Quando falamos de aquecimento solar para piscina, percebemos que os aquecedores solares térmicos já são bem difundidos, principalmente no setor residencial. No entanto, diante da forte queda de preços dos sistemas fotovoltaicos, é normal encontrarmos pessoas questionando se não seria mais interessante utilizar esta tecnologia também para essa aplicação. Além disso, percebemos algumas pessoas insatisfeitas com os resultados do aquecimento solar térmico para piscina.

Se você tem dúvidas sobre as diferenças entre aquecedores solares e painéis fotovoltaicos, nós distinguimos os dois sistemas em um outro post. Basicamente, o primeiro sistema serve para aquecer a água e o segundo serve para gerar energia elétrica, que poderá ser usada em diversas aplicações, inclusive para aquecimento!

É importante definir qual a solução mais adequada, pois normalmente as duas tecnologias competem pela área disponível no telhado para a instalação de placas. Preparamos este post com um estudo de um caso concreto, para auxiliar o leitor na hora de sua decisão.

aquecimento solar para piscina

Como funciona o aquecimento solar?

O sistema de aquecimento solar térmico é composto basicamente por coletores (placas instaladas no telhado), reservatório (tanque que armazena a água quente) e sistema de bombeamento (bomba e circuito hidráulico, que faz com que a água circule entre os coletores e o reservatório). Neste tipo de sistema a radiação solar é diretamente convertida em calor, que é transferido para a água enquanto ela passa pelo circuito interno dos coletores.

O sistema solar fotovoltaico é composto pelos módulos fotovoltaicos (placas instaladas no telhado) e o inversor (dispositivo eletrônico que converte a corrente contínua gerada pelos módulos em corrente alternada). Para aquecer a água ele deve gerar energia para um aquecedor elétrico, que vai utilizar a energia elétrica para gerar calor e assim aquecer a água. No caso de aquecedores de piscina, normalmente se utiliza uma Bomba de Calor, que aquece a água utilizando o calor presente no ar por meio do processo oposto ao dos aparelhos de ar condicionado.

Prós e Contras – Comparativo

A tecnologia térmica envolve apenas uma conversão energética, transformando a radiação solar diretamente em energia térmica. Enquanto isso, o aquecimento com a tecnologia fotovoltaica envolve duas conversões: primeiramente a radiação solar é convertida em energia elétrica, que então é convertida em energia térmica por meio dos aquecedores elétricos. Teoricamente, cada conversão energética implica em perdas, portanto a utilização da tecnologia fotovoltaica para o aquecimento implica em mais perdas que a tecnologia térmica.

Além da instalação dos coletores no telhado, o sistema solar térmico necessita de tubulação interligando os coletores ao reservatório e o reservatório aos chuveiros (e demais aplicações como pias de cozinha, etc). No caso de edificações já existentes, normalmente isso implica na necessidade de obras, aumentando a complexidade e os custos do projeto, assim como causando desconforto aos residentes.

Já com a tecnologia solar fotovoltaica, a instalação é bem mais simples. Uma instalação típica demora cerca de 3 dias, e não depende de adequações no circuito elétrico existente. Portanto, do ponto de vista de praticidade de projeto, a tecnologia fotovoltaica é muito mais vantajosa!

E o aquecimento solar para piscina?

Os sistemas solares térmicos normalmente funcionam muito bem para o aquecimento de água para banho e aplicações de cozinha, geralmente apresentando um melhor custo benefício quando planejados desde a construção da edificação. Por outro lado, no caso de aquecimento de piscina, os sistemas solares térmicos geralmente são capazes de elevar a temperatura da água em apenas 5 a 8°C. Em muitos casos esta temperatura não atende as necessidades dos residentes, fazendo-se necessária a utilização de sistemas complementares elétricos ou a gás.

Já no caso do aquecimento com sistemas fotovoltaicos, por utilizar-se um aquecedor elétrico (geralmente Bomba de Calor), é possível realizar o que chamamos de “aquecimento de impacto”, elevando a temperatura da água rapidamente com incrementos tais como de 14°C, certamente satisfazendo plenamente o desejo dos residentes!

Por fim, e talvez o ponto mais importante – tanto os coletores solares térmicos quanto as placas fotovoltaicas permanecem gerando energia continuamente ao longo das horas de sol. No entanto, a energia térmica gerada pelos aquecedores deve ser utilizada instantaneamente, enquanto a energia elétrica gerada pela tecnologia fotovoltaica pode ser armazenada por até 5 anos na forma de créditos energéticos, que são obrigatoriamente contabilizados pela distribuidora de energia.

Exemplificando: se de segunda a sexta-feira fizer sol e você utilizar a piscina apenas no fim de semana, a energia convertida ao longo de 5 dias pelo seu sistema solar térmico de aquecimento de piscina terá sido absolutamente desperdiçada; por outro lado, caso você utilize um sistema fotovoltaico e uma Bomba de Calor, a energia elétrica gerada ao longo dos 5 dias terá sido contabilizada pela distribuidora, portanto você poderá utilizá-la para compensar o consumo da sua Bomba de Calor durante o fim de semana. A mesma lógica é aplicada também para períodos em que os residentes estiverem viajando e portanto a Bomba de Calor não seja acionada.

Estudo de caso

Vamos tomar como exemplo um determinado cliente residencial da Astra Solar. Estudou-se a melhor solução possível para atender às demandas do cliente, buscando a integração entre as tecnologias solar térmica e fotovoltaica.

Como a residência ainda estava em construção e portanto não seriam necessárias intervenções em estruturas já finalizadas, o estudo nos mostrou que a tecnologia solar térmica apresentaria um melhor custo-benefício para o aquecimento de banho e aplicações de cozinha.

No caso do aquecimento da piscina, fizemos a seguinte análise:

  • Possibilidade 1 – Sistema Solar Térmico: 43,2 m² da área do telhado seriam preenchidos com coletores solares. O sistema elevaria a temperatura da água da piscina em média em 5-8°C em dias de alta radiação solar.

Em dias de baixa radiação solar, ou quando os moradores desejassem temperaturas mais elevadas, seria necessário um sistema complementar do tipo Bomba de Calor ou um sistema a gás.

  • Possibilidade 2 – Sistema Solar Fotovoltaico + Bomba de Calor: os 43,2 m² de área seriam utilizados para a instalação de 33 módulos fotovoltaicos, que por sua vez iriam gerar aproximadamente 977 kWh/mês de energia elétrica.

Como o desejo do cliente era utilizar a piscina durante os fins de semana à uma temperatura agradável, foi especificada uma Bomba de Calor de potência elétrica 5,3 kW. Funcionando na sexta-feira por 15 horas, no sábado por 4 horas e no domingo por 5 horas, a temperatura piscina seria mantida 14°C acima da temperatura ambiente.

O consumo de energia elétrica do sistema seria de 5,3 kW x (15h + 4h + 4h) = 121,9 kWh por fim de semana, ou 487,4 kWh por mês.

Resultados:

Na Possibilidade 1 temos um sistema que proporciona um aquecimento de qualidade média, frequentemente demandando o acionamento de um sistema complementar e consequentemente um gasto extra com energia elétrica ou gás. Paralelamente, toda a energia convertida em momentos em que a piscina não seja utilizada é absolutamente desperdiçada.

Já na Possibilidade 2, utilizando os 43,2 m² do telhado para instalar módulos fotovoltaicos ao invés de térmicos, é possível gerar praticamente o dobro da energia elétrica consumida pela Bomba de Calor. Portanto, além de suprir a demanda do aquecimento da piscina, esta solução gera ao cliente uma economia mensal  de 489,6 kWh (977 kWh – 487,4 kWh), ou R$ 4.876,42/ano.

Esta economia deve ainda ser somada à economia oriunda dos créditos energéticos gerados pelos módulos nos momentos em que, por exemplo, os moradores estiverem viajando e a Bomba de Calor não for acionada.

Comparando as duas opções o cliente percebeu claramente que, mesmo que diante de um maior investimento no momento da aquisição, a Possibilidade 2 lhe proporcionaria um retorno financeiro muito melhor. Além de suprir a demanda do aquecimento satisfatoriamente, o sistema fotovoltaico ainda lhe geraria economia na conta de energia, enquanto o sistema solar térmico, além de não atender à demanda satisfatoriamente, ainda implicaria em custos operacionais extras com energia elétrica ou gás.

Esperamos que o nosso artigo lhe ajude a tomar a melhor decisão. Mas se ainda tiver dúvidas, deixe um comentário ou entre em contato.

Elisa Meira Bastos