Economia e eco-eficiência de sistemas de aquecimento de água para conjuntos verticais na zona intertropical: revisão da literatura de experimentos e estimações para o nordeste do Brasil

As tecnologias de aquecimento de água capazes de substituir o chuveiro elétrico (ChE), com ganhos de eficiência física e econômica, constituem soluções recomendadas por organismos mundiais. São rotas procuradas por economias como a Austrália, os EUA, a China e o Brasil, particularmente as que usam a energia solar em regime de termossifão e híbridas. A presente pesquisa voltou-se à revisão da literatura relativa aos experimentos de eficiência hídrica e energética de seis sistemas de aquecimento de água, com estimações para conjuntos verticais na zona intertropical. A literatura é voltada, fundamentalmente, às viabilidades térmica, econômica e de materiais dos sistemas, mas incipiente quanto às ecoeficiências. A revisão objetivou identificar as principais tendências e envolveu 107 artigos, livros e capítulos de livros, 28 dissertações, 06 teses, 04 normas e um relatório federal, pelo Portal de Periódicos da Capes, desde 2000. Cinco tendências foram identificadas: 1) comercial, voltada à construção civil, hotéis e resorts; 2) residencial, voltada a sistemas prediais; 3) social, voltada a condomínios de interesse social, vilarejos populares e rurais; 4) econômica, centrada nas restrições orçamentárias; 5) computacional, voltada a otimização, softwares, controle e incertezas. Foi desenvolvida metodologia de cálculo dos custos contábeis e de oportunidade dos sistemas, eficiências hídrica e energética, quando inseridos no macrossistema ecológico, considerando as emissões de CO2 equivalente face à configuração da matriz energética local, em quatro cenários: com e sem desperdício hídrico, com e sem efeito estufa. Um Índice de Economicidade-Ecoeficiência (EEI) foi criado para hierarquizar os sistemas. Em ordem decrescente, em cenário sem desperdícios hídricos e considerando o efeito estufa, na Bahia: 1º) Sistemas de Aquecimento Solares (SAS) de baixo custo com placa de Policloreto de Vinilo e de Polipropileno, EEI  50%, distinguindo-se o de PVC por ter uma maior eficiência energética e provocar menor efeito estufa; 2º) SAS Convencionais, EEI  36%; 3º) Bomba de Calor, EEI  24%; 4º) Bomba de Calor flex, EEI  15%. Ampliando o alcance das inferências, as variáveis de entrada receberam tratamentos probabilísticos e avaliação de incertezas, propagadas aos custos totais acumulados, unitários e EEI. Pelo princípio da entropia máxima, distribuições distintas dos inputs geraram outputs estocásticos com 1e+6 Simulaçoes de Monte Carlo (SMC), com recurso à programação em R e com o software Oracle® Crystal Ball, cujas médias e medianas mostraram-se iguais ou menores que os resultados determinísticos, dada a probabilidade de serem menores ou iguais o número de pessoas, banhos/dia, comprimento da tubulação. A hierarquia foi a mesma. O ChE obteve EEI nulo, tendo a menor eficiência energética. A aquisição e a manutenção do ChE são baratas, mas ele opera de forma mais custosa pelo uso da eletricidade e, por isto mesmo, é mais deletério ambientalmente. Os SAS mostraram-se mais adequados no Nordeste do Brasil, com baixo consumo de energia auxiliar, minimizando emissões de CO2 a montante. O potencial ecológico e macroeconômico dos SAS de baixo custo é singular em toda região intertropical. A bomba de calor é eficaz e requer escala para ser acessível.

Grantor

Escola Politécnica

Year dc:date.issued

2018

Author dc:creator

• Bonfim Primo, Rilton Gonçalo

Advisor dc:contributor.advisor

• Kalid, Ricardo de Araújo

• Sistemas de Aquecimento de Água
• Economicidade
• Ecoeficiência
• Macrossistema Ecológico
• Incerteza

Statement dc:rights

• Acesso Aberto

Language dc:language.iso

pt_BR

Repository record dc:identifier.uri

http://repositorio.ufba.br/ri/handle/ri/26160

OAI identifier oai:identifier

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