Análise técnica e econômica de fachadas ventiladas fotovoltaicas

Abstract

Com o constante aumento da parcela de fontes de energia renováveis na matriz energética global, as edificações tendem a desempenhar um papel importante neste cenário de transição energética, dado que são responsáveis pelo consumo de aproximadamente 49% da energia elétrica mundial. A instalação de sistemas solares fotovoltaicos integrados ao envelope das edificações melhora o seu desempenho térmico ao mesmo tempo em que permite a geração de energia elétrica, deste modo, consomem menos energia e geram parte da energia que necessitam no mesmo local de consumo, tornando-as mais sustentáveis. Este trabalho apresenta a avaliação de um sistema solar fotovoltaico instalado como um elemento BIPV (Building Integrated-Photovoltaics) sob a condição de fachada ventilada. Foram calculados o rendimento energético (Energy Yield) e a taxa de desempenho (Performace Ratio) de dois sistemas fotovoltaicos, considerando suas diferentes topologias construtivas, além da influência das variáveis ambientais na taxa de desempenho dos sistemas. Também foi avaliado o impacto destes elementos nos ganhos térmicos da edificação, através de dados de temperatura coletados em diferentes pontos da parede influenciados pelos sistemas. Por fim, foi avaliada a viabilidade econômica para esse tipo de sistema através do cálculo do Valor Presente Líquido (VPL), Taxa Interna de Retorno (TIR) e Payback Descontado, considerando três cenários diferentes.

With the increase in the share of renewable energy sources in the global energy matrix, buildings tend to play an important role in this energy transition scenario, since they are responsible for the consumption of approximately 49% of the global electrical energy. The installation of photovoltaic solar systems integrated into the building envelope improves their thermal performance while allowing the generation of electric energy, thus consume less energy and generating part of the energy they need in the consumption site, making them more sustainable. This work presents the evaluation of a photovoltaic solar system installed as a BIPV (Building Integrated-Photovoltaics) element under the ventilated facade condition. The energy yield and the performance ratio of two photovoltaic systems were calculated, considering their different constructive topologies, considering the influence of environmental variables on the performance ratio of the systems. The impact of these elements on the building's thermal gains was also evaluated, through temperature data collected at different points on the wall influenced by the systems. Finally, the economic feasibility for this type of system was evaluated by calculating the Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR) and Discounted Payback, considering three different scenarios.