Comparação das fontes de energia para aquecimento e AQS

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hynek
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Comparação das fontes de energia para aquecimento e AQS

Mensagem por hynek » terça dez 11, 2012 7:55 pm

Comparação das fontes de energia para aquecimento central e AQS

Reparei que existe muita confusão nesta área, por isso decidi fazer um pequeno estudo comparativo de várias fontes de calor, com respectivos custos de investimento e custos de funcionamento. Este estudo está longe de ser perfeito, mas embora seja um ângulo de vista individual, tal como eu olho para esta problemática, penso que poderá ser útil para quem quer instalar um sistema destes ou precisa de uma alternativa ao sistema actual. Este levantamento não abrange todas as opções e os custos de investimento devem ser entendidos como estimativas baseadas nos valores encontrados na Internet e limitados à informação existente. Agradeço críticas e observações e, quem tiver alguma informação mais concreta (orçamentos, etc.), a sua publicação ou envio, por mensagem privada, para eu poder fazer respectiva corecção ou completação deste levantamento.

A análise procura calcular os custos reais da energia térmica produzida, tendo em conta a sua fonte como também o investimento necessário, porque entendi que energia barata produzida por um sistema caro pode não ser a escolha mais certa. Por isso investimento está diluido (amortizado) em 10 anos, embora a vida útil dos equipamentos poderá ser mais longa (20 ou até mais anos, mas penso que seria imprudente fazer estimativas a este prazo), e adiciona o custo com esta amotização ao preço final da energia produzida. Assim é possível entender e comparar melhor os investimentos em vários sistemas.

A análise foi feita nestas condições:
- aquecimento durante 165 dias/ano (desde Novembro até meados de Abril), para temperatura de 7 ºC no exterior (em Viseu temperatura média entre Novembro e Março é de 8.8 ºC) e 19 ºC no interior da habitação, aprox. 0,61 kWh/m2 e dia
- o investimento só inclui as caldeiras, recuperadores, etc., não inclui os elementos de aquecimento que não fazem parte habitual da fonte do calor (piso radiante, radiadores, etc.)
- no caso de Bombas de Calor a temperatura máxima da água nos radiadores será de 45 ºC, por isso as temperaturas provavelmente não ultrapassarão uns 20 ºC
- AQS - 200 Lt por dia de águas sanitárias a 45 ºC (aquecimento de 15 a 45 ºC, uma vez por semana a água tem de ser aquecida até 53 ºC por motivo de desbacterização - legionella, etc.), 365 dias/ano
- os valores incluem IVA
- no custo anual está incluído o valor estimado de consumo da energia eléctrica dos sistemas auxiliares (bomba de circulação, ventiladores, etc.)
- no custo anual não está incluído o valor estimado de manutenção do sistema (agradeço indicação para vários sistemas)
- painéis solares em termossifão asseguram 70% da AQS, o restante por via de apoio eléctrico (resistência)

As tabelas com resultados calculados:
(Quem achar as tabelas muito complicadas, pode tentar ver nas tabelas abreviadas, onde algumas colunas foram suprimidas)

- tabela ordenada segundo fonte de calor (tabela completa)

Imagem

- tabela ordenada segundo fonte de calor (tabela abreviada)

Imagem

- tabela ordenada segundo ranking de rentabilidade (tabela completa)

Imagem

- tabela ordenada segundo ranking de rentabilidade (tabela abreviada)

Imagem

Abreviaturas:
- ID (posição na folha de cálculo)
- un (unidade – Lt = litros para gasóleo, kg = para lenha, gás, etc., kWh = elektricidade, gás)
- €/un (c/IVA) – preço da unidade (p.ex. 1.29 €/Lt de gasóleo de aquecimento…)
- tarifa (de electricidade)
- kWh/un (quanta energia, em kWh, contém 1 unidade – p.ex. pellets = 4.73 kWh/kg)
- real kWh/un (quanta energia, em kWh, contém 1 unidade tendo em conta o rendimento de conversão/combustão – p.ex. pellets com rendimento de 90% = 4.26 kWh/kg)
- Tipo de equipamento (caldeira, ar condicionado….)
- R (ranking do custo real c/ amortização – menor número = melhor economia)
- Aqc (aquecimento)
- AQS (águas sanitárias)
- Class (Class energética do equipamento indicada pelo fabricante)
- Rendimento (=COP real para temperaturas indicadas)
- P (potência máxima em kW)
- Investimento (estimativa de custo do equipamento e da instalação baseado nos preços encontrados na Internet)
- Outro Custo anual (estimativa de consumos de electricidade para bombas de circulação, ventiladores, etc.)
- Energia kWh/ano (energia térmica necessária)
- Consumo un/ano (quantas unidades é preciso para produzir energia necessária, p.ex. quantos kg de pellets, quantas kWh de electricidade, quantos litros de gasóleo, etc…)
- un (a que unidades corresponde – kg, kWh….)
- Custo energia/dia (quanto custará, por dia de aquecimento, a energia consumida)
- Custo energia/mês (quanto custará, por mês de aquecimento, a energia consumida)
- Custo energia/ano (quanto custará, por ano médio, a energia consumida)
- Custo Aqc+AQS/ano (quanto custará, por ano médio, a energia consumida em aquecimento e AQS)
- Custo real c/ amortização (10 anos) – (quais serão os custos, na realidade, tendo em conta também o valor de investimento)
- €/ano (quanto custará na realidade, num ano médio, a energia térmica produzida, tendo em conta também o valor de investimento)
- €/kWh (quanto custará na realidade, cada kWh de energia térmica produzida, tendo em conta também o valor de investimento)
- €/dia/m2 (quanto custará na realidade, cada m2 da área aquecida, por dia, tendo em conta também o valor de investimento)

Nota: Para melhor compreensão o ranking está colorido segundo eficiência (legenda no fundo)

Bom proveito
Um abraço
Hynek
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Re: Comparação das fontes de energia para aquecimento e AQS

Mensagem por hynek » terça dez 11, 2012 8:05 pm

as imagens não têm resolução que seja legível, agradeço dicas para remediar isso
Um abraço
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Ronco
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Re: Comparação das fontes de energia para aquecimento e AQS

Mensagem por Ronco » quarta dez 12, 2012 12:55 am

talvez colocar o texto formatado em tabela phpbb, ou mais simples, colocas o xls no dropbox e partilhas o link :)

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Re: Comparação das fontes de energia para aquecimento e AQS

Mensagem por hynek » quarta dez 12, 2012 9:37 am

Ronco Escreveu:talvez colocar o texto formatado em tabela phpbb, ou mais simples, colocas o xls no dropbox e partilhas o link :)
obrigado pela dica, aqui vai:

As tabelas com resultados calculados:
(Quem achar as tabelas muito complicadas, pode tentar ver nas tabelas abreviadas, onde algumas colunas foram suprimidas)

- tabela ordenada segundo fonte de calor (tabela completa)

Imagem

- tabela ordenada segundo fonte de calor (tabela abreviada)

Imagem

- tabela ordenada segundo ranking de rentabilidade (tabela completa)

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- tabela ordenada segundo ranking de rentabilidade (tabela abreviada)

Imagem
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Re: Comparação das fontes de energia para aquecimento e AQS

Mensagem por hynek » quarta dez 12, 2012 12:39 pm

Alguma dicas de como interpretar estas tabelas:

1) tenho um recuperador de lareira instalado em casa, ligado ao aquecimento central, com uma bomba de circulação que é activada a partir de um termostato do recuperador. Compro lenha por 150 €/ton. Segundo “Tabela ordenada por fonte de calor (tabela completa)”, esta solução encontra-se na ID100 (posição n.º 100), ranking R=15 (económica). O consumo diário (165 dias/ano) de energia é 5,72 €. Por ano vou gastar 5.962 kg (5,96 ton) de lenha no valor de 894 €, com electricidade vai para 944 €. A parte chata é manuseamento de lenha, sujidade, regulação pouco eficiente da potência (convém instalar um depósito de inércia). A parte boa é que o manuseamento também aquece :D

2) quero instalar um aquecimento a lenha. Tenho uma lareira, onde posso eventualmente instalar um recuperador. Segundo tabela, queima da lenha em lareira aberta é puro desperdício (ver €/kWh real = 0,3307; um termoventilador eléctrico na hora de ponta produz energia térmica mais barata!!!). Uma Caldeira de combustão limpa (ID98) envolve um investimento na ordem de 4.800 € e produz 1 kWh do calor por 8,31 ct (=0,0831 €), valor constante da coluna “Custo real c/ amortização (10 anos) -€/kWh”. Um Recuperador de lareira (ID100) envolve um investimento na ordem de 2.000 € e produz 1 kWh do calor por 7,15 ct, valor constante da coluna “Custo real c/ amortização (10 anos) -€/kWh”. Pode ser solução economicamente mais viável.

3) estou farto de pagar o gasóleo de aquecimento (1.539 Lt/ano + consumo de auxiliares = 2.066 €/ano) e procuro uma alternativa para instalar. Vou consultar a “Tabela ordenada segundo ranking de rentabilidade (tabela completa)” e uma Bomba de calor Ar-água (A7/W45) de classe B parece interessante (ID50, R8). Envolve investimento de 3.200 €, faz aquecimento central e AQS, com tarifa de 50% vazio+50% cheia, produz calor pelo preço de 4,51 ct/kWh. Vou gastar em aquecimento e AQS 722 €. Diferença é 2.066 - 722 €/ano = 1.343 €/ano. Investimento será recuperado em 2,38 anos (3.200 dividido por 1.343). Caso quiser instalar um Recuperador de lareira (ID100, R15), sem AQS, que produz calor pelo preço de 5,59 ct/kWh. Vou gastar em aquecimento 944 €. Diferença é 2.066 - 944 €/ano = 1.121 €/ano. Investimento será recuperado em 1,78 anos (2.000 dividido por 1.121).
Um abraço
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Re: Comparação das fontes de energia para aquecimento e AQS

Mensagem por hynek » quarta dez 12, 2012 7:08 pm

....mais exemplos....

4) o meu cilindro eléctrico para AQS avariou. Preciso instalar um novo sistema de AQS. Fala-se muito dos painéis solares, será que é um bom investimento? Vamos ver…. Vou consultar a “Tabela ordenada segundo ranking de rentabilidade (tabela completa)” e aí encontro uma Sistema com painéis em termosifão (ID107, R95) com investimento de 3.400 €, com tarifa simples, produz calor pelo preço de 18,91 ct/kWh, tendo em conta o valor do investimento. Outra alternativa é o Termoacumulador eléctrico - AQS 200 Lt (ID83, R77), com investimento de 370 €, com tarifa de bi-horário económico/vazio, produz calor pelo preço de 12,47 ct/kWh, tendo em conta o valor do investimento. O termoacumulador é bem mais económico. Bem, mas qual teria de ser o preço do sistema solar, a trabalhar com tarifa de bi-horário económico/vazio, para igualar economia do termoacumulador? A resposta é: o investimento não pode ultrapassar 2.330 €. Na decisão devem pesar também outros factores como montante do investimento, complexidade, etc….

5) Mas se eu quiser uma alternativa ainda mais barata que o termoacumulador? OK. Consultando a tabela temos, no AQS, Bomba de calor Ar-água (A7/W50), (ID61, R74), a trabalhar com tarifa de bi-horário económico/vazio, produz calor pelo preço de 12,21 ct/kWh, tendo em conta o valor do investimento. Também temos Esquentador (ID90, R75), trabalhar a gás natural, que produz calor pelo preço de 12,39 ct/kWh, tendo em conta o valor do investimento. Penso que o termoacumulador continua ser a melhor opção, devido a complexidade das alternativas. Acho que uma alternativa a considerar seria se o preço fosse 10 a 15% mais baixo que o do termoacumulador eléctrico, o que corresponde ao preço de 10,60 a 11,20 ct/kWh.

6) Tenho instalada uma caldeira de pellets, será que vale a pena procurar uma alternativa? Vamos analisar…… Vou consultar a “Tabela ordenada segundo ranking de rentabilidade (tabela completa)” e aí encontro uma caldeira de pellets para aquecimento central e AQS (ID102, R53), que produz calor pelo preço de 5,40 ct/kWh (sem investimento, porque este já está feito). Consumo anual é de 3.759 kg de pellets de madeira por ano que corresponde a 944 €. O sistema mais económico na tabela é Bomba de calor Ar-água (A7/W45), (ID50, R8). Com tarifa de 50% vazio+50% cheia, produz calor pelo preço de 6,24 ct/kWh, tendo em conta o valor do investimento. Conclusão: não vale a pena investir noutro sistema.

Quem tiver algumas dúvidas ou quiser ajuda com análise de casos concretos, coloquem a questão aqui ou aqui:
http://www.facebook.com/FontesDeEnergia ... imentoEAqs e eu ajudo e respondo.
Um abraço
Hynek
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Re: Comparação das fontes de energia para aquecimento e AQS

Mensagem por Mrs.M » terça mai 27, 2014 10:13 pm

hynek Escreveu:....mais exemplos....

4) o meu cilindro eléctrico para AQS avariou. Preciso instalar um novo sistema de AQS. Fala-se muito dos painéis solares, será que é um bom investimento? Vamos ver…. Vou consultar a “Tabela ordenada segundo ranking de rentabilidade (tabela completa)” e aí encontro uma Sistema com painéis em termosifão (ID107, R95) com investimento de 3.400 €, com tarifa simples, produz calor pelo preço de 18,91 ct/kWh, tendo em conta o valor do investimento. Outra alternativa é o Termoacumulador eléctrico - AQS 200 Lt (ID83, R77), com investimento de 370 €, com tarifa de bi-horário económico/vazio, produz calor pelo preço de 12,47 ct/kWh, tendo em conta o valor do investimento. O termoacumulador é bem mais económico. Bem, mas qual teria de ser o preço do sistema solar, a trabalhar com tarifa de bi-horário económico/vazio, para igualar economia do termoacumulador? A resposta é: o investimento não pode ultrapassar 2.330 €. Na decisão devem pesar também outros factores como montante do investimento, complexidade, etc….

5) Mas se eu quiser uma alternativa ainda mais barata que o termoacumulador? OK. Consultando a tabela temos, no AQS, Bomba de calor Ar-água (A7/W50), (ID61, R74), a trabalhar com tarifa de bi-horário económico/vazio, produz calor pelo preço de 12,21 ct/kWh, tendo em conta o valor do investimento. Também temos Esquentador (ID90, R75), trabalhar a gás natural, que produz calor pelo preço de 12,39 ct/kWh, tendo em conta o valor do investimento. Penso que o termoacumulador continua ser a melhor opção, devido a complexidade das alternativas. Acho que uma alternativa a considerar seria se o preço fosse 10 a 15% mais baixo que o do termoacumulador eléctrico, o que corresponde ao preço de 10,60 a 11,20 ct/kWh.

6) Tenho instalada uma caldeira de pellets, será que vale a pena procurar uma alternativa? Vamos analisar…… Vou consultar a “Tabela ordenada segundo ranking de rentabilidade (tabela completa)” e aí encontro uma caldeira de pellets para aquecimento central e AQS (ID102, R53), que produz calor pelo preço de 5,40 ct/kWh (sem investimento, porque este já está feito). Consumo anual é de 3.759 kg de pellets de madeira por ano que corresponde a 944 €. O sistema mais económico na tabela é Bomba de calor Ar-água (A7/W45), (ID50, R8). Com tarifa de 50% vazio+50% cheia, produz calor pelo preço de 6,24 ct/kWh, tendo em conta o valor do investimento. Conclusão: não vale a pena investir noutro sistema.

Quem tiver algumas dúvidas ou quiser ajuda com análise de casos concretos, coloquem a questão aqui ou aqui:
http://www.facebook.com/FontesDeEnergia ... imentoEAqs e eu ajudo e respondo.

O sistema que aqui descreve é um sistema misto de ar +água. Poderá enviar um link só para perceber como funciona este sistema. Muito obrigado

Cumprimentos

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Re: Comparação das fontes de energia para aquecimento e AQS

Mensagem por hynek » quarta mai 28, 2014 9:43 pm

hynek Escreveu: O sistema que aqui descreve é um sistema misto de ar +água. Poderá enviar um link só para perceber como funciona este sistema. Muito obrigado

Cumprimentos
O sistema Ar-água, relativo à Bomba de Calor, indica de onde é retirada energia térmica (calor) = ar no exterior e para onde este é entregue = água no depósito ou permutador.
A7/W45 significa em que condições de temperatura a Bomba de Calor está a trabalhar. A7 - ar exterior a 7 ºC; W45 água (water) no depósito a 45 ºC. Com aumento da diferença destas temperaturas a eficiência (COP - Coefficiente of Performance) da Bomba de calor diminui.

O ar condicionado é uma Bomba de Calor que extrai energia térmica do ar no exterior e entrega o calor ao ar no interior (ou viceversa).

Aqui está um esquema de uma Bomba de Calor (é parte do lado direito) com um Depósito de Inércia com serpentina para AQC

https://www.dropbox.com/s/2sxsxkms5hwt5hi/BC%20AQC.jpg
Última edição por hynek em quinta mai 29, 2014 10:38 am, editado 1 vez no total.
Um abraço
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Re: Comparação das fontes de energia para aquecimento e AQS

Mensagem por Emanuel Couto » quarta mai 28, 2014 9:49 pm

Magnífico tópico.... principalmente para os menos entendidos nesta área (que é o meu caso)
Imagem

Sistema Para Autoconsumo Off-Gride com (2185wp) http://www.novaenergia.net/forum/viewto ... 11&t=16450

Adoro Fotografia... http://olhares.sapo.pt/ecc/

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Re: Comparação das fontes de energia para aquecimento e AQS

Mensagem por hynek » sexta jan 08, 2016 11:38 am

para comparar várias fontes e equipamentos de aquecimento, fiz uma ferramenta mais elaborada:

http://iqenergy.ddns.net/calculos/calc/ ... ergia.html
Um abraço
Hynek
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