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