O Sistema de Gestão de Energia (EMS)

Pretende aquecer um edifício com a ajuda exclusiva da energia solar e sem a combustão directa de petróleo ou gás? Não há problema: já não é necessário construir uma estrutura dispendiosa ou com poupança energética; o cumprimento dos regulamentos de isolamento térmico em vigor é suficiente. Os colectores solares são integrados esteticamente no edifício permitindo um bom efeito visual e sustentabilidade económica. Importante: A superfície dos colectores aproveita também a radiação difusa e fornece, devido a operar todo o ano, a maior parte da energia necessária. Os colectores acumulam prioritariamente energia no acumulador combinado. Contudo, de modo a acumular a maior quantidade possível de energia solar produzida e utilizá-la mais tarde para o aquecimento, é utilizada a placa mãe de betão e o solo por baixo do edifício na estação “quente”, para aproveitar a energia solar excedente. A energia necessária para o aquecimento e a produção de água quente sanitária é assegurada através de uma bomba de calor, quando necessário. Esta é alimentada pela energia térmica proveniente do colector e/ou pela energia solar excedente acumulada na placa mãe de betão. Nas alturas sem produção solar, a bomba de calor utiliza esta energia acumulada como fonte.

Para uma utilização optimizada da energia solar gerada para o aquecimento do edifício, são necessárias superfícies radiantes de baixa temperatura, como paredes ou piso. As temperaturas necessárias para tal são produzidas através do sistema durante todo o ano.  O conceito do EMS possibilita a utilização máxima da energia solar para o aquecimento do edifício, e um funcionamento rentável e altamente  eficaz da bomba de calor, com custos operacionais mínimos. Além da independência relativamente à evolução dos preços do petróleo e do gás, o aquecimento de baixa temperatura de grandes áreas oferece conforto e bem-estar. A energia solar é acumulada por níveis no EMS com sequência prioritária e fornecida aos consumidores. A unidade hidráulica e de controlo especialmente desenvolvida pela IMMOSOLAR, fornece sempre à bomba de calor a temperatura da fonte optimizada, a partir dos colectores solares e/ou do acumulador geotérmico. Devido à temperatura fornecida ser constante (18° C) e a um pequeno aumento da temperatura para aquecimento, a bomba de calor atinge um coeficiente de desempenho extremamente elevado (superior a 6). Em comparação com outros conceitos que combinam a energia térmica solar e a energia geotérmica, neste caso a energia solar é fornecida directamente à bomba de calor e não é utilizado apenas um acumulador solar como interface. No sistema da IMMOSOLAR, a energia solar acumulada sob a placa mãe de betão é utilizada com uma capacidade de armazenamento mais elevada. A bomba de calor da IMMOSOLAR funciona directamente com energia solar! As temperaturas médias e baixas dos colectores são aproveitadas ao máximo neste sistema: para a activação de componentes, como fonte da bomba de calor e como acumulador a longo prazo (acumulador geotérmico). A superfície dos colectores está orientada a sul, no telhado do edifício e pode substituir parcialmente a cobertura do telhado (para instalações integradas no telhado). De modo a evitar condensação de água devido a temperaturas baixas no retorno aos colectores, quando a bomba de calor está em funcionamento, foi desenvolvida uma ventilação optimizada para os colectores.

De modo a ter permanentemente energia necessária para o aquecimento e água sanitária, é instalado um acumulador de energia combinado. Nesta unidade, a energia gerada pelos colectores é acumulada directamente. Se a energia solar directa não for suficiente, a energia necessária é gerada pela bomba de calor. De modo a reduzir os arranques da bomba de calor e assegurar um funcionamento optimizado, a energia excedente é armazenada no acumulador de reserva de acordo com o princípio patenteado do Router IMMOSOLAR e fornecido mais tarde ao edifício, optimizando as necessidades e a energia. - TABS (opcional) Além disso, a capacidade de armazenamento da massa do edifício é utilizada. Para tal, é colocado um sistema de matrizes de tubos no pavimento. Este é fornecido com a energia excedente dos colectores. O sistema de componentes termoactivos (TABS) é aquecido até uma temperatura entre 22° a 25° C e, como tal, o corpo estrutural desenvolve inércia contra flutuações de temperatura provenientes do exterior, formando uma área de aquecimento radiante adicional para os espaços interiores. Este forma um acumulador optimizado, dado que a energia solar é acumulada sem perdas, nomeadamente no edifício, ao qual pertence.  O TABS também é adequado para a arrefecimento activa e passiva de edifícios.

Acumulador geotérmico

O acumulador geotérmico é composto pela placa mãe de betão e o solo utilizado como massa de acumulação sob o edifício. Neste acumulador é armazenada a energia que não pode ser fornecida ao acumulador de reserva.  Na estação “quente”, o acumulador geotérmico pode ser aquecido até 35 Cº. Esta energia armazenada é retirada pelo sistema e, por exemplo, fornecida à bomba de calor para o aquecimento e produção de água quente sanitária como fonte. O acumulador geotérmico serve, desse modo, para o armazenamento intermediário de energia excedente e alimenta a bomba de calor com calor do solo em alturas com produção solar insuficiente.

Bomba de calor

Para o aquecimento e produção de água quente sanitária de um edifício durante todo o ano, a energia produzida pelos colectores solares não é suficiente. Esta necessidade de energia adicional é assegurada através de uma bomba de calor. A bomba de calor é integrada no sistema global de forma eficiente. Ao utilizar os colectores também como fonte, é aproveitada a baixa radiação solar e aumenta-a para o nível de temperatura necessário. Através da integração solar, a bomba de calor fornece aproximadamente mais 40 % de calor do que em funcionamento convencional. Trata-se de uma bomba de calor optimizada que também pode processar temperaturas elevadas da fonte. Quando em modo de arrefecimento, a energia produzida durante o funcionamento da bomba de calor é intermediariamente armazenada no acumulador de arrefecimento. Mediante a necessidade, através do controlo da temperatura do espaço, esta é fornecida ao sistema de piso e/ou paredes radiantes.