STwin – Instalações Solares Térmicas

Projeto e cálculo de instalações solares térmicas para aquecimento, e piscinas.

Completo programa que projeta e calcula instalações solares térmicas para aquecimento. Realiza um pré-dimensionamento inicial e automatiza o desenho do esquema da instalação. Contém ferramentas para o cálculo de sombras 2D e 3D, simulação a longo prazo e cálculo da fração solar, dimensionamento dos componentes e cálculos hidráulicos (tubos, bombas circuladoras, depósitos de expansão…) e análises económicas. Gera uma completa documentação do projeto.

Gera uma representação 3D da instalação com as sombras provocadas por captadores e obstáculos em qualquer dia e hora do ano para a latitude escolhida.

  • O desenho e cálculo de uma instalação utilizando STwin possui os seguintes passos:
  • Definição dos dados gerais como a localidade, o tipo de circulação e de intercambio, o modelo de captador solar e de depósito acumulador, etc.
  • Introdução de dados de consumo de agua em função do tipo de edifício e de sua ocupação, usando como apoio os valores preestabelecidos e disponíveis na base de dados de “Consumos ACS”.
  • No caso de utilizar a energia solar como apoio de calefação, se podem introduzir os dados que definem o consumo energético necessário ao longo do ano. Também se podem importar os dados de carga térmica do programa RapidHVAC: Cálculo de cargas térmicas.
  • Definição dos parâmetros de desenho, como a orientação e inclinação dos captadores solares e a fração solar esperada.
  • Com os dados anteriores o programa pode desenhar automaticamente um esquema da instalação, usando os parâmetros que propõe o programa, ou modificando-os segundo os critérios de desenho do usuário. É possível atuar sobre a configuração do campo de captadores (número de captadores solares, disposição em baterias e filas, separações entre elas e conexão serie/paralelo) e sobre a configuração do subsistema de acumulação.
  • Cálculos finais: Em função do esquema da instalação que foi desenhada, e dos dados ou propriedades atribuídas a cada dispositivo STwin realiza os cálculos hidráulicos necessários para o dimensionamento dos componentes, como por exemplo o diâmetro das tubulações, a vazão e a pressão em bombas de circulação, a capacidade e pressão de trabalho nos depósitos de expansão, os dispositivos de segurança, os intercambiadores, etc.
  • Também se realiza o cálculo da demanda energética anual e de aporte solar que se produz em cada momento, obtendo a fração solar ou cobertura da instalação. Se realiza também um cálculo térmico em estado estacionário com os dados de radiação e temperaturas que o usuário proponha.

O programa é totalmente flexível, já que permite a modificação de todos os parâmetros de cálculo, tanto na fase de pré-dimensionamento, como em fases posteriores, que dizer, uma vez que foi desenhado o esquema da instalação. É fácil modificar por exemplo a orientação dos captadores ou sua inclinação e recalcular para comprovar como se vê afetada a fração solar.

Processo de cálculo

STwin baseia seu cálculo de aporte solar no método das curvas-f, realizando um cálculo detalhado da radiação solar sobre superfície inclinada a partir dos dados de radiação media medida sobre superfície horizontal disponíveis para cada localidade.

Se calcula a posição do sol em cada instante o que permite realizar estudos de sombras de qualquer objeto ou construção sobre os captadores solares e inclusive deles entre si. Estes estudos de sombras podem ser transformados em desenhos técnicos de planta ou em representações tridimensionais foto-realistas.

Resultados

Documentos e relatórios gerados pelo STwin:

Projeto técnico, com memoria, anexos de cálculo, caderno de condições, lista de planos e quantitativos.
Estudo de sombras sobre os captadores solares, tanto em 2D (plano com vista em planta) como em 3D, para qualquer hora e data.

  • Gráfico da evolução anual da demanda de energia e do aporte solar.
  • Gráfico de consumo de combustível e redução de emissões de CO2.
  • Gráfico de custos anuais e economia.
  • Desenhos e esquemas completos da instalação com possibilidade de identificação de valores e impressão.