Análise de desempenho energético e viabilidade econômica de fachadas solares fotovoltaicas na zona bioclimática brasileira 2.
Resumo
As edificações são grandes consumidoras de energia, seja por meio da sua construção ou pela sua utilização. Assim, passa a ser uma necessidade projetar com eficiência energética, buscando fontes alternativas e sustentáveis para que elas possam gerar a sua própria energia. Muitos países já projetam edificações eficientes e com necessidades baixas de consumo, principalmente, através da energia solar fotovoltaica (FV). Esses sistemas podem ser instalados próximos ao ponto de consumo, aliado ao benefício de poderem substituir ou sobrepor a elementos construtivos. Entretanto, esta ainda é considerada uma fonte de alto investimento no Brasil. Porém, considerando que os revestimentos podem representar entre 6 e 20% do custo da edificação e, partindo do princípio que estes podem ser substituídos por módulos FV, é de extrema importância que este custo evitado seja computado no custo final desta tecnologia. Baseado neste contexto, o objetivo deste trabalho é analisar a viabilidade econômica e o desempenho energético de uma fachada solar fotovoltaica (FSFV), de um edifício comercial, comparada a outras revestidas com materiais usuais da construção civil. A metodologia conta com a simulação do desempenho energético do edifício, para diferentes materiais de revestimento e/ou fechamento vertical, através do software EnergyPlus e com o cálculo da geração de energia FV feito por meio de dados do programa Radiasol. A análise de viabilidade econômica foi feita através do cálculo do Valor Presente Líquido (VPL) e da Taxa Interna de Retorno (TIR). Esta parte da comparação entre sistemas usuais da construção civil com o SFV (sistema fotovoltaico), através dos custos evitados com o revestimento e/ou fechamento vertical e com a energia gerada. Os resultados indicaram que no desempenho energético da edificação, a fachada onde apenas a parte transparente foi substituída, obteve uma redução uniforme entre as variáveis analisadas (consumo total, aquecimento e refrigeração) quando substitui o vidro simples. Entretanto, as outras fachadas onde foram substituídas apenas as partes opacas ou ambas, apresentaram aumento tanto no consumo total quanto na refrigeração, mas redução com aquecimento. Sobre a geração FV, a fachada apenas com módulos semitransparentes, apresentou contribuição FV de, aproximadamente, 15%. Quando, apenas com módulos opacos a contribuição passa a ser de até 41,11%. Porém quando tratamos de uma FSFV, a mesma contribui suprindo 56,66% deste consumo. A geração de energia solar FV só não é maior devido a posição (90°) dos módulos. Embora este não seja o melhor ângulo de inclinação em termos de desempenho do sistema, ainda apresenta geração de energia. Foi possível tambémverificar que a tecnologia FV é viável, e nos melhores cenários, pode substituir apenas a parte transparente (vidros simples) por vidros FV, tendo um tempo de retorno entre 5 e 6 anos. Da mesma maneira pode substituir apenas os revestimentos opacos (ACM – Alumínio Composto Modificado), onde apresenta tempo de retorno entre 8 e 10 anos. Ou substituir um sistema inteiro (ACM+vidro simples) apresentando um tempo de retorno entre 5 e 9 anos.
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