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Exemplo de aplicação da Proposta de método simplificado para avaliação da eficiência energética

Edificações residenciais

MÉTODO SIMPLIFICADO


EDIFICAÇÃO REAL - características reais

EDIFICAÇÃO NA CONDIÇÃO DE REFERÊNCIA - mesmas áreas, mesmo pé-direito - características construtivas classe C:

envoltória – NBR 15.575 aq. de água – em definição

Envoltória

MÉTODO SIMPLIFICADO – ENVOLTÓRIA

MÉTODO SIMPLIFICADO – ENVOLTÓRIA

Ambientes avaliados: todos os APPs

Pré-requisitos específicos: excluídos

Resultados:

Carga térmica para refrigeração Carga térmica para aquecimento

Percentual de horas ocupadas em conforto térmico quando ventilada naturalmente

Redes neurais

Envoltória - exemplo

Passo 1

Levantamento de dados da edificação real

MÉTODO PRESCRITIVO – ENVOLTÓRIA – EDIFICAÇÃO EXEMPLO

EDIFICAÇÃO EXEMPLO

Residência unifamiliar térrea Área útil: 63 m²

3 ambientes de permanência prolongada (APP)

sala: 21 m²

dormitório 1: 15,05 m²

dormitório 2: 12 m²

Localização: Florianópolis/SC – Zona bioclimática 3

Dorm. 2

Dorm. 1

Sala

Cozinha

BWC

Dimensões dos APPs

SALA DORM. 1 DORM. 2

Área útil 21 m² 15,05 m² 12 m²

Áreas de paredes externas 5,81 m² - norte 14,70 m² - leste

12,04 m² - sul 5,83 m² - oeste

6,00 m² - norte 11,20 m² - oeste

Área de abertura 2,94 m² 2,10 m² 2,10 m²

Área de parede interna 20,37 m² 20,37 m² 18,13 m²

Pé-direito 2,60 m 2,60 m 2,60 m

MÉTODO SIMPLIFICADO MÉTODO PRESCRITIVO – ENVOLTÓRIA – EDIFICAÇÃO EXEMPLO


Características das aberturas


Área de vão 2,94 m² 2,10 m² 2,10 m²

Percentual de área para ventilação

50% 50% 50%

Sombreamento 100% 100% 100%

Fator solar do vidro 0,44 0,44 0,44



Propriedades térmicas das paredes


Capacidade térmica (CT) 161 kJ/m²K 161 kJ/m²K 161 kJ/m²K

Transmitância térmica (U) 1,85 W/m²K 1,85 W/m²K 1,85 W/m²K

Absortância (α) 0,30 0,30 0,30




Paredes externas

Paredes internas





Propriedades térmicas da cobertura



Condição da cobertura

Voltada para o exterior.

Passo 2

Caracterização da condição

de referência

Dorm. 2

Dorm. 1

Sala

Cozinha

BWC


EDIFICAÇÃO EXEMPLO – Referência classe C

Mesmas áreas

Mesmo pé-direito

Mesma localização

Mesma orientação

Propriedades térmicas diferentes – NBR 15.575 classe C



Características das aberturas


Área de vão 2,94 m² 2,10 m² 1,68 m²

Percentual de área para ventilação

50% 50% 50%

Sombreamento 0% 0% 0%

Fator solar do vidro 0,87 0,87 0,87



Propriedades térmicas das paredes






Paredes externas

Paredes internas




Capacidade térmica (CT) 22,87 kJ/m²K 22,87 kJ/m²K 22,87 kJ/m²K



Propriedades térmicas da cobertura

Condição da cobertura

Voltada para o exterior.

Passo 3

Inserção de dados na rede

e resultados



Inserem-se os parâmetros levantados na rede neural – uma linha por ambiente

Extraem-se os resultados* de carga térmica para refrigeração e de carga térmica para aquecimento

Continua... Referência classe C

Características reais

Refrigeração Aquecimento Refrigeração Aquecimento

Sala 1133,02 kWh/ano 205,70 kWh/ano 3233,02 kWh/ano 125,83 kWh/ano

Dorm. 1 150,54 kWh/ano 565,04 kWh/ano 294,63 kWh/ano 565,78 kWh/ano


TOTAL 1363,18 kWh/ano 1240,51 kWh/ano 3851,12 kWh/ano 1186,64 kWh/ano

Características reais Referência classe C

*neste exemplo os resultados foram extraídos de uma rede em teste. Pode haver divergência entre estes resultados e os resultados da rede final.



Dividem-se as cargas térmicas extraídas das redes neurais pela eficiência do sistema de condicionamento de ar (COP)

Refrigeração Aquecimento Refrigeração Aquecimento

Sala 349,70 kWh/ano 63,49 kWh/ano 997,85 kWh/ano 38,83 kWh/ano



TOTAL 420,73 kWh/ano 382,87 kWh/ano 1188,62 kWh/ano 366,25 kWh/ano



𝐶𝑅 = 𝐶𝑔𝑇𝑅𝐶𝑂𝑃𝑅

𝐶𝐴 = 𝐶𝑔𝑇𝐴𝐶𝑂𝑃𝐴

Carga térmica

Eficiência do sistema (3,24)

Consumo para aquecimento

ou

Consumo para refrigeração



Inserem-se os parâmetros levantados na rede neural – uma linha por ambiente

Extraem-se, também, o percentual de horas ocupadas em conforto térmico quando ventilada naturalmente*

Continua... Referência classe C

Características reais

Sala 76,72% 53,57%

Dorm. 1 79,93% 74,99%

Dorm. 2 79,39% 72,70%

TOTAL 78,39% 65,06%


Média ponderada pela área útil




Classificação parcial da envoltória:

> 1554,87 kWh

≤ 1554,87 kWh

≤ 1399,38 kWh

≤ 1119,51 kWh

≥ 1710,36 kWh

10%*

20%*

Condição de referência

*percentuais de economia em definição

10%*

CONDIÇÃO REAL

Consumo para refrigeração: 420,73 kWh/ano Consumo para aquecimento: 382,87 kWh/ano Consumo total: 803,60 kWh/ano

CONDIÇÃO DE REFERÊNCIA

Consumo para refrigeração: 1188,62 kWh/ano Consumo para aquecimento: 366,25 kWh/ano Consumo total: 1554,87 kWh/ano

Condição real Classe A

Sistema de aquecimento de água

MÉTODO SIMPLIFICADO – SISTEMA DE AQUECIMENTO DE ÁGUA

SISTEMA DE AQUECIMENTO DE ÁGUA

Metodologias apresentadas baseadas nas normas BS EN 15316 partes 1, 2 e 3, de 2007

MÉTODO SIMPLIFICADO – SISTEMA DE AQUECIMENTO DE ÁGUA

SISTEMA DE AQUECIMENTO DE ÁGUA

DADOS DE ENTRADA

Consumo de água

Rendimento dos aparelhos

Comprimento das tubulações

ENERGIA NECESSÁRIA PARA O ATENDIMENTO DA DEMANDA DE ÁGUA QUENTE

ENERGIA NECCESSÁRIA PARA SUPRIR AS PERDAS TÉRMICAS

Eficiência do equipamento de aquecimento

CONSUMO TOTAL DE ENERGIA PARA AQUECIMENTO DE ÁGUA [kWh/ano]

Fator de conversão para energia primária

CONSUMO TOTAL DE ENERGIA PRIMÁRIA PARA AQUECIMENTO DE ÁGUA [kWh/ano]

ENERGIA GERADA POR ENERGIA SOLAR TÉRMICA OU SISTEMAS RECUPERADORS DE CALOR PARA AQUECIMENTO DE ÁGUA

SISTEMAS COM ARMAZENAMENTO

Energia para atendimento da demanda de AQ (kWh/dia) 9,30 9,30

Energia para aquecimento de água de sistemas que recuperam calor ou energia solar térmica (kWh/dia) 0,00 -2,79

Energia para suprir perdas na tubulação (kWh/dia) 2,75 1,40

Energia para suprir perdas no armazenamento (kWh/dia) 1,13 1,13

Energia para suprir perdas na recirculação (kWh/dia) 0,00 0,00

Eficiência do equipamento de aquecimento 0,85 0,81

Consumo de energia total (kWh/dia) 15,51 11,16

Dias de uso do sistema 365 365 Consumo de energia total considerado no aquecimento de água [kWh/ano] 5659,41 4073,87

fator de conversão para energia primária 1,50 1,10

Consumo de energia primária (kWh/ano) 8489,12 4481,26

Percentual de economia de energia primária (%) Referência 47,21%

MÉTODO SIMPLIFICADO – SISTEMA DE AQUECIMENTO DE ÁGUA – EDIFICAÇÃO EXEMPLO

EXEMPLO – SISTEMA DE AQUECIMENTO DE ÁGUA


CONDIÇÃO REAL

CONSUMO TOTAL DE ENERGIA PRIMÁRIA PARA AQUECIMENTO DE ÁGUA [kWh/ano]

Condição real da edificação:

• Aquecimento termosolar atendendo 30% da demanda com complemento de aquecedor de passagem a gás classe A.

• Com reservatório de 100 L • 10 metros de tubulação • 4 pessoas, 50 L/pessoa • Temperatura de armazenamento

= 60°C

MÉTODO SIMPLIFICADO – SISTEMA DE AQUECIMENTO DE ÁGUA – EDIFICAÇÃO EXEMPLO


Classificação parcial de aquecimento de água em energia primária:

≤ 8489,12 kWh

≤ 7640,21kWh

≤ 6112,21 kWh

≤ 5942,38 kWh

> 8489,12 kWh

10%*

20%*



30%*

CONDIÇÃO REAL

Consumo em energia térmica: 4073,87 kWh/ano Fator de conversão para energia primária: 1,10 Consumo total: 4481,26 kWh/ano


Consumo em energia elétrica: 5659,41 kWh/ano Fator de conversão para energia primária: 1,50 Consumo total: 8489,12 kWh/ano

Condição real Classe A

Geração local de energia renovável

MÉTODO SIMPLIFICADO – AVALIAÇÕES INFORMATIVAS

Edificação

Forma

Pavimentos

Área da cobertura (m²)

Retangular

1

50.02

Resultados

Número de módulos

Irradiação adotada (kWh/m²/dia)

Geração estimada (MWh/ano)

3

4.7

1.00

GERAÇÃO LOCAL DE ENERGIA RENOVÁVEL

Módulo solar fotovoltaico

Dimensões

Orientação Solar (°)

Área unitária (m²)

Eficiência módulo (%)

Potência nominal (Wp)

165 cm x 99 cm

0°

260

1.63

15.9

Consumo total



Somatório dos consumos de energia elétrica, descontando a geração local de energia limpa [kWh/ano]


CEE = CR + CA + CAA + CEQ- GEE



de água, quando elétrico

Geração local de energia limpa

Consumo médio estimado de

equipamentos

Somatório dos consumos de energia térmica [kWh/ano]

Consumo para aquecimento de

água

CET = CAA



Consumo total da edificação em

energia primária [kWh/ano]

Consumo de energia elétrica

CEP = CEE*fcE + CET*fcT

Consumo de energia

térmica Coeficientes de conversão para energia primária

Consumo condição de referência

Percentuais de economia em definição!

A B C D E Classificação baseada em

percentuais de economia em relação à condição de referência

Consumo edificação real


EXEMPLO DO CÁLCULO FINAL

Condição real Condição de referência – classe C

CEE = 420,73 + 382,87 + 1021,32 - 1000 CEE = 824,93 kWh/ano


CEE = CR + CA + CEQ + CAA - GEE CET = CAA



Consumo médio estimado de

equipamentos

Geração local de energia limpa

Consumo para aquecimento de

água (quando térmico) Consumo de

aquecimento de água (quando

elétrico)

CET = 4073,87 kWh/ano

CEE = 1100,32 + 339,04 + 1021,32 + 5659,41 CEE = 8120,09 kWh/ano



CEP = 824,93*fcE + 4073,87*fcT CEP = 8120,09*fcE

CEP = 824,93*1,5 + 4073,87*1,1 = 5718,65 kWh CEP = 8120,09*1,5 = 12180,14 kWh

Consumo total da edificação em

energia primária [kWh/ano]


CEP = CEE*fcE + CET*fcT

Consumo de energia

térmica Coeficientes de conversão para energia primária

Condição real Condição de referência – classe C



Verifica-se o percentual de economia em relação à referência classe C:

> 12180,14 kWh

≤ 12180,14 kWh

≤ 10962,12 kWh

≤ 9744,11 kWh

≥ 13398,15 kWh

10%*

20%*



10%*

Edificação real 5718,65 kWh

classe A

ENERGIA PRIMÁRIA

Informativos

MÉTODO SIMPLIFICADO – INFORMATIVOS

PERCENTUA DE HORAS OCUPADAS EM CONFORTO térmico quando ventilado naturalmente

78,39%

térmico quando ventilado naturalmente


AVALIAÇÕES PARCIAIS DE CONSUMO


Aquecimento

Refrigeração

Aquecimento de água


Consumo de energia elétrica Ou consumo de energia térmica

Consumo em energia primária



&

&

&

382,87 kWh/ano (31,91 kWh/mês)

420,73 kWh/ano (35,06 kWh/mês) 631,10 kWh/ano

574,31 kWh/ano

4481,26 kWh/ano 398,24 m³/ano (33,18 m³/mês)


PARCIAIS DE CONSUMO POR FONTE DE ENERGIA

Avaliações de caráter informativo:

Consumo de energia elétrica [kWh/ano]

Refrigeração + aquecimento + aquecimento de água + carga média estimada de equipamentos

Consumo de energia térmica [L/ano ou m³/ano]


PAR

CIA

IS D

E

CO

NSU

MO

Consumo médio per capita: 340,44 kWh/ano (28,37 kWh/mês) x nº de pessoas na residência Considerando: 2 pessoas no 1º dormitório 1 pessoa em cada um dos demais


PARCIAIS DE CONSUMO POR FONTE DE ENERGIA

Avaliações de caráter informativo:

Consumo de energia elétrica [kWh/ano]

Refrigeração + aquecimento + carga média estimada de equipamentos

Consumo de energia térmica [L/ano ou m³/ano]


PAR

CIA

IS D

E

CO

NSU

MO

x 3 pessoas Considerando: 2 pessoas no 1º dormitório 1 pessoa em cada um dos demais

803,60 kWh/ano

398,24 m³/ano

Consumo médio per capita: 340,44 kWh/ano (28,37 kWh/mês)


INFORMATIVOS COMPLEMENTARES

% redução de consumo de água - uso da água da chuva - equipamentos economizadores

% de geração em relação ao consumo Total de energia gerada

Geração local de energia renovável

Uso racional de água

Emissão anual estimada pelo consumo de energia t/ano

Emissão de CO2

Obrigada!

exemplo de aplicação da proposta de método simplificado...

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