o papel da legislação e da normalização humberto jorge mestrado em engenharia electrotécnica e...

O papel da legislação e da O papel da legislação e da normalizaçãonormalização

Humberto JorgeHumberto JorgeMestrado em Engenharia Electrotécnica e de Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de

ComputadoresComputadoresGestão de Energia em Edifícios e na IndústriaGestão de Energia em Edifícios e na Indústria

222003/042003/04 GEEIGEEI

O papel da normalização O papel da normalização

definição de padrões de qualidade definição de padrões de qualidade energético-ambiental da construção energético-ambiental da construção (exº: RCCTE)(exº: RCCTE)

definição de eficiência e definição de eficiência e características mínimas dos características mínimas dos equipamentos a aplicar (exº: RSECE)equipamentos a aplicar (exº: RSECE)

etiquetagem: equipamentos e edifíciosetiquetagem: equipamentos e edifícios

332003/042003/04 GEEIGEEI

Princípios geraisPrincípios geraisProposição de sustentabilidadeProposição de sustentabilidade

projectar eficiente e integradoprojectar eficiente e integrado

construir com qualidadeconstruir com qualidade

equipar eficiente e flexívelequipar eficiente e flexível

manter e monitorizarmanter e monitorizar

442003/042003/04 GEEIGEEI

Princípios geraisPrincípios geraisMetas a atingirMetas a atingir

Relativas a:Relativas a: Eficiência energéticaEficiência energética Segurança dos ocupantes (resistência Segurança dos ocupantes (resistência

a esforços estáticos e dinâmicos, a esforços estáticos e dinâmicos, Saúde dos ocupantesSaúde dos ocupantes DurabilidadeDurabilidade Conforto dos ocupantesConforto dos ocupantes Impacto ambientalImpacto ambiental

552003/042003/04 GEEIGEEI

Princípios geraisPrincípios geraisObjectivos sectoriaisObjectivos sectoriais

Eficiência energéticaEficiência energética estrutura do edifício (trocas de calor, estrutura do edifício (trocas de calor,

humidade, acção dos ventos, fenestração)humidade, acção dos ventos, fenestração)

sistemas mecânicos (qualidade do ar, sistemas mecânicos (qualidade do ar, recuperação de calor, AQS, iluminação recuperação de calor, AQS, iluminação eficiente)eficiente)

informação aos ocupantesinformação aos ocupantes

662003/042003/04 GEEIGEEI

Princípios geraisPrincípios geraisObjectivos sectoriaisObjectivos sectoriais

Saúde dos ocupantesSaúde dos ocupantes materiais de construção (emissividade)materiais de construção (emissividade)

ventilação mecânicaventilação mecânica

DurabilidadeDurabilidade materiais ao abrigo de precipitação (em materiais ao abrigo de precipitação (em

construção)construção)

772003/042003/04 GEEIGEEI

Critérios para o uso eficiente dos Critérios para o uso eficiente dos recursos (incl. a energia)recursos (incl. a energia)

ComponentesComponentes limite à potência de climatizaçãolimite à potência de climatização limite superior para a potência instalada por limite superior para a potência instalada por

unidade de área para climatizaçãounidade de área para climatização limites para o nível das infiltraçõeslimites para o nível das infiltrações limite superior para a potência instalada por limite superior para a potência instalada por

unidade de área para iluminaçãounidade de área para iluminação

882003/042003/04 GEEIGEEI

Alguma regulamentação Alguma regulamentação portuguesaportuguesa

RCCTERCCTE

RGCERGCE

RSECERSECE

992003/042003/04 GEEIGEEI

Regulamentação em preparaçãoRegulamentação em preparação

Certificação Energética em Edifícios NovosCertificação Energética em Edifícios NovosRevisão do RGCE - Indicadores EnergéticosRevisão do RGCE - Indicadores Energéticos

Base de DadosBase de Dados Disseminação da InformaçãoDisseminação da Informação

Acordos Voluntários:Acordos Voluntários: Promover “Best Practices”Promover “Best Practices” Monitorização e Avaliação dosMonitorização e Avaliação dos ResultadosResultados

Revisão do RCCTERevisão do RCCTEEtiquetagem Energética – alargar o domínio Etiquetagem Energética – alargar o domínio

10102003/042003/04 GEEIGEEI

Etiquetagem EnergéticaEtiquetagem Energética

11112003/042003/04 GEEIGEEI

Regulamento da Gestão do Regulamento da Gestão do Consumo de EnergiaConsumo de Energia

– Racionalizar o Consumo de Racionalizar o Consumo de EnergiaEnergia

– Maximizar a Eficiência EnergéticaMaximizar a Eficiência Energética

12122003/042003/04 GEEIGEEI

Regulamento da Gestão do Regulamento da Gestão do Consumo de EnergiaConsumo de Energia

Auditoria Energética - 5 em 5 anosAuditoria Energética - 5 em 5 anos

Plano de Racionalização de EnergiaPlano de Racionalização de Energia

Implementar e Atingir as Metas do PlanoImplementar e Atingir as Metas do Plano

AbrangeAbrange:: Instalações Consumidoras de EnergiaInstalações Consumidoras de Energia C > 1000 Tep /anoC > 1000 Tep /ano SectoresSectores: Industria e Serviços: Industria e Serviços

13132003/042003/04 GEEIGEEI

Auditoria EnergéticaAuditoria Energética

Condições de Utilização e ConversãoCondições de Utilização e Conversão

Eficiência dos Sistemas de ConversãoEficiência dos Sistemas de Conversão

Balanço dos Fluxos EnergéticosBalanço dos Fluxos Energéticos

Potencial de Poupança de EnergiaPotencial de Poupança de Energia

Consumos Específicos de EnergiaConsumos Específicos de Energia

14142003/042003/04 GEEIGEEI

Plano de Racionalização dos Plano de Racionalização dos Consumos de EnergiaConsumos de Energia

Acções e Medidas em Instalações e Acções e Medidas em Instalações e EquipamentosEquipamentos

Planos de Investimento em Utilização Planos de Investimento em Utilização Racional de EnergiaRacional de Energia

Metas de Redução dos Consumos Metas de Redução dos Consumos EspecíficosEspecíficos

15152003/042003/04 GEEIGEEI

Consumos Específicos de EnergiaConsumos Específicos de Energia

5

C

K

C´

C´´

C

(Kgep/Ton)

N (anos)Auditoria10

M´

M´´

1º P.R. 2º P.R.

M=(C-K)N/10

16162003/042003/04 GEEIGEEI

VANTAGENS DO CUMPRIMENTO DO RGCEVANTAGENS DO CUMPRIMENTO DO RGCE

Acesso à comparticipação financeira directa ao Acesso à comparticipação financeira directa ao investimento em acções de Utilização Racional de investimento em acções de Utilização Racional de EnergiaEnergia

Redução da factura energéticaRedução da factura energética

Aumento da eficiência do sistema energéticoAumento da eficiência do sistema energético

Aumento da competitividade empresarialAumento da competitividade empresarial Promover “Best Practices”Promover “Best Practices” Monitorização e Avaliação dosMonitorização e Avaliação dos ResultadosResultados

17172003/042003/04 GEEIGEEI

RCCTERCCTERegulamento das Características do Comportamento Regulamento das Características do Comportamento

Térmico dos EdifíciosTérmico dos Edifícios

Definição de limites das necessidades Definição de limites das necessidades nominais de aquecimento e arrefecimento nominais de aquecimento e arrefecimento de cada edifíciode cada edifício funcionam como valores limite superior funcionam como valores limite superior

admissíveisadmissíveis

18182003/042003/04 GEEIGEEI

RCCTERCCTE

Divisão do país em zonas climáticasDivisão do país em zonas climáticasInverno - I1,I2, I3 Inverno - I1,I2, I3

Verão - V1, V2, V3Verão - V1, V2, V3 baseadas na variável graus-dia de baseadas na variável graus-dia de

aquecimentoaquecimento

19192003/042003/04 GEEIGEEI

RCCTE - RCCTE - zonas zonas climáticasclimáticas

20202003/042003/04 GEEIGEEI

RCCTE - aquecimentoRCCTE - aquecimento

I1 - 400 ºC dia / anoI1 - 400 ºC dia / ano

I2 - 800 ºC dia / anoI2 - 800 ºC dia / ano

I3 - 1600 ºC dia / anoI3 - 1600 ºC dia / ano

21212003/042003/04 GEEIGEEI

RCCTE - aquecimentoRCCTE - aquecimento

Energia solar média incidente numa Energia solar média incidente numa superfície vertical orientada a Sul na superfície vertical orientada a Sul na estação do aquecimento (Esul):estação do aquecimento (Esul):

I1 - 400 kWh/mI1 - 400 kWh/m22/ano/ano

I2 - 500 kWh/mI2 - 500 kWh/m22/ano/ano

I3 - 700 kWh/mI3 - 700 kWh/m22/ano/ano

22222003/042003/04 GEEIGEEI

RCCTE - arrefecimentoRCCTE - arrefecimento

Diferenças efectivas de temperatura Diferenças efectivas de temperatura TeTe

23232003/042003/04 GEEIGEEI

TeTe

24242003/042003/04 GEEIGEEI

Te para V1 e V3Te para V1 e V3

25252003/042003/04 GEEIGEEI

RCCTE - Parâmetros térmicosRCCTE - Parâmetros térmicos

Coeficiente de transmissão térmicaCoeficiente de transmissão térmica

KK (W/m (W/m22ºC)ºC)

Factor de concentração de perdas térmicas, Factor de concentração de perdas térmicas, fcfc (influência das heterogeneidades, agrava K, melhor =1)(influência das heterogeneidades, agrava K, melhor =1)

- definido por tipo de parede- definido por tipo de parede

26262003/042003/04 GEEIGEEI

Factor de concentração de perdas térmicasFactor de concentração de perdas térmicas

27272003/042003/04 GEEIGEEI

RCCTE - Parâmetros térmicosRCCTE - Parâmetros térmicos

Inércia térmica interiorInércia térmica interior

ItIt = = Mi Si / Ap Mi Si / Ap

Mi - massa superficial (kg/ mMi - massa superficial (kg/ m2 2 ))

Si - superfície (mSi - superfície (m22))

Ap - área útil de pavimento (mAp - área útil de pavimento (m22) )

28282003/042003/04 GEEIGEEI

RCCTE - Parâmetros térmicosRCCTE - Parâmetros térmicos

Inércia térmica interiorInércia térmica interior

3 classes de inércia: 3 classes de inércia:

fraca - It < 150fraca - It < 150

média - 150 média - 150 It It 400 400

Forte - It > 400Forte - It > 400

29292003/042003/04 GEEIGEEI

RCCTE - Parâmetros térmicosRCCTE - Parâmetros térmicos

S - Factor solar (vãos envidraçados)S - Factor solar (vãos envidraçados)

Dado pela relação entre a energia que entra e a Dado pela relação entre a energia que entra e a energia da radiação incidenteenergia da radiação incidente

30302003/042003/04 GEEIGEEI

RCCTE - nec. nom. aquec.RCCTE - nec. nom. aquec.

Necessidades nominais de aquecimento NNecessidades nominais de aquecimento NICIC

menores ou iguais quemenores ou iguais que

Necessidades nominais de aquecimento de referência NNecessidades nominais de aquecimento de referência NII

NNIC IC N NII

31312003/042003/04 GEEIGEEI

RCCTE - nec. nom. aquec.RCCTE - nec. nom. aquec.

Necessidades nominais de aquecimento Necessidades nominais de aquecimento (por m(por m22 de área útil de pavimento) de área útil de pavimento)

Soma algébrica de:Soma algébrica de:perdas de calor pela envolventeperdas de calor pela envolvente

perdas resultantes de infiltraçõesperdas resultantes de infiltrações

ganhos solares através dos envidraçados (sinal ganhos solares através dos envidraçados (sinal negativo)negativo)

32322003/042003/04 GEEIGEEI

RCCTE - nec. nom. aquec.RCCTE - nec. nom. aquec.

Necessidades nominais de aquecimento de Necessidades nominais de aquecimento de referênciareferência

calculado para elementos construtivos calculado para elementos construtivos padrãopadrãocoeficientes de transmissão térmica de coeficientes de transmissão térmica de

referência definidos por zona climáticareferência definidos por zona climática

33332003/042003/04 GEEIGEEI

RCCTE - Verificação automática RCCTE - Verificação automática aquecimentoaquecimento

coeficientes de transmissão térmica dos coeficientes de transmissão térmica dos elementos da envolvente < valores de elementos da envolvente < valores de referênciareferência

ffc c 1,3 1,3

área de envidraçado área de envidraçado 15% área útil de 15% área útil de pavimentopavimento

área útil de pavimento < 300 márea útil de pavimento < 300 m22

34342003/042003/04 GEEIGEEI

RCCTE - nec. nom. arrefec.RCCTE - nec. nom. arrefec.

Necessidades nominais de arrefecimento NNecessidades nominais de arrefecimento NVCVC

menores ou iguais quemenores ou iguais que

Necessidades nominais de arrefecimento de referência NNecessidades nominais de arrefecimento de referência NVV

NNVC VC N NVV

35352003/042003/04 GEEIGEEI

RCCTE - nec. nom. arrefec.RCCTE - nec. nom. arrefec.

Necessidades nominais de arrefecimento Necessidades nominais de arrefecimento (por m(por m22 de área útil de pavimento) de área útil de pavimento)

Soma algébrica de:Soma algébrica de:ganhos de calor pela envolvente opaca exteriorganhos de calor pela envolvente opaca exterior

ganhos solares através dos envidraçadosganhos solares através dos envidraçados

36362003/042003/04 GEEIGEEI

RCCTE - Verificação automática RCCTE - Verificação automática arrefecimentoarrefecimento

coeficientes de transmissão térmica dos elementos coeficientes de transmissão térmica dos elementos da envolvente da envolvente valores de referência valores de referência

coberturas de cor claracoberturas de cor clara

inércia média ou forteinércia média ou forte

envidraçados com S < 0,15envidraçados com S < 0,15

área de envidraçado área de envidraçado 15% área útil de pavimento 15% área útil de pavimento

área útil de pavimento < 300 márea útil de pavimento < 300 m22

37372003/042003/04 GEEIGEEI

Regulamentos portuguesesRegulamentos portugueses

RGCERGCE

RCCTERCCTE

RSECERSECE Regulamento dos Sistemas Regulamento dos Sistemas

Energéticos de Climatização Energéticos de Climatização em Edifíciosem Edifícios

38382003/042003/04 GEEIGEEI

RSECERSECE Regulamento dos Sistemas Energéticos Regulamento dos Sistemas Energéticos

de Climatização em Edifíciosde Climatização em Edifícios

Objectivos:Objectivos: assegurar exigências de conforto térmico e assegurar exigências de conforto térmico e

de qualidade do arde qualidade do ar com eficiência energéticacom eficiência energética com qualidade e segurançacom qualidade e segurança com respeito pelo meio ambientecom respeito pelo meio ambiente

39392003/042003/04 GEEIGEEI

Âmbito de aplicaçãoÂmbito de aplicação

todos os equipamentos em edifíciostodos os equipamentos em edifícios com potência térmica nominal de com potência térmica nominal de

aquecimento ou arrefecimento > 25 kWaquecimento ou arrefecimento > 25 kW com soma das pot. nominais de aquec. e com soma das pot. nominais de aquec. e

arrefec. > 40 kWarrefec. > 40 kW

40402003/042003/04 GEEIGEEI

Condições nominaisCondições nominais

Interiores - Interiores - determinadas pela temperatura e pela humidadedeterminadas pela temperatura e pela humidade

VerãoVerão temperatura nominal interior: 25 °Ctemperatura nominal interior: 25 °C humidade absoluta nominal interior: 10 g/kghumidade absoluta nominal interior: 10 g/kg

InvernoInverno temperatura nominal interior: 20 °Ctemperatura nominal interior: 20 °C humidade absoluta nominal interior: 7 g/kghumidade absoluta nominal interior: 7 g/kg

41412003/042003/04 GEEIGEEI

Condições nominaisCondições nominais

Exteriores - Exteriores - determinadas pela temperatura e pela humidadedeterminadas pela temperatura e pela humidade

VerãoVerão zonas climáticas: zonas climáticas:

V1 (28 °C / 10 g/kg); V2 (32 °C / 11 g/kg); V3 (35 V1 (28 °C / 10 g/kg); V2 (32 °C / 11 g/kg); V3 (35 °C / 10 g/kg)°C / 10 g/kg)

InvernoInverno zonas climáticas: zonas climáticas:

I1 (3,5 °C / 4 g/kg); I2 (0,0 °C / 3 g/kg); I3 (-3,5 I1 (3,5 °C / 4 g/kg); I2 (0,0 °C / 3 g/kg); I3 (-3,5 °C / 2 g/kg)°C / 2 g/kg)

42422003/042003/04 GEEIGEEI

Condições nominaisCondições nominais

características construtivascaracterísticas construtivas valores de referência do RCCTEvalores de referência do RCCTE

potência térmica nominal de aquecimentopotência térmica nominal de aquecimento

potência térmica nominal de arrefecimentopotência térmica nominal de arrefecimento

valores nominais de caudal de ar novovalores nominais de caudal de ar novo

43432003/042003/04 GEEIGEEI

Restrições aos sistemasRestrições aos sistemas

limites às potências de aquecimento ou limites às potências de aquecimento ou arrefecimentoarrefecimento 25% dos valores nominais calculados25% dos valores nominais calculados 20% de:20% de: [pot. nom. de aquecimento + pot. AQS] [pot. nom. de aquecimento + pot. AQS] (quando (quando

pelo mesmo sistema)pelo mesmo sistema)

potência eléctrica para aquecimento por potência eléctrica para aquecimento por efeito de Jouleefeito de Joule até 5% da pot. térmica de aquecimento até 5% da pot. térmica de aquecimento

((25kW por zona)25kW por zona)

44442003/042003/04 GEEIGEEI

Restrições aos sistemasRestrições aos sistemas

reaquecimento terminalreaquecimento terminal 10% da potência de arrefecimento instalada10% da potência de arrefecimento instalada

sistemas individuais em edifícios novos, só sistemas individuais em edifícios novos, só excepcionalmenteexcepcionalmente

recuperação de energia obrigatória no recuperação de energia obrigatória no aquecimentoaquecimento pot. térmica de rejeição > 80kWpot. térmica de rejeição > 80kW eficiência eficiência 50% 50%

45452003/042003/04 GEEIGEEI

Restrições aos sistemasRestrições aos sistemas

em sistemas "tudo ar"em sistemas "tudo ar" se caudal de insuflação > 10 000 mse caudal de insuflação > 10 000 m33/h/h

<=>"free cooling" obrigatório<=>"free cooling" obrigatório

obrigatório registo de consumosobrigatório registo de consumos dos sistemasdos sistemas dos dispositivos individuaisdos dispositivos individuais

com pot. eléctrica > 12,5 kWcom pot. eléctrica > 12,5 kW

com pot. térmica máx. em comb. fósseis > 120kWcom pot. térmica máx. em comb. fósseis > 120kW

46462003/042003/04 GEEIGEEI

Regulação e controloRegulação e controlo

Funções obrigatóriasFunções obrigatórias:: limitação das temperaturas extremas por espaçolimitação das temperaturas extremas por espaço regulação da potência de aq. e de arr.regulação da potência de aq. e de arr. possibilidade de fecho ou redução automáticos possibilidade de fecho ou redução automáticos

em não ocupaçãoem não ocupação

deve ser possível integração em SGTécnicadeve ser possível integração em SGTécnica obrigatório para pot. térm. obrigatório para pot. térm. 250 kW 250 kW com optimização centralizada para pot. térm. com optimização centralizada para pot. térm.

500 kW500 kW

47472003/042003/04 GEEIGEEI

Potência térmica nominal de Potência térmica nominal de aquecimentoaquecimento

resulta do balanço das perdas térmicas em resulta do balanço das perdas térmicas em condições nominaiscondições nominais não é potência de projectonão é potência de projecto é índice de qualificação e base de possíveis é índice de qualificação e base de possíveis

comparaçõescomparações soma de 3 parcelas:soma de 3 parcelas:

perdas térmicas pela envolvente exteriorperdas térmicas pela envolvente exterior

perdas térmicas pela envolvente interiorperdas térmicas pela envolvente interior

perdas térmicas por infiltração ou insuflação de ar novo perdas térmicas por infiltração ou insuflação de ar novo (relativas ao ar exterior)(relativas ao ar exterior)

48482003/042003/04 GEEIGEEI

Aquecimento - Aquecimento - Perdas pela envolvente Perdas pela envolvente exteriorexterior

Perdas de superfíciePerdas de superfície paredesparedes envidraçadosenvidraçados cobertura cobertura pavimentopavimento

Perdas lineares (pelo perímetro do solo)Perdas lineares (pelo perímetro do solo)

49492003/042003/04 GEEIGEEI

Aquecimento - Aquecimento - Perdas relativas ao ar Perdas relativas ao ar exteriorexterior

Perdas por admissão de ar exteriorPerdas por admissão de ar exterior perdas de calor sensívelperdas de calor sensível perdas de calor latenteperdas de calor latente

Perdas por infiltraçãoPerdas por infiltração

Perdas associadas ao caudal de ar novoPerdas associadas ao caudal de ar novo(valores tabelados de referência por tipos de actividade)(valores tabelados de referência por tipos de actividade)

50502003/042003/04 GEEIGEEI

Potência térmica nominal de Potência térmica nominal de arrefecimentoarrefecimento

potência dos ganhos térmicos nas condições potência dos ganhos térmicos nas condições nominais de projectonominais de projecto é índice de qualificação e base de possíveis é índice de qualificação e base de possíveis

comparaçõescomparações soma de parcelas:soma de parcelas:

ganhos por condução através da envolvente exteriorganhos por condução através da envolvente exterior

ganhos por condução através da envolvente interiorganhos por condução através da envolvente interior

ganhos por radiação através dos envidraçadosganhos por radiação através dos envidraçados

ganhos associados ao ar exteriorganhos associados ao ar exterior

ganhos internos (pessoas, iluminação e equipamento)ganhos internos (pessoas, iluminação e equipamento)

potência de desumidificaçãopotência de desumidificação

51512003/042003/04 GEEIGEEI

Potência térmica nominal de Potência térmica nominal de arrefecimentoarrefecimento

contribuições são função da hora do diacontribuições são função da hora do dia período da manhã (PM)período da manhã (PM) princípio da tarde (PT)princípio da tarde (PT) fim da tarde (FT) fim da tarde (FT)

hora de projecto: a de maior contribuiçãohora de projecto: a de maior contribuição determina a potência nominal usadadetermina a potência nominal usada

52522003/042003/04 GEEIGEEI

Ganhos por condução através da Ganhos por condução através da envolvente exteriorenvolvente exterior

paredesparedes

envidraçadosenvidraçados

coberturacobertura

pavimentopavimentofunção de:função de: diferença de temperatura entre exterior e interiordiferença de temperatura entre exterior e interior radiação solar incidente nas superfícies da radiação solar incidente nas superfícies da

envolventeenvolvente

53532003/042003/04 GEEIGEEI

Ganhos por condução através da Ganhos por condução através da envolvente interiorenvolvente interior

paredesparedes

envidraçadosenvidraçados

pavimentopavimento

tectotectofunção da diferença de temperatura entre o interior e as função da diferença de temperatura entre o interior e as

zonas adjacentes não exterioreszonas adjacentes não exteriores

54542003/042003/04 GEEIGEEI

Outros requisitosOutros requisitos

arrefecimento por compressão mecânicaarrefecimento por compressão mecânica COPCOP 2 2

fraccionamento obrigatório de potência de fraccionamento obrigatório de potência de equipamento gerador de calor:equipamento gerador de calor:

55552003/042003/04 GEEIGEEI

Outros requisitosOutros requisitos

fraccionamento obrigatório das instalações de fraccionamento obrigatório das instalações de arrefecimento:arrefecimento:

procedimento definidos para os ensaios de recepção