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Consumo de electricidade de um sistema AQS

O consumo de electricidade de um sistema de AQS (Água Quente Solar), com circulação forçada, habitualmente é tido como sendo negligente. A verdade é que não será, porque tem um pequeno motor eléctrico, que faz circular o fluido entre os paineis e o acumulador interior (cilindro), e que permite efetivamente aquecer a água. Nunca tive a oportunidade de monitorizar um, mas tal possibilidade surgiu recentemente.

Serão várias as variáveis que contribuirão para uma variação do consumo. No Verão, o consumo será menor, porque os paineis aquecem mais rapidamente, e logo o motor funcionará durante menos tempo. O mesmo variará possivelmente em função das nuvens que se atravessem no céu. No Inverno, poderá nem sequer chegar a consumir, se a temperatura do painel não for suficiente para aquecer a água no cilindro. Quanto maior for o consumo de água quente, maior será a quantidade de água a aquecer, e logo mais tempo funcionará o motor. A distância entre os paineis e o cilindro também terá o seu impacto, dado que para maiores distâncias, maiores serão as perdas térmicas no circuito, e logo maior será o tempo durante o qual o motor funcionará. E estas são apenas as que me lembro.

Nas duas experiências seguintes, o sistema AQS envolve dois paineis no telhado, sendo o sistema com circulação forçado ligado a um cilindro de aproximadamente 300 litros. A configuração por defeito faz com que o sistema aqueça a água do cilindro até 60ºC. Em ambos os casos, a monitorização do consumo de electricidade foi efetuada recorrendo-se a um dispositivo EOT. O gráfico é efetuado apenas pouco depois das 10 horas, dado verificar-se um consumo grande antes desse período, o que distorce o gráfico. Depois de terminado o aquecimento, verifica-se que o consumo restante da cas está ligeiramente acima dos 30Wh.

No primeiro caso, verificamos o comportamento sem nenhum consumo de água quente. Durante a noite verificam-se perdas de calor no cilindro, pelo que na manhã seguinte, e logo que a incidência de raios solares permita o aquecimento dos paineis, o sistema volta a tentar colocar a temperatura do cilindro nos 60ºC. Verificamos que se verificam intervalos de consumo com uma potência associada de cerca de 10 a 15 W, um consumo extremamente baixo. A evolução é intervalada com períodos sem consumo, períodos esses que vão sendo mais curtos à medida que a manhã avança. Tal comportamento explica-se, em minha opinião, pelo funcionamento dos painéis: quando o Sol está mais baixo, o aquecimento dos painéis é mais lento, pelo que demora mais tempo a atingir a temperatura a partir da qual se começa a transferir o calor dos painéis para o depósito, e que neste caso está definido em +5ºC. Por volta das 12:30, os painéis conseguiram que a temperatura da água do cilindro voltasse aos 60ºC:

Consumo sistema solar sem actividade

No segundo caso, verificamos o consumo adicional resultante dum duche, em que a temperatura de água, medida no topo do cilindro, resultou numa descida da temperatura da água de 60º para 55º, ao final da tarde anterior. Note-se que o comportamento do consumo, visível abaixo, não é muito distante daquele que foi observado no gráfico acima. Os intervalos de consumo são mais próximos, pelo menos numa fase inicial da manhã. Note-se que antes das 10 da manhã se verificaram provavelmente mais consumos, até porque partindo de uma temperatura inferior da água no depósito, a energia do Sol que incide nos painéis pode começar a aquecer essa mesma água mais cedo. Na verdade, atinge valores de consumo mais elevados, mas por outro lado consegue chegar aos 60ºC mais cedo.

Consumo sistema solar depois de um chuveiro

Como é claro pelos dados, esta primeira experiência não dissipa todas as dúvidas que tinha. Mas há uma que fica obviamente definida, que é a dos sistemas de AQS com circuito fechado consumirem alguma electricidade, mesmo quando não se verifica consumo de água quente. Felizmente, como se pode ver, mesmo quando há consumo de água quente, o consumo de electricidade é muito baixo. Estimo que nestes casos esteja próximo de 5 Wh, média por cada uma das três horas. Tal significa um consumo de cerca de 15 Wh por dia, só para repor a temperatura. Tal significa um consumo de cerca de 450 Wh durante um mês, o que corresponde a cerca de dez cêntimos de euro de electricidade por mês… Quanto ao acréscimo para repor a temperatura resultante do duche, o consumo, pelas minhas contas, é ainda menor, e dentro de um intervalo que considero susceptível de erro. Terei que tentar melhorar a precisão, para chegar a uma conclusão mais acertada…

Nota: O artigo foi alterado para correção de um erro: onde antes se lia 150Wh, passou a estar 450 Wh, bem como se corrigiu o correspondente valor financeiro.

Explosão de cilindros de água

De vez em quando, ouve-se falar da explosão de cilindros de água. Não tão frequentemente como as explosões de gás, mas a verdade é que existem, conforme uma pequena pesquisa na Internet revela.

A ideia que eu tinha era que as explosões eram menos significativas que as de gás. Mas, depois de ver o pequeno vídeo de uma experiência dos MythBusters, visível abaixo, mudei bastante de ideias!

Os termoacumuladores são mais frequentes na região do Porto, por razões históricas, e também muito associados ao aquecimento solar. O vídeo reforça a importância de manter estas instalações em boas condições, para que não ocorram desgraças…

Plástico-bolha protege contra o frio

Plástico bolha

Plástico bolha

Ante-ontem, o nosso leitor Leonardo Miguel apontou-nos na direcção de um vídeo sobre uma técnica de isolamento envolvendo o plástico-bolha. Reconheci imediatamente que tinha tropeçado já na ideia, mas confirmei que nunca o tinha aqui abordado…

Na verdade, há bastante tempo tinha visto este artigo do Build it Solar. A técnica de colocar plástico-bolha é muito simples: basta aspergir um pouco de água na janela, e literalmente ele cola-se à janela! Segundo o site, não deixa marcas, e pode ser mesmo reutilizado vários anos…

Obviamente, a janela passa a ter o efeito de vidro martelado, mas aparentemente é muito fácil tirá-lo e voltar a pô-lo! É igualmente um material bastante fácil de conseguir, sendo muito utilizado em embrulhos. Segundo as medições do mesmo site, podem-se reduzir em 45% as perdas de calor!

Aquecer o chão de uma pista de aviação

Geoaquecimento

Geoaquecimento

Quando fui visitar a Lisbon Mini Makers Faire vi muita coisa que ainda não era um produto pronto, mas que eram excelentes ideias. Uma das coisas que vi foi a ideia de reutilizar o calor da profundezas da terra para aquecer o pavimento à superfície.

O projeto HotRoad.ht, ao contrário do aquecimento geotermal, tenta usar algo que tem sido usado nalgumas casas para partilhar o frio da superfície com as profundezas do nosso planeta. A proposta dos seus autores é que esta ideia irá permitir reduzir o gelo na superfície da placa dos aeroportos reduzindo assim substancialmente o consumo de combustíveis dos geradores com que é feito atualmente.

A ideia parece interessante, mas o produto final apresenta-se ainda muito pouco trabalhado, como podem ver quer pela apresentação através de uma página no Facebook, quer pelo folheto que levaram para a feira e que está nas fotos que tirei. O negócio parece que poderá vir a ter pernas para andar, mas necessita de coisas como um estudo de mercado e um plano de comunicação. Parece-me que, pese embora tenha apreciado muito conhecer a ideia no Lisbon Mini Makers Faire, não seria este o lugar ideal para procurar apoios pois era uma espaço para entusiastas.

Aquecer o quarto sem gastar eletricidade com velas do Ikea

Esta semana decidi enviar esta provocação ao A. Sousa. A ideia parece engraçada de testar, primeiro por opiniometro e depois com termómetros. Lembrei-me da experiência com o Zeer, aqueles vasos para fazer um frigorífico natural, e que o A.Sousa levou para a praia.

A ideia de usar 4 velas é tentadora por poder ser uma forma de poupar na eletricidade, mas as questões são várias. Vão desde os problemas com o consumo de velas e a baixa produção de calor, até ao perigo de incêndio. Talvez voltemos a medir os vasos, agora para o calor.

Sol, cortinas e arejamento

Com o advento do frio, reiniciei as experiências visando o combate ao frio cá em casa. A divisão mais fria da casa é o nosso quarto, com a principal janela virada a norte, pelo que sem nenhuma exposição solar. Tem igualmente duas paredes exteriores, o que também não ajuda nada no Inverno.

Para além de exposta a norte, o quarto tem igualmente uma janela mais pequena, virada a nascente. Por razões de ocupação de espaço, tem tido sempre o estore fechado. Mas, ocorreu-me que estando virada a nascente, que se poderia aproveitar a exposição solar durante a manhã.

A imagem abaixo documenta a evolução das temperaturas dentro do quarto, na última semana. A azul está a temperatura no parapeito da janela virada a nascente. A vermelho a temperatura 20 cm para dentro do quarto, com separação de um cortina transparente.

Temperaturas no quarto

Temperaturas no quarto

No dia 17, o estore da janela pequena esteve aberta. A subida de temperatura foi clara em ambos os termómetros. Nos dias seguintes, com o estore fechado, a temperatura também sobe, mas sem a mesma dimensão. No último dia do gráfico, 21 de Novembro, as temperaturas baixaram significativamente, em função de um baixar das temperaturas exteriores, e de um céu nebulado.

O gráfico evidencia igualmente a importância de uma cortina simples. Note-se como durante o dia as duas temperaturas são próximas, mas como baixam de forma muito mais significativa entre a cortina e a janela durante a noite! Note-se igualmente o impacto do arejamento, com a descida das temperaturas, e respectiva subida depois do fecho das janelas, devido à inércia térmica do quarto.