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In Portugal the needs of heating environment occur in approximately 3 the 4 months per year at a time when the availability of the Sun is less.

It is necessary to increase collecting area, which is resulting in increased cost, to cover part of the heating needs of the environment that will cause problems of excess energy in summer, However this excess may serve for the heating of swimming pool water in summer.

This system works similarly to other thermal solar systems. Hot water generated by the system can be used directly on the heating system or serve as a support to preheat the water decreasing the load of the system.

Thermal Solar System - Heating Environment

1 – Solar Collector

2 – Accumulation Deposit (water storage)

3 – Pump (ensures transport of thermal fluid in primary circuit)

4 – Energy Support

5 – Heat Exchanger (allows the transfer of heat to the water that circulates in secondary circuit)

6 – Three-way Valve

7 – Radiators or underfloor heating

CD – differential Control (control system of temperature differences with programmable user interface)

The heating system environment can be done through power boilers, the gas (natural, butane or propane), the coal, firewood and diesel or through heat pump.

Among these solutions the natural gas boiler is the most economical and very efficient, It allows an instant heating water.

The heat pump for heating of bleach is deleted in RCCTE of alternatives to the use of renewable sources of solar collectors.

The distribution system for heating the environment can be done through floor or wall radiant, radiators or ventilo-convectors.

The underfloor heating is the solution with major advantages in new construction of a dwelling, among other, has a higher efficiency with less energy consumption, is compatible with most coatings (ceramics, Stone, wood or carpet) and has the possibility of using water at a low temperature (between 30° C to 45º C). While the radiators using water at a higher temperature (between 70° C and 90° C).

The ventilo-convectors are air-conditioning appliances located in each Division of housing that receive water chilled or heated. These appliances are used usually for heat pumps.

• Circulação Forçada Directa, de uma só passagem ou de passagem múltipla.

Thermal Solar System - Circulação Forçada Directa

• Circulação Forçada Indirecta, (permutador externo ou interno), de uma só passagem ou de passagem múltipla.

Thermal Solar System - Circulação Forçada - Permutador Externo/Interno

1 – Colector solar

2 – Depósito de Acumulação (water storage)

3 – Pump (ensures transport of thermal fluid in primary circuit)

4 – Energy Support

5 – Heat Exchanger (allows the transfer of heat to the water that circulates in secondary circuit)

6 – Three-way Valve

CD – differential Control (control system of temperature differences with programmable user interface)

No Inverno, em dias de céu enublado, é necessário recorrer a uma energia de apoio, em média nestes meses o sistema solar fornece cerca de 50% da energia necessária, estas podem ser as seguintes:

• Resistência eléctrica no depósito de acumulação, activada por um termóstato sempre que a água do depósito ficar demasiado fria.

• Caldeira activada por um termóstato sempre que a água do depósito ficar demasiado fria.

• Esquentador, conforme modelo, montado em paralelo ou em série com o depósito de acumulação.

• Na resistência eléctrica deve existir um relógio programável para manter a resistência desligada durante o dia ou quando não é utilizada a água quente.

The Colectores Solares existentes no mercado são os seguintes:

Colectores Solares Planos:

• sem cobertura (de borracha)

• com cobertura e absorsor preto baço

• com cobertura selectivo (à base de crómio negro por exemplo)

Colector Solar do Tipo CPC (Concentrador Parabólico)

Colector de tubos de vácuo

Geralmente para aplicações domésticas de produção de água quente sanitária (armazenamento de água até 60ºC) os colectores utilizados são os Planos com cobertura, pois estes são bastante simples e de relativo baixo custo.

O colector sem cobertura (de borracha) é utilizado para o aquecimento de água de piscinas ao ar livre apenas no Verão, pois estes colectores só conseguem fornecer energia quando as temperaturas são superiores a 15ºC. Estes colectores são de baixo custo, no entanto têm bastantes perdas térmicas para o exterior.

Os colectores Planos com cobertura são a opção mais vantajosa em termos económicos para a utilização doméstica.

A cobertura em vidro de segurança (geralmente vidro temperado) confere uma maior durabilidade e resistência ao colector, protegendo de eventuais condições climatéricas, como por exemplo a queda de granizo. O isolamento térmico minimiza as perdas térmicas para o exterior

Os colectores com cobertura de revestimento selectivo (geralmente em crómio negro) são utilizados para além de aquecimento de águas sanitárias também para as seguintes utilizações:

• aquecimento de água de piscinas (com uma temperatura até 60ºC)

• pré aquecimento de água de processos industriais – que pode ser utilizado para pré aquecer a água de caldeiras, termoacumuladores e certos modelos de máquinas de lavar roupa e louça

• pode reduzir o consumo de electricidade ou gás no aquecimento de água quente sanitária e ambiente ao pré aquecer a água

• este colector tem um preço idêntico aos outros colectores planos

Os colectores do tipo CPC (concentrador parabólico) são os mais indicados para aquecimento de águas sanitárias e aquecimento ambiente:

• O desenho destes colectores contribui para aquecer mais o fluido térmico de transporte do calor para a água de consumo, com temperaturas entre os 80 a 90ºC

• O custo destes colectores é um pouco mais do que os colectores planos mas é mais eficiente no aproveitamento da radiação solar

Os colectores de tubos de vácuo têm a mesma utilização que os outros colectores no aquecimento e pré aquecimento (com temperaturas entre os 80 a 90ºC).

A diferença destes colectores encontra-se nos tubos de vácuo que reduzem as perdas térmicas para o exterior.

A título de exemplo os custos* de um kit solar de Termosifão podem ser:

• um colector plano selectivo ou tipo CPC, com uma área de cerca de 2m2 e depósito de acumulação de cerca de 180 litros pode custar entre 2.000€ a 2.500€

• dois colectores planos selectivos ou tipo CPC, com uma área de cerca de 4m2 e um depósito de acumulação de cerca de 300 litros pode custar cerca de 3.000€

Valores retirados de vários exemplos em troquedeenergia.com

O thermal solar system é composto por:

Colector Solar – capta a energia solar

Depósito de acumulação – armazenamento da água

Apoio energético – para os dias sem Sol

Permutador (opcional) – permite a transferência de calor do fluido térmico (circuito primário) para a água (circuito secundário)

O depósito de acumulação pode encontrar-se no exterior (telhado), o chamado sistema de Termosifão, ou no interior do edifício quando não é viável a colocação do depósito no telhado, o chamado sistema de Circulação forçada. Neste último sistema é necessária a utilização de bombas circuladoras para movimentar o fluido térmico.

Ambos sistemas podem ser de:

Circuito Directo – quando o fluido térmico que circula nos colectores é a água de consumo.

Circuito Indirecto – quando nos colectores circula um fluido térmico em circuito fechado (circuito primário) que passa por um permutador externo ou interno ao depósito de acumulação.

In Portugal a thermal solar system can be scaled to satisfy some 60% a 75% das necessidades de água quente no período de um ano, and 100% needs in the summer period (3 a 4 months)*.

The variation between the North and South of the country is less than you might think, between the cities of Porto and Faro the difference is only 18%, what corresponds to € 25 per year *.

The basic cost of a solar thermal system for sanitary hot water heating for a single-family dwelling (2 people) is 1750€. *

With the energy savings for heating sanitary hot water provided by thermal solar system, You can have a return on money invested in 6 the 8 years *.

The electronic elements of the solar system consume less than about 15 € per year in electricity. The lifetime of a solar system with a regular maintenance of equipment may exceed the 20 years.

source: Energaia, 2007 (www.energaia.pt)

Mandating the installation of thermal solar collectors for sanitary hot water production in new buildings and in rehabilitations covered by RCCTE (Dec-Lei No. 80/2006).

This obligation applies whenever there is an adequate sun exposure

by adequate sun exposure means the existence of a coverage in terrace or a biased coverage with water whose normal is oriented in a range of 90° azimutes between Southeast and Southwest

the toppings that are not shaded by significant obstacles in the period commencing daily 2 hours after sunrise and ends 2 hours before sunset

What does it mean that there should be no obstructions with height exceeding about 20

obligation in 3V4 Gatherer by conventional occupant provided for (T0 and T1 – 2 pessoas, T2 – 3 people, Tn-n 1 people)

This area can be reduced to 50% the coverage area available, on the terrace or in the targeted areas in the Southern quadrant, between Southeast and Southwest

This area is mandatory is not possible to reduce the area on the grounds of quality collectors

the contribution of solar systems can only be counted for the purposes of regulation if the systems or equipment are certified according to the standards and legislation in force

This means, It is only permissible to resort to certified collectors, installed by certified installers and as long as there is evidence of maintenance contract during 6 years

collectors and certified installers can be found on the internet at www.aguaquentesolar.com

as an alternative to the use of collectors can be used other sources of renewable energy that capture, on an annual basis, energy equivalent to that of solar collectors, can these be used for sanitary hot water heating or other purposes

are excluded from alternatives other efficient technologies but non-renewable sources, as for example, heat stoves, heat pumps, thermodynamic solar heat pumps, Microgeneration, fireplaces, salamanders, etc.

the alternatives that are accepted are for example, geothermal energy, PV panels and wind energy

O objectivo da integração de alternative energies nos edifícios é a concepção de um edifício eficiente que permite a incorporação de um sistema que capte a energia e a transforme numa fonte alternativa útil para o edifício.

O interesse que a utilização das alternative energies levantou nestes últimos anos deve-se principalmente à consciencialização da escassez dos recursos fósseis (como o petróleo) e da necessidade de redução das emissões de gases nocivos para a atmosfera, os GEE (gases de efeito de estufa).

As fontes de energia renovável são obtidas da Natureza que nos rodeia, como o Sun and the wind, que podem ser convertidas em electricidade or calor.

Os sistemas de aproveitamento de energias alternativas podem ser:

Thermal solar system – a energia do Sol pode ser convertida para aquecimento de águas sanitárias e aquecimento ambiente

Sistema solar fotovoltaico – a energia do Sol pode ser convertida em electricidade para uso doméstico ou venda à “rede”

Sistema de mini-turbinas eólicas – a energia do vento pode ser convertida em electricidade

Sistema de mini-hídrica – a energia da água de rios pode ser convertida em electricidade

Sistema de geotermia – a energia da terra pode ser convertida para aquecimento de águas sanitárias e aquecimento ambiente