Simulação do aproveitamento de água da chuva

Abstract

A procura de estratégias de racionalização no consumo de água ou de fontes alternativas de água têm levado ao surgimento de várias soluções, sendo algumas já utilizadas no passado mas caídas em desuso com o desenvolvimento das sociedades. Uma das soluções já adotada de forma significativa em vários países é o aproveitamento da chuva em todo o tipo de utilizações. Neste trabalho explora-se a viabilidade da implantação de um sistema de aproveitamento de água pluvial (SAAP) para fins domésticos em Portugal continental. Esta dissertação pretende ajudar a resolver a problemática do aproveitamento de água pluvial em contexto doméstico, determinando onde um SAAP pode constituir um sistema economicamente atraente e uma fonte alternativa credível de água não potável. O investimento inicial na implantação de um SAAP constitui o maior entrave na expansão deste tipo de sistema, sendo o reservatório de armazenamento de água pluvial o elemento mais dispendioso. Desenvolveu-se um programa denominado PSAAP, para fazer a simulação do aproveitamento de água pluvial. O PSAAP foi desenvolvido com o objetivo de dimensionar a capacidade ideal do reservatório e estudar a viabilidade económica do SAAP. Para um determinado SAAP, este simulador calcula iterativamente até encontrar a capacidade ideal. A capacidade ideal do reservatório de um SAAP será a capacidade que levar a que o SAAP tenha o menor período de recuperação do investimento (PRI) possível. Através do PSAAP, o utilizador pode obter a capacidade do reservatório recomendável para a sua localização, consumo e capacidade de captação da chuva, conseguindo também perceber qual o investimento inicial e o PRI associados ao respetivo SAAP. Na aplicação da ferramenta, estuda-se a implantação de um SAAP em cidades de diferentes regiões de Portugal continental, de forma a perceber a sua viabilidade em condições distintas. Estudou-se numa primeira análise a utilização de um SAAP que abastece-se apenas uma moradia unifamiliar e numa segunda análise estudou-se a utilização de um SAAP que abastece-se um conjunto de quatro moradias unifamiliares, de forma a verificar se o projeto beneficia economicamente por ser um sistema de maior dimensão. Através das simulações efetuadas no PSAAP, conclui-se que quanto mais elevado for o nível de consumo, o custo da água consumida, área de captação e a precipitação disponível, menor é o PRI do SAAP.

The demand for rationalizing strategies or alternative sources of water have led to the appearance of several solutions, some already used in the past, but have fell into disuse with the development of societies. One of the significantly solutions, already adopted in several countries, is the use of rainwater. This work explores the economic viability of implementing a rainwater harvesting system (RWHS) for domestic purposes in Portugal mainland. This dissertation aims to help solve the problem of use rainwater in the domestic context, determining where a RWHS can be an economically attractive system and a credible alternative source of non-potable water. The initial investment in the implementation of a RWHS is the major obstacle in the expansion of this type of system where the rainwater storage tank is the most expensive element. In order to study the economic viability of a RWHS and calculate the ideal capacity to the storage tank under different conditions, was developed a program for simulation of rainwater harvesting called PSAAP. For a RWHS with different storage capacities, this simulator calculates iteratively to find the ideal capacity. The ideal capacity of a RWHS’s storage tank is the capacity that leads to the RWHS has the lowest possible payback period. Through PSAAP, the user can get the recommended capacity of the reservoir to its location, consumption and ability to capture the rain. This program can also help the user realize the initial investment and the payback period associated with the respective RWHS. In the application of this tool, was study the implementation of a RWHS in cities of different regions of Portugal mainland in order to understand its viability in different conditions. It was studied the use of a RWHS that supplies just one dwelling unfamiliar house and has also been studied the use of a RWHS which supplies a set of four dwelling unfamiliar houses in order to benefit from a larger dimension. Through simulations performed on PSAAP, it is concluded that the higher the level of consumption, the cost of water consumed and precipitation available, the lower is the payback period.