Janelas Sustentáveis - PI - Entrega Final (1)

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ISSN: 1984-3151
	
Janelas eco sustentáveis
Ana Carolina Mendes Graçano1; Camila Cristina Gonçalves²; Jean Carlos Sena da Silva³; Letícia de Sá Almeida Andrade4; Luciano Rodrigues Junior5; Mariana Santos Ribeiro6; Michel Andrade Resende7.
Paula Sant Anna Moreira Pais8 (Orientadora)
Centro Universitário de Belo Horizonte, Belo Horizonte, MG
1acgracano@hotmail.com; 2camilacristina06_@outlook.com; 3jeancarlos1952@hotmail.com; 4leticiasaandrade@gmail.com; 5lrodrigues20131996@hotmail.com; 6marianaserro2009@hotmail.com; 7michel.andrade9@hotmail.com
Graduando em Engenharia 
Civil
.
UniBH
, 2017. Estudante do 
C
entro Universitário de Belo Horizonte
,
 MG.
Belo Horizonte, MG. 
acgracano@hotmail.com
. 
Resumo: Diante do crescimento tecnológico, as energias renováveis vêm sendo alternativas usadas para diversos processos na redução de consumo de energia não renováveis. Com isso tem como objetivo implantar películas fotovoltaicas em janelas para a absorção de energia solar, com esse material pode apresentar grandes capacidades de absorção dos raios solares, comparando sua eficiência com painéis solares já existentes no mercado. Com esse processo é possível resfriar o ar do ambiente utilizado à energia que é gerada pelas janelas. 
Palavras-chaves: Janelas; Sustentabilidade; Energia; Renovável; Redução;
Abstract: Faced with technological growth, Renewable energies have been used as alternatives to various processes to reduce non-renewable energy consumption. The purpose of this project is to deploy photovoltaic films in windows for the absorption of solar energy, with this material can present great capacities of absorption of the solar rays, comparing its efficiency with solar panels already existing in the market. With this process it is possible to cool the ambient air used the energy that is generated by the windows.
 Keyword: Windows; Sustainability; Energy; Renewable; Reduction; 
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: www.unibh.br/revistas/exacta/
e-xacta, Belo Horizonte, Vol. X, N.º Y, p. aa-bb. (ano). Editora UniBH. 
Disponível em: www.unibh.br/revistas/exacta/
1 INTRODUÇÃO
O crescimento populacional nas últimas décadas ocasionou um elevado crescimento tecnológico. Esse fator tem acarretado em um maior uso de energia, fazendo com que as contas de energia elétrica sofram grandes aumentos no seu valor final. Além disso, a demanda por energia também ocasionou uma escassez dos recursos naturais e grandes impactos ambientais, como a devastação causada pelas hidrelétricas.  
Dentro deste cenário de constantes inovações tecnológicas, as energias renováveis vêm sendo alternativas usadas para diversos processos na redução de consumos de energias não renováveis. Pode-se proferir que, a implantação da película fotovoltaica viabiliza a redução e a produção de energia para casas e grandes edifícios. Os “vidros solares” podem obter mais energia que um painel fotovoltaico comum com dimensões equivalente. 
 Esse sistema fotovoltaico (SFV) é constituído por módulos fotovoltaicos que, por sua vez, são constituídos por células fotovoltaicas, responsáveis pela conversão da irradiação solar em eletricidade na forma de corrente contínua (ABREU et al., 2010). 
Diante disso, o presente artigo tem como objetivo apresentar e discutir o processo de implantação de películas fotovoltaicas em janelas para a absorção de energia solar, desde a fase de produção até a fase de avaliação do processo de implantação. 
2 Referencial teórico
A Universidade Estadual de Michigan criou um tipo de célula solar transparente (Figura 1) que pode ser aplicada em janelas, vidros de carros, entre outros objetos. Esse material apresenta grande capacidade de absorção dos raios solares, comparando sua eficiência com os painéis solares já existentes no mercado (MEYER, s/d).
Figura 1 – Célula transparente
Fonte: Google imagens
A empresa Solar Window, uma das pioneiras no assunto, garante que as janelas fotovoltaicas é a solução para problemas em edifícios onde não há grandes espaços para a instalação de painéis solares. 
Outro problema para quem quer desenvolver o projeto com o método tradicional, é a dificuldade de adaptação e implantação em janelas, pois os painéis são opacos e escuros (ALECRIM, 2015). 
Sendo assim, a tecnologia dessa empresa é uma resposta para esse tipo de obstáculo, pois a camada fotovoltaica (Figura 2) mantém um bom nível de transparência das janelas onde é aplicado o revestimento. O material utilizado pela Solar Window para a criação da célula transparente tem em sua composição carbono, hidrogênio, nitrogênio e outros elementos que são mantidos em segredo (ALECRIM, 2015). 
Figura 2 – Camada Fotovoltaica 
Fonte: SolarWindow Technologies
Segundo a equipe de engenheiros da Universidade Alemã Friedrich-Schiller as janelas inteligentes prometem revolucionar o mercado, pois, além de mudar sua opacidade, também tem capacidade de captar energia dos raios solares e converte-las em um sistema de ar-condicionado interno. Nesse processo, é possível resfriar o ar do ambiente utilizando a energia que é gerada pelas janelas (NETO, s/d). 
De acordo com os Alemães, a instalação das janelas inteligentes é parecida com o processo de criação de vidros duplos e triplos. Para fazer uso das janelas inteligentes, é preciso integrar os painéis LaWin (usam uma suspensão fluida de partículas de ferro) aos vidros, e este processo é considerado fácil, pois a produção dos vidros já é feita com tecnologia avançada para isso.
O Programa Horizonte 2020 da União Europeia vem oferecendo insumos a essa nova tecnologia desde 2015. Esse é o maior projeto europeu de apoio à pesquisa e à inovação prevê investimentos de até 80 bilhões de euros (cerca de R$ 270 bilhões) nos próximos cinco anos (BORGES, 2018).
3 Metodologia 
Para o desenvolvimento do artigo, iniciou-se com uma contextualização do consumo e da demanda de energia elétrica, apresentando possíveis propostas de intervenção para os problemas encontrados. 
Posteriormente, foram feitos levantamentos de empresas que já implantaram a tecnologia, analisando suas motivações e a relevância na execução do projeto. 
4 Análise e discussões 
4.1 Consumo de energia no Brasil e no Mundo
Dados do BANK (2015) relevam que o percentual de pessoas com acesso a energia elétrica no mundo cresceu de 75% para mais de 84%, entre o ano de 1990 e 2012. É perceptível um aumento recorrente ao longo dos anos (Tabela 1), basicamente por motivos de crescimento do mercado consumidor de emergentes, como China, Brasil e Índia. Na população brasileira um fato que chama a atenção pelo seu crescimento abundante, se da pelos riscos de racionamento que somam ao uso de termelétricas e elevam os custos de produção e as emissões de GEE (Almeida et al, 2001). 
Jacoboson et.al. (2005) afirma que a desigualdade social pode influenciar no consumo energético de toda a população, mediante a diminuição de capacidade social e serviços que carecem por uso de energia. Por esse motivo os estados que há maior desigualdade tendem a consumir menos energia.
O Brasil teve um aumento de energia do ano de 2016 para o ano de 2017, e tem por base esse aumento nos estados da região Sudeste, Centro-Oeste com uma alta de 3,6%, já no Sul foi de 2,6%, o Nordeste cresceu 1,4% e o norte teve um aumento de 1,2%. A região Sudeste/Centro-Oeste teve a maior produção de energia elétrica no país, pelo fato de se concentrar a maior parte das indústrias brasileira.
4.2 Redução da energia com a instalação das placas solares
As Placas Solares (Figura 3) são compostas por um conjunto de células conectadas em série através da passagem de uma faixa condutora ultrafina, tecida de cima para baixo por cada uma delas e, assim, criando um circuito (FONTE, 2018).
Figura 3 – Placa Solar
Fonte: Google imagens
Segundo a matéria do Portal Solar LTDA, o Brasil é um país com elevada incidência de raios solares, por isso, tem grande potencial paraestabelecer um plano de energia solar. Além de ser um investimento de baixo impacto ambiental, no futuro, a energia renovável pode se tornar a principal fonte de energia no mundo inteiro.
Ainda segundo o Portal, a energia fotovoltaica domiciliar está contribuindo para a economia de energia solar, variando de 50% a 95% de redução nas contas de luz. Onde o investimento feito para a instalação das placas é compensado pelo dinheiro economizado em um período estimado de sete anos. 
4.3 Redução da energia com as janelas fotovoltaicas 
Diante das pesquisas realizadas nesse trabalho, empresas pioneiras no assunto estimam-se que as novas células solares transparentes registram eficiência na casa dos 5%, já os tradicionais painéis solares tem eficácia entre 15 e 18%. Porém, uma grande vantagem da célula transparente é a possibilidade de aplicá-la sobre uma área maior e mais diversificada. 
Os pesquisadores calculam que se o novo painel for aplicado em todas as superfícies de vidro estimadas nos Estados Unidos, o dispositivo poderia criar energia suficiente para gerar 40% da demanda do país (MEYER, s/d). 
4.4 Resultados
Ao analisarmos uma conta de luz (Figura 4) e aplicando as reduções apresentadas, pode-se obter os seguintes resultados: 
Figura 4 – Conta de Luz
Fonte: Arquivo do grupo
Ao utilizar as placas solares o valor da conta seria em torno de R$88,33 (oitenta e oito reais e trinta e três centavos), já com as janelas fotovoltaicas a redução seria para R$70,66 (setenta reais e sessenta e seis centavos). 
5 Conclusão
Diante do estudo, pode-se inferir que as Janelas Fotovoltaicas, ainda que apresentem uma redução menor na conta de luz, ao serem aplicadas em uma área maior de incidência solar podem ter uma captação e retorno mais eficiente que as placas solares. Portanto, é um método promissor para as energias renováveis no futuro. 
6 Referências Bibliográficas
ALECRIM, E. “Em vez de painel solar, que tal uma janela solar?”. Tecnoblog. 2015. Disponível em:< https://tecnoblog.net/184043/janela-energia-solar/>. Acesso em: 18 Out. 2018. 
ABREU, Y. V. d., Oliveira, M. A. G. d. and Guerra, S. (2010). Energia, economia, rotas tecnológicas. Textos selecionados.
 
BORGES, L. C. Conhece as janelas do futuro? Elas captam energia solar e mudam a opacidade. 2018. Disponível em:< https://www.tecmundo.com.br/mobilidade-urbana-smart-cities/126394-conhece-janelas-futuro-elas-captam-energia-solar-mudam-opacidade.htm>. Acesso em: 18 de Out. 2018. 
BRONZATTI, F. L.; IAROZINSKI NETO, A. Matrizes energéticas no Brasil: cenário 2010-2030. In: ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO, 28., 2008, Rio de Janeiro. Anais eletrônicos... Rio de Janeiro: Abepro, 2008. Disponível em: <www.abepro.org.br/biblioteca/enegep2008_TN_STO_077_541_11890.pdf>. Acesso em: 15 Ago. 2018.
FONTE, R. Como funcionam as placas fotovoltaicas: As 7 principais questão respondidas que você não pode fica sem saber. Blog Blue sol. 2018. Disponível em: < https://www.google.com.br/amp/s/blog.bluesol.com.br/placas-fotovoltaicas/amp/> . Acesso em: 07 Nov 2018.
 
NETO, S. M. Janelas inteligentes captam energia solar e mudam a opacidade. Portal Solar. Disponível:<https://www.portalsolar.com.br/blog-solar/energia-solar/janelas-inteligentes-captam-energia-solar-e-mudam-a-opacidade.html>. Acesso em: 18 de Out. 2018. 
MEYER, R. Célula fotovoltaica transparente pode transformar janela em painel solar. Portal Solar. Disponível em:< https://www.portalsolar.com.br/blog-solar/energia-solar/celula-fotovoltaica-transparente-pode-transformar-janela-em-painel-solar.html>. Acesso em: 18 de Out. 2018. 
PORTAL SOLAR LTDA. Energia Solar gera economia de 50% e 95% na conta de luz. São Paulo. Disponível em:< https://www.portalsolar.com.br/blog-solar/energia-solar/energia-solar-gera-economia-de-50-e-95-na-conta-de-luz.html>. Acesso em: 06 de Novem. 2018. 
	ANEXO 
Tabela 1 – Capacidade instalada de geração elétrica no mundo (GW)
Fonte: U.S. Energy Information Administration (EIA); para o Brasil: Balanço Energético 2017.