AQUECIMENTO DA ÁGUA
Formas tradicionais e comparação com aquecimento solar

COMPARAÇÕES SOLAR E ELÉTRICO

AQUECIMENTO DA ÁGUA PELO GÁS

COMPARAÇÕES SOLAR E GÁS

 

Chuveiro elétrico
É o grande democratizador do uso da água quente para uma população que dificilmente teria acesso a aquecedores a gás ou solar. Por sinal, pela existência do chuveiro elétrico e usinas hidroelétreicas, o Brasil é uma das poucas sociedades de nosso planeta que permitiram o banho quente a toda sua população de baixa renda.
Seguem algumas características:

1 - Sua potência é limitada, o máximo usual é de 5,6 KW.

2 - Com potência limitada, o fluxo de água se auto limita, pois quanto mais água passa, menor será a temperatura. Isto é, o chuveiro elétrico é um indutor para a economia de água.

3 - O fluxo de água de um chuveiro elétrico é baixo, de 2,5 litros a 4 litros de água por minuto.

4 - O chuveiro elétrico é um excelente conversor de energia, da eletricidade em calor. Segundo estudos, 95% da energia consumida é transferida como calor à água.

5 - O chuveiro elétrico da linha popular, de plástico, pode ser adquirido por até R$ 10,00 a unidade.

6 - Até recentemente 100% da energia consumida nos chuveiros elétricos nacionais vinha de usinas hidroelétricas. Não havia a queima de energéticos fósseis para a geração desta energia.
Efetivamente a energia originada em usinas hidroelétricas é energia solar em forma elétrica. A água só chega ao rio que enche a represa, se o sol evaporar a água dos oceanos, o vento ( outro sub-produto da energia solar ) empurrar esta umidade ao continente e esta, ao se transformar em nuvem, desaguar seu conteúdo nas nascentes dos rios.
Resumindo, o chuveiro elétrico é um componente de aquecimento que tem lógica energética e social. Ele não tem contra indicação a não ser a de sobrecarregar o sistema elétrico devido ao horário concentrado (das 18 às 21 horas) em que estes equipamentos são ligados.

Aquecedor elétrico de acumulação
Foi através dele que até recentemente tomava-se o banho mais gostoso de água quente. Este equipamento é formado por um reservatório fechado, à prova de pressão de água, contando com isolamento térmico ao redor, uma resistência elétrica interna para possibilitar o aquecimento da água e um termostato regulável pelo usuário, para controlar a temperatura da água.

Seguem algumas características:

1 - A potência de sua resistência no uso doméstico varia de 2 a 3 Kw.

2 - Apesar da potência ser menor que a do chuveiro elétrico, existindo a possibilidade do aquecimewnto fora do horário de pico, com o uso de temporizadores, na prática o consumo elétrico deste aquecedor coincide com o período do próprio banho, o do pico de consumo. A resistência, sendo mais fraca, fica acionada por um período substancialmente maior.

3 - Usualmente a termostato é regulado entre 55O e 65O C, apesar da temperatura de banho não passar de 40 O C. Este acréscimo de temperatura permite que a água do reservatório, limitada pelo seu volume, possa render mais tempo de banho ao usuário.

4 - Ao contrário do chuveiro, ao aumentar a vazão da água (abrindo mais o registro ) a temperatura da água não cai, permitindo assim duchas e banhos de pressão em altas a gostosas temperaturas.

5 - A contrapartida desta característica é um consumo exagerado de energia elétrica assim como a de água potável.

6 - Este consumo elétrico é reforçado por duas outras razões: Por melhor que seja o isolamento, com as altas temperaturas para as quais a água é regulada, existe uma perda significativa de calor pela superfície externa do reservatório. A água, antes de chegar ao consumidor, precisa passar por muitos metros de canos de cobre ou plástico, significando uma perda de água/energia correspondente ao volume contido nestes dutos. Por estes dois motivos a eficiência térmica deste tipo de aquecedor é estimada em 70%, entre energia elétrica entregue à água e a efetivamente utilizada pelo usuário.

7 -Quanto à origem da energia elétrica, valem as considerações do item 6 do chuveiro elétrico

8 - O aquecedor elétrico de acumulação sobrecarrega a rede elétrica em horário de pico ainda mais que o chuveiro elétrico. O motivo é que o termostato aciona a resistência quase no mesmo instante em que a água começa a ser consumida, ficando esta ligada ate a completa recuperação térmica da água.

 

COMPARAÇÕES SOLAR E ELÉTRICO

Aquecedor Solar Tradicional e o Chuveiro Elétrico
Todos os trabalhos acadêmicos que vimos até hoje confirmam que o Aquecedor Solar Tradicional não consegue rivalizar, tanto em baixo consumo elétrico quanto o de água, com o do chuveiro elétrico. O comparativo financeiro que se usa nestes casos: retorno através da economia de energia, relacionado ao investimento inicial, não oferece nenhuma vantagem ao comprador. A principal vantagem do equipamento solar neste caso é o conforto que ele propicia, semelhante ao conforto proporcionado pelo Aquecedor Elétrico de Acumulação.

Para que a energia consumida pelo chuveiro elétrico possa ser complementada de forma economicamente interessante por um aquecedor solar, este deverá ser muito, mas muito mais barato do que os, tecnicamente excelentes, produtos que hoje já são oferecidos à população da classe média brasileira.

Aquecedor solar tradicional e o aquecedor elétrico de acumulação ("Boiler")
O conforto oferecido pelo aquecedor solar tradicional é do mesmo tipo que é proporcionado pelo aquecedor elétrico de acumulação.

Na comparação, o solar conta com uma vantagem: Até 80% da energia que seria consumida pelo reservatório elétrico de acumulação pode ser fornecida gratuitamente pelo sol através do uso de coletores solares.

Então, num ambiente em que o conforto de banho é esperado, o aquecedor solar tradicional é imbatível, com sua eficiente forma de aumentar a temperatura da água até perto de 65O C, o automatismo da ligação do aquecimento auxiliar para os dias de chuva, a longa vida do equipamento, o "status" de poder apresentar um produto de primeira linha no telhado, permitindo além disto um retorno financeiro (sem custos de financiamento), no prazo de 2,5 a 3,5 anos, aliado à expectativa de vida do equipamento de 10 a 15 anos.

O ASBC e o Chuveiro Elétrico
O ASBC, tal como está sendo concebido, tem condições de competir com as vantagens energéticas e econômicas do chuveiro elétrico. Melhor ainda, de formar um conjunto de mútua melhora unindo ambas as tecnologias.

A idéia básica de qualquer aquecedor solar é a de pré-aquecer água para que sistemas térmicos posteriores assumam a função de calibradores da temperatura da água. No caso da união ASBC com chuveiro elétrico, a água é pré-aquecida e ao chuveiro é deixada a função de temperar a água ao gosto do usuário.

Como o ASBC prevê um custo muito baixo, ele pode ser pago em pouco tempo pela economia em energia elétrica. Para maximizar a economia, o sistema elétrico do chuveiro precisa ser adequado conforme informações no Manual de Manufatura.

O ASBC e o Aquecedor Elétrico de Acumulação
Tal como na união ASBC e chuveiro, o ASBC pode gerar água pré-aquecida para o aquecedor de acumulação, com todas as vantagens subsequentes..

Se o aquecedor de acumulação estiver sob pressão, outras técnicas precisam ser aplicadas. A vantagem do pré-aquecimento é a economia no consumo de eletricidade, a redução do custo da energia e a redução das emissões do CO2 .junto às novas usinas de geração.

 

AQUECIMENTO DA ÁGUA PELO GÁS

Eficiência do Gás na geração de eletricidade
Agora que as usinas térmicas começam a assumir papel importante na geração de energia elétrica, pode-se ( para facilitar a apresentação) imaginar que todo o processo de aquecimento elétrico de água utilize a energia proveniente destas novas usinas.

Eficiência do uso do gás no aquecimento direto
Se o gás estiver sendo usado diretamente no de aquecimento da água, 80% de seu conteúdo de energia será entregue à água. Isto é, perde-se pela chaminé, pelo escape do gás queimado, 20% da energia contida no gás.

Eficiência do uso do gás quando ele é usado para gerar eletricidade em Usina Térmica e esta energia for usada para aquecer água
Usando-se o gás para acionar usinas termoelétricas, somente 25 a 30% de sua energia se transforma em energia elétrica. O resto é perdido pelo escape do gás queimado. Esta energia passa pela rede de distribuição elétrica e no final ela aquece a água através do (por exemplo) chuveiro elétrico. Somando-se as perdas naturais que ocorrem na rede elétrica e os 5% de perdas típicas do chuveiro elétrico, dos 100% de energia originalmente contidos no gás, somente 23 a 28% estarão sendo efetivamente usados para o aquecimento. O comparativo acima, 80% contra 28% de aproveitamento final deste energético nobre que é o gás natural, explica porque em países que nunca puderam contar com usinas hidroelétricas, o aquecimento elétrico de água não é aceito a não ser para aplicações especiais.

Aquecedor a gás de passagem
Fora do Brasil, e agora iniciando aqui também, o aquecimento da água é realizado basicamente por aquecedores de água a gás, "de passagem" É um equipamento que é interposto entre a água que vem da caixa de água e a ducha do Box. Sua potência é bem maior que a do chuveiro elétrico, propiciando assim banhos com mais vazão, mais conforto e mais desperdícios também, que podem ser comparados com os desperdícios do Aquecedor elétrico de acumulação.O aquecedor a gás de passagem só não vence o chuveiro elétrico face ao seu maior preço de aquisição.

Aquecedor a gás de acumulação
Tradicionalmente usava-se o aquecedor a gás de acumulação, equipamento conceitualmente igual ao aquecedor elétrico de acumulação.

A única diferença é a forma de aquecimento, onde a eletricidade é substituída pelo GLP ( Gás Liquefeito de Petróleo, o gás de cozinha ), hoje pelo GN (Gás Natural) Este equipamento é mais caro do que o aquecedor a gás de passagem e menos eficiente no consumo de gás.

Aparentemente seu uso está começando a se restringir face às vantagens do aquecedor a gás de passagem.

 

COMPARAÇÕES SOLAR E GÁS

ASBC e o aquecedor de passagem a gás
O ASBC, também neste caso, poderia pré aquecer a água a ser temperada pelo aquecedor de passagem. Só existe (talvez isto possa vir a ser corrigido pelos fabricantes destes aquecedores) a restrição de que o atual aquecedor de passagem a gás não tem controles de potência adequados para manter uma temperatura de saída controlada diante da possibilidade de altas variações de temperatura da água pré aquecida pelo sol.
Resumindo, ainda não é possível oferecer água pré aquecida a um aquecedor de passagem.


ASBC e o aquecedor a gás de acumulação
Ao contrário da união ASBC e aquecedor a gás de passagem, o ASBC pode gerar água pré aquecida para o aquecedor de gás de acumulação, com as respectivas vantagens econômicas e ambientais.

Caso o reservatório seja pressurizado, o pré aquecimento pelo ASBC será mais complexo.

 

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