Projeto de energia solar montado numa varanda na Aldeia dos Jogos Asiáticos Sino-Alemães de Zhangbei, Hebei

Projeto de energia solar montado numa varanda na Aldeia dos Jogos Asiáticos Sino-Alemães de Zhangbei, Hebei

1. Contexto do projeto: impulsionado pela orientação política e pelas necessidades regionais

Em 2020, Zhangjiakou, na província de Hebei, encontrava-se numa fase crucial de aprofundamento da implementação da Estratégia de Desenvolvimento Coordenado Pequim-Tianjin-Hebei e de aceleração da construção de uma zona de demonstração de energia renovável. Como cidade co-sede dos Jogos Olímpicos de Inverno de Pequim 2022, Zhangjiakou já tinha definido a orientação de desenvolvimento "verde e de baixo carbono" e promovido vigorosamente a popularização e a aplicação de energia limpa na subsistência da população. O Condado de Zhangbei, como área central de energia renovável na cidade de Zhangjiakou, é rico em recursos de energia eólica e solar. Nessa altura, explorava ativamente o modelo integrado de "novas energias + instalações de apoio residencial" para melhorar a qualidade de vida dos residentes e contribuir para a implementação precoce da meta de "dual carbono".

O Projeto Vila Sino-Alemã dos Jogos Asiáticos, como um importante projeto de habitação para subsistência no Condado de Zhangbei, visa construir uma comunidade moderna que integre a residência, a ecologia e a conservação de energia. Considerando as características climáticas de Zhangbei, como os invernos rigorosos e a elevada procura de aquecimento, bem como as reais necessidades dos residentes relativamente à utilização de energia limpa, o promotor do projeto decidiu implementar sistemas de aquecimento solar de água montados em varandas. Esta tecnologia não só está em conformidade com a orientação da política nacional de "conservação de energia e redução de emissões", como também é totalmente compatível com a estrutura dos edifícios residenciais no norte da China. Ao mesmo tempo, aproveitando a sólida experiência alemã na aplicação de energia renovável, o projeto concretiza a combinação de "adaptação local + tecnologia internacional" e fornece uma solução de aquecimento de água residencial estável e amiga do ambiente para os residentes da comunidade.

2. Parâmetros principais do projeto: planeamento preciso da escala e do layout

1. Informações básicas do projeto

Tempo de implementação: Ao longo de 2020 (abrangendo todo o ciclo de conceção do esquema, aquisição de equipamento, instalação e comissionamento, aceitação e entrega), todos os sistemas foram colocados em utilização e os residentes foram formados até ao final de 2020.

Localização do Projeto: Comunidade Sino-Alemanha dos Jogos Asiáticos, Condado de Zhangbei, Cidade de Zhangjiakou, Província de Hebei. A comunidade está localizada na área central do Condado de Zhangbei, com instalações de apoio completas, como escolas, centros comerciais e centros médicos circundantes. É um dos condomínios residenciais de alta qualidade com foco na construção na região.

Escala de Cobertura: O projeto serve um total de 4.747 agregados familiares na comunidade, abrangendo diversos tipos de edifícios, como edifícios residenciais altos e casas de vários andares. O número total de agregados familiares representa 100% do total de agregados familiares residenciais na comunidade, atingindo a cobertura total de "um sistema por agregado familiar". Foi o maior projeto de aquecimento solar de água em varanda numa única comunidade no Condado de Zhangbei naquela época.

2. Tecnologia e Layout de Equipamentos

Para se adaptar às estruturas de varandas de diferentes tipos de casas, o projeto adota o modo de "projeto customizado + instalação padronizada": Para edifícios residenciais altos, são selecionados coletores solares inclinados montados em varandas, que se adaptam à curvatura da fachada do edifício e evitam afetar a aparência arquitetónica e a iluminação dos moradores; Para casas de vários andares, são utilizados coletores horizontais, combinados com depósitos de água de preservação de calor de alta eficiência para garantir a eficiência térmica no ambiente de baixa temperatura no inverno. Ao mesmo tempo, o sistema de cada agregado familiar está equipado com uma dupla modalidade de “energia solar + aquecimento elétrico auxiliar”. Em caso de tempo chuvoso contínuo, pode mudar automaticamente para aquecimento auxiliar para garantir o fornecimento de água quente 24 horas por dia e resolver o problema da utilização instável da energia solar no inverno do norte.

3. Efeitos da implementação do projecto: dupla melhoria dos benefícios de subsistência e do valor ecológico

1. Melhoria significativa da qualidade de vida dos moradores

Após a entrada em funcionamento do projecto, 4.747 agregados familiares livraram-se completamente dos problemas de “manutenção frequente dos esquentadores a gás” e “elevado consumo energético dos esquentadores eléctricos”. Podem desfrutar de água quente com temperatura constante e estável na vida diária. Além disso, o custo da utilização de água quente é reduzido em cerca de 60% em comparação com o modo tradicional de gás, poupando a cada agregado familiar um gasto anual de energia de 500 a 800 yuans. Além disso, o sistema adota um controlo inteligente, e os moradores podem verificar a temperatura da água quente e o volume restante de água em tempo real através de uma APP móvel, o que melhora muito a comodidade de operação e tem recebido muitos elogios dos moradores da comunidade.

2. Benefícios excecionais de baixo carbono e ambiente

Com base no consumo diário de 150 litros de água quente por agregado familiar e na eficiência térmica de 85% dos esquentadores a gás tradicionais, 4.747 agregados familiares consomem cerca de 1,26 milhões de metros cúbicos de gás natural ao longo do ano. No entanto, a taxa média de garantia de energia solar do sistema solar montado na varanda chega aos 70%, o que pode substituir cerca de 882.000 metros cúbicos de gás natural ao longo do ano e reduzir as emissões de dióxido de carbono em cerca de 2.300 toneladas (calculado com base no coeficiente de emissão de dióxido de carbono de 2,6 toneladas por 10.000 metros cúbicos de combustão de gás natural), o que equivale à capacidade de sequestro de carbono da plantação de 128.000 árvores. Isto fornece um "exemplo de aplicação de subsistência" para a construção da Zona de Demonstração de Energia Renovável do Condado de Zhangbei.

3. Importância profunda da demonstração para a indústria

Este projecto é um caso típico de cooperação sino-alemã na área da energia limpa para a subsistência da população. O seu "esquema de adaptação tecnológica baseado nas condições locais" e o seu "modo de aplicação em larga escala, abrangendo toda a comunidade" proporcionam uma experiência replicável para a promoção de sistemas de aquecimento solar de água em edifícios residenciais em zonas frias do norte da China. Em 2021, o projeto foi classificado como "Projeto Demonstrativo de Edifícios Verdes" pelo Departamento de Habitação e Desenvolvimento Urbano-Rural da Província de Hebei, atraindo inspeções e estudos in loco por departamentos de habitação e desenvolvimento urbano-rural e empresas imobiliárias em diversos locais, e promovendo o desenvolvimento padronizado de instalações residenciais de apoio à energia limpa na província de Hebei e até mesmo na região de Pequim-Tianjin-Hebei.

4. Sistema de suporte por detrás do projeto

Para garantir a implementação tranquila e o funcionamento estável a longo prazo do projeto, a construtora estabeleceu um "sistema de serviço de ciclo completo": na fase inicial, realizou testes de adaptabilidade climática em conjunto com a equipa técnica alemã, otimizou o revestimento de absorção de calor do coletor e o material do reservatório de água com preservação de calor para garantir que o sistema resiste à temperatura extremamente baixa de -30°C no inverno de Zhangbei. Durante a fase de construção, foi constituída uma equipa profissional de instalação para executar a obra em estrita conformidade com o Código Técnico para a Aplicação de Sistemas de Aquecimento Solar de Água em Edifícios Civis. Após a instalação do sistema em cada habitação, foram realizados testes de pressão e de desempenho térmico, com uma taxa de aceitação de 100%. Na fase posterior de operação e manutenção, foi criada uma estação de serviço comunitário para prestar serviços de reparação de avarias 24 horas por dia, e foram realizadas limpezas regulares do sistema no local e inspeções da tubagem para garantir que a vida útil do sistema é superior a 15 anos, resolvendo completamente as "preocupações" dos residentes.