no programa computacional TRNSYS, usando dados climáticos da cidade de Pelotas/RS. Ao determinar a Fração Solar obtida, pôde-se conhecer a Economia de Energia Elétrica para o usuário e fazer a análise financeira do retorno do investimento para aquisição dos sistemas. Também se avaliou o impacto na redução do pico da curva de demanda. Ao determinar o consumo de energia retirado deste período, pôdese verificar como a adoção de SAS poderia melhorar a qualidade na distribuição de energia elétrica e postergar investimentos no aumento da capacidad e instalada pela concessionária. Em média, a Fração Solar obtida nas simulações foi de 67,9%, resultando numa economia média anual de R$ 528,93 para os usuários. Esta economia mostrou que o tempo médio de retorno do investimento dá-se no 4º ano de uso, numa escala de 100 unidades. A retirada média da potência no horário do pico da curva de demanda foi de 0,294 MWh.