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🥇 Matéria de Capa da Edição 221 da Revista Potência

Apenas 5% das residências têm aquecedores solares instalados, o que indica a existência de um mercado com potencial gigantesco de crescimento.

O Brasil tem um dos melhores níveis de irradiação solar no mundo. Apesar dessa condição, a energia solar térmica ainda é pouco aproveitada.

Dispondo de tecnologia nacional e oferecendo várias vantagens para o usuário, a modalidade apresenta um potencial de crescimento enorme, mas o mercado ainda carece de maiores incentivos.

De acordo com dados da Associação Brasileira de Energia Solar Térmica (Abrasol), o parque instalado no país é de 24,6 milhões de m2, o que equivale a uma potência de 17 GW – que corresponde a mais de uma usina de Itaipu. No ano de 2022, o Brasil ocupou a quarta posição no mundo em MW instalados de energia termossolar, atrás apenas de China, Índia e Turquia. “Levando-se em consideração que apenas 5% das residências têm aquecedores solares instalados e na indústria a aplicação ainda é incipiente, o potencial é gigantesco e as indústrias fabricantes de sistemas de aquecimento solar têm capacidade para atende-lo”, comenta Danielle Johann (foto), diretora-executiva da Abrasol.

O prazo médio para obter retorno no uso da energia termossolar em residências gira entre 1 e 2 anos, e em projetos industriais, entre 5 e 6 anos, em média. No Brasil o maior consumidor de energia solar térmica é o setor residencial, com 84%, seguido pelas áreas comercial/serviços, com 12%. O segmento industrial representa apenas 3% do mercado, e as habitações de interesse social, 1%.

Apesar do grande potencial de crescimento, alguns fatores atrapalham o pleno desenvolvimento do mercado, segundo Danielle Johann. “Ainda existe o desconhecimento da tecnologia, o mercado retraído e as incertezas no campo econômico e a falta de incentivos públicos. As principais medidas (para contornar o problema) seriam a difusão da tecnologia nacionalmente e a atuação constante do governo em fomentar e incentivar o uso do Sistema de Aquecimento Solar (SAS)”, detalha.

Um dos grandes entraves para o uso massivo da tecnologia pela população brasileira, nas indústrias e comércios, as linhas de financiamento são absolutamente importantes para esse mercado.

Algumas legislações agem em favor desse setor. A lei solar SP obriga as novas edificações no município de São Paulo com três ou mais banheiros a ter a previsão para a instalação do Sistema de Aquecimento Solar.

No campo dos incentivos para uso da energia termossolar existem alguns programas, como o IPTU verde, e projetos em fase de tramitação em todas as esferas: federal, estadual e municipal, com destaque para o Minha Casa, Minha Vida, onde se está pleiteando a inclusão do SAS.

O Brasil dispõe ainda da proposta de criação do Programa nacional de incentivos ao uso de aquecedores solares de água em residências (Pronasol). A Lei 3.492/2023 atualmente está em tramitação no Senado federal, a previsão é que siga para a Comissão de Meio Ambiente e depois ao Comitê de Infraestrutura, após essa etapa, vai para a votação na Câmara dos deputados. “Esta lei tem enorme importância para o desenvolvimento e disseminação da energia solar térmica no Brasil, prevendo linhas de financiamento, maior participação da tecnologia nos programas de eficiência energética e de desenvolvimento e inovação tecnológica, disseminação dos benefícios da utilização da energia termossolar em todos os órgãos do governo, empresas e população em geral”, avalia Danielle.

O setor de energia termossolar gera no Brasil aproximadamente 50.000 empregos diretos e indiretos. A tecnologia já é desenvolvida e implementada há mais de 40 anos no país, mas está em constante evolução para oferecer ao mercado produtos cada vez melhores, além de mão de obra qualificada para a instalação. “Os produtos utilizam matérias-primas quase 100% nacionais, são fabricados aqui. Apenas uma pequena parte da tecnologia de aquecedores à vácuo ainda utiliza matéria-prima importada”, orgulha-se Danielle Johann.

Com o parque instalado de energia térmica solar hoje no Brasil de 24,6 milhões de m2, evita-se anualmente a emissão de aproximadamente 5 milhões de toneladas de CO2.

A energia termossolar possui ainda uma série de outras vantagens:

• Contribui para a redução do consumo elétrico, levando-se em consideração que 7% da energia elétrica no Brasil destina-se ao aquecimento de água para banho;
• A implantação do aquecedor solar resulta em uma redução de 40% na conta de energia elétrica de uma residência, resultando em economia para as famílias;
• A energia solar térmica é armazenada em seus reservatórios mesmo não havendo sol ou claridade, o banho quente está garantido mesmo que falte energia elétrica;
• Diminui a necessidade de investimentos em transmissão e distribuição de energia elétrica, já que trabalha totalmente desconectado da rede elétrica;
• As matérias-primas e a fabricação são quase 100% nacionais;
• Promove a inclusão social com a participação feminina no mercado de trabalho (hoje, 35% dos cargos são ocupados por mulheres);
• A energia termossolar é altamente eficiente, de 3 a 4 vezes mais eficazes que qualquer outra tecnologia para aquecimento de água.

Fabricantes estão otimistas com mercado

Ronaldo Yano (foto), gerente nacional de Vendas da linha de Aquecimento Solar de Água da Komeco, observa que com o recente crescimento do mercado de energia fotovoltaica, os telhados das residências passaram a ser um espaço altamente disputado. E, devido à desinformação, muitas pessoas estão usando sistemas fotovoltaicos para aquecimento de água. No entanto, Yano diz que é um contrassenso transformar irradiação solar em energia elétrica para depois transformá-la em água quente, já que isso pode ser feito de forma mais eficiente diretamente com sistemas de aquecimento solar. “Mesmo diante dessa situação, o mercado de energia termossolar cresceu cerca de 3% em 2023 e a expectativa para 2024 é de um crescimento de 10%”, analisa o executivo.

Yano conta que a Komeco mais que dobrou as vendas de Sistemas de Aquecimento Solar nos últimos três anos. Como resultado, foi necessário expandir a Fábrica Solar em São José/SC, triplicando sua capacidade produtiva. “A expectativa de crescimento para os próximos três anos é de 20% ao ano. Além disso, a Komeco intensificou suas ações e diversificou os produtos da linha, desenvolvendo novos modelos de coletores solares e um portfólio completo de peças e acessórios. Essas iniciativas visam oferecer soluções mais robustas para os projetos de qualquer porte e atender à crescente demanda do mercado, aumentando assim os resultados de vendas”, destaca.

A Komeco oferece uma ampla gama de soluções, incluindo sistemas de aquecimento de água, geração fotovoltaica, carregadores veiculares, equipamentos para piscinas, e sistemas de circulação e pressurização de água. Conta com uma equipe de engenharia de desenvolvimento dedicada a criar os melhores equipamentos, além de uma equipe de engenharia de aplicação focada em fornecer soluções que atendam às necessidades e expectativas dos parceiros e clientes.

A Komeco atende a todos os mercados, ofere- cendo produtos e soluções adequados para aplica- ções residenciais, comerciais, de serviços e indus- triais. Atende uma ampla variedade de segmentos, incluindo instituições de ensino, academias, hospi- tais e clínicas, agronegócio, redes hoteleiras e pro- jetos de condomínios, entre muitos outros.

Sobre os diferenciais que a empresa oferece na área termossolar, Ronaldo Yano diz que os equipamentos se destacam pela excelência em qualidade e que a empresa está em busca constante de melhorias nos processos e produtos. “Recentemente, lançamos uma nova linha de coletores solares, temos um dos mais eficientes com serpentina de cobre e com maior produção de energia com serpentina de inox. E as novidades não param por aí. Além dessas inovações, através do aplicativo Connect Komeco é possível controlar o sistema de aquecimento solar fazendo a gestão, controle e monitoramento à distância pelo smartphone. Esse aplicativo é próprio da Komeco, desenvolvido por nossa equipe de engenharia em conjunto com a TI. É o único do mercado capaz de detectar problemas e antecipar situações que podem comprometer o usuário. Tudo isso na palma da mão”, frisa Yano.

Na Komeco, a pesquisa e o desenvolvimento de inovações são processos constantes. “Recentemente, lançamos uma nova linha de coletores solares para banho, resultado de três anos de desenvolvimento pelo time de engenharia, a fim de chegar em um produto que proporcionasse uma produção de energia 12% maior que a linha atual. As melhorias incluem tecnologia avançada nos materiais, como superfície seletiva, vidro prismático, 100% de contato da aleta com a serpentina e aprimoramento do isolamento térmico. Além disso, há novos projetos em desenvolvimento na linha de reservatórios térmicos, que em breve serão lançados no mercado, trazendo ainda mais inovações para aumentar a eficiência e a durabilidade do sistema como um todo”, comenta Ronaldo Yano.

Mauro Aisemberg (foto), presidente da Heliotek, indica que no Brasil o avanço da energia termossolar é notável e ela emerge como uma solução valiosa para a crise energética, além de fomentar o desenvolvimento de sistemas mais ecológicos. “Contudo, apenas 5% das casas brasileiras adotaram o aquecimento solar até agora, indicando um grande espaço para crescimento nesse setor. Em 2022, a capacidade instalada de aquecimento solar atingiu 1.246 MW, superando a capacidade de uma das turbinas da usina de Itaipu, que é de 700 MW. Além disso, a capacidade total acumulada de energia solar no país ultrapassa os 14 GW de capacidade total da usina de Itaipu”, constata.

Segundo o executivo, a projeção é de que com o lançamento de novos coletores em 2024, aliado à ampliação das vendas para obras de grande porte, a Heliotek alcance um crescimento de até 20% para a linha de coletores e reservatórios. “Estamos investindo constantemente em tecnologia e no desenvolvimento de novos produtos, então estimamos que os próximos anos serão de crescimento também, mas ainda não estimamos o percentual”, ressalta Aisemberg.

A Heliotek fabrica soluções para aquecimento solar de água como coletores e reservatórios, aquecimento solar para piscinas, bombas de calor para piscinas e para banho, aquecedores a gás para banho e soluções para obras de grande porte e eficiência energética.

A companhia atende todos os segmentos, mas o residencial representa o maior volume de vendas, com cerca de 60%. Os sistemas de aquecimento solar representam 70% do portfólio e os outros 30% estão divididos entre bombas de calor, aquecedores a gás e aquecedor solar para piscina.

A Heliotek tem uma linha de coletores solares projetados com isolamento especial que impedem a dissipação de calor e asseguram uma retenção térmica aprimorada. Na linha também é possível encontrar produtos compostos por vidro solar prismático e baixo teor de ferro temperado, que além da elegância promovem maior absorção de energia, aumentando a eficiência e a vida útil, já que não sofrem com a oxidação e isto garante longa durabilidade. Além de alguns produtos exclusivos, como o coletor Elite, que é produzido em superfície seletiva, revestimento que diminui a emissão de calor e aumenta a captação, tornando o altamente eficiente. É produzido em pintura nacional seletiva, desenvolvida pela própria Heliotek, que garante o mesmo nível de eficiência. O Elite é um coletor com 10 tubos, com excelente isolamento e com a superfície seletiva. “Desta forma, aliando tecnologias, conseguimos fabricar certamente o coletor mais eficiente comercializado no mercado brasileiro, com eficiência atestada pelo Inmetro”, assegura Mauro Aisemberg

“No portfólio da Heliotek encontra-se também o MC3000 Strong, o único coletor solar do mercado para resistir a águas duras, características do nordeste e de regiões litorâneas, desenvolvido com a liga AlloyTek, uma exclusividade da Heliotek, que é capaz de resistir a corrosão sem perder a eficiência, diferente dos muitos coletores de inox disponíveis no mercado, que até resistem a corrosão, mas tem baixa eficiência”, complementa o executivo.

Em bombas de calor, a Heliotek tem a Wavetek que se destaca pela sua notável eficiência energé- tica, a capacidade de gerar menos energia em seu consumo, tecnologia full inverter e wi-fi permitin- do ajustar os parâmetros da bomba remotamente através do smartphone. “A Wavetek é potencial- mente uma das bombas de calor mais econômicas do mercado. E temos também o Premium Gás He- liotek, produto exclusivo com mais potência, por ser o único com 36 bicos injetores que proporcio- na maior potência em menos tempo, tem display digital, ignição automática, função solar, bivolt au- tomático, flexibilidade de conversão de gás (natu- ral ou liquefeito de petróleo) e diversos sistemas de segurança”, enumera Aisemberg.

Mauro Aisemberg, presidente da Heliotek, co- menta que a indústria de energia solar está viven- ciando uma transformação mundial, estimulada pela demanda crescente por opções de energia que sejam tanto limpas quanto sustentáveis. “A adoção de materiais inovadores, como nanomate- riais e revestimentos avançados, está aprimorando a eficácia dos sistemas solares ao maximizar a absorção solar e reduzir a perda de calor. Além disso, a integração de tecnologias solares térmicas e fotovoltaicas em sistemas PVT (Photovoltaic Thermal) está revolucionando o setor, permitindo a produção de eletricidade e calor de forma simultânea, o que melhora o aproveitamento do espaço e a eficiência energética”, explica.

A modernização não para por aí; os sistemas de aquecimento solar estão se tornando inteligentes com a integração da Internet das Coisas (IoT), possibilitando o monitoramento e controle remoto via smartpho- nes. “Para aumentar o apelo da energia solar térmica, as empresas estão renovando o design dos painéis. Um exemplo é a linha MC3000 da Heliotek, que se destaca não só pela sua eficiência excepcional, mas também pelo seu acabamento premium e design elegante, que se adapta facilmente tanto em residên- cias quanto em projetos de grande escala. E a versão do MC3000 Strong que oferece uma importante inovação, pois é composto com a liga AlloyTEK resistente a corrosão proveniente de águas agressivas, frequentemente encontradas no litoral e no nordeste”, reforça Aisemberg.

Os passos para instalar um sistema térmico

Ronaldo Yano, gerente Nacional de Vendas da linha de Aquecimento Solar de Água da Komeco in- forma que um sistema de aquecimento solar tem uma vida útil estimada de 15 a 20 anos, desde que as manutenções preventivas sejam realizadas adequadamente. A recomendação é de que essas manuten- ções ocorram a cada 6 meses. “Considerando que o retorno médio do investimento acontece em 3 anos, trata-se de um sistema extremamente viável, proporcionando um alto nível de conforto”, garante.

Para contar com a energia termossolar, Yano conta que o primeiro passo é realizar um estudo detalha- do sobre o projeto da edificação que receberá o sistema. É essencial dimensionar o sistema de acordo com as necessidades específicas do cliente, como os pontos de consumo de água quente, quantidade de usuários, frequência de uso, vazão, tempo de uso e temperatura média desejada. “Para novas constru- ções, a definição pode ser feita a partir do projeto, verificando os espaços disponíveis e a melhor orien- tação do telhado em relação ao norte geográfico. Em residências existentes, é ideal realizar uma visita técnica para verificação in loco dessas informações. Através dos nossos serviços de engenharia de apli- cação oferecemos suporte diferenciado, ajudando clientes e profissionais da área a encontrar soluções completas, como uma central térmica solar com apoio de um aquecedor a gás, por exemplo. Isso garante que o sistema escolhido seja o mais adequado e eficiente para o projeto”, detalha Yano.

O especialista explica que para instalar um sistema de aquecimento solar é necessário que a residên- cia ou empresa tenha uma rede hidráulica de água quente independente, equipada com misturadores nos pontos de consumo. Esse tipo de configuração, que usa dois registros, é comum em hotéis. Devido à possibilidade de a temperatura da água ultrapassar 40°C, é essencial usar tubulações que suportem es- sas temperaturas, como cobre, PPR, CPVC, entre outros. “O ideal é que a instalação dessa tubulação seja prevista durante o projeto e construção da edificação. No entanto, se a edificação já estiver construída sem essa infraestrutura, a tubulação pode ser instalada de forma externa para evitar grandes reformas”, observa Ronaldo Yano.

Mauro Aisemberg, presidente da Heliotek, frisa que a vida útil média de um sistema de energia ter- mossolar pode variar dependendo de vários fatores, como a qualidade dos componentes, a manutenção adequada e as condições ambientais. “No entanto, em geral, espera-se que um sistema termossolar bem projetado e instalado tenha uma vida útil de pelo menos 25 anos”, aponta.

Para fazer a instalação ele diz que é preciso observar que o aquecimento solar se dá por placas co- letoras que absorvem o calor do sol, estas devem ser fixadas no telhado da edificação e voltadas para a direção norte. “A água pode atingir até 75 ºC (ou mais), e vai até o ponto de consumo (torneira ou chuveiro) por meio da tubulação instalada para o projeto. É necessário fazer a mistura com água fria para equilibrar a temperatura, isso é feito diretamente no ponto de consumo, por meio de um misturador. Este representa um modelo de instalação comumente acessível”, observa Aisemberg.

Para dimensionar qualquer sistema de aquecimento, inicialmente, é preciso definir qual será o equipa- mento adequado conforme o tipo de necessidade, qual o número de pessoas que utilizarão o sistema, como é feito o fornecimento de água, entre outros detalhes a serem informados previamente. “Em nosso site é possível fazer esse levantamento de forma simples e rápida por meio da ferramenta de dimensionamento. Basta preencher as informações solicitadas para descobrir quais soluções em aquecimento são as mais indicadas”, destaca.

Ainda segundo Aisemberg, é preciso levar em consideração que é necessária uma tubulação especí- fica para água quente, e utilizar o material de tubulação mais adequado para a edificação. “Junto com o engenheiro, basta decidir qual escolher entre os principais disponíveis no mercado e prosseguir com a instalação dos coletores e reservatórios. Caso a edificação já esteja com a tubulação adequada, não há necessidade de quaisquer outras alterações no imóvel, além da implantação dos coletores e reservató- rios”, finaliza.

O Sistema de Aquecimento Solar (SAS) é constituído por placa coletora e reservatório térmico. O prin- cípio de funcionamento se dá pela entrada da água fria na parte inferior do reservatório térmico, que alimenta o coletor solar onde ocorre o aquecimento da água.

Na medida em que ocorre o aquecimento da água, por diferença de densidade, a água quente (mais leve) retorna para a parte superior do reservatório térmico. Da parte superior do reservatório também sai a tubulação para abastecer o(s) ponto(s) de consumo.

Os coletores solares são divididos basicamente em 3 tipos:

• Coletores planos fechados: indicados para aquecimento de água abaixo de 100°C.]
• Coletores de termoplástico sem cobertura (abertos): indicados para piscinas.
• Coletores de tubos evacuados: indicados para processos industriais para temperaturas superiores a 100°C.

O coletor utilizado para banho recebe o nome de coletor fechado e é constituído de:

• Caixa externa: geralmente feita de alumínio.
• Isolamento térmico: que minimiza as perdas de calor para o ambiente externo. Ele reveste a caixa externa, e normalmente é feito de lã de vidro, lã de rocha ou espuma de poliuretano.
• Tubos (chamados de flauta e calhas superior e inferior): tubos interconectados através dos quais, o fluido escoa no interior do coletor. Normalmente são feitos de cobre.
• Placa absorvedora (aletas): responsável pela absorção e transferência da energia solar para o fluido de trabalho. São metálicas, feitas de alumínio ou de cobre e são pintadas de preto-fosco ou recebem tratamento especial para melhorar a absorção.
• Cobertura transparente: geralmente de vidro, policarbonato ou acrílico que permite a passagem da radiação solar e minimiza a perda de calor por convecção e radiação para o ambiente externo.

Existem também coletores de tubos evacuados, mais indicados para aplicações industriais de alta temperatura.

Já o reservatório térmico é o responsável por manter a temperatura da água que é aquecida nos cole- tores. Ele é constituído de:

• Corpo interno: fica em contato direto com a água, por isso deve ser feito de materiais resistentes à corrosão, como cobre e aço inoxidável.
• Isolamento térmico: minimiza a perda de calor para o meio, fica instalado entre o corpo externo e interno. Normalmente é feito de lã de vidro ou espuma de poliuretano.
• Corpo externo: protege o isolamento térmico de intempéries. Normalmente é feito de alumínio, aço galvanizado ou aço carbono pintado.
• Termostato: verifica a temperatura da água dentro do reservatório térmico, se necessário aciona a resistência elétrica.
• Resistência elétrica: responsável pelo aquecimento auxiliar nos dias de baixa insolação.
• Suportes: apoio para fixação e instalação do reservatório.
• Tampa lateral: veda o reservatório.

A circulação da água no sistema pode ser por termossifão ou forçada.

No caso do termossifão, com a variação da temperatura da água, há uma mudança de densidade da mes- ma. Por ter menor densidade, a água quente se torna mais “leve” em relação à água fria. Com isso a água quente “sobe” naturalmente para a parte superior do reservatório térmico. Para ter a circulação por termossi- fão, é necessário verificar as condições do local da instalação, para garantir que este processo possa ocorrer.

Já na circulação forçada, é necessária a instalação de uma bomba elétrica para bombear a água aque- cida até o reservatório.

Os equipamentos coletor e reservatório participam do Programa Brasileiro de Etiquetagem do Inmetro, e seguem padrões de qualidade aferidos por esse Programa e publicados no website do Inmetro.

Cabe salientar que é recomendado que todo sistema de aquecimento solar possua um equipamento auxiliar de aquecimento, que é acionado em períodos de baixa intensidade solar devido às condições climáticas, que utiliza energia elétrica ou gás para complementar o aquecimento da água.

ENTREVISTA | Rodrigo França Pereira

A área de energia solar é um importante campo para aplicação de equipamentos eletrônicos como os fabricados pela Fluke. Nesta entrevista, Rodrigo França Pereira, Key Account Sales Director da Fluke, fala sobre o trabalho da companhia na área.

Como estão as vendas da empresa na área de equipamentos termossolares?

A Fluke possui vários instrumentos que são utilizados para instalação, comissionamento e manutenção termossolar e tem investido no desenvolvimento de novos instrumentos para atender os desafios deste segmento. Exemplo disso é a aquisição da empresa Solmetric, referência em equipamentos de teste e medição solar, para expandir seu portfólio e atender de forma completa nossos usuários.

Quais as últimas tendências em termos de avanço tecnológico dos sistemas ter- mossolares?

Cada vez mais, o mercado exige uma melhor eficiência dos sistemas solares, visando retorno do inves- timento a curto prazo, assim como uma maior durabilidade destes sistemas. Isso exige de toda a cadeia de fornecimento requisitos cada vez mais altos e os instrumentos da Fluke estão extremamente conecta- dos a esta demanda, ajudando toda a equipe de instalação e manutenção a medir a eficiência e garantir o funcionamento das partes pelo maior tempo possível.

Que tipos de soluções a empresa fabrica?

A Fluke possui instrumentos que são utilizados especialmente na instalação, comissionamento e ma- nutenção dos sistemas solares. São instrumentos de teste e medição, elétrico e eletrônico, para todo o sistema solar. Desta forma, é possível garantir para quem instalou e para quem adquiriu o sistema solar, que o mesmo esteja operando com máxima eficiência, comprovado por meio de diferentes medições em vários pontos estrategicamente definidos.

Que mercados a empresa atende? (residencial, comercial, industrial…)

Nossos instrumentos podem ser utilizados para instalações residenciais, comerciais e industriais. No entanto, os produtos possuem melhor performance em ambientes comerciais e industriais, em que a po- tência instalada normalmente é maior.

Que diferenciais ou inovações a empresa oferece na área de equipamentos termos- solares?

A segurança sempre será nossa prioridade. A Fluke conta com instrumentos possuem a melhor segu- rança elétrica do mercado, atendendo às classificações de segurança previstas nas normas regulamenta- doras do setor. Assim, o usuário fica protegido de acidentes de trabalho aos quais está sujeito se utilizar instrumentos inadequados. Além da segurança, nossos usuários podem confiar na medição apre- sentada pelo instrumento e assim tomar decisões assertivas em seu diagnóstico, trazendo mais profissionalismo para o serviço de uma forma muito mais rápida, devido à alta performance dos instrumentos para esta aplicação.