TPG
folité cnico
Polytechnic of GuardaPROJETO AMBIENTAL
Licenciatura em Engenharia do AmbienteAna Filipa dos Santos Monteiro Fábio Nunes Pereira Gonçalves
Instituto Politécnico da Guarda
Escola Superior de Tecnologia e Gestão
Caracterização de equipamentos e hábitos de
consumo energéticos na região da Guarda
Ana Filipa dos Santos Monteiro Nº 1009978 Fábio Nunes Pereira Gonçalves Nº 1008887
Engenharia do Ambiente Dezembro 2014
Caracterização de equipamentos e hábitos de
consumo energéticos na região da Guarda
Engenharia do Ambiente, 3º Ano, 2013/2014
Professor orientador: Prof. Rui Pitarma
Discentes:
Ana Monteiro Nº 1009978 Fábio Gonçalves Nº 1008887
Dezembro de 2014 Este trabalho é apresentado no âmbito
da disciplina de Projeto Ambiental do curso de Engenharia do Ambiente
“Está a surgir um novo tempo, as novas energias são capazes de ofuscar as antigas, e o que parecia verdade torna-se meia verdade ou apenas ilusão.”
Agradecimentos
Os nossos agradecimentos vão em primeiro lugar para o nosso orientador do projeto, o Professor Doutor Rui Pitarma, por todo o apoio que nos deu, pelo seu profissionalismo e pela disponibilidade demonstrada.
Agradecemos de igual modo à Professora Cecília Fonseca e ao Doutor Abel Fonseca Ferreira, que apesar de não fazerem parte do nosso percurso de licenciatura foram incansáveis na ajuda que nos foi dada para a utilização do programa SPSS.
Agradecemos também a todos os docentes que fizeram parte de toda esta jornada para completar o curso de Engenharia do Ambiente, pois sem eles jamais seria possível alcançar esta etapa.
Agradecemos o apoio e disponibilidade de todas as pessoas que nos acompanharam na nossa caminhada e que nos transmitiram a força necessária para continuar o nosso caminho.
Por fim agradecemos aos nossos pais, irmãos e família pela compreensão, apoio, paciência e amor demonstrado que nos permitiram concluir o nosso projeto de licenciatura. Obrigado a todos!
i
Resumo
Em Portugal, o consumo de energia elétrica no setor doméstico, segundo dados da Base de Dados Portugal Contemporâneo (PORDATA), corresponde a 17% do consumo total de energia elétrica.
Todos podemos contribuir para a redução deste consumo, identificando os potenciais de poupança de energia nas habitações, de modo a definir onde atuar de modo a aumentar a eficiência energética das habitações.
No entanto, diminuir os desperdícios e aumentar a eficiência, só por si, não é suficiente. A solução passa por encontrar novas fontes de energia em detrimento da exploração dos recursos fósseis, energias que protejam os ecossistemas e preservem os recursos naturais. Para isso é necessário um plano a longo prazo, que proteja a nossa geração e garanta a sobrevivência das gerações futuras.
Algumas das medidas a adotar, para uma utilização mais eficiente e sustentável da energia em edifícios de habitação, passa pela substituição de eletrodomésticos por outros mais eficientes, pela troca dos sistemas de iluminação por alternativas mais eficientes e económicas, melhorar o isolamento térmico, e apostar em energias renováveis, como por exemplo o uso da energia solar para o aquecimento de águas sanitárias.
Este trabalho consiste na caracterização de equipamentos e hábitos de consumo energético nas habitações. Esta análise é feita com base na elaboração de inquéritos aos moradores do distrito da Guarda e consequente avaliação dos mesmos, permitindo tirar conclusões acerca dos sistemas de climatização das habitações, do uso de grandes eletrodomésticos, iluminação e comportamentos de consumo.
Palavras-chave: consumo energético, eficiência energética, sistemas de climatização,
ii
Abstract
In Portugal, the electricity consumption in the domestic sector, according to data from the Data Base of Contemporary Portugal (PORDATA), corresponding to 17% of total electricity consumption.
We can all help to reduce this consumption, identifying potential energy savings in homes, so you know where to act to increase the energy efficiency of houses.
However, reduce waste and increase efficiency by itself is not enough, and the solution is to find new energy sources, protecting the ecosystem, preserve natural resources thereby abdicating the exploitation of fossil resources. For this a long-term plan that protects our generation and ensure the survival of future generations is needed.
Some of the measures to adopt to a more efficient and sustainable energy use in residential buildings involves the replacement of household appliances with more efficient ones, replacing the existing lighting for more economical lighting, improve thermal insulation, and invest in renewable energy, such as example the use of solar energy for heating domestic water.
This paper consists of the characterization of equipment and habits of energy consumption in homes. This analysis is based on the elaboration of surveys to the residents of the district of Guarda and consequent evaluation of them, allowing conclusions about the climate systems of homes, the use of major appliances, lighting and consumption behaviors.
Keywords: Energy consumption, energy efficiency, climate systems, lighting, heating
iii
Glossário
ADENE – Agência para a Energia
APISOLAR – Associação Portuguesa de Industria Solar APREN – Associação Portuguesa de Energias Renováveis AQS – Águas Quentes Sanitárias
CFL – Compact Fluorescent Lamp CO2 – Dióxido de Carbono
DGEG – Direção Geral de Energia e Geologia DP – Desvio Padrão
EDP – Energias de Portugal
INE – Instituto Nacional de Estatística
INETI – Instituto Nacional de Energia, Tecnologia e Inovação K-S – Kolmogorov - Smirnov
LED – Light Emitting Diode (Díodos Emissores de Luz) LNEG – Laboratório Nacional de Energia e Geologia MED – Média
MOD – Moda
PORDATA – Base de Dados Portugal Contemporâneo RA – Região Aceitável
RC – Região Crítica
REN – Rede Energética Nacional
SEEP – Sistema de Etiquetagem Energética de Produtos
TWh – Terawatt – hora (medida de potência multiplicado por um tempo) UE – União Europeia
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Índice
Resumo ... i Abstract ... ii Glossário ... iii Índice ... ivÍndice de figuras ... vii
Índice de tabelas ... x
1. Introdução ... 1
1.1. Enquadramento do tema ... 1
1.2. Objetivos ... 2
1.3. Estrutura do trabalho ... 3
2. Energias renováveis em Portugal ... 4
2.1. Energia eólica em Portugal ... 8
2.2. Energia hídrica em Portugal ... 10
2.2.2. Complementaridade hídrica-eólica ... 10
2.3. Energia solar em Portugal ... 11
2.4. Biomassa em Portugal ... 15
2.5. Energia geotérmica em Portugal ... 16
3. Situação de Portugal na Europa ... 19
4. Consumo energético nas habitações ... 21
4.1. Energia renovável em habitações ... 23
4.1.1. Microgeração ... 24
5. Etiqueta energética ... 25
v
6. Eletrodomésticos ... 31
6.1. Equipamentos de frio ... 31
6.2. Equipamentos de escritório e entretenimento ... 33
6.3. Máquinas de lavar e secar ... 33
6.4. Cozinha ... 34
6.5. Outros ... 35
7. Climatização ... 37
7.1. Equipamentos com recurso a energias renováveis ... 37
7.1.1. Solar térmico ... 37
7.1.2. Biomassa ... 38
7.1.3. Solar térmico mais biomassa ... 39
7.1.4. Ar condicionado/Bomba de calor ... 40
7.2. Sistemas de climatização móveis ... 41
7.3. Sistemas de climatização fixos ... 41
7.3.1. Sistema central ... 41
7.3.2. Acumulador de calor ... 42
8. Iluminação ... 46
9. Aquecimento de águas sanitárias ... 51
10. Estudo prático ... 52
10.1. Enquadramento... 52
10.1.1. Problema em estudo ... 52
10.1.2. Objetivos do trabalho ... 53
10.2. Instrumento, procedimento e tratamento de dados... 54
10.2.1. Instrumento de recolha de dados ... 54
10.2.2. Procedimentos de recolha de dados ... 55
10.2.3. Apresentação e análise dos dados ... 55
vi
10.3. Apresentação e análise de resultados ... 56
10.3.1. Características sociodemográficas da amostra... 57
10.3.2. Consumos de energia ... 65
10.3.3. Equipamentos de frio ... 82
10.3.4. Equipamentos de lavar/ secar roupa e lavar louça ... 86
10.3.5. Iluminação ... 101
10.3.6. Aquecimento ... 103
10.3.6.1. Aquecimento localizado ... 107
10.3.6.2. Aquecimento centralizado ... 114
10.3.7. Aquecimento de águas sanitárias (AQS) ... 122
10.3.8. Fatores relevantes na compra e alteração de comportamentos ... 125
11. Conclusões ... 141
Referências bibliográficas ... 146
Anexos ... 149
Anexo 1 Centrais produtoras de energia Hidroelétrica ... 150
Anexo 2 Questionário relativo à caracterização dos equipamentos e hábitos de consumo energético... 153
Anexo 3 Decreto de Lei nº 244/2002 de 5 de Novembro ... 161
Anexo 4 Teste de comparação de duas proporções para as classes energéticas de equipamentos de frio ... 165
Anexo 5 Teste de comparação de duas proporções para as classes energéticas das máquinas de lavar/secar roupa/louça ... 179
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Índice de figuras
Figura 1 – Importação de fontes primárias de origem fóssil (%) ... 5
Figura 2 - Energia produzida a partir de fontes renováveis (TWh) ... 6
Figura 3 - Produção de eletricidade, por fonte, em Portugal Continental, no ano 2013 (TWh) e saldo importador ... 6
Figura 4 - Diferentes fontes de produção de eletricidade, em 2013 (%) ... 7
Figura 5 - Produção de energia elétrica a partir de fontes renováveis por distrito, em 2013 (GWh) ... 8
Figura 6 - Evolução da potência instalada de energia eólica em Portugal Continental (MW) ... 8
Figura 7 - Parques eólicos em Portugal e respetiva potência ... 9
Figura 8 – Centros produtores (Produção Hidroelétrica) ... 10
Figura 9 - Esquematização da complementaridade hídrica-eólica ... 11
Figura 10 - Média anual de radiação solar na Europa ... 12
Figura 11 - Radiação solar em Portugal (MJ/m2 dia) ... 12
Figura 12 - Número de horas anuais de radiação solar em Portugal ... 13
Figura 13 - Central fotovoltaica nos Emirados Árabes Unidos ... 14
Figura 14 - Parque solar fotovoltaico da Amareleja, Portugal ... 15
Figura 15 - Consumo Mundial de eletricidade (103 TWh) 2005-2030... 19
Figura 16 - Quota de energia a partir de fontes renováveis (em % do consumo final bruto de energia) ... 20
Figura 17 - Consumo de energia final pelo setor doméstico (%), em 2012 ... 21
Figura 18 - Consumo de energia no setor doméstico (2010) ... 22
Figura 19 - Consumo energético nas habitações ... 22
Figura 20 - Representação da antiga etiqueta energética ... 25
Figura 21 - Representação da nova etiqueta energética ... 25
Figura 22 - Antiga etiqueta energética nos frigoríficos ... 27
Figura 23 - Nova etiqueta energética nos frigoríficos ... 27
Figura 24 - Exemplo de etiqueta energética da máquina de lavar a roupa ... 28
Figura 25 - Exemplo de etiqueta energética para televisão ... 28
Figura 26 - Exemplo de uma etiqueta SEEP para as janelas ... 29
viii
Figura 28 - Lareira a pellets ... 39
Figura 29 - Pellets ... 39
Figura 30 - Exemplo de um sistema ar condicionado/bomba de calor ... 40
Figura 31 - Caldeira ... 42
Figura 32 - Acumulador de calor ... 42
Figura 33 - Esquema de um acumulador de calor dinâmico ... 43
Figura 34 - Equipamento terminal de radiadores ... 44
Figura 35 - Equipamento terminal de convetores ... 44
Figura 36 - Equipamento terminal de piso radiante ... 44
Figura 37 - Lâmpadas fluorescentes tubulares ... 47
Figura 38 - Lâmpadas fluorescentes compactas ... 47
Figura 39 - Lâmpadas LED ... 48
Figura 40 - Lâmpada de halogéneo ... 48
Figura 41 - Lâmpadas Incandescentes ... 49
Figura 42 - Idades dos inquiridos (meio rural) ... 59
Figura 43 - Idades dos inquiridos (meio urbano) ... 60
Figura 44 - Tipo de fração e tipologia ... 64
Figura 45 - Classes energéticas dos equipamentos de frio ... 83
Figura 46 - Classes energéticas dos equipamentos de frio ... 85
Figura 47 - Classes energéticas dos equipamentos de lavar e secar (roupa e louça) ... 88
Figura 48 - Classes energéticas dos equipamentos de lavar e secar (roupa e louça) ... 90
Figura 49 - Utilização semanal das máquinas de lavar roupa ... 92
Figura 50 - Utilização semanal das máquinas de secar roupa ... 94
Figura 51 - Utilização semanal das máquinas de lavar louça ... 95
Figura 52 - Perfil de utilização das máquinas de lavar a roupa ... 97
Figura 53 - Perfil de utilização das máquinas de secar a roupa ... 99
Figura 54 - Perfil de utilização das máquinas de lavar a louça ... 100
Figura 55 - Tipo de lâmpadas ... 102
Figura 56 - Áreas climatizadas ... 104
Figura 57 - Distribuição da utilização dos equipamentos de climatização dos inquiridos pelos meses do ano ... 106
Figura 58 - Tipo de aquecimento localizado ... 108
Figura 59 - Perfil diário de climatização no meio rural ... 110
ix
Figura 61 - Perfil diário de climatização no meio rural (fins de semana) ... 112
Figura 62 - Perfil diário de climatização no meio urbano (fins de semana) ... 113
Figura 63 - Equipamentos de produção de calor (meio rural) ... 115
Figura 64 - Equipamentos de produção de calor e tipo de combustível usado para alimentação da caldeira (meio urbano) ... 116
Figura 65 - Perfil diário de climatização no meio rural ... 118
Figura 66 - Perfil diário de climatização no meio urbano ... 119
Figura 67 - Perfil diário de climatização no meio rural ... 120
Figura 68 - Perfil diário de climatização no meio urbano ... 121
Figura 69 - Tipo de sistema de aquecimento de águas quentes sanitárias ... 123
Figura 70 - Tipo de combustível usado para o aquecimento águas sanitárias ... 124
Figura 71 - Fatores relevantes na compra de um eletrodoméstico ... 127
Figura 72 - Fatores relevantes na compra de lâmpadas ... 129
Figura 73 - Fatores relevantes na compra de um sistema de climatização ... 131
Figura 74 - Fatores relevantes na compra de um eletrodoméstico ... 133
Figura 75 - Fatores relevantes na compra de lâmpadas ... 135
Figura 76 - Fatores relevantes na compra de um sistema de climatização ... 137
Figura 77 - Alteração nos comportamentos de consumo de energia (meio rural) ... 138
x
Índice de tabelas
Tabela 1- Produção de biomassa florestal ... 16
Tabela 2- Potencial disponível de biomassa florestal ... 16
Tabela 3 - Potência máxima de equipamentos em off-mode e modo standby ... 36
Tabela 4 - Comparação entre lâmpadas incandescentes e fluorescentes compactas ... 50
Tabela 5 – Género dos inquiridos ... 57
Tabela 6 – Idade dos inquiridos ... 58
Tabela 7 – Concelho de residência dos inquiridos ... 60
Tabela 8 – Caracterização do local de residência ... 61
Tabela 9 - Tipo de fração e tipologia ... 62
Tabela 10 – Produção de eletricidade para venda ... 65
Tabela 11 - Consumos efetivos de energia (kWh/hab)... 66
Tabela 12 – Consumos de energia normalizados (kWh/hab) ... 69
Tabela 13 - Comparação entre os consumos efetivos e normalizados (kWh/hab) ... 73
Tabela 14 - Comparação dos valores efetivos com os valores dos censos 2011 ... 76
Tabela 15 – Número da amostra relativa aos consumos mensais ... 77
Tabela 16 - Teste de normalidade para o consumo mensal de gasóleo ... 77
Tabela 17 - Teste de normalidade para o consumo mensal de lenha ... 78
Tabela 18 - Teste de Levene e teste T para a média ... 80
Tabela 19 - Teste Two-Independent-Samples Tests (Mann-Whitney U) para o consumo mensal de lenha ... 81
1
1. Introdução
A evolução da humanidade conduz-nos a uma constante busca por conforto, pois cada vez passamos mais tempo no interior de edifícios, quer para trabalhar, quer para fins de habitação e lazer, levando a que a exigência de conforto aumente, o que se traduz num desenvolvimento de novas tecnologias mais eficientes, de modo a satisfazer as necessidades da sociedade. Em Portugal, estima-se que as pessoas passem, aproximadamente 80% do tempo em ambientes interiores.
Nas últimas décadas, a qualidade dos edifícios, a perceção de conforto dos mesmos, como aquecimento/ arrefecimento do interior, necessidades básicas de higiene, o uso de eletrodomésticos de apoio às variadas tarefas domésticas, como sendo a máquina de lavar roupa, ou a máquina de lavar loiça, e mais recentemente, a introdução do micro-ondas, leva-nos a um acréscimo significativo do consumo energético nas habitações, nem sempre da forma mais eficiente e responsável.
Contudo, a sociedade atual está, na sua grande maioria, consciencializada para a importância dos impactes ambientais causados pelo abusivo uso de energias fósseis, tendo por isso mostrado interesse em apostar nas energias renováveis existindo portanto uma necessidade de otimizar o uso da energia em processos, sistemas e equipamentos, tentando manter o nível de conforto.
Dentro deste contexto, considerámos que o estudo relativo à caracterização dos hábitos de consumo energéticos é um elemento importante para conseguirmos verificar hábitos no distrito onde nos encontramos inseridos. Este estudo envolveu a caracterização de equipamentos de frio, equipamentos de lavar/ secar roupa e louça, iluminação e equipamentos de climatização, do mesmo modo que nos permitiu definir alguns hábitos de consumo da população.
1.1. Enquadramento do tema
Nos últimos anos têm sido crescentes as preocupações para a criação de um plano de desenvolvimento sustentável. Este conceito está relacionado com uma
2 estratégia ecologicamente correta, com o objetivo de criar um ambiente saudável gerindo-o com base em princípios ecológicos e uma eficiente utilização dos recursos, sem comprometer a capacidade das gerações futuras em satisfazerem as suas próprias necessidades.
Atualmente, Portugal caracteriza-se por um crescente consumo energético. Uma vez que não dispõe de reservas de energias fósseis, depende da importação para satisfazer o seu consumo. É importante inverter esta situação, substituindo a importação de recursos fósseis pela produção de energias renováveis.
Portugal possui excelentes condições para apostar no setor das energias renováveis. A nossa privilegiada posição geográfica é vantajosa no aproveitamento da energia das marés, o clima e o relevo são propícios à exploração da energia eólica. Para além das energias renováveis anteriormente referidas, também a energia solar se encontra sobre desaproveitada, uma vez que somos um dos países da Europa com maior exposição solar o que é favorável na área da energia solar [1].
O uso abusivo de combustíveis fósseis está a provocar graves problemas ambientais, tendo como consequência a desertificação, migrações da população, perda de biodiversidade e a erosão da costa.
Atualmente, o uso de combustíveis sólidos, como a lenha e carvão, é reduzido, sendo apenas a lenha usada nas habitações. Já os combustíveis líquidos, nomeadamente, o fuelóleo, têm vindo a ser substituídos pelo gás natural nas caldeiras para produção de água quente. O gasóleo ainda é utilizado em muitas caldeiras. Nos edifícios, os combustíveis com maior relevância são os gasosos, como o propano e o gás natural.
É possível reduzir o uso de energias fósseis, impulsionando o uso de energias renováveis.
1.2. Objetivos
Este trabalho tem como principal objetivo entender os consumos e hábitos energéticos nas habitações, no distrito da Guarda.
3
1.3. Estrutura do trabalho
Este trabalho encontra-se dividido em duas partes. A primeira parte é essencialmente teórica, onde abordamos os temas que irão ser posteriormente analisados. A segunda parte corresponde à análise das diferentes componentes que nos propusemos a estudar aquando da elaboração do inquérito.
A primeira parte é constituída por nove capítulos. O primeiro capítulo consiste na introdução do trabalho. O segundo capítulo aborda a componente das energias renováveis em Portugal. No que concerne ao terceiro capítulo este trata a situação de Portugal na Europa. Já relativamente ao quarto capítulo este retrata o consumo energético nas habitações. A etiquetagem energética é abordada no quinto capítulo. Por fim os capítulos sexto, sétimo, oitavo e nono correspondem, respetivamente, aos eletrodomésticos, climatização, iluminação e aquecimento de águas sanitárias.
A segunda parte é constituída pelo décimo capítulo que corresponde à análise do caso de estudo. Finalmente no décimo primeiro capítulo são referidas as conclusões resultantes do estudo por nós desenvolvido.
4
2. Energias renováveis em Portugal
Portugal encontra-se energeticamente dependente das importações e este facto deixa-nos economicamente vulnerável às flutuações de mercado internacional. Por esse motivo, e aproveitando a boa localização do país e as condições que este oferece, o governo português procedeu à criação de medidas de investimento para gerar energia a partir de fontes renováveis.
Energias renováveis são definidas como a energia que provém de uma fonte natural inesgotável, que se renovam, como o sol, o vento ou a água. Durante as últimas décadas verificaram-se progressos no que concerne às energias alternativas.
Em Portugal, foi nos anos 80 que pela primeira vez na legislação se fez referência a energias renováveis. No entanto, só no seculo XXI o governo criou legislação mais concisa para este tipo de energia seguindo o exemplo da União Europeia. Em 2005 é aprovada uma estratégia nacional para a energia onde a energia renovável é considerada fundamental para a redução da dependência enérgica do País e para a redução de CO2. Desde esse ano que a dependência energética de Portugal tem
vindo a diminuir (88,8% em 2005), sendo em 2012 de 79,4% [2].
Não obstante, como podemos observar pela Figura 1, a partir de 2010 a dependência energética de Portugal sofreu uma ligeira subida isto deveu-se sobretudo ao aumento do consumo de carvão, de modo a compensar a redução de energia hidroelétrica, para produção de energia, e ao aumento do saldo importador de energia elétrica.
5 A energia elétrica produzida a partir de fontes renováveis começou a crescer, principalmente, a partir do ano 2008, atingindo o seu máximo em 2010, voltando a decrescer a partir desse ano (Figura 2). O decréscimo, de aproximadamente 17%, ocorrido em 2012, deveu-se à diminuição da produção de energia hídrica, que sofreu uma quebra de 46%, no entanto, registou-se um aumento na produção eólica (11%) e fotovoltaica (36%), no mesmo período [2].
Figura 1 – Importação de fontes primárias de origem fóssil (%) Fonte: DGEG,2013
6 No ano 2013, cerca de 58,3% da energia elétrica proveio de fontes renováveis, sofrendo um aumento de 51% em relação a 2012, passando de 20 TWh para 30 TWh devido sobretudo às condições meteorológicas, pois 2012 foi considerado um ano “seco”, enquanto 2013 foi um ano bastante húmido, daí ter aumentado a componente hídrica (Figuras 3 e 4). No final do ano 2013, Portugal tinha uma capacidade instalada de 11.066 MW para produção de energia elétrica a partir de fontes renováveis.
Figura 2 - Energia produzida a partir de fontes renováveis (TWh) Fonte: DGEG, 2013
Figura 3 - Produção de eletricidade, por fonte, em Portugal Continental, no ano 2013 (TWh) e saldo
importador
7 No que respeita à energia eólica, esta sofreu igualmente um aumento de 20% na produção de eletricidade, assim como se verificou um aumento da potência instalada de energia fotovoltaica, o que permitiu um aumento de 25%.
Através da análise da figura seguinte (Figura 5), verificamos que, em Portugal Continental, a produção de energia elétrica a partir de fontes renováveis é superior nos distritos de Bragança e Viseu, com aproximadamente 7800 GWh produzidos em cada um.
Figura 4 - Diferentes fontes de produção de eletricidade, em 2013 (%) Fonte: Associação Portuguesa de Energias Renováveis
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2.1. Energia eólica em Portugal
Em Portugal, a energia eólica tem vindo a aumentar consideravelmente ao longo dos anos, muito devido a legislação existente neste âmbito. Em 2013, a potência total instalada era aproximadamente de 4630 MW num total de 228 parques eólicos (Figura 6). Atualmente, Portugal ocupa o segundo lugar a nível europeu no que se refere à produção de energia proveniente do vento.
Figura 5 - Produção de energia elétrica a partir de fontes renováveis por distrito, em 2013 (GWh) Fonte: DGEG, 2013
Figura 6 - Evolução da potência instalada de energia eólica em Portugal Continental (MW) Fonte: DGEG, 2013
9 Sendo do conhecimento geral que os locais mais ventosos são em zonas costeiras e no cume de montanhas, seria de esperar que os parques eólicos se situassem nestas zonas do país. Porém, a grande maioria dos parques em Portugal têm vindo a ser construídos na zona interior norte, nos pontos mais altos, por apresentar menor densidade populacional. Na costa alentejana foram também construídos alguns parques eólicos, por ser uma zona pouco povoada, como podemos comprovar na Figura 7.
Os distritos com maior potência instalada são Viseu, Castelo Branco, Vila Real, Coimbra, Lisboa e Viana do Castelo com 72% do total instalado.
Na Guarda, numa semana de Fevereiro, de dias cinzentos com aguaceiros fracos e poucas abertas, o vento permitiu gerar eletricidade para abastecer, aproximadamente 333 mil casas [3].
Figura 7 - Parques eólicos em Portugal e respetiva potência Fonte: Eólicas de Portugal
10
2.2. Energia hídrica em Portugal
Ao todo em Portugal, segundo os dados que nos são facultados pela EDP, estão em funcionamento, a produzir para a rede elétrica, cerca de 71 centrais de energia hidroelétrica (Figura 8). As potências destas variam bastante, desde centrais com potências inferiores a 1 MW a centrais com potências superiores a 300 MW (Anexo 1).
2.2.2. Complementaridade hídrica-eólica
Quando em períodos de menor consumo existe uma elevada produção de energia eólica, essa pode ser aproveitada para bombear a água das albufeiras, nas centrais hidroelétricas equipadas com bombagem. Assim torna-se possível utilizar o excesso de energia eólica para produzir energia hídrica, como esquematizado na Figura 9.
Figura 8 – Centros produtores (Produção Hidroelétrica) Fonte:
http://www.a-nossa-energia.edp.pt/centros_produtores/producao.php?cp_type=he&map_type= he
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2.3. Energia solar em Portugal
Portugal é um dos principais países a nível Europeu com maior incidência solar (Figuras 10,11 e 12), sendo o número médio anual de horas de sol, entre 2200 e 3000, o que corresponde a 14-17 MJ/ m2dia.
Figura 9 - Esquematização da complementaridade hídrica-eólica Fonte:
12
Figura 10 - Média anual de radiação solar na Europa Fonte: SolarGIS
Figura 11 - Radiação solar em Portugal (MJ/m2 dia)
13 No entanto, as potencialidades do país a nível energético não estão a ser aproveitadas corretamente. O mercado da energia solar sofreu uma queda de 37% relativamente a 2012, enquanto o mercado europeu caiu apenas 8%, segundo um estudo da Associação Portuguesa da Industria Solar [4].
A energia aproveitada pode ser dividida em solar térmico ou solar fotovoltaico. Os primeiros têm como finalidade o aquecimento de águas sanitárias (AQS ou climatização), já os segundos correspondem à conversão da luz solar em energia elétrica.
Na nossa região, numa semana de Fevereiro, de dias cinzentos com aguaceiros fracos e poucas abertas, numa habitação que tenha painéis solares térmicos, foi possível aquecer cerca de 37% das AQS necessárias a uma família, permitindo economizar cerca de 1,65 litros de combustível, 1,51 m3 de gás natural, 12,7 kWh caso existisse uso de esquentador elétrico e 2,9 kg de pelets (considera-se como referência uma instalação de
Figura 12 - Número de horas anuais de radiação solar em Portugal Fonte: Laboratório Nacional de Energia e Geologia (LNEG)
14 2 coletores solares térmicos, com uma área de 4,1 m2, orientados para sul, com um tanque de armazenamento isolado de 200 litros. Considera-se que o sistema de aquecimento de águas é auxiliado por um esquentador a gás natural, e que a instalação é utilizada por uma família de quatro pessoas, que consome, em média, 100 litros de água quente a 50ºC por dia) [5].
Relativamente a painéis solares fotovoltaicos, na mesma semana, forneceu cerca de 58,7 kWh de eletricidade, o que corresponde a 82% das necessidades médias (considera-se como referência uma instalação de energia solar fotovoltaica de 3 kW, orientado para sul, numa habitação que tenha um consumo medio anual de 4500 kWh).
Todavia, o recurso a energia solar ainda é pouco utilizado, uma vez que apresenta aproveitamento bastante reduzido e custos de investimento muito elevados, apesar disso, a capacidade dos parques solares existentes aumenta de dia para dia.
A maior central fotovoltaica do mundo foi construída nos Emirados Árabes Unidos, como se ilustra na Figura 13, ocupando o equivalente a 285 estádios de futebol, tendo uma potência instalada de 100 MW que permite fornecer energia a 20 mil habitações. Na tecnologia de concentração solar não são utilizados painéis fotovoltaicos, mas sim espelhos, que vão direcionar os raios solares de modo a aquecer líquidos e formar vapor, e este por sua vez vai acionar as turbinas geradoras de eletricidade. No total são 258 mil espelhos e 768 coletores. A energia gerada permite evitar a produção de 175 mil toneladas de CO2 por ano.
Também em Portugal existe um parque solar fotovoltaico, construído na Amareleja, concelho de Moura (Figura 14). Este parque tem uma potência de 46 MW e produz energia suficiente para fornecer 30 mil casas, evitando a emissão de 89 mil
15 toneladas de CO2 por ano. O parque tem uma extensão de 250 hectares e possui 2520
painéis solares seguidores azimutais (permitem apenas rotação ao longo do dia de acordo com o sol, no entanto não permitem variar a sua inclinação), tendo cada seguidor 104 painéis.
No concelho de Palmela está a ser construído o novo parque solar fotovoltaico de Salgueirinha, que vai produzir eletricidade para injeção na rede nacional equivalente ao consumo médio de mais de duas mil famílias. O parque irá conter 16.940 painéis solares, distribuídos por 7 hectares. Estima-se que, por ano, a sua produção seja de 7154 MWh, evitando a emissão de 3500 toneladas de CO2 por ano.
2.4. Biomassa em Portugal
O território Português tem aproximadamente 38% de área florestal, aproximadamente 3306,1 milhares de hectares. Contudo, este recurso é pouco aproveitado, (Tabelas 1 e 2) nomeadamente devido à falta de equipamentos de sistema de recolha adequados, competitividade da indústria do gás natural e falta de tratamento fiscal adequado.
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Tabela 1- Produção de biomassa florestal Fonte: INETI, Portal das Energias Renováveis
Tipo de resíduo Quantidade [milhões de ton/ano]
Matos (incultos) 4,0 Matos (sob-cobertos) 1,0 Produção de lenhas 0,5 Ramos e Bicadas 1,0
Total 6,5
Tabela 2- Potencial disponível de biomassa florestal Fonte: INETI, Portal das Energias Renováveis
Tipo de floresta Quantidade [milhões de ton/ano]
Matos 0,6
Biomassa proveniente de áreas ardidas 0,4
Ramos e bicadas 1,0
Indústria Transformadora da Madeira 0,2
Total 2,2
Em Portugal, o recurso à biomassa é usado principalmente em fornos industriais, instalações de cogeração e em centrais térmicas.
Atualmente, existem 18 centrais com recurso a biomassa florestal em funcionamento, totalizando aproximadamente 100 kW, estando planeada a construção de mais 13 centrais.
2.5. Energia geotérmica em Portugal
A energia geotérmica consiste em aproveitar o calor proveniente do interior da Terra. A elevada temperatura do interior da Terra deve-se não só à dissipação do calor primitivo originado durante a formação do planeta, como à desintegração de alguns elementos radioativos contidos nas rochas, como urânio, tório ou crípton.
17 O calor é dissipado para o exterior através de falhas, choques de placas, ou aquíferos, no entanto, grande parte desta energia encontra-se dispersa e a baixas temperaturas, o que apenas permite que uma pequena parte deste calor seja aproveitado. O aproveitamento desta energia implica a existência de um fluido que transporte o calor do interior para o exterior da Terra.
Os recursos geotérmicos são classificados de acordo com a entalpia do fluido, dividindo-se em duas categorias: baixas entalpias (entre 20º e 150ºC) e altas entalpias (temperatura superior a 150º).
Em Portugal, o aproveitamento de energia geotérmica de alta entalpia é conhecida no Arquipélago dos Açores, devido á sua localização na convergência de três placas tectónicas. As centrais instaladas nas várias ilhas deste arquipélago resultam numa potência anual de 235,5 MW. Na ilha de São Miguel estão instaladas duas centrais geotérmicas, uma no Pico Vermelho, com uma potência instalada de 10 MW, outra na Ribeira Grande, com 13 MW de potência, a produção conjunta contribuiu, em 2013, com cerca de 43% de produção energética da ilha.
O potencial geotérmico em Portugal Continental pode ser aproveitado de dois modos:
o Aproveitar os recursos onde as temperaturas variam entre 20 e 76ºC;
o Aproveitar aquíferos profundos revelados pelos furos de reconhecimento petrolífero;
Relativamente ao primeiro ponto, existe em Portugal aproveitamento geotérmico em Chaves e São Pedro do Sul. Existem igualmente outros polos interessantes em Aregos, Vizela e Monção.
No caso do aproveitamento de aquíferos revelados por furos de reconhecimento petrolífero, embora os projetos ligados ao aproveitamento geotérmico sejam ainda poucos, em Portugal Continental já existem casos reais, entre eles no Hospital da Força Aérea (Lumiar) onde foi feito um único furo com 1500 m de profundidade e 50ºC á cabeça do furo, destinado á produção de água quente sanitária, climatização e água potável fria. Caso semelhante foi feito nos Serviços Sociais das Forças Armadas (Oeiras), onde o aproveitamento geotérmico é feito através de um furo de 475 metros, à temperatura de 30ºC, ainda que neste caso o sistema seja apoiado com bombas de calor.
18 As águas minerais naturais tornaram-se num recurso geotérmico a explorar, pois verificou-se que na sua grande maioria a temperatura é superior a 30ºC. O calor destas águas é utilizado não só para hidroterapia como também para aquecimento de piscinas, hotéis de zonas termais e estufas de frutos tropicais e frutos fora de época. Em Portugal Continental existem várias aplicações onde foi feito um aproveitamento da energia geotérmica, entre elas:
Em Caldas de Chaves a água proveniente do furo geotérmico das termas de Chaves, com aproximadamente 73ºC, é aproveitada em cascata, ou seja, é utilizada no aquecimento da água das piscinas municipais, no aquecimento ambiental de um hotel e no aquecimento de estufas, situados nas proximidades das termas;
Em Caldas de Vizela, na concessão hidromineral, aproveita-se o facto de a água ter uma temperatura de 62ºC, que permite o aquecimento de um hotel;
O banho de Alcafache (recurso hidromineral de Alcafache) foi qualificado de recurso mineral e geotérmico, sendo o estabelecimento climatizado através de 2 furos, com 77 e 151 metros de profundidade, onde a temperatura da água é de 49ºC;
Em São Pedro do Sul, desde o ano 2001 que se encontra em funcionamento a central geotérmica, a partir de um furo de 500 metros de profundidade, para aquecimento do balneário Rainha Dona Amélia, balneário D. Afonso Henriques e de dois hotéis. Também em São Pedro do Sul, na zona do Vau, está a ser feita uma aplicação geotérmica onde a água proveniente do furo, a 67ºC, permite o aquecimento de estufas de frutos tropicais.
A título de curiosidade, a maior central geotérmica do mundo situa-se na Nova Zelândia, tendo uma potência de 100 MW. Esta central funciona através da alimentação de conversores de energia com fluido geotérmico a temperaturas de 193ºC. Todo o fluido é re-injetado, sem consumos de água e com baixas emissões, minimizando o impacte ambiental e sem pôr em risco os reservatórios subterrâneos.
19
3. Situação de Portugal na Europa
As Nações Unidas estimam que em 2050 a população mundial seja de 9,2 mil milhões de pessoas, mais 2,5 mil pessoas que atualmente, o que implica um aumento mundial no consumo de eletricidade (Figura 15). No entanto, uma gestão sustentável da energia não é suficiente para corresponder ao aumento da população mundial, tornando-se o principal objetivo produzir mais energia, tornando-sem comprometer a vida no nosso planeta.
A União Europeia aprovou o chamado “Pacote Energia-Clima 20/20/20” [6], que propõe combater as alterações climáticas e aumentar a segurança energética, comprometendo-se a transformar a Europa numa comunidade de alta eficiência energética, diminuindo também as emissões de carbono para a atmosfera. Para dar início ao processo foram propostos os seguintes objetivos, a serem cumpridos até 2020, designados “objetivos 20-20-20”:
o A redução das emissões de gases com efeito de estufa da União Europeia, pelo menos, 20% abaixo dos níveis de 1990;
o 20% do consumo energético da UE ser proveniente de fontes renováveis;
o Uma redução de 20% no consumo de energia primária graças ao aumento da eficiência energética.
Cada país membro estabelece o seu objetivo, dependendo da sua situação atual. Portugal propôs incorporar 31% de energias renováveis no total do consumo energético até 2020, (no período 2004-2012 cresceu 5,4%). Alguns países, como a Bulgária,
Figura 15 - Consumo Mundial de eletricidade (103 TWh) 2005-2030
Fonte: IEA – World Energy Outlook 2008; Comissão Europeia – European Energy and Transport trends to 2030 – atualizado em 2007; US-NOAA
20 Estónia e Suécia já atingiram a meta proposta. No caso da Bulgária, o objetivo era atingir 16%, tendo conseguido ultrapassar esse valor em 2012, já a Suécia atingiu nesse mesmo ano 51%, quando o seu objetivo era de 49%.
Como podemos observar no gráfico da Figura 16, Portugal ocupa o sétimo lugar dos países europeus que incorporam renováveis no consumo final de energia, com aproximadamente 24,6%. Sendo o primeiro lugar atribuído à Suécia.
Os países que sofreram uma maior evolução entre 2004 e 2012 foram a Suécia (de 38,7% para 51%), seguido da Dinamarca (14,5% para 26%), Áustria (22,7% para 32,1%), Grécia (7,2% para 15,1%) e Itália (5,7% para 13,5%).
No conjunto dos 28 países, cerca de 14% do consumo total de energia provém de fontes renováveis.
Figura 16 - Quota de energia a partir de fontes renováveis (em % do consumo final bruto de energia) Fonte: Eurostat
21
4. Consumo energético nas habitações
Na atualidade, segundo dados da Base de Dados Portugal Contemporâneo (PORDATA), o sector doméstico representa cerca de 17% do consumo final de energia elétrica (Figura 17).
Figura 17 - Consumo de energia final pelo setor doméstico (%), em 2012 Fonte: DGEG
O consumo energético nas habitações depende de diversos fatores como a localização da habitação, o seu isolamento, os diferentes equipamentos utilizados e o seu uso. São apontadas várias causas para o aumento do consumo de energia no interior das habitações, entre as quais: ineficiência dos equipamentos e maus hábitos de utilização dos mesmos.
Relativamente ao consumo de energia elétrica nas habitações não existe consenso em relação ao que despende mais energia, por esse motivo apresentamos seguidamente gráficos de consumo energético nas habitações, que resultam de diferentes estudos realizados pela INE e pela EDP.
Um estudo feito pelo INE, referente à distribuição do consumo energético nas habitações em 2012 (Figura 18), revela que a cozinha representa um maior consumo de eletricidade (40,5%), seguido dos equipamentos elétricos, iluminação, aquecimento do ambiente, aquecimento de águas sanitárias e por último o arrefecimento do ambiente.
22
Figura 19 - Consumo energético nas habitações Fonte: EDP
O gráfico apresentado na Figura 19, advém de um estudo feito pela EDP, onde se pode observar o consumo típico de eletricidade numa habitação em Portugal.
De modo a promover a eficiência energética das habitações, entrou em vigor o Decreto-Lei nº 118/2013, que torna obrigatória a certificação dos edifícios, incentivando à redução das necessidades energéticas da habitação, estimulando oportunidades de melhoria nos edifícios monitorizando a conformidade de requisitos dos novos edifícios.
Figura 18 - Consumo de energia no setor doméstico (2010) Fonte: INE/DGEG
23 Pertence ao sistema de certificação energética o certificado energético e da qualidade do ar interior, onde os edifícios são classificados numa escala desde a classe mais eficiente (classe A+++), à menos eficiente (classe D). Uma fração que cumpra os mínimos exigidos pelos atuais regulamentos será enquadrada na classe energética B-.
4.1. Energia renovável em habitações
Segundo dados da REN – Redes Energéticas Nacionais, no primeiro semestre de 2014, 68% do consumo de eletricidade provém de fontes renováveis, face aos 46% verificados no mesmo período do ano passado.
A utilização de energias renováveis e novas tecnologias complementares não significa obliterar o conceito de edifícios bioclimáticos, estes devem ser desenhados de acordo com o clima da localidade, de modo a minimizar a necessidade energética.
Quando se fala em energias renováveis nos edifícios, pensa-se inicialmente na utilização da energia solar para aquecimento de água quente sanitária (AQS) e a primeira imagem é a da colocação de coletores solares. No entanto, hoje em dia já existem outras formas para produzir energia elétrica, térmica ou ambas como complemento das necessidades energéticas. A energia solar térmica é mais usual, atingido um elevado nível de fiabilidade para a população. Espera-se uma maior concorrência, e consequentemente redução de custos no que se refere ao equipamento, promovendo o investimento em novos equipamentos e materiais. Os objetivos da água quente solar poderão assim ser expandidos para climatização.
A fonte de energia elétrica mais conhecida e integrada nos edifícios é a energia fotovoltaica. Apesar de ter um elevado custo inicial, o material é de grande durabilidade, fácil de instalar, controlar e manter em edifícios.
Em Portugal, a lei da microgeração levou a uma divulgação deste sistema a grande escala.
A integração da energia eólica nos edifícios pode realizar-se através de sistemas de micro e mini-eólica, com potências que variam entre o 1 kW e os 50 kW as quais se encontram em desenvolvimento.
24 A promoção da eficiência energética é de facto uma aposta na redução da dependência energética dos convencionais, permitindo um aproveitamento máximo dos recursos disponíveis, começando pela redução das necessidades energéticas.
4.1.1. Microgeração
A microgeração é a produção de eletricidade, por parte do consumidor, a partir de fontes renováveis, para ser vendida, em pequena escala, a distribuidores, através de instalações de pequena potência, ou para uso próprio. Atualmente, existe legislação em Portugal referente à microprodução e miniprodução, como o DL nº 118-A/2010, de 25 de outubro, e pelo DL nº 25/2013, de 19 de fevereiro, e DL nº 26/2013, de 19 de fevereiro.
No ano 2013 foram ligadas à rede cerca de 1371 novas instalações de microgeração. No caso de a produção ser feita através de painéis solares fotovoltaicos, deve ter-se em conta o facto de uma célula fotovoltaica produzir uma voltagem de 0,5V, o que significa que seria necessário instalar entre 30 a 40 células para se conseguir um painel de 12V, que produz cerca de 4 amperes (48 Watts).
25
5. Etiqueta energética
A etiqueta energética nos equipamentos foi regulamentada pela União Europeia em 1992, com o objetivo de informar os consumidores, no momento de compra, relativamente à eficiência energética do equipamento, assim como outras características, designadamente: consumo, rendimento, capacidade e ruído; contribuindo para diminuir a fatura de eletricidade e para a preservação do meio ambiente (Figura 20).
Em 2012 foi disponibilizada uma nova etiqueta energética, (Etiqueta Energética da União Europeia) onde foram acrescentadas mais três classes energéticas (A+, A++ e A+++) e eliminadas as classes E,F e G, à etiqueta original, como podemos observar pela Figura 21.
Figura 20 - Representação da antiga etiqueta energética Fonte: EDP
Figura 21 - Representação da nova etiqueta energética Fonte: EDP
26 A rotulagem através da etiqueta energética da União Europeia é já obrigatória para lâmpadas e diversos eletrodomésticos: equipamentos de refrigeração (frigoríficos, combinados e arcas), aparelhos de ar condicionado, máquinas de lavar loiça, lavar roupa e secar roupa, fornos elétricos e ainda televisores.
Embora a etiqueta dos equipamentos de refrigeração e máquinas de lavar tenha as classes A+++ a D, ao abrigo dos regulamentos de conceção ecológica, apenas se encontram à venda no mercado máquinas de lavar que tenham uma classe de eficiência energética A ou superior e equipamentos de refrigeração que tenham uma classe de eficiência energética A+ ou superior.
A informação disponibilizada na etiqueta energética depende do eletrodoméstico em causa, no entanto é uniforme para todos os produtos da mesma categoria.
Elementos comuns a todas as etiquetas:
Uniformidade: produtos da mesma categoria têm etiqueta igual em todos os Estados – Membros da UE, não havendo diferença de idioma;
Setas coloridas: distinguem produtos mais eficientes (verde escuro) dos menos eficientes energeticamente (vermelho);
Classes adicionais para a eficiência energética: A+++, A++, A+;
Nome do fornecedor/ marca e identificação do modelo;
Pictogramas: há características cuja informação é descrita por meio de pictogramas;
Consumo anual de energia, em kWh.
A faixa para a classe de eficiência energética e/ ou os pictogramas podem mudar consoante a categoria de produtos (Figuras 22, 23, 24 e 25).
27
Figura 22 - Antiga etiqueta energética nos frigoríficos Fonte: ADENE
Figura 23 - Nova etiqueta energética nos frigoríficos Fonte: ADENE
28
Figura 24 - Exemplo de etiqueta energética da máquina de lavar a roupa Fonte: ADENE
Figura 25 - Exemplo de etiqueta energética para televisão Fonte: ADENE
29
5.1. Etiqueta SEEP
Entrou recentemente em vigor o Sistema de Etiquetagem Energética de Produtos (SEEP), este é um sistema de etiquetagem voluntário, desenvolvido pela ADENE, que permite ao consumidor avaliar o desempenho energético de vários produtos que influenciam, direta ou indiretamente, o desempenho energético dos edifícios, mas que não são regulados pela diretiva de rotulagem energética. Outra vertente deste sistema é o controlo da qualidade das etiquetas energéticas, estando os fabricantes aderentes sujeitos a procedimentos de verificação da correta utilização destas.
O primeiro produto com etiqueta SEEP são as janelas (Figura 26). Este produto influencia o balanço energético das habitações, sendo que uma utilização de janelas com classe energética mais eficiente reflete-se na fatura energética. A classe atribuída a cada janela resulta de uma avaliação ao comportamento da mesma no inverno e no verão, traduzindo-se na capacidade de reduzir as perdas de calor no inverno e minimizar o aquecimento no verão.
Figura 26 - Exemplo de uma etiqueta SEEP para as janelas Fonte: Portal da energia
30 Existe a ideia pré-concebida de que um equipamento energeticamente eficiente é necessariamente mais caro, contudo deve ter-se em linha de conta que apesar do investimento inicialmente maior este é rapidamente recuperado pela redução da fatura energética.
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6. Eletrodomésticos
Apesar dos esforços feitos pela população com intuito de reduzir o consumo energético nas habitações, este tem vindo a aumentar cerca de 2% ao ano. Este facto deve-se principalmente ao aumento da necessidade de conforto, ou seja, mais conforto térmico, mais iluminação, maior número de lavagens e consumos mais elevados de água quente, maior número de horas de utilização da televisão e o aparecimento de novas tecnologias.
É necessário unir esforços para reduzir os custos relacionados com o consumo de energia elétrica, e as emissões de CO2,só assim será possível minimizar os impactes
ambientais. Hoje em dia é possível manter o nível de conforto a que estamos habituados, gastando menos energia, com uma simples avaliação que permita identificar o consumo de eletricidade desperdiçado.
Para reduzir consumos pode começar-se por reduzir o consumo de equipamentos, tais como: eletrodomésticos, iluminação, equipamentos de escritório e entretenimento, aquecimento e arrefecimento.
A eficiência de um eletrodoméstico começa aquando da sua escolha, sendo que no momento de compra não basta ter em atenção a eficiência energética do mesmo, é necessário também verificar se este está de acordo com as nossas necessidades. Por exemplo, se não precisa de um frigorífico de grande volume não faz sentido optar pela escolha de um frigorifico de grande volume, isto é, um frigorífico de 300 litros, classe A, pode gastar mais eletricidade que um frigorífico de 100 litros da classe G.
6.1. Equipamentos de frio
Cerca de 20% da energia consumida nas habitações advém de equipamentos de frio. Por ser usado intermitentemente, apenas se desliga para limpeza ou ausência prologada, tem um consumo considerável. No momento de comprar um equipamento de frio a escolha é essencial para redução do consumo energético deste. Os frigoríficos e arcas de classe A+ ou A++ são um bom investimento, pois o seu custo inicial é recuperado nas faturas de eletricidade em apenas 2 anos.
32 Curiosidades:
A localização destes equipamentos em locais sem condições afeta o seu bom funcionamento, aumentando o consumo do aparelho até 30%;
Guardar 10 a 15 cm de afastamento entre o equipamento e a parede, para haver circulação de ar e permitir o arrefecimento da grelha, traduzindo-se numa poupança até 3% do consumo energético;
A correta regulação da temperatura permite um menor consumo de energia, no caso do frigorífico a temperatura ideal de conservação dos alimentos é entre 3 e 5ºC. Assim, deve-se regular o termostato para estas temperaturas, e não temperaturas inferiores, que faz aumentar o consumo desnecessariamente. Na arca congeladora a temperatura deve ser entre os -15 e -18ºC. Por cada grau inferior a -18ºC o consumo da arca aumenta 2 %;
Por cada vez que a porta do frigorífico se abre durante 10 segundos o consumo energético aumenta entre 0,2 a 0,8%. Se for um congelador de um combinado provocará um aumento do consumo de energia de 2%. No caso de se tratar de uma arca congeladora, por cada vez que abrir a porta durante 10 segundos, aumenta o consumo energético em cerca de 1% [8];
Não se deve abrir a porta da arca congeladora de forma brusca, pois a temperatura no interior aumenta rapidamente obrigando a um maior consumo energético (entre 2 a 4 %) para retomar a temperatura no interior;
Fazer o planeamento das refeições com antecedência permite passar os alimentos da arca congeladora para o frigorífico, os alimentos estarão a fornecer frio, reduzindo em 2% o consumo energético do mesmo;
Guardar alimentos quentes no frigorífico faz aumentar entre 10 a 15% o consumo diário destes;
A grelha exterior do frigorífico deve ser limpa, pelo menos, uma vez por ano, para evitar grandes acumulações de poeiras e consequentemente aumentar o consumo de energia do frigorífico entre 8 a 15% [8].
33
6.2. Equipamentos de escritório e entretenimento
Os equipamentos de escritório e entretenimento, como computadores, televisão, consolas, são responsáveis por 14% do consumo energético final, sendo que os audiovisuais representam 9% do consumo [9].
Curiosidades:
Os equipamentos informáticos que contenham a etiqueta Energy star têm capacidade para passar ao modo de baixo consumo, se não estiverem a ser utilizados a algum tempo, gastando assim apenas 15% do consumo normal; Ao escolhermos uma impressora multifunções esta consome cerca de 50% de
energia do que se fossem sistemas separados (impressora, fotocopiadora, scanner);
Os computadores portáteis podem consumir até menos 90% de energia que os computadores de secretária;
Preferir monitores LCD ou LED aos monitores de plasma;
Os ecrãs LCD poupam aproximadamente 37% de energia em funcionamento e 40% em modo espera quando comparados com os monitores convencionais.
6.3. Máquinas de lavar e secar
A energia consumida pelas máquinas de lavar e secar corresponde a cerca de 11% do consumo energético nas habitações [9].
A máquina de lavar a loiça é um dos eletrodomésticos que consome mais energia, sendo 90% desse consumo para o aquecimento da água, por isso deve utilizar-se, sempre que possível, a temperaturas mais baixas. Deve-se evitar o uso de programas de secagem, pois abrindo a porta e permitindo a ventilação obtém-se o mesmo efeito, poupando 40% de energia.
Curiosidades:
Ao lavar a loiça à mão gasta-se, em média, mais 24 litros de água que ao lavar a mesma quantidade de loiça na máquina;
34 As máquinas de lavar roupa consomem entre 80 a 85% de energia para o
aquecimento da água;
Para o mesmo programa, a diferença entre lavar a 30ºC e lavar a 40ºC implica um aumento entre 10 a 30% de energia, já ao reduzir a temperatura de lavagem de 60 para 30º C pode economizar-se até 60% do consumo;
Existem no mercado máquinas de lavar a roupa bitérmicas, ou seja, máquinas com duas entradas de água, uma para água fria e a outra para água quente. Assim pode-se utilizar o sistema de aquecimento de água quente sanitária da habitação, poupando até 25%;
As máquinas de secar roupa são grandes consumidoras de energia elétrica, por isso devem evitar ser usadas. Antes de esta ser usada é importante centrifugar a roupa o máximo possível, para poupar energia durante a secagem;
Já são bastante comuns no mercado máquinas de lavar e secar num só aparelho, o que serve para economizar energia elétrica, pois em vez de dois equipamentos, temos apenas um, com as mesmas funcionalidades.
6.4. Cozinha
Ao cozinhar gasta-se cerca de 2% da energia consumida nas habitações (segundo Figura 19). Regra geral cozinhar em casa pode fazer-se através de duas formas: eletricidade ou gás. Os fogões a gás são mais eficientes que os elétricos, ao contrário dos fornos, onde os elétricos são mais eficientes.
Numa casa onde só se consuma energia elétrica para cozinhar, isso representa um consumo total de 12% de energia.
Para cozinhar pequenas quantidades é preferível usar o micro-ondas, pois reduz o consumo energético entre 60 a 70% demorando menos tempo a cozinhar os alimentos.
Curiosidades:
Utilizar recipientes de vidro ou de cerâmica permite baixar a temperatura necessária á confeção dos alimentos, pois estes materiais retêm melhor o calor; Evitar abrir a porta do forno, pois por cada dez segundos aberta, faz aumentar o
35 Ao desligar o forno 10 minutos antes permite poupar ate 10% de energia;
Os fornos de convecção usam uma pequena ventoinha para fazer circular o ar pelo forno, o que reduz o tempo de cozedura e a energia em cerca de 30%; Os fornos combinados usam a tecnologia micro-ondas e lâmpadas de halogéneo
para reduzir o tempo de cozedura e a energia consumida entre 60% a 75%.
6.5. Outros
Cerca de 23% da energia final é consumida em outras funcionalidades, sendo que 10% é em equipamentos desligados e standby, e o restante noutros eletrodomésticos.
Dois exemplos de gastos energéticos considerados desnecessários são os consumos em standby ou off- mode. O primeiro ocorre quando o equipamento não está a ser usado, mas consome energia, dando essa indicação, normalmente, mantendo uma luz de presença ligada. Já nos consumos em off- mode o equipamento não está a ser utilizado mas gasta energia, não o indicando.
Os grandes responsáveis por estes consumos são os equipamentos informáticos e de entretenimento. Aproximadamente 193 kWh/ano nas habitações portuguesas corresponde a consumos no modo standby e off-mode, traduzindo-se em 4,8% na fatura energética anual.
Na Tabela 3 encontram-se exemplos de alguns equipamentos e as respetivas potências máximas em off-mode ou stanby.
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Tabela 3 - Potência máxima de equipamentos em off-mode e modo standby Fonte: http://ecocasa.pt
Aparelho Off-Mode (W) Standby (W)
DVD 9 17 Aparelhagem 16 25 Televisor 16 30 Box - 30 Vídeo 9 18 Computador 14 25 Impressora 16 20 Colunas de computador 8 11 Scanner 6 21
Estes consumos dispensáveis podem ser facilmente evitados no dia-a-dia, bastando para isso alguns cuidados simples como evitar desligar os aparelhos a partir do telecomando ou desligar os equipamentos diretamente da tomada. Em alternativa, pode adquirir-se uma tomada elétrica com corte de corrente e após a utilização dos aparelhos desligá-la no interruptor, podendo poupar até 10% de energia.
Em relação aos equipamentos informáticos, como o computador, quando não está a ser utilizado por uns momentos deve recorrer-se à opção de gestão de energia, (hibernação) assim permite reduzir em 70% o consumo deste.
Nos dias de hoje um dos equipamentos mais relevantes nas habitações são as boxs de televisão, estas, mesmo em modo standby podem consumir até 30 W de potência. Ao desligarmos a box por completo (off-mode) podemos reduzir cerca de 88 kWh/ano.
A termo de curiosidade, 15 % da energia consumida em outras funcionalidades corresponde a uma televisão em modo standby.
37
7. Climatização
O aquecimento/ arrefecimento do interior representa cerca de 16% do total do consumo de eletricidade da habitação [9].
A temperatura considerada ideal para conforto térmico nas habitações varia entre os 18 e 22ºC no inverno (durante a noite, nos quartos o aconselhável é entre os 15 e 17ºC) e os 24 e 26ºC no verão. Cada grau de temperatura que aumentamos implica um aumento de energia de 7%. Sendo que 60% da energia dos sistemas de aquecimento é dissipada por zonas mal isoladas, daí que o melhor sistema de climatização para casa deve começar pela construção desta, desde os materiais construtivos, a um bom isolamento térmico, de modo a evitar perdas de calor e infiltrações, reduzindo a necessidade de recorrer a sistemas de climatização, reduzindo consequentemente a fatura energética.
Quando se recorre a equipamentos de climatização estes podem utilizar energias renováveis, eletricidade ou gás.
7.1. Equipamentos com recurso a energias renováveis
Equipamentos através de energia renovável:
Solar térmico;
Biomassa;
Solar térmico mais biomassa;
Bomba de calor geotérmica.
7.1.1.
Solar térmico
O uso de painéis solares térmicos é uma boa opção para o aquecimento de águas sanitárias, no entanto torna-se um investimento pouco viável em termos de aquecimento do ambiente interior, uma vez que é necessário um elevado número de painéis, que só serão utilizados alguns meses do ano (Figura 27). A utilização de painéis solares para o
38 aquecimento do ambiente deve ser usado com um sistema de piso radiante, pois este não necessita de água demasiado quente e têm um rendimento superior aos aquecedores.
Figura 27 – Aquecimento solar térmico
(Fonte: http://apj.pt/est.html)
7.1.2.
Biomassa
O aquecimento através de biomassa pode ser usado de duas maneiras, através de lareira (aberta ou fechada, com ou sem recuperador de calor), ou sistema a pellets.
O uso de recuperador de calor torna a lareira mais eficiente, pois tem uma propagação de calor bastante superior à lareira aberta, controlando a queima da madeira. Uma lareira aberta recupera, em média, apenas 20% da potência calorífica da lenha, enquanto o recuperador de calor atinge os 80% de rendimento. Já o sistema a pellets (Figura 28) tem um funcionamento semelhante a um recuperador de calor, utiliza a biomassa sob a forma de granulado de madeira, os pellets (Figura 29), resultantes dos desperdícios da limpeza da floresta e sobras da indústria da madeira.
39 Tanto o aquecimento com recurso à lareira, como o aquecimento a pellets têm a desvantagem de só poderem aquecer a divisão da casa onde estão instalados. Para que este sistema se possa estender às outras divisões é necessário instalar uma rede de tubos que conduzam o ar aquecido, no entanto, pode ser necessário instalar um motor para auxiliar na condução do ar quente para as restantes divisões da casa.
7.1.3.
Solar térmico mais biomassa
Este sistema permite aquecer as águas sanitárias no verão, através de um painel solar e no inverno, este faz um pré aquecimento da água, que vai depois circular no sistema a biomassa e promove o aquecimento interior.
O sistema solar térmico mais biomassa funciona com radiadores ou piso radiante, sendo este último mais eficiente pois não requer temperaturas tão elevadas como os radiadores, tendo uma menor necessidade energética.
Figura 28 - Lareira a pellets
40
7.1.4.
Ar condicionado/Bomba de calor
O funcionamento deste sistema consiste na absorção de energia de um lado e libertá-la em outro local, para isso o sistema tem de ter uma unidade interior, uma exterior e tubagens entre as duas unidades, por onde o líquido circula (Figura 30).
Este sistema pode ser só frio (ar condicionado) ou ar condicionado/ bomba de calor, ou seja, o equipamento funciona como bomba de calor quando se pretende aquecer a habitação e como aparelho de refrigeração quando se pretende arrefecer o interior.
As bombas de calor não utilizam energias renováveis para o seu funcionamento, mas sim energia elétrica, porém como têm elevados rendimentos energéticos tornam-se uma hipótese viável quando se pretende aquecer/ arrefecer a habitação.
Alguns sistemas utilizam a temperatura estável do subsolo e/ ou dos lençóis de água subterrâneos para aquecer ou arrefecer uma casa ou um edifício. O tipo de solo e a existência, ou não, de lençóis de água determinarão a sua eficiência. Este sistema permite também o aquecimento das águas sanitárias.
41
7.2. Sistemas de climatização móveis
Os sistemas de climatização móveis têm a vantagem de se poderem mover para qualquer divisão da casa. Existem vários tipos de equipamentos móveis:
Aquecedor a óleo; Convectores; Termoventiladores; Aquecedor de infravermelho; Aquecedor de halogéneo; Aquecedor a gás; Braseiras.
7.3. Sistemas de climatização fixos
Os sistemas de climatização fixos são definidos previamente, em todas as divisões da casa, ou apenas em algumas, sendo a sua instalação fixa e permanente.
Este sistema pode ser através de:
Sistema central;
Acumulador de calor;
Ar condicionado;
Recuperador de calor.
7.3.1.
Sistema central
Este é um sistema constituído por um gerador de calor, caldeira, emissores de calor, radiadores, sistema de transporte e sistema de controlo. A caldeira (Figura 31) aquece água, que vai circular no interior dos radiadores, proporcionando o aquecimento do ambiente.
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7.3.2.
Acumulador de calor
O equipamento da Figura 32 consiste num sistema elétrico que permite manter um espaço a uma temperatura constante, durante aproximadamente 24h. Este sistema permite tirar partido da tarifa bi-horário, uma vez que basta pô-lo á carga durante a noite.
Figura 31 - Caldeira
