Techno-Economic Analysis of Space Heating and Cooling Systems with Solar Energy for Non-Residential Buildings

As alterações climáticas são causadas, sobretudo, pela queima de combustíveis fósseis para satisfazer as nossas necessidades energéticas. Os edifícios são o maior consumidor de energia na UE, sendo responsáveis por 40% da energia que esta consome e por 36% das emissões de gases de efeito estufa relacionadas com energia, logo NZEBs são necessários.

Neste trabalho, em Polysun, fizemos uma análise técnico-económica a um sistema de aquecimento e arrefecimento com bomba de calor em quatro edifícios não-residenciais que variam em tamanho (pequeno e médio) e condição (não-renovado e renovado), considerando a inclusão de energias solar térmica e fotovoltaica. Devido à dificuldade em combinar energia solar térmica com a bomba de calor, foi necessário requisitar água quente ao sistema para este satisfazer as necessidades energéticas dos edifícios. No entanto, o sistema não é viável economicamente.

Pelo contrário, o sistema solar fotovoltaico é viável mesmo considerando apenas as necessidades de climatização dos edifícios. Definir uma temperatura de aquecimento diferente quando o edifício não é ocupado melhorou o desempenho do sistema, enquanto a mesma abordagem para o arrefecimento originou resultados inconclusivos. Quando consideramos o consumo global de eletricidade dos edifícios, os resultados económicos do sistema melhoram, reduzindo os custos totais em 25 anos em 29.7% a 34.3% sem vender eletricidade.

Além disso, o sistema fornece entre 47.0% e 99.8% da eletricidade necessária para climatização e entre 51.9% e 66.2% da eletricidade total consumida. Finalmente, os edifícios renovados pequeno e médio têm custos totais 11.8% e 17.1% inferiores aos dos edifícios não-renovados pequeno e médio.