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Energy Management :: 2008/2009

Class # T10

RSECE(Regulamento dos Sistemas Energéticos e de Climatização dos Edifícios)

Miguel À[email protected]

Energy Management

Class # T10 :: RSECE Slide 2 of 53

SCE(Sistema Nacional de Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior nos Edifícios)

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Enquadramento

Objectivos:

metodologia de cálculo do desempenho energético integrado dos edifícios, aplicação dos requisitos mínimos para o desempenho energético dos novos edifícios (e grandes edifícios existentes),certificação energética dos edifícios e a inspecção regular de caldeiras e instalações de ar condicionado nos edifícios.

O sector dos edifícios é responsável pelo consumo de aproximadamente 40% da energia final* na Europa.

*mais de 50% deste consumo pode ser reduzido através de medidas eficiência energética(redução anual de 400 milhões de toneladas de CO2 ~ compromisso da UE no âmbito do Protocolo de Quioto).

Directiva nº 2002/91/CE, do Parlamento Europeu e do Conselho(desempenho energético dos edifícios)

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Sistema Nacional de Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior nos Edifícios

1. DL 78/2006, Sistema Nacional de Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior nos Edifícios (SCE).

2. DL 79/2006, Regulamento dos Sistemas Energéticos e de Climatização dos Edifícios (RSECE).

3. DL 80/2006, Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios (RCCTE).

A directiva 2002/91/CE foi transposta em 2006 para Portugal através de um pacote composto por três Decretos-Lei.

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Etapas da Certificação

A entrada em vigor do Sistema de Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior nos Edifícios

(SCE) decorre de acordo com a calendarização definida na Portaria 461/2007 de 5 de Junho.

Esta define que ficam abrangidos pelo sistema:

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Processo SCE

Licenciamento Arquitectura Pedido de Licença de Edificação

ESTUDO PRÉVIO PROJECTOS LICENCIAMENTO

Certificação Energética Preliminar

Verificação RCCTE/RSECE

Declaração de Conformidade Regulamentar (PQ)

PROJECTOS EXECUÇÃO, CONSTRUÇÃO E ARRANQUE

Pedido de Licença de Utilização

Certificação Energética Definitiva

Fiscalização RCCTE/RSECE (PQ)

Emissão de Certificado (PQ)

UTILIZAÇÃO

PQ : : REGISTO ADENE PQ : : REGISTO ADENE

NOVOS

Válido 3 anos

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Processo SCE

AUDITORIA

Plano de Racionalização Energia (PRE)

Certificação Energética Definitiva

PQ : : REGISTO ADENE

EXISTENTES SERVIÇOS

Verifica Regulamento?

SIM

NÃO

3 MESES 3 ANOS

Implementação Obrigatória Medidas em que PRS ≤ 8 anos

Válido 6 anos

Verifica?SIM

NÃO

Coima

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RCCTE e RSECE

Residential buildings 1RCCTEAnnual energy demand(heating, cooling and hot water)

Non-residential buildings 2RSECEEnergy efficiency index by category(heating, cooling, ventilation,lighting, equipments and hot water)

(1) All residential buildings and non-residential with P ≤ 25 kW.

(2) All buildings with P > 25 kW and non-residential buildingswith A > 1000 m2 (for some building categories this threshold decreases to 500 m2).

A – floor area, P – heating or cooling power

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RSECE(Regulamento dos Sistemas Energéticos e de Climatização dos Edifícios )

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RSECE Framework

Novos

Novos c/ sistemas de climatização Pnom > Pm* = 25 kW

Existentes

Residenciais

Serviços

* Valores sujeitos a actualização por portaria

Grandes Existentes

Centros comerciais, supermercados, hipermercados, piscinas aquecidas cobertas: Aútil* > 500 m2

Outras tipologias: Aútil* > 1 000 m2

Novos sistemas de climatização c/ Pnom > Pm* = 25 kW Pequenos Existentes

Edifícios RSECEExistentes Grandes Intervenções de reabilitação (envolvente e/ou sistemas energéticos) em

que C > 25% Cref* (= 630 EUR/m2)

c/ sistemas de climatização Pnom > Pr* = 25 kW

Novos sistemas de climatização c/ Pnom > Pm* = 25 kW

Grandes Intervenções de reabilitação (envolvente e/ou sistemas energéticos) em que C > 25% Cref* (= 630 EUR/m2)

RSECE : : Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios DL79/2006 (revoga DL118/1998). Entrada em vigor a 1 de Julho de 2006

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RSECE Limits

IEE : : Indicador de Eficiência Energética por tipologia (kgep/(m2.ano)]

NOVOSEnvolvente : : U e Fs RCCTE

Consumo Nominal Global Específico : : Simulação Dinâmica (e.g. E+)

RESIDENCIAIS

SERVIÇOS GRANDES

SERVIÇOS PEQUENOS

IEE ≤ IEEmax

Envolvente : : U e Fs RCCTE

Consumo Nominal Global Específico (Ntc; Nic; Nvc) : : Simulação Simplificada (STE)

Nic ≤ 80%Ni,RCCTE

Nvc ≤ 80%Nv,RCCTE

IEE ≤ IEEmax


Nic ≤ 80%Ni,RCCTE; Nvc ≤ 80%Nv,RCCTENic ≤ 80%Ni,RCCTE

Nvc ≤ 80%Nv,RCCTE

EXISTENTESSERVIÇOS GRANDES

SERVIÇOS PEQUENOS

REAB


Consumo Nominal Global Específico : : Auditoria Energética (PQ)

Se IEE > IEEref ⇒ Plano Racionalização de Energia (PRE)

SERVIÇOS GRANDES

REAB


Consumo Nominal Global Específico : : Simulação Dinâmica (e.g. E+)


Consumo Nominal Global Específico (Ntc; Nic; Nvc) : : Simulação Simplificada (STE)

Nic ≤ 80%Ni,RCCTE

Nvc ≤ 80%Nv,RCCTE

IEE ≤ IEEmax

IEE ≤ IEEmax

IEE = IEEI + IEEV + Qout/Ap

Fracção fornecida por energias renováveis não é contabilizada!

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RSECE IEE

IEE : : Indicador de Eficiência Energética por tipologia (kgep/(m2.ano)]

IEE = IEEi + IEEv + Qout/Ap

Fracção fornecida por energias renováveis não é contabilizada!

Aquecimento

Arrefecimento

Outros consumos

IEEi = (Qac / Ap) * Fci kgoe/m2year Qac :: consumo de energia de aquecimento (kgoe/year)

IEEv = (Qarr / Ap) * Fcv kgoe/m2year Qarr :: consumo de energia de arrefecimento (kgoe/year)

Fci :: factor de correcção do consumo de energia de aquecimento, Fci = Ni1/Nii

Fcv :: factor de correcção do consumo de energia de arrefecimento, Fcv = Nv1/Nvi

(adopta-se como região climática de referência a região I1 – V1 norte, 1000 graus-dia de aquecimento e 160 dias de duração da estação de aquecimento)

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RSECE IEE

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RSECE HAVAC Limits

REQUISITOS PARA A CONCEPÇÃO DAS INSTALAÇÕES MECÂNICAS DE CLIMATIZAÇÃO

Se ∑Pfrac ≥ 4Pm = 100 kW ⇒ Sistema de Climatização com produção térmica centralizada

NOVOS

Pinst ≤ 1,4 Pproj

Sistemas de colectores solares planos para produção de água quente sanitária (AQS)

Sistemas de aproveitamento de biomassa ou resíduos, quando disponíveis

a) Obrigatório o recurso a sistemas de climatização que utilizem fontes de energia renováveis se PRS ≤ 8 anos

Sistemas de aproveitamento da energia geotérmica, sempre que disponível

Sistemas autónomos, combinando solar térmico, solar fotovoltaico, eólico, etc., em locais distantes da rede eléctrica pública

b) Obrigatório ligação a redes urbanas de distribuição de calor e frio, se existirem e ER não viável e PRS ≤ 8 anos

c) Obrigatório instalação de sistemas co-geração se Autil ≥ 10 000 m2 e se a) e b) não viável e PRS ≤ 8 anos

Obrigatório meios de registo de consumo de sistemas de climatização

Obrigatório Sistema de Monitorização e Gestão de Energia

Sistema de Monitorização se Pnom,i,v ≥ 4Pinst = 100 kW

Sistema de Gestão de Energia se Pnom,i,v ≥ 8Pinst = 200 kW

Sistema deGetsão de Energia c/ optimização centralizada da parametrização se Pnom,i,v ≥ 10 Pm = 250 kW

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RSECE HAVAC Limits

BIOCLIMÁTICA

Implementação Projecto Arquitectura e Especialidades : : Edifícios RSECE NOVOS

Estudo Prévio Projecto Especialidades Projecto de Execução

Licenciamento Projecto Arquitectura

Pré-especificação de áreas técnicas Licenciamento Projectos Especialidades

Projectos Especialidades Instalações Convencionais

Projectos Especialidades Instalações ER

Verificação RSECE

SISTEMAS ACTIVOS

Declaração Conformidade Regulamentar

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Energy efficiency index calculation for non-residential buildings*

heating/cooling (hourly method)

thermal losses

thermal inertia

solar gains

internal gains

lighting

equipment

building use

Climate

standard values

IEEref

(kgoe/yearper m2 of floor area)

≤

renewables IEEnom IEEref, S

Building labels

building category

hot water

building charactistics

other uses

energy demand

IEEnom

(kgoe/yearper m2 of floor area)

renewables

systems efficiency

energy consumption

* Only for non-residential buildings with A > 1000 m2 or P > 25 kW.

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Energy labelling for non-residential buildings*

IEEref

S

A+ B- C D E F GA B

S

IEE

no

m(k

go

e/

year

per

m2

flo

or

are

a)

IEEref and Sare standard valuesfor each building categoryS - heating, cooling and lighting energy consumption(kgoe/year per m2 of floor area)

IEEnom obtained by simulation with standard schedules


new buildings (licensed after

2006)

old buildings

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Mandatory attributes of non-residential buildings*

• Heating and cooling power sizedby annual thermal simulation;

• Heating and cooling energy demandlower than 0.8 of RCCTE requirements(only for residential andsmall non-residential buildings);

• Centralized HVAC for P > 100 kW;• Use of renewables;• District heating and cooling;• Cogeneration;• Heat recover;• Free-cooling;• Equipment efficiency according to

european standards;• Water pipes insulation.


buildingdesign

• Recurrent audit;• Equipments efficiency;• Pollutants air concentrations lower

than standard values;• Air flow measurements;• Energy consumption.

buildinguse

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Building thermal simulation

Simplified hourly method (STE)

Conductance (W/K):Hv – ventilationHw – ligth elements (windows)Hem– heavy elementsHis – air to star nodeHms – mass to star node

Temperature (K):Te – external airTi – internal airTs – star nodeTm – mass

Fluxos de calor (W):Qhc – supply energy (heating or cooling)Qi –Qs – solar and internal gainsQm –

= Qv + Qw + Qem + Qg

http://www.ineti.pt/produtos_e_servicos/main_prod_e_serv.aspx?mode=2&tipo=7986&stipo=11173&id=16796&UO=&subUO=

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Multi-zone simplified thermal simulation

Total energy consumption = sum of all zones energy consumptionPower = simultaneous maximum power

No heat exchanges among thermal zones

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Building thermal simulation

Energy Plus: http://www.eere.energy.gov/buildings/energyplus/

Design Builder: http://www.designbuilder.co.uk/

The MIT Design Advisor: http://designadvisor.mit.edu/design/

http://www.eere.energy.gov/buildings/energyplus/

http://www.designbuilder.co.uk/

http://designadvisor.mit.edu/design/

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Detailed hourly thermal simulation

• Latent heat;• Complex geometries;• Passive solar systems;• Special shading devices;• Daylighting;• Natural ventilation;• Free-cooling;• Variable air flow with occupation;• Thermal loads of special equipment (e.g: fans);• Power-efficiency curve;• Systems controls;• Energy and viability economic analysis integration.

Why detailed simulation?

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RSECE – Padrões de Referência de Utilização de Edificios

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Renewables integration into built environment

solarcollectors

photovoltaics wind power

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Passive measures

solarshading

solarexposure

daylighting

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