Acumuladores de calor

Acumuladores de Calor
Em virtude da atividade de muitas pessoas se desenvolver, diariamente, no interior de
edifícios, tal obriga a que as condições de conforto, principalmente as relacionadas
com a qualidade do ar, temperatura ambiente e iluminação, sejam as mais adequadas.
Porém, a obtenção destas condições de conforto implica, necessariamente, que sejam
consumidas determinadas quantidades de energia, dependentes de variados fatores,
tais como a localização geográfica do edifício, a orientação das fachadas e as
atividades desenvolvidas.
O consumo de energia, inerente à satisfação destas condições de conforto, assume
uma importância por demais significativa, com evolução crescente na última década,
designadamente no aquecimento, arrefecimento e iluminação de edifícios.
Torna-se, por isso, imperativo que a energia consumida nos diversos serviços de um
edifício seja devidamente controlada, de forma a evitar desperdícios associados às
nefastas consequências do aumento da fatura energética, diminuição desnecessária
de recursos energéticos finitos e aumento da emissão de gases poluentes, que
contribuem para o aquecimento global.
O crescimento do consumo de energia elétrica no setor doméstico, em Portugal,
sustentado por uma vasta utilização de aparelhos consumidores de energia, tem sido
certamente um dos motores de dinâmica da procura de energia elétrica no setor. O
aumento dos consumos de energia reside na enorme multiplicidade de ineficiências
resultantes quer dos próprios equipamentos consumidores utilizados no setor, edifícios
incluídos, quer dos procedimentos e hábitos de utilização desses equipamentos.
A otimização do conforto nas habitações levou ao desenvolvimento de tecnologias de
aquecimento e climatização, sendo o lançamento no mercado nacional dos
aquecedores de acumulação um sistema inovador de aquecimento elétrico que
permite obter o máximo conforto com um custo mais reduzido de energia.
O que são os acumuladores de calor?
Os acumuladores de calor são equipamentos capazes de armazenar energia calorífica
durante um período de tempo, para libertá-la, mais tarde, lentamente e com um fluxo
Página 1 de 5
controlável. São elementos idóneos para aquecimento do ambiente, dado que utilizam
o período noturno para armazenar o calor, aproveitando ao máximo as vantagens da
tarifa bi-horária. Desta forma, a grande economia é proporcionada pelo facto de tirar
partido da tarifa bi-horária, anteriormente divulgadas, consumindo, apenas, nas horas
de vazio, com baixo custo da energia elétrica e aquecendo durante o dia. Podemos
comparar o seu funcionamento ao de uma vulgar bateria de telemóvel, que
carregamos durante uma ou duas horas, para trabalhar durante um determinado
período de tempo.
Estes são equipamentos muito versáteis, podendo ser instalados em moradias,
apartamentos, zonas comerciais ou escritórios. São uma solução global de
aquecimento elétrico e podem, também, complementar outros tipos de aquecimento já
utilizados. A sua instalação pode fazer-se quer em construções novas, quer nas já
existentes.
Tipo de acumuladores
Os aquecedores de acumulação são, basicamente, constituídos por blocos de
cerâmica, sendo cada bloco constituído por duas unidades, no interior dos quais se
situam resistências elétricas. Estes equipamentos são concebidos para manterem um
espaço a uma determinada temperatura constante, durante 24 horas, estando em
carga até oito horas. O aquecimento obtém-se por dissipação de calor, quer por
convecção natural, quer por radiação, armazenado nos blocos de cerâmica.
No mercado distinguem-se dois tipos de acumuladores:
• Acumuladores estáticos: dispõem de uma entrada de ar na parte inferior e uma
saída na parte superior, de forma a que o ar da habitação possa circular através do
núcleo do acumulador, sendo desta forma aquecido. Estes equipamentos libertam
calor através da sua superfície, por convecção natural e são mais adequados para
serem instalados em espaços com necessidades permanentes de aquecimento
(exemplo dos quartos) e em locais da habitação, em que o controlo exato da
temperatura não é importante, designadamente no hall, nos corredores e nas zonas
de passagem.
• Acumuladores dinâmicos: nestes equipamentos, o ar circula através do núcleo
acumulador forçado por um ventilador. A grelha difusora, para saída do ar, está
localizada na parte inferior do aparelho. Dispõem de um isolamento superior
garantindo, por isso, uma maior capacidade de retenção de calor. O sistema de
Página 2 de 5
regulação de carga pode ser manual ou automático. O sistema manual está
incorporado no próprio equipamento e permite ao utilizador aumentar ou reduzir a
dissipação de calor. O modo automático requer uma sonda de temperatura que, em
função da temperatura exterior durante a noite, e do calor residual do núcleo,
determina a quantidade de calor a armazenar para o dia seguinte, resultando daqui
um maior aproveitamento energético. Os acumuladores dinâmicos dispõem de uma
melhor regulação de descarga que os estáticos, pelo que a sua instalação é mais
aconselhável para dependências onde se deseje uma regulação da temperatura
mais fina, ou uma restituição mais rápida de calor.
Constituição dos acumuladores de calor
Estes aparelhos são principalmente constituídos por:
• Núcleo acumulador - Consiste num conjunto de placas de material refratário com
grande capacidade de armazenamento de calor. A temperatura do núcleo, no final
do período de carga, pode atingir os 600-700º C.
• Resistências elétricas - Estão imersas no núcleo acumulador, aquecendo este da
forma mais uniforme possível, até à temperatura indicada.
• Isolamento térmico - Conserva o calor acumulado no núcleo e, ao mesmo tempo,
impede que a temperatura exterior do aparelho ultrapasse o permitido pelas normas
(máximo 90º C).
• Sistemas de segurança e controlo - Asseguram que as cargas e descargas de calor
se realizam em ótimas condições. O sistema de segurança inclui um limitador
térmico ou um termostato de segurança, de modo a evitar que se ultrapasse a
temperatura máxima do núcleo.
Viabilidade técnico-económica dos equipamentos de acumulação
Uma das principais características de funcionamento deste tipo de aquecimentos,
centra-se no facto de estar somente em carga oito horas por dia garantindo, ainda
assim, uma temperatura constante durante as 24 horas do dia. Deste modo, o
utilizador tem todo o interesse em adotar a tarifa bi-horária uma vez que o
equipamento estará em funcionamento nas horas de vazio (durante a noite),
beneficiando do custo mais baixo do kWh.
Página 3 de 5
Apresenta-se, em seguida, o exemplo da família Silva, que pretende o aquecimento de
um espaço que se encontra ocupado durante um período de oito horas (das 16 horas
às 24 horas).
Para garantir a mesma potência térmica com um equipamento elétrico convencional, é
necessário um aquecedor a óleo de 1000 W de potência. A potência térmica deste
equipamento é, também, variável ao longo do tempo de utilização, devido à ação do
termóstato, o que nos permite considerar que o mesmo funciona 80 % do tempo. É,
ainda, considerada a hipótese de utilização de um equipamento termoventilador,
conhecido por todos como um grande consumidor.
Assim temos:
• Aquecedor com acumulação de calor
Consumo de energia elétrica:
(2,140 × 6) kWh/dia × 140 dias/ano = 1800 kWh/ano
Encargos energéticos anuais com tarifa bi-horária:
1800 kWh/ano × 0,05 €/kWh = 90,0 €/ano
• Aquecedor a óleo
Consumo de energia elétrica:
(0,8 × 8) kWh/dia × 140 dias/ano = 896 kWh/ano
Encargos energéticos anuais:
896 kWh/ano × 0,11 €/kWh = 98,56 €/ano
• Termoventilador
Consumo de energia elétrica:
(2,40 × 8) kWh/dia × 140 dias/ano = 2690 kWh/ano
Encargos energéticos anuais:
2690 kWh/ano × 0,11 €/kWh = 296 €/ano
Página 4 de 5
Da análise efetuada podemos concluir que a aplicação dos equipamentos de
acumulação é economicamente viável devendo, para isso, serem corretamente
dimensionados sendo, para tal, necessário entrar em linha de conta com a área que se
pretende aquecer, tipo de isolamento, tipo de superfícies envidraçadas e temperatura
exterior.
A viabilidade económica destes equipamentos é reforçada, se o utilizador optar pela
tarifa bi-horária, permitindo que o período de carga se efetue durante as horas de
vazio, beneficiando da redução do custo do kWh.
Página 5 de 5