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Índice
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Entrevista Simulador do IPT irá ampliar pesquisas sobre energia solar Pesquisador Douglas Messina também destaca importância da certificação compulsória para o setor
Empresas Associadas 13 3
Especial
Editorial Um plano maior para o setor solar
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O futuro da energia solar no Plano Brasil Maior ABRAVA-DASOL defende linhas especiais de crédito para o setor
Case Solar Em São Paulo, Edifício Majestic usa sistema da Bosch Equipamento possibilita economia de 65% no consumo de energia elétrica
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Posto de gasolina de Feira de Santana adota energia solar Na Bahia, sistema da Pro-Sol é usado para aquecer água do vestiário na BR 324
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Tecnologia Vidro antirreflexo: eficiência ao máximo Especialista fala sobre as possibilidades, riscos e vantagens desse componente na fabricação dos coletores solares
Notícias do Dasol 6
Tecnologia solar é tema de livro
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Parceria internacional em curso do DASOL
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Brasil é o sexto no ranking mundial do aquecimento solar
Expediente Revista SOL BRASIL Publicação bimestral do Departamento Nacional de Aquecimento Solar (DASOL) da Associação Brasileira de Refrigeração, Ar-Condicionado, Ventilação e Aquecimento (ABRAVA). Conselho Editorial: Edson Pereira, Marcelo Mesquita, Nathalia P. Moreno e Natália Okabayashi Edição: Ana Cristina da Conceição (MTb 18.378) Projeto gráfico e editoração eletrônica: Izilda Fontainha Simões Foto de capa: Banco de Imagens SXC
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Mundo Verde Aquecimento em nível avançado Na Europa, indústrias de alimentos e bebidas vivem o desafio de incorporar a tecnologia solar ao processo produtivo
Conselho de Administração do DASOL Presidência - Amaurício Gomes Lúcio VP Relações Institucionais (VPI) - Carlos Artur A. Alencar VP Operações e Finanças (VPOF) - Claudiomar Danilo da Silva VP Tecnologia e Meio Ambiente (VPTMA) - Luís Augusto Ferrari Mazzon VP Marketing (VPM) - Edson Pereira VP Desenvolvimento Associativo (VPDA) - Luís Cláudio Karpenko Benedetti Past President (PP) - José Ronaldo Kulb Gestor - Marcelo Mesquita DASOL/ABRAVA Avenida Rio Branco, 1492 – Campos Elíseos – São Paulo – SP – CEP 01206-905 - Telefone (11) 3361-7266 (r.142) Fale conosco: solar@abrava.org.br
Editorial
Um plano maior para o setor solar Nos últimos 20 anos, a indústria do aquecimento solar tem contado com a energia incansável da ABRAVA/DASOL na defesa deste setor plenamente identificado com o futuro sustentável do nosso planeta. Um dos assuntos desta edição é a participação da ABRAVA/DASOL nas reuniões e nos estudos do Conselho de Competitividade Setorial de Energias Renováveis do Plano Brasil Maior. Nessa frente de atuação, voltada para o fortalecimento da indústria nacional, temos apresentado reivindicações do setor com foco no aumento da competitividade e da produtividade e no desenvolvimento tecnológico de toda a cadeia solar. Sabemos que entre os nossos grandes desafios está a concorrência desleal de produtos importados pouco comprometidos com a certificação de qualidade. Para proteger nossa indústria, que voluntariamente adere à certificação do Inmetro, reivindicamos o aumento temporário do imposto de importação sobre produtos similares até que todo o mercado esteja 100% certificado. Para incentivar o crescimento do setor, também pleiteamos crédito facilitado para o consumidor final e linhas especiais de financiamento para os fabricantes de sistemas de aquecimento solar, além de outras iniciativas, como isenção do PIS-COFINS. Neste ano em que o DASOL completa duas décadas de atuação em prol do setor, continuaremos empunhando a bandeira da energia renovável, passaporte para o futuro do Brasil e do mundo. Não devemos, porém, ficar à mercê dos benefícios de políticas públicas: os empresários do setor também devem fazer a sua parte, investindo em projetos, inovação, qualidade e capacitação, e fortalecendo esta luta que é de todos nós. Com essa disposição, convido a todos para a leitura desta edição da Sol Brasil. Claudiomar Danilo da Silva Foto: Bosch
Vice-Presidente de Operações e Finanças
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Case Solar
Sistema solar da Bosch aquece água do Edifício Majestic em SP Divulgação Bosch
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Equipamento possibilitará economia de 65% no consumo de energia elétrica O Majestic, edifício de alto padrão localizado na cidade de São Paulo (SP), agora conta com um sistema solar de alta eficiência da Bosch para aquecimento de água. O edifício, da construtora Tarjab, possui 58 apartamentos distribuídos em 14 andares mais cobertura. Foram instalados no Majestic 48 coletores solares SKN 3.0, com classificação A do Inmetro. O sistema tem capacidade para aquecer mais de 7.000 litros de água por dia elevando a temperatura ambiente da água em até de 40°C. Desenvolvidos com tecnologia alemã, os coletores solares Bosch SKN 3.0 apresentam componentes de alta qualidade e que possibilitam máxima durabilidade e eficiência no aproveitamento de energia. Fabricados com estrutura em fibra de vidro e vidro solar estruturado sem adição de ferro, os coletores Bosch são robustos, especialmente construídos para resistir à corrosão e às mais severas condições climáticas. Além de todas as suas vantagens estruturais, os coletores solares Bosch apresentam design elegante e moderno. Seu formato permite total adaptação à superfície, integrando-se com harmonia à arquitetura da construção. Como sistema de apoio, na falta da energia solar, o edifício ainda conta com 4 aquecedores instantâneos eletrônicos a gás, modelo Therm 8000S. Esses aquecedores têm tecnologia de condensação, potência efetiva total de 172.000 kcal/hora, vazão de 8.600 litros/hora e rendimento de 91%.
Segundo o engenheiro Ailton Silva, da Divisão Termotecnologia da Robert Bosch, o sistema de aquecimento solar do Majestic proporcionará uma economia de aproximadamente 65% em relação aos sistemas elétricos convencionais e 40% em relação aos sistemas a gás convencionais. A redução anual bruta esperada de gases que causam o efeito estufa será de 22 toneladas.
Robert Bosch Ltda. Associada ao DASOL/ABRAVA desde 24/03/2011 www.bosch.com.br/termotecnologia
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Case Solar
Posto de gasolina adota energia solar para aquecer água de vestiário Pro-Sol
Sistema da Pro-Sol garante economia de 74.000 kWh de energia elétrica em Feira de Santana (BA)
www.prosolsolar.com.br/
Um extenso trabalho de desenvolvimento de materiais e fornecedores seguido de milhares de horas de testes em laboratório foi realizado por quase dois anos para se chegar ao produto ideal. Para que o projeto pudesse suportar as condições de pressão e temperatura, foi adotada a forma de fixação comumente utilizada nos coletores solares de piscina. Esses componentes são construídos em material polimérico e trabalham normalmente expostos ao ambiente. No projeto com o “7 Mares” a serpentina está dentro de uma caixa metálica isolada termicamente, o que torna o regime de trabalho bem mais rigoroso, especialmente por se tratar de material plástico exposto a temperaturas de até 130°C. A limitação de pressão e temperatura foi equacionada com dispositivos hidráulicos e eletrônicos também utilizados para instalações de aquecimento de água sanitária com coletores de serpentina metálica. “Porém, com menores tolerâncias de variação de valores e com maior redundância, minimizando assim as chances de colapso em caso de falha de algum componente de proteção”, acrescenta o engenheiro.
Divulgação Pro-Sol
Os caminhoneiros e viajantes que param no posto de combustíveis São Gonçalo, no km 531,1 da BR 324, em Feira de Santana (BA), tomam banho aquecido com energia solar. O sistema de aquecimento solar, desenvolvido pela Pro-Sol com apoio técnico da Runa Studio Engenharia, foi a solução adotada pelos proprietários do posto para reduzir os gastos com energia elétrica e poder atender a demanda de 200 banhos diários. Inaugurado em março de 2012, o sistema é equipado com coletores solares modelo “7 Mares” de 2 m², dois reservatórios de 5.000 litros cada e um aquecedor auxiliar elétrico de 200 litros e 36 kW. O sistema aquece 10.000 litros diários de água com temperaturas entre 42 e 44°C. A participação da energia solar no aquecimento da água é de 80,9%, garantindo uma economia de 74.000 kWh de energia elétrica por ano e uma redução de 39.700 kg/ano em emissões de CO2. Mas o grande desafio para a Pro-Sol e a Runa foi prolongar a vida útil dos coletores. Para aumentar a vida útil dos equipamentos por até 10 anos, a Pro-Sol e a Runa adotaram um coletor solar com serpentina em material polimérico, capaz de diminuir a ocorrência de incrustações causadas pelo alto teor de sais contidos na água de uso. “O maior desafio foi usar esse tipo de tecnologia trabalhando com pressões de 2 bar e temperaturas de até 130°C dentro dos coletores. Os coletores de serpentina polimérica geralmente operam sob condições máximas de 0,1 bar a 4 bar, mas sob temperaturas de no máximo 95°C e picos de 110°C”, explica Breno Augusto Ferreira Silva, engenheiro da Runa.
Associada ao DASOL/ABRAVA desde: 30/01/2010
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Notícias do Dasol
Eletrobras Procel lança livro sobre energia solar Download disponível no portal da empresa “Energia Solar para aquecimento de água no Brasil Contribuições da Eletrobras Procel e parceiros” é o título do livro lançado dia 5 de junho pelo Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (Procel), da Eletrobras. A publicação reúne os principais estudos nacionais sobre energia solar realizados nos últimos 15 anos pela Eletrobras, universidades e institutos brasileiros. O livro também apresenta o cenário mundial dessa tecnologia e os diferentes benefícios que ela oferece. Os resultados desses estudos serviram de subsídio para a elaboração de políticas públicas, como o Plano Nacional do Ministério do Meio Ambiente e o Plano Estratégico Solar, que tem como meta alcançar 15 milhões de m2 de sistemas de aquecimento solar instalados no país até 2015. Esses estudos também subsidiaram as ações do Minha Casa Minha Vida, que prevê a instalação de paineis solares nas residências do programa, e a Rede Eletrobras Procel Solar, responsável por disseminar programas de capacitação na área. O livro ainda conta como é realizado o controle de qualidade e de eficiência energética dos equipamentos, por meio do Selo Procel Eletrobras e da Etiqueta Nacional de Conservação de Energia Elétrica. A edição teve o apoio da Cooperação Alemã para o Desenvolvimento Sustentável (GIZ). A obra traz um breve histórico do mercado de sistemas de aquecimento solar (SAS) no Brasil, iniciado em 1970, e um panorama mundial e nacional dessa tecnologia, com
informações da Associação Brasileira de Refrigeração, Ar Condicionado, Ventilação e Aquecimento (ABRAVA) e da Pesquisa de Posse de Equipamentos e Hábitos de Uso. O presidente da ABRAVA, Samoel Vieira de Souza, é um dos colaboradores do capítulo 1. “Para a ABRAVA, que em 2012 completa 50 anos, colaborar e participar dessa obra é motivo de orgulho, tendo em vista as ações desenvolvidas em várias áreas para consolidar a prática da eficiência energética e preservação do meio ambiente junto ao usuário final, ao setor energético, ao governo e à sociedade de maneira geral”, observa Samoel Vieira. “Esse lançamento, que reúne a história e as conquistas do setor, é uma importante contribuição para disseminar a tecnologia da energia solar e a pesquisa científica brasileira nessa área”, acrescenta Marcelo Mesquita, gestor do DASOL. O livro está disponível na íntegra para download para os internautas cadastrados no portal da Eletrobras (http://www.eletrobras.com).
Com informações da Eletrobras
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Notícias do Dasol
Curso de projeto tem parceria internacional
Alunos do curso de Projetista de Sistema de Aquecimento Solar para Pequeno Porte, realizado em maio
Mais de 390 profissionais foram capacitados pelo DASOL ”O objetivo dessa parceria foi promover maior divulgação nos últimos três anos, dos quais 165 em 2010 e 157 em 2011. dos sistemas de energia solar no Brasil, um país com grande Até o início de junho o DASOL promoveu cinco cursos de potencial no setor solar”, observou Andreas Wolf, da Polysun. capacitação, com a participação de cerca de 70 alunos. Ele acrescenta que o Brasil apresenta condições climáticas A Polysun, líder mundial na simulação de sistemas de mais favoráveis que os principais mercados atuais de energia energias renováveis renovável, como AleInscrições abertas (solar térmica, fotomanha e Áustria. voltaica e geotérmica), Esta é mais uma raData Cursos do DASOL foi parceira do DASOL zão, lembra Wolf, para 28 e 29 de Junho Módulo II - Projetista de SAS, Pequeno Porte no Curso Internacioaumentar a difusão das nal de Projeto de SAS, energias renováveis 26 e 27 de Julho Módulo III - Projetista de SAS, Médio e Grande Porte ministrado em abril. no Brasil, fortalecendo 30 e 31 de Agosto Módulo III - Projetista de SAS, Médio e Grande Porte O curso utilizou o sofassim a indústria na27 e 28 de Setembro Módulo IV - Projetista de SAS, Piscina tware Polysun, desencional e preservando volvido pelo Institut o meio ambiente e os 25 e 26 de Outubro Módulo IV - Projetista de SAS, Piscina für Solartechnik SPF recursos naturais para 29 e 30 de Novembro Módulo I - Analista de SAS de Rapperswil (Suíça). as gerações futuras.
Aula prática no Senai Nos dias 28 e 29 de maio foi realizado o curso de Projetista de Sistema de Aquecimento Solar para Pequeno Porte. O curso, ministrado pelo engenheiro Luciano Torres, ofereceu conteúdo prático e teórico a 14 alunos, entre técnicos, engenheiros, arquitetos e profissionais da área. Na aula do dia 29, realizada na escola Senai Orlando Laviero Ferraiuolo, em São Paulo, os alunos acompanharam detalhes sobre projeto, instalação, montagem, soldagem e infraestrutura. “O principal objetivo dos cursos é multiplicar o número de profissionais que atuam em vendas, projeto, instalação e manutenção”, observa Luciano.
Ar Condicionado É crescente o interesse dos alunos pelo curso de Ar Condicionado Solar, que o DASOL ofereceu em maio. “O ar condicionado solar térmico representa uma importante opção de redução de consumo de energia em instalações de ar condicionado, e também propicia uma excelente oportunidade para o setor solar térmico no Brasil”, observou o monitor do curso, o engenheiro Lúcio Mesquita, da Thermosol Consulting. “A capacitação técnica do setor será imprescindível se quisermos avançar em direção a novas aplicações, e acredito que os cursos representam um passo importante nesse sentido”, acrescentou o engenheiro.
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Notícias do Dasol
Brasil é o sexto no ranking mundial do aquecimento solar Dados fazem parte do relatório sobre tecnologia solar divulgado pela IEA
A capacidade solar instalada no Brasil cresceu 21,1% em 2010, conforme os dados do relatório Solar Heat Worldwide 2012, divulgado em maio pela Agência Internacional de Energia (IEA, na sigla em inglês). O país ocupa a sexta posição em capacidade solar, com 4.278 MWth (Megawatts térmicos), porém bastante distante da China, primeira no ranking da IEA com 117.600 MWth. Em 2010, o Brasil atingiu a marca de 6,11 milhões de m2 de coletores solares em operação, conforme o critério adotado pela IEA de 25 anos de vida útil dos sistemas de aquecimento solar de água. Sem o critério dos 25 anos, a área instalada no Brasil soma 6,24 milhões de m2, de acordo com a base histórica desde 1982. O relatório apontou ainda que o país é o terceiro em capacidade instalada de coletores abertos. Em 2010, a capacidade solar instalada total em todo o mundo chegou a 42,2 GW, o que corresponde a 60,2 milhões m2 de coletores solares e a um crescimento de 13,9% quando comparado ao ano de 2009. Os principais mercados foram a China e Europa, respectivamente, que juntas somam 94,7% de toda instalação de novos coletores feita no ano. O relatório da IEA analisou 55 países onde vivem um total de 4,2 bilhões de pessoas (61% da população mundial). A capacidade solar desses países representa mais de 90%
do mercado térmico solar. Segundo o relatório, a capacidade acumulada em operação se apresenta distribuída em: coletores planos fechados (31,7%), coletores de tubos a vácuo (56,6%), coletores planos abertos (11,0%) e coletores de ar (com apenas 0,7%). Os dados do Brasil foram fornecidos à IEA pelo DASOL Departamento Nacional de Aquecimento Solar da ABRAVA.
Distribuição da capacidade total instalada em operação por tipo de coletor em 2010
Coletor de tubo evacuado – 56,6%
Coletor de aquecimento de ar – 0,7%
Coletor de aquecimento de água aberto – 11,0%
Coletor de aquecimento de água fechado plano – 31,7%
Notícias do Dasol
China e Europa concentram 78,5% da capacidade total em funcionamento em 2010. Os 21,5% restantes estão divididos entre os demais países citados no relatório.
China Europa 18,4%
Europa Estados Unidos /Canadá Ásia (exceto China)
Outros 21,5%
América Latina
China 60,1%
Austrália Oriente Médio e Norteda África África Subsaariana África Subsaariana: Ásia: América Latina: Europa: Oriente Médio e África do Norte:
Namíbia, África do Sul, Zimbabwe Índia, Japão,Coreia do Sul, Taiwan, Tailândia Brasil, Chile, México Albânia, EU27, Noruega, Suíça, Turquia Israel, Jordânia, Marrocos, Tunísia
De acordo com a distribuição de coletores fechado e aberto no final de 2010, a China ocupa a primeira posição, seguida pelos Estados Unidos. O Brasil ocupa o 6º lugar(*), com 4.278 MWth (Megawatts térmicos), como mostra o gráfico a seguir, que considera os equipamentos em operação nos últimos 25 anos.
Capacidade em operação [MWth/ano] FPC – Coletor plano fechado ETC – Coletor de tubo evacuado Unglazed – Coletor aberto
China
USA
Alemanha Turquia Austrália
Brasil
Japão
Austria
Israel
Grécia
(*) Obs.: De acordo com a pesquisa do DASOL, em 2011 o Brasil atingiu 7,3 milhões de m² em toda a sua base histórica, o que equivale a 5,11 MWth.
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Noruega
Portugal
Chipre
Jordânia
Nova Zelândia
Hungria
Finlândia
Dinamarca
Israel
Itália
Bélgica
França
Espanha
Suécia
República Checa
Suíça
Países Baixos
Áustria
Alemanha
Canadá
México
África do Sul
Brasil
Austrália
USA
China Turquia Alemanha Japão Brasil Israel Grécia Índia Áustria Austrália Itália USA Espanha França Taiwan Coreia do Sul Jordânia Chipre México Suíça Portugal Polônia Reino Unido Dinamarca Tunísia Países Baixos África do Sul Líbano Marrocos Bélgica República Checa Suécia Eslovênia Nova Zelandia Irlanda Hungria Eslováquia Barbados Romênia Tailândia Albânia Canadá Bulgária Malta Finlândia Luxemburgo Chile Macedônia Namíbia Zimbabwe Noruega Uruguai Latvia Lituânia Estônia
10 Notícias do Dasol
Capacidade total de coletores fechados em operação Capacidade [MWth]
Entretanto, quanto à capacidade apenas dos coletores fechados, as posições se alteram e o Brasil assume a quinta colocação.
Capacidade total de coletores abertos em operação até o final de 2010
Capacidade [MWth]
(nota: eixo y em escala logarítmica)
Quanto à capacidade total de coletores abertos em operação, o Brasil ocupa a terceira posição no ranking, perdendo apenas para os Estados Unidos e Austrália.
Entrevista
Douglas Messina, pesquisador do IPT
“Vai ficar mais difícil ter produto de fundo de quintal no mercado” A certificação compulsória de qualidade será benéfica para a indústria do aquecimento solar. “As regras de qualidade são para todos e serão verificadas”, salienta Douglas Messina, pesquisador do Laboratório de Instalações Prediais e Saneamento do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT). Nesta entrevista exclusiva à SOL BRASIL, Messina também fala sobre o novo simulador, que deverá entrar em operação no segundo semestre e ampliar a prestação de serviços e pesquisas do IPT sobre energia solar. SOL BRASIL - Quando o IPT iniciou pesquisas relacionadas à energia solar térmica? Quais foram as principais contribuições do laboratório nesta área? Douglas Messina: Os primeiros trabalhos envolvendo energia solar térmica foram realizados no final da década de 80. Nesta época, o assunto foi explorado a título de pesquisa e foi criada uma infraestrutura laboratorial, financiada pelo Governo do Estado, para ensaios outdoor em placas coletoras. Após dois anos, o laboratório foi desativado por falta de demanda. Em 2002 o laboratório foi reativado por causa do Programa Brasileiro de Etiquetagem - PBE, passando a ser acreditado pelo Inmetro em 2008 para ensaios em sistemas acoplados de aquecimento de água solar.
também está prevista a entrada em operação do simulador solar para ensaios de desempenho em placas coletoras. Quais os destaques/avanços identificados a partir dos ensaios realizados nos reservatórios térmicos nos últimos anos? A melhoria de qualidade dos produtos em caráter geral, onde podemos destacar os requisitos de segurança elétrica. Com a definição destes requisitos, os fabricantes conseguiram estabelecer um padrão construtivo, otimizando a produção e tornando a indústria competitiva no exterior, pois estes requisitos seguem normas internacionais.
Como o IPT avalia a nova regulamentação que está sendo proposta para o setor de aquecimento solar? Um passo importante para a Quais são as atividades e para Douglas Messina: “O IPT não terá dificuldade em indústria no que diz respeito à quais produtos o IPT atua no PBE? aumentar o escopo de acreditação na área de energia qualidade, pois com a compulsoDentro do PBE, o “Laboratório solar, previsto para o início de 2013” riedade, as regras de qualidade de Instalações Prediais e Saneasão para todos e serão verificadas. mento” atua na verificação dos A possibilidade de termos no mercado produtos de baixa requisitos de desempenho e segurança de aquecedores de qualidade, os famosos produtos de fundo de quintal, ficará água elétricos (acumulação e instantâneo), sistemas acopladifícil de acontecer. Cabe ressaltar que tanto a indústria, dos de aquecimento de água solar e reservatórios térmicos. como os laboratórios, terão um dever de casa a ser realizado Estamos ampliando o laboratório para atuar em sistemas de para atendimento à nova regulamentação, mas possível de aquecimento a gás combustível, com previsão de operação ser atingido em função dos prazos estabelecidos. para o segundo semestre de 2012. Para o mês de agosto
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Entrevista
Foto: IPT/Divulgação
Instalado no campus da USP, Instituto realiza pesquisas sobre energia solar térmica desde o final da década de 80
O que muda para o IPT com essa nova regulamentação? Para o IPT, a nova regulamentação não trouxe grandes mudanças, pois toda a infraestrutura já estava preparada para o atendimento às normas internacionais devido a trabalhos executados para o PROGEX, programa de governo de incentivo à exportação. Como temos vários laboratórios acreditados no IPT para atendimentos de programas de certificação, não teremos dificuldades em aumentar o escopo de acreditação na área de energia solar, previsto para o início de 2013. Qual a importância da inserção do Organismo de Certificação de Produto na nova regulamentação do setor de aquecimento solar? Hoje, a maior dificuldade do programa está na fiscalização. Acreditamos que com a entrada das OCP’s melhore a questão dos controles de produção “Acompanhamento da Produção (AcP)” e contribua para a indústria implantar sistemas da qualidade em sua produção.
Como estão os preparativos para instalação do simulador solar para ensaios de coletores no IPT? O IPT está em fase final de ajustes do simulador solar e já estão sendo efetuados ensaios de desempenho que visam à comparação interlaboratorial. A previsão de inauguração é para o final do mês de julho. Qual a importância dessa nova especialidade de ensaios com o simulador solar para o IPT e para a indústria do aquecimento solar? Ampliar a prestação de serviços e pesquisa na área de energia solar que no Brasil tem muito a ser explorada. Dar subsídios para os gestores de políticas públicas no que diz respeito a energias renováveis. O principal segmento de atuação do equipamento será o de construção civil, considerando aplicações residenciais, comerciais e industriais. Em todos esses nichos, o mercado segue tendência de crescimento, com destaque para a indústria onde está sendo utilizado cada vez mais na produção de água quente e de vapor. Em paralelo, o IPT tem um projeto de desenvolvimento de planta piloto para silício grau solar. O simulador também será utilizado nesse projeto.
Instituto mantém 12 centros técnicos e 40 laboratórios O IPT foi fundado em 1899 por Antônio Francisco de Paula Souza com o nome de Gabinete de Resistência de Materiais, então vinculado à Escola Politécnica. Atualmente, o Instituto mantém 12 centros técnicos, um núcleo e 40 laboratórios. Trabalham no IPT cerca de 1.400 profissionais entre pesquisadores, técnicos, pessoal administrativo e estagiários. O instituto está localizado no campus da Universidade de São Paulo, em São Paulo, em uma área de 240 mil m2. Em Franca (SP), mantém o Laboratório de Calçados e Produtos de Proteção. Atualmente, desenvolve o novo Laboratório de Estruturas Leves (LEL), no Parque Tecnológico de São José dos Campos, para trabalhar com materiais compósitos para
diferentes segmentos da indústria, como aeronáutica, automotiva e construção. Desde os anos 70, o IPT é administrado com base na figura jurídica de uma Sociedade Anônima com capital controlado pelo Governo do Estado de São Paulo. Atualmente, cerca de 70% do faturamento do IPT é proveniente de serviços prestados e de projetos de P&D, e o restante provém de subvenção do Governo do Estado. “O papel do Governo mostra que o IPT é estratégico para o desenvolvimento tecnológico, tornando possível a aplicação do conhecimento acadêmico no setor produtivo para viabilizar inovações na indústria”, salienta Messina.
Especial
O futuro da energia solar no Plano Brasil Maior ABRAVA-DASOL defende linhas especiais de crédito para o setor de aquecimento solar de água
Foto: Humberto Pradera
A indústria nacional do aquecimento solar sofre uma concorrência desleal de produtos importados. Tais produtos são comercializados a preços menores que os nacionais devido a fatores como tributação, legislação trabalhista e até qualidade técnica. Apesar do preço, não podem ser comparados em economia, performance e durabilidade aos produtos nacionais: os equipamentos importados não atendem as exigências de qualidade e eficiência energética previstas no Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE), às quais os fabricantes brasileiros aderem voluntariamente. O mais complicado, porém, é que essa concorrência afeta não apenas o mercado e a indústria nacionais, mas também a percepção do consumidor. Para fazer frente a essa situação, a ABRAVA-DASOL tem apresentado junto ao governo várias propostas que visam proteger a indústria brasileira, ampliar o uso da energia solar e valorizar a opção pela qualidade e eficiência energética. Tais propostas já foram apresentadas ao Conselho de Competitividade Setorial de Energias Renováveis do Plano Brasil Maior, política governamental de incentivo e fortalecimento à economia nacional.
Crédito desburocratizado Uma das principais propostas defendidas pela ABRAVADASOL é a concessão de linhas de financiamento para indústria solar, em especial para a indústria de aquecimento de água, cujas matérias-primas (cobre, alumínio, aço e vidro) representam a maior parcela dos custos de produção. O objetivo do financiamento é permitir que o fabricante nacional possa atender ao mercado em melhores condições de capital de giro e minimizar impactos de flutuação de preços de matérias-primas com investimentos antecipados. Além disso, a grande maioria das indústrias do setor é de pequeno e médio porte e não se enquadra em programas de incentivos tradicionais de financiamentos para o aumento da capacidade produtiva. “Elas precisam de uma linha especial de financiamento adequada ao seu porte e com mecanismos desburocratizados de acesso ao crédito”, observa Marcelo Mesquita, gestor do DASOL. “O mercado de energia solar foi fortemente afetado pela desaceleração de seu ritmo de crescimento”, justifica Mesquita. A indústria, que vinha crescendo ao ritmo de 20% ao ano, registrou aumento de apenas 6,5% de produção em 2011. Além disso, o gestor lembra que as características de atendimento de obras (como as obras dos programas habitacionais Minha Casa Minha Vida, CDHU e Cohab´s) exigem das indústrias investimentos antecipados em mais de 150 dias. “O setor necessita, portanto, de forte alavanca financeira”, destaca.
Solenidade de lançamento, em abril, dos Conselhos de Competitividade do Plano Brasil Maior no Palácio do Planalto.
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Especial
As propostas da ABRAVA-DASOL Ampliação do Imposto de Importação Para resguardar a indústria nacional, proteger os empregos e fortalecer o desenvolvimento do mercado interno com produtos de qualidade, a ABRAVA-DASOL está reivindicando o aumento de 20% para 34% do imposto de importação sobre produtos similares até que todos os produtos comercializados no mercado nacional sejam certificados pelo Inmetro. Isenção do PIS-COFINS A ABRAVA-DASOL também propõe o enquadramento dos fabricantes de aquecedores solares de água no REIDI - Regime Especial de Incentivos para o desenvolvimento da infraestrutura, criado pela Lei 11.488/2007. Com o enquadramento, o setor ficaria isento das contribuições PIS-COFINS por também ser uma indústria diretamente relacionada ao desenvolvimento da infraestrutura de energia renovável solar, viabilizando assim o benefício de fluxo de caixa e ampliando a competitividade dos produtos nacionais. Solar Card para o consumidor Outra proposta defendida pela ABRAVA-DASOL é a implantação de “Solar-Card”, a exemplo do Construcard,
permitindo que os consumidores finais tenham acesso a linhas de financiamento com juros super-reduzidos, o que certamente estimularia a ampliação do uso da energia solar térmica de forma específica. Apoio à pesquisa e inovação Para promover a inovação tecnológica e otimizar processos produtivos com ganhos de competitividade e eficiência energética dos produtos nacionais, a ABRAVA-DASOL reivindica também mecanismos de subvenção econômica e/ou financiamento em condições similares aos financiamentos Pró-Clima. O Pró-Clima é uma iniciativa das Nações Unidas para ajudar os países em desenvolvimento a acessar recursos e melhorar a gestão das atividades relacionadas às mudanças climáticas como, por exemplo, os investimentos em energia limpa. Financiamento para a indústria A ABRAVA-DASOL também defende linhas de financiamento especial para que o fabricante nacional possa atender ao mercado em melhores condições de capital de giro e minimizar impactos de flutuação de preços de matérias-primas com investimentos antecipados.
O que é o Plano Brasil Maior O Plano Brasil Maior representa a continuidade da Política de Desenvolvimento Produtivo, lançada pelo governo federal em 2008. As orientações estratégicas do Brasil Maior visam promover a inovação e o desenvolvimento tecnológico, criar e fortalecer competências críticas da economia nacional, aumentar o adensamento produtivo e tecnológico das cadeias de valor. Visam também ampliar os mercados interno e externo das empresas brasileiras, garantir crescimento socialmente inclusivo e ambientalmente sustentável e ampliar os níveis de produtividade e competitividade da indústria brasileira. O Plano Brasil Maior é dividido em cinco blocos de sistemas produtivos e a energia solar está contemplada no Bloco 2 (“Sistemas produtivos intensivos de escala”), no setor de Energias Renováveis.
Para a energia solar, o Plano Brasil Maior prevê: A. A ampliação do mercado consumidor com aperfeiçoamento das regras para geração distribuída e análise de oportunidades da concessão de crédito de longo prazo para aquisição e instalação de equipamentos. B. Adensamento produtivo e tecnológico das cadeias de valor com desenvolvimento dos diferentes elos da cadeia produtiva nacional e suas potenciais sinergias com outras cadeias e estímulo com investimentos em P,D&I para as diversas etapas da cadeia produtiva. C. Criação e fortalecimento de competências críticas e capacitação de mão-de-obra técnica e científica.
Tecnologia
Vidro antirreflexo: eficiência ao máximo
Stephanie Banse, da Sun & Wind Energy 5/2012
Foto: Sun & Wind Energy
Tradução: Paula Miotto de Abreu
Você quer melhorar a eficiência dos seus coletores? O uso de vidros antirreflexo (AR) pode ser uma solução. No SMEThermal 2012 em Berlim, Ulrich Frei demonstrou as possibilidades e os riscos desse tipo de ajuste e analisou as mudanças requeridas na construção, produção e instalação. Aumentar a eficiência do seu coletor em mais de 4%. Essa promessa, feita pelos fornecedores de vidro antirreflexo aos seus clientes, parece uma possibilidade interessante para melhorar o desempenho dos sistemas solares. Mas esse aumento vem com um preço maior e também exige trabalho extra. “Cada empresa precisa decidir por si mesma se o vidro antirreflexo adiciona valor aos seus produtos”, observa Ulrich Frei, CEO do Interfloat Corp., em Liechtenstein, Berlim. Primeiramente um pouco de física: revestimentos antirreflexos melhoram a transmissão no vidro e, assim, aumentam a proporção da radiação útil que incide no absorvedor. Os revestimentos antirreflexos atualmente disponíveis no
mercado são camadas de dióxido de silício nanoporoso que podem ser aplicadas no vidro por meio de várias técnicas. “A nanoestrutura com uma espessura bem inferior a 100 nm (nanômetros) contém, significativamente, mais ar na superfície da camada devido a um elevado número de poros,” explica Frei. “Isto cria um índice gradiente de refração natural.” Os revestimentos antirreflexos são aplicados no vidro por meio de vários processos industriais como a imersão, pulverização, pulverização catódica (sputter) e por método de laminação. No caso de produtos de vidro interfloat, a camada de revestimento antirreflexo – conhecida como Solgel – é aplicada por meio de um processo de revestimento por rolo compressor.
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Tecnologia
Os revestimentos antirreflexo atualmente disponíveis no mercado são de camadas de dióxido de silício nanoporoso. A proporção dos poros aumenta significativamente para a superfície da camada. Isto cria um gradiente natural de índice de refração.
5% de aumento em transmissão Em termos de porcentagem, o revestimento segue o efeito teórico: enquanto a transmissão de revestimento no vidro solar é 92% maximizada, o revestimento unilateral antirreflexo aumenta em até 3% a transmissão, chegando a 95%. O vidro antirreflexo com revestimento bilateral fornece 6% a mais, resultando no total de 98% na transmissão.
Enquanto a transmissão de vidro não revestido solar é de no máximo 92%, o revestimento unilateral com antirreflexo aumenta em até 3%, com uma transmissão de 95%. O vidro antirreflexo com revestimento de dupla face proporciona uma transmissão com 6% extra e alcança um total de 98%.
Na prática, esse nível não é completamente atingido. O resultado típico é que a transmissão aumenta cerca de 5% no vidro com revestimento bilateral, de espessura de 3,2 ou 4 mm. O custo desse revestimento para áreas superiores a 5.000 m² fica entre 4 e 6 euros/m², sendo que o unilateral custa praticamente a metade disso. Mas e quanto à melhoria atual do desempenho? Em sua apresentação, Frei descreveu uma simulação do sistema solar convencional com revestimento bilateral para várias configurações. As condições climáticas na simulação são as do centro da Suíça. De acordo com ele, o uso do vidro antirreflexo reduz a quantidade de energia requerida para aquecer a água - por exemplo, com 2 coletores de 2,4 m², redução de 15 kWh/m² anualmente, enquanto no sistema com 3 coletores, a redução é de 7,8 kWh/m² por ano. O aquecimento adicional exige sistemas combinados calculados para configurações com 4 e 8 coletores. No caso de sistemas menores, a diferença entre as variantes da superfície não revestida e revestida foi de 15,5 kWh/m² por ano, enquanto que o sistema maior ganha por
m² uma energia anual de 8,9 kWh/m², a metade aproximadamente. “O rendimento adicional do vidro antirreflexo na aplicação concreta apenas pode ser estimado por um simulador de cálculos que leva em consideração o clima, a configuração do sistema e a energia exigida”, explicou Frei. “De um modo geral, há pequena vantagem para revestimento antirreflexo em sistemas com uma alta fração solar, ou com elevado superávit de temperatura no verão.” Mas o revestimento antirreflexo pode ter um efeito significativo para sistemas com baixo superávit de temperatura no verão, como o sistema de água quente para uso doméstico com uma fração solar inferior a 40%. O revestimento antirreflexo prova ainda mais sua utilidade quando altas temperaturas são simultaneamente exigidas, por exemplo, para a refrigeração solar e para o aquecimento de processo.
Modificações na manufatura e no design Então, o que faz um fabricante decidir quando usar o vidro antirreflexo? Primeiro de tudo, o design do coletor e os materiais utilizados devem ser adequados para o revestimento antirreflexo. A desgaseificação do isolamento ou a selagem dos materiais devem ser evitadas, sendo que temperatura de estagnação pode, eventualmente, ter de ser redefinida. “É essencial considerar a carga térmica na temperatura de estagnação”, ressaltou Frei. “Todos os materiais devem ter uma estabilidade de longa duração na temperatura máxima, também.” A linha de produção também precisa ser orientada para o revestimento antirreflexo. Isto significa que todo equipamento de manipulação, incluindo as ventosas ou as correias de transporte, precisam estar livres de sujeira e aderências. Isto também é vital para evitar digitais. “Se as pessoas forem suficientemente cuidadosas, o vidro com revestimento antirreflexo pode ser processado independentemente do nível de automação do processo de fabricação”, explica Frei. “Não há processo ideal, há simplesmente opções ade quadas e inadequadas. Em qualquer caso, eu recomendo que, antes da instalação, o vidro seja lavado com água desionizada na temperatura por volta de 50 ºC”, acrescenta. “O contato direto entre o vidro e os elastômeros, tal como EPDM ou borracha de silicone, deve ser evitado. O uso de algodão para cobrir as ventosas é um dos métodos recomendados. De modo geral, cada passo do processo de fabricação precisa ser checado em termos de possíveis influências no revestimento”, lembra Frei. Uma crítica frequente sobre os vidros antirreflexos é a sensibilidade às impressões digitais. É importante que isso seja evitado durante a produção e a instalação. “As impressões digitais contaminam com gordura a superfície do antirreflexo”, explica Frei. “Essas influências podem ser prevenidas apenas se o toque humano for evitado – por isso é essencial o uso de luvas.”
Tecnologia Efeito do vidro antirreflexo no desempenho do sistema Requisito de Calor Residual [kWh/ano]
Fração Solar Sem AR
Com AR
Sem AR
Com AR
Economia gerada pelo AR [kWh/m²ano]
Água quente, 2 coletores
61,20%
63,20%
1.630
1.557
15
Água quente, 3 coletores
72,90%
74,40%
1.188
1.131
7,8
Água quente + Aquecimento, 4 coletores
23,70%
24,70%
13.248
13.097
15,5
Água quente + Aquecimento, 8 coletores
34,70%
35,90%
11.633
11.459
8,9
Configuração do Sistema
A fração solar gerada com o vidro antirreflexo aumenta entre 2% e 4% para os sistemas solares de água quente e sistemas combinados, dependendo da configuração. Isto reduz a necessidade de calor residual que precisa ser usado no aquecimento convencional. Parâmetros: clima: centro da Suíça; orientação do coletor: sul; água fria: 10 °C; água quente: 50 °C.
Os resíduos de gordura alteram a aparência visual da superfície. Uma vez que a superfície dos revestimentos antirreflexos geralmente inclui nanoporos, a contaminação é de difícil remoção quando ela já estiver no vidro. Entretanto, uma vez que os coletores estejam instalados, a radiação solar causa a decomposição do óleo gradativamente e a mancha desaparece sozinha. Outra questão crítica é a necessidade de executar um novo teste no coletor quando ele for convertido para o vidro antirreflexo, acompanhado de mais custos. “Basicamente, o teste precisa ser repetido quase que em sua totalidade, porque os resultados da maioria dos testes individuais são alterados pelo uso do vidro antirreflexo”, explica o Dr. Andreas Bohren, do Instituto de Tecnologia Solar SPF de Rappersil, Suíça. “Claro que os custos dependem da estrutura aplicada no teste de laboratório. Mas os custos de todos os testes individuais – junto com a taxa administrativa – serão, na maioria das vezes, praticamente iguais aos custos de um novo teste completo. A nova certificação também é exigida pelo Solar Keymark – sem a possibilidade de economia de custos”, lembra Bohren.
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Experiência limitada com desempenho em longo prazo Atualmente, apenas uma experiência limitada foi adquirida com o desempenho de longo prazo dos revestimentos antirreflexos. “Até agora, nós temos poucos dados sobre o uso das camadas antirrefletoras depois de 10 ou mais anos de operação”, explica Frei. “Mas os testes de envelhecimento acelerado no nosso próprio revestimento mostram que o vidro revestido tende a ser mais estável do que os não revestidos. Entretanto, a princípio é preciso estabelecer o desempenho em longo prazo de cada produto numa base individual.” Apesar desses obstáculos, o vidro antirreflexo já começou a ser incorporado na produção do coletor. Frei resume a situação: “No momento, algumas fábricas já oferecem mode los de coletores com a adição do revestimento antirreflexo em seus coletores que não são revestidos. São poucas as fábricas que produzem apenas coletores com revestimento antirreflexo. O market share total no centro da Europa ainda é, certamente, abaixo de 10%.”
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Mundo Verde
Aquecimento solar em nível avançado
Da Sun & Wind Energy Tradução: Paula Miotto de Abreu, do DASOL
Sabemos muito bem como produzir sistemas de aquecimento solar. A próxima pergunta é como incorporar esses sistemas aos processos industriais. Em fevereiro deste ano, uma plataforma internacional foi estabelecida novamente por todos os envolvidos no processo de aquecimento solar. Essa plataforma é conhecida por Processo de Aquecimento Solar para Produção Industrial e Aplicações Avançadas, contemplada na ação da Agência Internacional de Energia – Programa Solar de Aquecimento e Refrigeração - IEA-SHC “task number 49” (http://iea-shc. org/task49/). Como com todas as “IEA tasks”, o foco é a junção de vários projetos de pesquisas. Não há recursos para financiar todos os projetos atuais e, por isso, eles precisam se juntar a outros programas. Nos dias 8 e 9 de março de 2012, pesquisadores, enge nheiros de inspeção, engenheiros de processos, planejadores e conselheiros de energia industrial se encontraram em uma inauguração em Friburgo (Alemanha). O último projeto da IEA no processo de aquecimento solar, “Aquecimento Solar para Processos Industriais”, terminou em 2007 e muita coisa aconteceu nesse meio tempo. Atualmente, a questão que se coloca não é simplesmente se o aquecimento solar pode suprir as necessidades de ener gia, mas também como integrar o aquecimento solar aos processos. Este é o significado do termo “Aplicações Avançadas” no nome do projeto, que também está contemplado na “Subtask B”. Não há falta de especialização. A agente operacional de Subtask, Bettina Muster-Slawitsch, que agora trabalha no Centro de Pesquisa Solar Austríaco AEE Intec, passou
Subtarefa A - Processo de desenvolvimento de coletores e processo de testes coletores Subtarefa B - Integração e intensificação dos processos produtivos com a inserção do aquecimento solar Subtarefa C - Diretrizes de design, estudos de casos e divulgação
cinco anos no Joanneum Research trabalhando na questão da economia de recursos na produção. O agente de operação Christoph Brunner também trabalhou nessa área no Joanneum Research por 10 anos e atualmente é o gerente do Departamento de Tecnologia Sustentável. Uma das competências essenciais dos dois especialistas é o processo de otimização das aplicações da energia através do que é chamado de “análise apertada”. Um novo aspecto dos projetos do “IEA-SHC task 49” é que eles focam não apenas os processos onde o aquecimento solar pode ser facilmente integrado. Eles também pretendem aperfeiçoar os processos para torná-los mais eficientes e capazes de ter o aquecimento solar integrado. Em outras palavras, esse é o processo de aquecimento de nível avançado. A “Subtask A” trabalha no desenvolvimento dos novos processos de coletores de aquecimento – especialmente aqueles que geram altas temperaturas. Na “Subtask C”, pesquisadores reúnem todos os materiais que possam possibilitar, de maneira mais fácil, que os planos dos enge nheiros comecem no processo de aquecimento: estudo de
Mundo Verde casos, diretrizes de projetos e ferramentas de simulação. O termo “padronização” é muito mais usado nesse contexto, desde que o plano de custos apresente retorno e cobertura dos investimentos com pay-back.
Cerveja solar, a aplicação básica O aquecimento solar é usado, especialmente, para muitos processos em cervejarias. Aqui, não apenas por ser responsável por três quartos da demanda de energia, mas principalmente devido ao fato de as temperaturas necessárias serem relativamente baixas. Novamente, um projeto em cervejarias faz parte do programa Task-49. No dia 1 de fevereiro, o projeto da União Europeia Cerveja Solar foi lançado. O coordenador é Christoph Brunner of AEE Intec da Áustria. Enquanto os projetos-pilotos anteriores envolviam cervejarias de pequeno e médio porte, o Cerveja Solar tem grandes cervejarias solares em sua agenda. Como parte do programa de sustentabilidade, até 2020 a Heineken planeja reduzir sua emissão de carbono em 40% comparado com 2008. O projeto Cerveja Solar irá equipar as cervejarias da Áustria e de Valença (Espanha) e uma casa de malte de Via Longa (Portugal) com a instalação de coletores gigantes. A União Europeia está contribuindo com 2,6 milhões de euros do orçamento total do projeto de 4,6 milhões de euros. Gea Brewery Systems da Alemanha, uma companhia do grupo Gea, a mais conhecida fornecedora de equipamentos para cervejarias em todo o mundo, está envolvida no projeto com a marca Sunmark, uma empresa solar dinamarquesa. Seguindo a “Subtask B”, um túnel de trituração da Áustria e um túnel de pasteurização na Espanha estão sendo adaptados para temperaturas menores. No dia 1 de abril, um projeto de nome “InSun” foi iniciado, coordenado por Dirk Pietruschka da Stuttgart University de Ciências Aplicadas. Nesse projeto, três sistemas de demonstração são estabelecidos para usar vários tipos de coletores a fim de produzir variadas temperaturas. O provedor de sistema solar austríaco Solid fornecerá temperaturas de 95 ºC para a Berger, fabricante de carne e salsicha, também da Áustria, usando coletores de placa plana. Ao fazê-lo, irá pré-aquecer a água para a produção de vapor.
O produtor espanhol de leite em pó Lácteas Corbreros quer produzir vapor a partir de coletores parabólicos da fábrica alemã Soleras. Para isto, o óleo térmico será aquecido no receptor. O princípio assemelha-se a uma grande usina parabólica do vale da Espanha, embora ele seja usado apenas para temperaturas de 200 ºC. O vapor é gerado por meio de um permutador de calor. Na realidade, os coletores da fabricante italiana Soltigua’s Fresnel já geravam vapor a 180 ºC diretamente do absorvedor para secagem de tijolos no Laterizi Gambettola. Como parte do projeto InSun, companhias e pesquisadores pretendem demonstrar que os coletores diferentes fornecem, de maneira segura, calor mesmo em altas tempe raturas e grande capacidade de energia, a partir de 1 MW. Uma questão vital é como o aquecimento solar pode ser mais bem integrado. “Aqui é ainda onde estão as grandes incertezas em termos de custos e, ao mesmo tempo, onde estão as principais questões para as empresas sobre o processo de produção estável”, disse Pietruschka.
Áustria no topo dos projetos de pesquisa nacional Os austríacos são difíceis de listar quando o assunto é processo de aquecimento. No momento, a Agência de Clima e Energia Austríaca está promovendo não só investimentos em sistemas solares em grande escala, mas também em dois projetos de pesquisa nacionais. A AEE Intec está trabalhando há um ano no projeto Comidas Solares. Os pesquisadores do projeto vêm coletando dados em 10 negócios diferentes – na produção de barras de cereais, nas fábricas de leite e nas plantas industriais de garrafas de bebidas. Com base no programa Verde Breweries, eles querem desenvolver um programa de software que ajude as indústrias de alimentos a analisar seus processos por completo, otimizando a questão de energia e, finalmente, integrando as energias renováveis. Diretrizes também serão emitidas no final do projeto, em março de 2013. O novo “player” no processo de aquecimento solar é a Vienna University de Ciências Aplicadas, que lançou o projeto BIOconSOLAR. O projeto visa operar um coletor concentrado em conjunto com a planta de cogeração de biomassa.
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