Como referido anteriormente, os complexos desportivos que possuam piscinas, em termos energéticos são bastante dispendiosos. Sendo assim, e para se poderem fazer análises energéticas devem ter-se em conta os ganhos e as perdas associadas às piscinas, como se pode observar na figura 32.
Figura 32 – Energia associada às piscinas
Nas piscinas e, indo de encontro à imagem representada em cima, estão a elas associadas quatro perdas energéticas: as perdas por convecção, as perdas por condução, as perdas por evaporação e as perdas por radiação. Destas quatro componentes energéticas, a evaporação é a forma mais significativa de perda de calor da água das piscinas. Sendo assim, no sub-capítulo seguinte é feita a referência a este fenómeno energético.
2.4.3.1 Perdas de Energia Térmica por Evaporação
Como referido anteriormente, a evaporação da água leva a um grande consumo de calor, sendo, por isso, uma das parcelas mais influentes na fatura energética, isto porque este fenómeno provoca o arrefecimento da água dos tanques, tornando-se, assim, necessária a reposição da água fria da rede a esses tanques, para compensar a fração de água evaporada, bem como o aumento da humidade relativa do ar ambiente, obrigando à permanente desumificação na nave da piscina (Beleza et al. 2007; Soares, 2004).
Há vários parâmetros que influenciam a evaporação da água, tais como a temperatura da água, a temperatura do ar, a humidade relativa do ar, a velocidade do ar e o número e ripo de atividades dos ocupantes.
Segundo Chivetta (2004), a humidade do ar aumenta estando a água em movimento, devido ao fluxo de ar existente à superfície da água. Assim, a presença de ondas à superfície da água, o cais molhado, o corpo molhado dos ocupantes e os salpicos de água provocados pelas diversas atividades aquáticas são fenómenos físicos que aumenta a taxa de evaporação. A taxa de evaporação é maior quando a piscina está ocupada, já que aumentando o número de banhistas, consequentemente aumenta a atividade e a área de contato entre o ar e a água. Por outro lado,
quanto mais rápido se move o ar através de toda a superfície da água, maior é a taxa de evaporação (Chivetta, 2004).
Outro fator relevante, no fenómeno da evaporação, é a temperatura (Chivetta, 2004), sendo que elevadas temperaturas fazem aumentar a quantidade de água evaporada (Griffiths et al., 2005). Contrariamente, também, a evaporação da água pode levar a um aumento da temperatura do ar ambiente, podendo causar desconforto nos utentes da piscina, um aumento dos níveis de humidade, que precisam de ser controlados por maiores taxas de ventilação, aumentando-se, assim, o consumo energético por meio a aquecer o ar à temperatura desejada. Em termos numéricos, uma mudança na humidade relativa de aproximadamente 10% leva a um acréscimo das necessidades de climatização em 30% (Chivetta, 2004).
Segundo Chivetta (2004) a humidade relativa tem uma relevância bastante significativa na taxa de evaporação e, como tal, deve ser mantida entre os 50 e os 60%. Quando esse parâmetro se encontra abaixo dos 50%, os utilizadores sentem frio, porque a água evapora muito rápido da sua pele, por outro lado, ou seja, quando se encontra superior a 60%, o ar parece muito abafado, causando dificuldades respiratórias nos banhistas.
Posto isto, é de fácil conclusão que a avaliação da evaporação da água em piscinas cobertas é um parâmetro de interesse no que diz respeito ao consumo energético associada à instalação, mas também, à correta conceção do sistema de climatização da nave da piscina, já que a evaporação da água eleva as necessidades de aquecimento da água para equiponderar as consequências do arrefecimento causadas pela perda de calor. É então, de extrema importância implementar mecanismos que possibilitam a poupança de energia associada às perdas de evaporação.
2.4.3.1.1 Coberturas
O uso de uma cobertura sobre o plano de água poderá levar a uma diminuição expressiva das perdas por evaporação (Boavida, 2006) e, como tal, levando a um equilíbrio de custos (Lourenço, 2007).
O uso deste componente é uma medida sob o ponto de vista económico, sendo a redução do consumo energético um fator substancial para a instalação deste tipo de equipamentos. A colocação de uma cobertura sobre o plano de água nas horas de não utilização é uma das ações prioritárias para economizar energia, bloqueando a evaporação da água (Souza e Guerra, 2007; Teixeira, 1994).
A avaliação da poupança energética está afeta à porção de água evaporada do tanque da piscina, sendo que a uma menor evaporação corresponderá a um conjunto de vantagens resultantes da aplicação da cobertura durante o tempo de inatividade, tais como: a redução dos gastos de manutenção dos equipamentos e do edifício, o menor consumo de combustíveis, a menor humidade, a redução das necessidades de reposição de água, a utilização mais racional dos aditivos químicos nos processos de tratamento e a redução do trabalho dos equipamentos existentes.
São vastos os tipos de coberturas a aplicar no plano de água de uma piscina. A informação que se segue mostra as caraterísticas dos diferentes tipos de cobertura.
Em termos de colocação e recolha, as coberturas, podem ser manuais, semi-automáticas e automáticas, sendo esta escolha feita mediante a área de plano de água a cobrir, tendo em consideração que planos de água de pequena dimensão facilitam a montagem manual (Beleza
et al., 2007). A montagem semi-automática para a colocação e recolha é conseguida através da
energia elétrica, no entanto, exigindo que alguém puxe a cobertura quando esta está a ser desenrolada (US Department og Energy, 2009). A montagem automática, e tal como o nome indica, cobre o plano de água da piscina com um simples acionamento através de um botão. Torna-se, no entanto, uma das opções mais caras, mas das mais convenientes (US Department of Energy, 2009).
Para Beleza et al. (2007), as coberturas, podem ser construídas com três tipos de materiais: o PE, o Polipropileno (PP) e o PVC.
As coberturas de bolhas são as mais barates, contudo, menos resistentes e duráveis no tempo pela rutura das bolhas, o que levará a perder a capacidade de flutuação. Habitualmente são concebidas em polietileno alveolado com uma espessura aproximada de 400 m (US Department Energy, 2009).
As coberturas em espuma de polietileno apresentam uma espessura de 5 ou 7 mm, sendo a sua recolha, tipicamente, manual.
As coberturas de lâminas são fabricadas em PVC, sendo de recolha automática, não exigindo recursos humanos para a sua colocação e recolha. Cobrem o plano de água na sua totalidade. Outro tipo de coberturas são as de vinil. Consistem numa “sanduíche” de uma camada isolante entre duas lâminas de vinil, sendo as mais resistentes e duradouras (Beleza et al., 2007; US Department of Energy, 2009).
Na tabela 18, poderão ser visualizadas as caraterísticas de vários tipos de coberturas.
Tabela 18 – Tipologia de coberturas
Bolhas Espuma Estores/Lâminas
Material Polietileno Alveolado PVC Espuma de Polietileno PVC Tipo de Operação Manual Automática Manual Automática Automática Custo Económico - +/- +
De salientar que, independentemente das características das coberturas, todas exigem limpeza e desinfeção periódicas e, na maior parte dos casos, a necessidade de pessoal para precederem à sua colocação, devido aos inconvenientes do tamanho, do peso, do tipo de coberturas ou mesmo da presença de pistas que impeçam o seu deslizamento sobre o plano de água.