Climatização solar: um percurso com muitos obstáculos

Para especialistas europeus, climatizadores solares são ainda custosos e complexos de se explorar

Coletores térmicos com área total de 240 m2, do sistema de climatização solar da ZAC Jacques Coeur, instalado em Montpellier, sul da França (FOTO: MC Lucat/SERM; Journal des Énergies Renouvelables, No 228, 2015)

“O pico de radiação solar coincide com o pico de demanda por resfriamento” – este é o truísmo científico que justifica o entusiasmo teórico pela climatização solar.

Mais justificável ainda torna-se o interesse pelo “frio solar” quando se considera a previsão da Agência Internacional de Energia (AIE).

Segundo a AIE, a demanda energética para climatização deverá dobrar até 2050, o que levaria à necessidade de grandes investimentos para se adequar a rede elétrica a este importante aumento de consumo. 

Diante de um quadro aparentemente tão favorável ao desenvolvimento do setor, paradoxalmente, o mercado de climatização solar ainda não decolou. 

As tecnologias de resfriamento solar mais promissoras não são ainda consideradas maduras e continuam onerosas, com custos de investimento duas a cinco vezes maiores que os de tecnologias convencionais. 

Um dos diretores do programa “Aquecimento e Resfriamento Solar” da AIE, Daniel Mugnier, engenheiro da Tecsol, de Perpignan (França) – consultoria de pesquisa e desenvolvimento em energia solar – avalia que em 2013 o mundo contava com cerca de 1.200 sistemas de climatização solar operacionais. 

“Se comparamos a história da climatização solar com a do setor fotovoltaico, estamos mais ou menos no mesmo nível de custo de 20 anos atrás – algo em torno de 20 euros por Wp instalado – dos sistemas fotovoltaicos para localidades remotas”, diz Mugnier. 

Três tipos de tecnologia, baseados na “produção de frio” a partir do calor fornecido pelo sol, dominam o mercado de climatização solar. Grosso modo, são máquinas que convertem a energia solar térmica em efeito frigorífico, mediante processos de “sorção”. 

São sistemas ditos “por absorção” (quando o meio sorvedor é líquido) ou “por adsorção” (sorvedor sólido); estes últimos operam em ciclo fechado ou ciclo aberto, via desumidificação do ar ambiente. 

A tecnologia mais utilizada no mundo é a dos sistemas de absorção, que operam sempre em ciclos fechados, com uma solução aquosa agindo como meio sorvedor. 

Em Montpellier, sul da França, uma máquina de absorção – de tecnologia japonesa – é acionada por um campo de coletores térmicos de 240 m2 de área total de captação solar (foto). 

A instalação, concebida pela empresa Tecsol, fornece parte da energia consumida para aquecer água de uso doméstico e para climatizar um edifício com 11 mil m2 de salas de escritórios, 3 mil m2 de lojas e 170 apartamentos. 

O sistema solar possibilita o resfriamento do ar ambiente, quando a temperatura da água aquecida pelos coletores alcança 70^oC, o que é facilmente obtido com tecnologia de coletores planos. 

Mas em dias de baixa disponibilidade de radiação solar, o calor fornecido pelos coletores é usado apenas para pré-aquecer água de uso sanitário. 

Após dois anos de monitoramento do sistema, os resultados mostraram uma cobertura de 14% das necessidades de resfriamento e de água quente sanitária do prédio. 

A produtividade média da instalação foi de 445 kWh/m2 de coletor, valor que superou em 27% a meta de economia de energia prevista no programa regional que viabilizou o projeto. 

Se por um lado os bons resultados do sistema de climatização solar da ZAC, de Montpellier, comprovam sua viabilidade técnica, o custo de investimento foi demasiadamente alto. Foram 415 mil euros (cerca de 1,6 milhão de reais), dos quais 58% foram subsidiados. 

Daniel Mugnier declara que, para instalações de climatização de grande porte (acima de 100 kW de potência frigorífica), a via solar térmica tem boas chances de se consolidar. 

“Já para sistemas menores, entre 30 e 100 kW, o caminho é mais longo; é preciso ainda investir muito em pesquisa e desenvolvimento (P&D)”, conclui Mugnier.

A AIE vai na mesma linha: “Com investimentos em P&D significativamente maiores, sistemas de resfriamento solar, estandardizados, competitivos e fiáveis, poderiam entrar no mercado até 2020”.

A previsão da agência internacional para 2050 – quando o “frio solar” poderá representar 17% da energia consumida em ar condicionado – parece até uma utopia. Pouca gente também acreditava, há 20 anos, que o fotovoltaico alcançasse a proporção que alcançou no mercado de novas fontes renováveis. 

Fonte: Journal des Énergies Renouvelables, No 228, julho-agosto de 2015