Viabilidade da Instalação em escolas secundárias de sistemas de geração em regime de produção para autoconsumo

Abstract

O crescimento da população mundial e os cada vez mais exigentes requisitos de conforto, está a levar a um consumo exacerbado dos combustíveis fósseis, encontrandose os mesmos na eminência de se esgotarem. Por este motivo a sociedade está cada vez mais desperta para a eficiência energética e para a substituição das energias fósseis por energias limpas, de preferência renováveis. A cogeração e a trigeração são vistas como sistemas alternativos dado terem uma elevada eficiência global e gerarem energia térmica e elétrica, partindo apenas de uma fonte de energia primária. Surge assim a necessidade de estudar a viabilidade da implementação destes sistemas na indústria e nos edifícios de comércio e serviços. O objetivo deste trabalho é proceder à análise da viabilidade de implementação em escolas secundárias de sistemas de cogeração e de trigeração. Selecionou-se uma escola secundária de grande dimensão, localizada em Coimbra, para servir de base ao estudo. Foram testadas várias alternativas para os sistemas ativos AVAC (Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado) e de preparação de AQS (Águas Quentes Sanitárias), desde os mais tradicionais a sistemas com cogeração e/ou incorporando energias renováveis. Para o efeito recorreu-se a várias ferramentas de simulação, nomeadamente do comportamento energético de edifícios, da produção dos sistemas solares térmicos, do consumo e da produção energética dos equipamentos e de análise da viabilidade económica. O estudo aqui realizado permitiu afastar logo de início a trigeração. Este afastamento foi devido ao elevado investimento necessário para a aquisição do chiller de absorção e da torre de arrefecimento, acrescido ainda dos perigos associados às torres de arrefecimento. Verificou-se ainda, após análise mais atenta, que a cogeração não era a alternativa mais viável economicamente para suprir as necessidades térmicas do edifício em análise, tendo sido ainda possível retirar deste estudo que a implementação de sistemas solares térmicos em edifícios escolares é economicamente desvantajoso. A conclusão do estudo apresentado nesta tese conclui que o sistema mais vantajoso a implementar numa escola secundária será um sistema composto por uma caldeira a pellets que providencie as águas quentes sanitárias e a climatização da escola no período de aquecimento e um chiller bomba de calor que providencie a refrigeração da escola no período de arrefecimento.