Tese de mestrado integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2015No presente trabalho foi desenvolvida uma aplicação informática em Visual Basic, que permite ao utilizador conhecer o desempenho energético de três bombas de calor assistidas por energia solar para preparação de água quente sanitária, para qualquer município do país, simulando o seu funcionamento anual. Os cálculos realizados pela aplicação baseiam-se no modelo de funcionamento das bombas de calor desenvolvido no artigo “New test methodologies to analyse direct expansion solar assisted heat pumps for domestic hot water” (Facão & Carvalho, 2014) e tem como fonte de dados climáticos o software Climas SCE, disponibilizado pelo Laboratório Nacional de Energia e Geologia (LNEG). O modelo energético do depósito usado na aplicação foi desenvolvido durante este trabalho, tendo como base outros modelos já existentes. Os resultados obtidos foram comparados com resultados de ensaios experimentais elaborados para os mesmos sistemas, usando os mesmos perfis de extração, para trinta localidades escolhidas a partir da Nomenclatura das Unidades Territoriais para Fins Estatísticos (NUTS III), analisando o fator de desempenho sazonal (SPF) anual e mensal.
A diferença entre os valores do SPF anual obtidos nesta aplicação e os valores obtidos nos ensaios experimentais para os três sistemas variou entre 0% e 1,8%. Os valores obtidos na aplicação demonstram ainda uma diminuição da amplitude entre o mês com o melhor e o pior SPF de 3,7% a 45,1%.In the present work was developed a computer application in Visual Basic, which enables the user to acknowledge the energy performance of three heat pumps assisted by solar energy for domestic hot water, to every city in Portugal, simulating its annual operations. The calculations performed by the application are based upon the model of heat pumps developed in the article "New test methodologies to analyze direct expansion solar assisted heat pumps for domestic hot water" (Facão & Carvalho, 2014). The weather data is provided by Clima SCE software, developed by the National Energy and Geology Laboratory. The energy model of the storage tank used in the application was developed during this work, based on other existing models. The results were compared with test results for the same systems using the same extraction profiles for thirty locations chosen from the Nomenclature of Territorial Units for Statistics (NUTS III) by analyzing the annual and monthly SPF. The difference between the values of the annual SPF obtained by experimental method and the values obtained for the application ranged from 0% to 1.8% for the three systems. The values obtained in the application show a decrease of the amplitude between the month with best and worst SPF of 3.7% to 45.1%
