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Energia solar

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Energia solar - conforto ambiental.

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  1. Energia solar:Uma alternativa para as cidades?Para a arquitetura?
  2. SEU DIÂMETRO É 109 VEZES MAIOR QUE O DA TERRA SÓ ELE CONCENTRA 98% DA MASSA TOTAL DO SISTEMA SOLARSUA TEMPERATURA SUPERFICIAL É DE ~ 6.000 oC A distância média da Terra ao Sol é de 150 milhões de km
  3. A radiação solar fornece anualmente para a atmosfera terrestre 1,5 x 1018 kWh de energia A quantidade de energia solar (CALOR)que chega, por unidade de tempo e por unidade de área, a uma superfície perpendicular aos raios solares, à distância média Terra-Sol, se chama constante solar, e vale : 1367 w / m2Esse valor da constante solar é medido por satélites logo acima da atmosfera terrestre.
  4. Hoje, poluição planetária, aquecimento global, escassez doscombustíveis fósseis, crises econômicas nos orientam para abusca de alternativas energéticas menos agressivas e maisduradouras. Comercial de energia solar EUA
  5. Há muito tempo aprendemos a utilizar a energia recebida do sol. ALGUNS USOS MAIS COMUNS:
  6. Arquimedes (287 a.C. - 212 a.C.)
  7. Secador de cabelo solar Carelman – Catalogue d´objets introuvables
  8. HOMEM SOL EARQUITETURA
  9. Aristarco de Samos (310-230 a.c.)A primeira hipótese da rotação da Terra em torno do Sol.
  10. Ruinas de Chankillo, Perú
  11. Assentamento Anasazi Colorado, EUA
  12. Bar-sur-Loup Fr
  13. Bonifacio Córsega
  14. Bonifacio Córsega
  15. Auribeau-sur-Siagne - Fr Auribeau-sur-Siagne Fr
  16. Positano It
  17. Energia e consumo
  18. Em 2003 o planeta teve um consumo de energia de 10.579 MtepCom instalações fotovoltaicas instaladas em cada um dos pontos indicados no mapa, poderiam ser produzidos 13.567 Mtep ao ano.
  19. Em 2003 o planeta teve um consumo de energia de 10.579 MtepCom centrais elétricas solares instaladas em cada um dos pontos indicados nomapa a seguir, poderiam ser produzidos 3.567 Mtep ao ano.
  20. AQUECEDORES DE ÁGUA SOLARES De acordo com um levantamento da DASOL (Departamento Nacional de Aquecimento Solar da Associação Brasileira de Refrigeração, Ar ABRAVA), condicionado, Ventilação e Aquecimento – cada 1 m2 de coletor instalado permite os seguintes benefícios para o meio ambiente:• Evitar a inundação de 56 m2 para geração de energia elétrica;• Economizar 66 litros de diesel por ano;• Economizar 55 kg de gás de cozinha por ano;• Evitar o uso de usinas termo elétricas e de energia nuclear;• Economizar 73 litros de gasolina por ano;• Eliminar a queima de 220 kg de lenha por ano;• Proporcionar a economia com gasto de energia elétrica.
  21. CENTRAIS SOLARESCentral Solar de Odeillo – Font Solar Tower, Austrália. Projeto deRomeu, França estação térmica de 1Km de altura.Em funcionamento desde 1970 Geração de 200 Megawatts
  22. Na terra do Sol
  23. “ O sol batendo no solodo Brasil equivale pordia à energia gerada em24 horas por 320.000usinas hidrelétricas deItaipu.”J.W.Bautista Vidal –O Poder dos Trópicos
  24. Matriz energética brasileira.Fonte: Pereira, Ennio B. p.9
  25. Cidade consomem40%De toda a energia elétricaproduzida
  26. 2007 / 2008 O aproveitamento da energia solar nas cidades surge com a perspectiva deeconomia no consumo de energia elétrica. LEIS DE ENERGIA SOLAR em municípios brasileiros contemplamprincipalmente o aquecimento de água para uso doméstico.
  27. Sócrates explicou que, nas casas orientadas para o sul, os raios do sol penetravam durante o inverno enquanto que, nos meses de verão eram barrados pelos pórticos. Citado por Xenofonte (431 – 355 a.C.) em Memorabilia, Livro III, cap. VIII, Reconstituição de uma casa grega da cidade de Priene
  28. Quanto ao aproveitamento da energia solar, paraaquecimento de água ou dos ambientes construídos,nada de novo no front... Propaganda para o CLIMAX, primeiro aquecedor solar comercial, patenteado em 1891, EUA.
  29. Propaganda dos aquecedores solares climax – Anos 1890, EUA
  30. Nada mesmo...Residência com aquecedor solar em Pasadena, Califórnia, 1911
  31. Horace Bénédicte de Saussure,naturalista e geólogo suíço (1740-1799) inventou, em 1767, o primeiro coletor solar plano para aquecimento de água, que ele apelida de “caixa quente”
  32. FOTOVOLTAICOS
  33. Já, o efeito fotovoltaico foi descoberto pela primeira vez em 1839por Edmond Becquerel e as primeiras células fotoelétricas foram construídas a partir de 1883, por Charles Fritts. Sua aplicação realmente se difundiu a partir da década de 1950. A empresa japonesa KYOSEMI, em Kyoto,Célula solar, feita de silício poli-cristalino desenvolveu uma célula solar esférica com uma eficiência de 20%.
  34. Célula solar fotovoltaicas desenvolvida pela AIST
  35. A empresa japonesa Nihon Sistemas de Telecomunicações desenvolvevidros com células fotovoltaicas integradas, por ora capazes dealimentar um computador e carregar o seu telefone celular.
  36. Sol, energia e leis
  37. A Lei no 14.459, de 3 de julho de 2007, decorrente do projeto de Lei no313/06, é um acréscimo a Lei no 11.228, de 25 de junho de 1992:o Código de Obras e Edificações do Município de São Paulo atualmenteem vigor.Trata do uso da energia solar (calor) e dispõe sobre as instalações desistemas de aquecimento de água por meio do aproveitamento da energiasolar, nas edificações novas no Município de São Paulo, destinadas àscategorias de uso residencial e não-residencial.O Decreto nº 49.148,de 21 de janeiro de 2008, completa, com algumas alterações, e regulamentaa lei anterior.
  38. O sol e a leiTextos de autoria do jurisconsulto romano Domitius Ulpianus, duranteo império de Alexandre Severus (século III d.C.) tratam do direito à luzdo sol.Tão notável foram as sentenças proferidas por Ulpianus ao proibir aconstrução de edifícios que sombreassem heliocamini existentes queleis garantindo o direito à luz do sol foram introduzidas,quatro séculos depois, nos Códigos Justinianos.Obs. A maior parte do Corpus Júris Civilis romano foi extraída dosescritos de Ulpianus.
  39. O Código Justiniano (Nouus Iustinianus Codex, Bizâncio, 534 A.D.)continha leis que protegiam o direito à luz do sol, garantindo que os Heliocamini e edifícios públicos, principalmente, não fossem prejudicados pela sombra de novas edificações vizinhas.
  40. HeliocaminusGravuras de Giovani Batista Piranesi (1720 – 1778) representando ruínasna Roma do século XVIII.
  41. Relógio de Augustus 30 d.C. Roma
  42. SÉCULO XXIE hoje ?
  43. O código de obras Arthur Saboya Lei no 3.427 de 19 de Novembro de 1929 Capítulo III, parágrafo 1 - Insolação Art. 152 – Nenhuma edificação poderá ser executada desde que as paredes erguidas na linha divisória prejudiquem a insolação legal dessas áreas comuns dos prédios vizinhos já edificados. (NETTO, 1947, p.48)
  44. A altura máxima dos prédios é condicionada à largura da rua Width of street < 9 m a = 63, 43º 9 m < Width of street < 12 m a = 68,19º 12 m < Width of street a = 71, 56º
  45. O código atual Lei nº 11.228, de 25 de Junho de 1992A altura dos edifícios decorre de cálculos da taxa deocupação e do coeficiente de aproveitamento do lote.Os recuos são fixos.
  46. 1960’2000’
  47. A Lei da energia solar em São PauloLei e Decreto determinam a obrigatoriedade de instalação de Sistemade Aquecimento Solar (SAS) em todo projeto, residencial ou não, com mais de 3 banheiros. Piscinas aquecidas, novas ou existentes deverão instalar SAS. A aplicação da lei poderá acarretar uma economia de até 40% no consumo de energia elétrica doméstico.
  48. O VILÃO A REDENÇÃO X
  49. Efeito imediato esperado
  50. Para água quente, a solução é simples: Aquecedor de água solar
  51. Ousada, arrojada, sofisticada ? Aquecedor de água solar
  52. Painéis aquecedores de água
  53. A médio e longo prazo, no Brasil, pode-se prever aprodução doméstica de eletricidade. Ou painéis fotovoltaicos
  54. Adaptados às coberturas
  55. O futuro ?Transformando a paisagem...
  56. Desenho de Luciano Dutra in Eficiência energética na arquiteturade Roberto Lamberts e Fernando O.R. Pereira, 1997 Ceci n’est pas une pipe...
  57. E quanto à arquitetura?
  58. Na arquitetura, estamos interessados emconhecer a quantidade de energia por unidade de área e por unidade de tempo que chega em um determinado lugar da superfície da Terra, que chamamos insolação do lugar. A insolação varia de acordo com o lugar, com a hora do dia e com a época do ano.
  59. LUZ E CALOR DO SOL PODEM SER APROVEITADOSEM ARQUI9TETURADE MANEIRA:* DIRETA (SISTEMAS PASSIVOS), OU* INDIRETA (SISTEMAS ATIVOS) TRANSFORMANDO ARADIAÇÃO INCIDENTE EM FORMA DE ENERGIA UTILIZÁVEL .A QUANTIDADE DE ENERGIA APROVEITÁVEL DEPENDE:* DA EFICIÊNCIA DOS SISTEMAS,* DA ÁREA DE CAPTAÇÃO,* DO ÂNGULO DE INCIDÊNCIA DOS RAIOS SOLARES.
  60. A EFICIÊNCIA DOS SISTEMAS PASSIVOS, NA ARQUITETURA,DEPENDE:* DA RELAÇÃO ENTRE O VOLUME INTERNO E AS ÁREAS DE CAPTAÇÃO.ASSIM, A FORMA, A ORIENTAÇÃO E A DISPOSIÇÃO NO TERRENODOS EDIFÍCIOS DESTINADOS A UTILIZAR A ENERGIA SOLARDEPENDEM:* DE SUAS RELAÇÕES COM AS TRAJETÓRIAS APARENTES DO SOL,* DA RELAÇÃO ENTRE EFICIÊNCIA E ÁREA DE CAPTAÇÃO, E* DA RELAÇÃO ENTRE O VOLUME INTERNO E AS ÁREAS DAS ENVOLTÓRIAS.
  61. BRASÍLIA, 1960’
  62. Affonso Eduardo ReidyPaulo Mendes da Rocha Vilanova Artigas
  63. Carlos Barjas Millán – Casa D’Elboux 1960 SP
  64. Arquitetura e direito ao sol
  65. Lelé
  66. Oscar Niemeyer
  67. Eduardo Affonso Reidy
  68. Guilherme Motta Zanetini Candi Hirano
  69. Le Corbusier
  70. Frank Lloyd WrightFalling water
  71. Sol e design
  72. Carregador de i-pod e celulares design de Vivien Muller
  73. Lanterna solar
  74. Luminária “Corona” para jardins - design por Shane Kohatsu e Emi Fujita, Japão
  75. Avião solar „Impulse‟ 2008Dassault Aviation, l‟Agence Spatiale Européenne et l‟Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne
  76. Aeronave solar Helios - NASA
  77. Reino UnidoEmirados Árabes Brasil
  78. L’Anémelectroréculpédalicoupeventombroparacloucycle - 1890 Bicicleta solar - 2005
  79. Energia solar e edificações
  80. Outro caminho
  81. SOLARSIEDLUNG Conjunto habitacional,Freiburg, Alemanha
  82. Incorporar, adaptar, disfarçar....?
  83. Casa solar passiva em Salzburg Aus., 1980: Eng. Heinz Eggert
  84. ATIVOCasaS em Freiburg, Alemanha, 1980
  85. OU PASSIVOCasa de adobe no Novo México EUA
  86. Uma arquitetura solar?Um caminho possívelCasa de Steve Baer, Corrales, New Mexico, EUA, 1971.
  87. Exemplos de parede Trombe
  88. Esquema de funcionamento de uma parede Trombe
  89. Quebra-capta solProjeto: Arq. Boris Villén
  90. O “Nautilus Earthship”, em Taos, Novo México, 1996. Arquiteto: Michael Schirber
  91. Redesenhar... Prefeitura de Gifu, Japão: O “Solar Ark” da Sanyo 5,046 painéis solares, podem produzir 530,000 kWh ao ano
  92. Casa solar da Universidade de Michigan, EUA, 2007 Robert Ramey Harry Giles
  93. Complexo habitacionalconstruído na Alemanha.Totalmente fechado a vidro epainéis solares. O complexocobre cerca de 11.500 m2.Todo este vidro cria ummicroclima interno agradável.Os painéis solares integradosno telhado e nas paredes têmuma capacidade de 1 megawatt,produzindo cerca de 650.000kWh de energia por ano, mesmosob os céus cinzentos daAlemanha, ou seja, produzem odobro da energia que necessitao complexo.
  94. Casa solar rotativa “Heliotrop” Freiburg, AleArquiteto: Rolf Dish, 2007
  95. Stade de Suisse WankdorfLuscher, Schwaar e Rebmann arquitetos Berna, Suíça, 2008
  96. 12.000 m2 de cobertura, 7.000 painéis fotovoltaicos desilício policristalino, fabricados pela empresa japonesa Kyocera, com rendimento de 15%. Potência máxima: 1.300 K Estimativa de produção anual: 1.200.000 kWhSuficiente para alimentar 400 lares em energia elétrica.
  97. EDIFÍCIO MASDAR - MASDAR CITY - ABU DABI Emirados Árabes Unidos 2008 – 2016 Projetado por Adrian Smith + Gordon GillUm edifício multifuncional que produzirá mais energia do que consumirá.
  98. Complexo multi-funcional para Singapura Foster & Partners, 2008
  99. O FUTURO
  100. Brincando com o sol
  101. Projeto para 6 casas solares Roland Mösl Ale, 1992
  102. Projeto para a nova sede da BMW em Munique, construída emaço, vidro e painéis solares. Projeto : Coop Himmelblau
  103. O Sol é o limite...
  104. ConclusõesO pleno aproveitamento da energia solar em edificações enas cidades requer :- a revisão da legislação vigente (Código civil, Códigos deobras e edificações e Constituição);- mudanças de posturas e estratégias de projeto;- mudanças de hábitos no uso dos espaços edificados.
  105. ConclusõesÉ de se esperar que adoção sistemática da energiasolar como fonte alternativa de energia acarretarámudançasna forma das edificações (desenho das envoltórias) eno desenho urbano.
  106. Are those solutions sustainable? Homenagem ao Prof. Arq. Dr. LADISLAO SZABO (in memoriam)
  107. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS (1)AGENDA ELETRICA SUSTENTAVEL 2020 – Estudo de cenários para um setor elétrico brasileiroeficiente, seguro e competitivo. WWF Brasil, Série técnica, Volume XII, Brasília, 2006.ALTERNATIVAS ENERGETICAS PARA O BRASIL : texto de apoio - Brasília, DF : Editora daUniversidade de Brasília, 1978. Preparado para o "Encontro da UnB" realizado pelo Decanato deExtensão no período de 30 de maio a 2 de junho de 1978. Exemplares na biblioteca FAU.CÓDIGO DE OBRAS E EDIFICAÇÕES do Município de São Paulo. Lei nº 11.228, de 25 de Junho de1992, Prefeitura do Município de São Paulo.http://plantasonline.prefeitura.sp.gov.br/legislacao/lei_int.php?id=1040.NETTO, Gabriel Ayres – Código de Obras “Arthur Saboya”. Edições LEP ltda. São Paulo. Edição de1947.CONGRESSO BRASILEIRO DE ENERGIA (10. : 2004 : Rio de Janeiro) - A universalização doacesso à energia : anais do X Congresso Brasileiro de Energia – CBE. Rio de Janeiro :COPPE/UFRJ, 2004. 4 v.DIÁRIO OFICIAL da Cidade de São Paulo Nº 121, 4 de julho de 2007 - LEI Nº 14.459, DE 3 DEJULHO DE 2007 - (Projeto de Lei nº 313/06, do Vereador Russomanno - PP)DIÁRIO OFICIAL da Cidade de São Paulo Nº 14– DOM de 22/01/08: DECRETO Nº 9.148, DE 21 DEJANEIRO DE 2008GALIANO, Luis Fernandez – Fire and Memory - MIT Press. Cambridge, Massachussets, 2000.
  108. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS (2)GOLDEMBERG, José, COELHO, Suani Teixeira & REI, Fernando - Brazilian energy matrix andsustainable development. 2002, p.55-59. Energy for Sustainable Development, v.6, n.4, p. 55-59,Dec.2002. ARTIGO DE PERIODICO. Exemplares na biblioteca IEE.JANNUZZI, Gilberto de Martino - Políticas públicas para eficiência energética e energia renovável nonovo contexto de mercado : uma análise da experiência recente dos EUA e do Brasil . Campinas :Autores Associados, 2000NUTAU – As Energias renováveis no Novo Milênio. X congresso Ibero-Americano de Energia Solar e Vcongresso Ibero-Americano de Energia Solar. FAU/USP, São Paulo, 1999.VASCONCELLOS, Gilberto Felisberto & VIDAL, J.W.Bautista – Poder dos trópicos : meditação sobre aalienação energética na cultura brasileira São Paulo : casa amarela, 2004.ROLNIK, Raquel – A cidade e a lei, legislação, política urbana e territórios na cidade de São Paulo. 3aedição. São Paulo : Studio Nobel, 1997.Documentário : L´ÉNERGIE SOLAIRE – Complément Terre : une émission consacrée àl’environnement et au développement durable, s/data (+ou- 2006, 2007), França.
  109. Pesquisas na internet 27/09/2008Digitando a palavra “fotovoltaico” (em português),o Google aponta 1.960.000 resultadosDigitando a palavra “photovoltaic” (em inglês),o Google aponta 7.070.000 resultadosDigitando as palavras “solar architecture” (em inglês),o Google aponta 446.000 resultados e 488.000 imagens
  110. Obrigado Prof. Msc. Dominique Fretin São Paulo, maio de 2008

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