Potencial de redução do consumo de energia elétrica pela utilização de aquecedores solares no Estado de Goiás

Abstract

RESUMO:O presente trabalho analisa a viabilidade técnica da redução do uso de energia elétrica pela substituição dos chuveiros elétricos por aquecedores solares e apresenta uma análise da redução do custo mensal de energia elétrica para os diferentes municípios de Goiás. Por meio do processamento de dados climatológicos e com o auxílio do aplicativo de informações geográficas SPRING ® , foram calculados os valores de irradiâncias (MJ m -2 anual -1 ) e do número de horas anuais de brilho solar sobre a superfície da Terra e no topo da atmosfera, respectivamente, para os municípios do Estado de Goiás. Com base em dados censitários, calcularam-se o consumo médio de energia elétrica mensal por domicílio (kWh mês -1 ) e o total anual (kWh ano -1 ). Analisou-se a redução do custo mensal de energia elétrica por domicílio pela substituição de chuveiros elétricos com diferentes potências comerciais por aquecedores solares. Analisaram-se, ainda, a redução da vazão que passa na turbina (m 3 s -1 ) da principal usina hidrelétrica de Goiás e a relação entre a redução da potência total anual (kW) e a potência gerada por essa usina (kW). Procedeu-se, finalmente, à análise econômica, avaliando-se a relação custo/benefício da substituição proposta. Os resultados mostraram redução média mensal da conta de energia de R$ 36,92 e média de 13 meses para o retorno do capital investido. Pôde-se concluir pela viabilidade técnica, econômica e ambiental da substituição dos chuveiros elétricos pelos sistemas aquecedores/reservatórios térmicos. PALAVRAS-CHAVE: energia elétrica, energia solar, eficiência energética. REDUCTION POTENTIAL ON ELECTRIC POWER CONSUMPTION USING SOLAR HEATERS AT STATE OF GOIÁS, BRAZILABSTRACT: A technical viability analysis on reduction of the electric power consumption by the substitution of electric showers by the adoption of solar heaters and analysis of monthly savings costs for the municipalities of State of Goiás (Brazil) were performed. Using processing of local weather data, aided by the geographical information applicative SPRING, irradiancy values (MJ m -2 year -1 ) and the number of annual hours of solar shine on earth surface and on the top of the atmosphere, were calculated. Based on census data, the average monthly electric power consumption per household (kWh month -1 ) and the total one per year (kWh year -1 ), and the reduction on the monthly cost per household were estimated. Analyzed is also the reduction of flow that passes in turbine (m 3 s -1 ) from the main hydroelectric power plant of State of Goiás and on the relationship between the total annual power (kW) and that one generated by same plant (kW) were predicted. At last, economic analysis of the results for the proposed substitution showed an average monthly diminution of about R$ 36.92 (US$ 17.00) on the energy bill, per household and an average term of 13 months for the return of the invested capital. One concluded by the technical, economical and environmental viability for the substitution of electric showers by thermal heaters/reservoi...

An analysis of the economic viability and greenhouse gas emissions reductions resulting from the use of solar water heaters in a typical Brazilian dwelling

“…Studies have confirmed the technical and economic viability of domestic solar water heaters in many countries (Chandrasekar and Kandpal, 2004;Crawford and Treloar, 2004;Oliveira et al, 2008;Kalogirou, 2009;Gillingham, 2009;Naspolini and Ruther, 2012;Hang et al 2012;Cassard et al, 2011;Martinopoulos and Tsalikis, 2014;Ma et al, 2014). Besides, researches have also indicated that such water heaters have the potential to reduce greenhouse gas emissions from dwellings (Mirasgedis et al, 1996;Tsilingiridis et al, 2004;Kalogirou, 2009;Tsilingiridis and Martinopoulos, 2010;Shimoda et al, 2010;Hang et al, 2012;Sanders and Webber, 2015;Abd-Ur-Rehmana and Al-Sulaimana, 2016).…”

<b>Analysis of absorbed energy and efficiency of a solar flat plate collector

“…Home electricity consumption in Brazil corresponded to approximately 24% of total energy consumption in 2013 (Oliveira, Ferreira, Almeida, Lobato, & Medeiros, 2008), whereas the electric shower has a major slice in total energy consumption of households in Brazil, consuming approximately 26% of household electricity and totaling 6% of national consumption (Oliveira et al, 2008). Most electricity for heating is consumed during peak hours, from 18 to 21h (Basso, Souza, Siqueira, Nogueira, & Santos, 2010), the time of day characterized by end of business, activation of street lights, intensive use of household appliances, all imposing enormous pressure on the national interconnected system.…”

“…The collector may be used in various locations such as residential units, shopping malls, needy family's homes and on farms, where they may be used in heating water for cleaning milking equipment (Altoé & Oliveira Filho, 2010). The need of electricity for heating water decreases, especially in the case of showers, and electricity costs lowered (Oliveira et al, 2008).…”

Influência da vazão de água sobre o rendimento de um coletor solar plano construído em termoplástico

“…Além da questão ecológica, de acordo com OLIVEIRA et al (2008), a energia solar traz benefícios econômicos, tendo em vista o considerável consumo residencial de energia elétrica para aquecimento de água (NASPOLINI et al, 2010;KALOGIROU, 2009). MARTINS & PEREIRA (2011) citam também os benefícios sociais para as populações mais remotas, onde o custo da eletrificação pela rede conve ncional é proibitivo, caso de inúmeras propriedades rurais.…”