Ar condicionado solar

Com uso de energia renovável, nova tecnologia retoma no mundo, mas é incipiente no Brasil.

Publicado em: 29/11/2011

Texto: Redação AECweb

Redação AECweb

O sistema de ar condicionado movido à energia solar é uma tecnologia nova no Brasil, mas há 20 anos utilizado ao redor do mundo. O processo mais utilizado é o dos chillers de absorção – o primeiro de refrigeração desenvolvido no mundo. “Esse sistema é do século passado, mas só passou a ser utilizado como aquecimento solar há pouco tempo, principalmente em uma escala maior, e está evoluindo rápido na Europa, onde já existem mais de 500 equipamentos instalados”, diz o engenheiro Lúcio Mesquita, diretor da Thermosol, empresa de projeto e consultoria com sede no Canadá e atuante no Brasil.

“Existem dois tipos de uso de energia solar para o condicionamento de ar. O primeiro são os painéis fotovoltaicos que geram eletricidade e, neste caso, usa-se um sistema de condicionamento de ar elétrico normal. O outro sistema está focado em matriz térmica, ou seja, através dos coletores o calor gerado é utilizado pela máquina de condicionamento de ar, que o transforma em ar frio ou faz a desumidificação”, explica Mesquita. Segundo ele, o calor gerado pelos coletores solares fica armazenado em um reservatório térmico e, quando há necessidade do condicionamento de ar, esse calor é levado até uma máquina que vai transformar esse calor em frio. “É uma operação relativamente simples. Daí para frente, funciona com o circuito de água gelada, da mesma forma como se faz num sistema de condicionamento de ar elétrico, distribuindo o frio”, explica.

As primeiras instalações feitas no mundo são da primeira leva dessa tecnologia, nos anos 80. A mais atual tem instalações com 8 a 10 anos. “Essa tecnologia se mostrou promissora desde o início, porém, sofreu uma abrupta interrupção a partir do governo de Ronald Reagan, que deixou de fomentar políticas em favor de energias limpas” , lembra. A nova fase está presente em obras grandiosas, como a instalação de sistema de condicionamento de ar solar na Carolina do Norte, em que ele atua como consultor, abrangendo 300 toneladas, o equivalente a 2 mil m² de coletores em um galpão industrial.

No Brasil, a tecnologia engatinha. “Existe uma pequena representação no nordeste de uma máquina sueca e algumas empresas brasileiras fazem representação de fabricantes chineses ou indianos de chillers de maior porte. No caso do aquecimento solar, já existe no mercado uma quantidade relativamente grande de fornecedores que oferecem os coletores”, informa Lucio Mesquita, afirmando que falta experiência dos profissionais para projetar e instalar um sistema dessa complexidade. “É algo que as empresas terão que desenvolver”, recomenda.

VANTAGENS

Ar condicionado solar

A grande vantagem do uso do ar condicionado solar é que é possível usar a energia solar térmica em algumas construções onde não existe carga térmica, ou ela é muito pequena. No caso de uma residência, apenas para o aquecimento de água, o sistema solar tem aproximadamente 10 m² de coletores, dependendo dos pontos de consumo e nível de conforto. “Se falamos de um sistema de condicionamento de ar solar para a mesma residência, essa área pode chegar a 60 m² de coletores, dependendo das condições da carga térmica e de operação. Será sempre muito mais econômico que se faça primeiro o aquecimento de água com o sistema solar para, depois, pensar em ar condicionado”, afirma.

É importante lembrar que o aquecimento em si é de grande modularidade, e a maioria dos fabricantes tem painéis de 2 m². Um sistema de aquecimento pode ir de 2 mil a 10 mil m², simplesmente usando mais coletores. Já para a tecnologia da refrigeração, há no mercado máquinas pequenas, de 2 ou 3 toneladas de refrigeração e de 24 mil btu/hora a 36 mil btu/hora, como também existem as máquinas muito grandes, que chegam acima de 1000 toneladas de refrigeração, e que trabalham com circuito de absorção. “O mercado dispõe de tecnologia para uma variedade muito grande. Já os custos por tonelada de refrigeração serão menores em sistemas maiores”, explica Mesquita.

VIABILIDADE

“A parte da viabilidade econômica é algo que ainda está sendo avaliado com mais detalhes, porque não temos uma grande gama de equipamentos disponíveis no Brasil nesse momento. Precisamos saber qual será o custo que esse equipamento chegará ao país”, diz Mesquita. A estimativa é de que se tenha um retorno do que foi investido em 12 a 15 anos no uso do ar condicionado térmico. Em um sistema de aquecimento solar de água, esse payback é de três a seis anos. “Existe outra estrutura envolvida, e o payback não é tão bom no sistema de condicionamento de ar solar quanto no aquecimento solar de água”, ressalta. Além da viabilidade econômica, também é preciso verificar se o edifício é muito verticalizado, pois se for, dificilmente haverá área disponível o suficiente para fazer um ar condicionado solar significativo.

Mesquita explica também que o apoio pode ser feito de duas formas. “As máquinas são térmicas, então podem ser apoiadas através do gás natural ou outra fonte de calor, ou pode ter o apoio através de um chiller convencional, com eletricidade. Isso é uma decisão econômica e cabe decidir caso a caso. Se, na instalação já existe um chiller elétrico, simplesmente se opera com esse, dispensando outra solução”.

MANUTENÇÃO

O nível de manutenção é semelhante ao do sistema elétrico. “Na comparação de sistemas de pequeno porte é possível dizer que existe uma manutenção um pouco mais cuidadosa do que com uma máquina pequena do tipo split, com a qual as pessoas já estão acostumadas. Mas em obras de maior porte, o nível de manutenção é semelhante ao que existe em uma planta de ar condicionado”, explica Mesquita.

Os chillers fornecidos pelas empresas no Brasil são os usados para projetos de cogeração e não são feitos especificamente para aquecimento solar, mas já existem profissionais que trabalham na manutenção. “No solar, as empresas já estão preparadas para trabalhar com a manutenção. Em relação ao projeto de ar condicionado, existe uma falta de conhecimento grande no mercado, e por isso, queremos fazer o curso pela ABRAVA, e começar a formar esse mercado para que mais pessoas possam trabalhar no projeto e desenvolvimento dessas instalações”, diz Mesquita.

O curso, que será realizado no dia 06 de dezembro na sede da ABRAVA, abordará vários aspectos. “Será feita uma revisão completa dessas tecnologias possíveis em termos de coletores solares e também das máquinas de condicionamento de ar, que podem operar com os coletores, além de detalhes de instalação”, explica Mesquita.

Redação AECweb


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Lúcio Mesquita é engenheiro mecânico formado pela UFMG e PhD em Engenharia Mecânica pela Queen’s University. Profissional do setor de energia solar térmica desde 1991, é consultor técnico para projetos especiais da Soletrol e diretor da empresa Thermosol Consulting, baseada em Toronto, Canadá.