Poupança energética

Two aspects of energy consumption reductions in real buildings: iSERV and nZEBs
Redução energética real em edifícios

Redução energética real em edifícios
A União Europeia está empenhada na redução do consumo energético em edifícios. Uma vez que
os sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado (AVAC) são responsáveis por cerca de
11% do consumo total de eletricidade na Europa (segundo estatísticas do Centro de Pesquisa Conjunta
da CE), estes constituem um elemento importante nos esforços da UE. Neste artigo, abordamos
dois aspetos específicos da eficiência energética em sistemas AVAC; ambos se centralizam
na importância de compreender a forma como os edifícios comerciais funcionam na realidade
como um primeiro passo na direcção da redução efectiva do consumo de energia.

Primeiro, a otimização dos dados energéticos em uso. Para compreender, melhorar e legislar o
consumo de energia nos edifícios comerciais, é essencial uma quantificação correta do desempenho
energético dos componentes do sistema AVAC em uso. É aqui que entra o projeto iSERV.
Financiado pelo Programa de Energia Inteligente Europa, o iSERV providencia monitorização e
melhoria contínuas dos sistemas AVAC. Os participantes poderão relacionar a utilização energética
dos componentes do sistema AVAC às atividades servidas. Para sabermos mais, entrevistámos
o Dr. Ian Knight, da Universidade de Cardiff e coordenador do projeto iSERV.

Há mais de 20 anos que o Dr. Knight está envolvido em pesquisa sobre o desempenho dos edifícios
e os elementos de construção, especialmente na área da redução das emissões de carbono. O
Dr. Knight tem uma licenciatura em Engenharia de Combustível e Energia e um doutoramento em
Física.

Uma das outras áreas de interesse da UE são os edifícios novos que praticamente não consomem
energia. Estes edifícios nZEB ou de consumo quase nulo de energia podem ser considerados uma
parte importante da solução para melhorar a eficiência energética dos sistemas AVAC. As Diretivas
da União Europeia já exigem que os edifícios novos ocupados que são propriedade de entidades
públicas obtenham a classificação de edifícios nZEB até 2019 e que todos os edifícios novos
sejam nZEB até 2021. Mas, como iremos verificar, a não ser que os designers se lembrem de “simplificar”,
os edifícios nZEB não serão uma solução simples para a redução do consumo de energia.

Aprenderemos mais sobre edifícios nZEB com o Prof. Dr. Jarek Kurnitski do SITRA, o Fundo Finlandês
para a Inovação, e da Universidade Tecnológica de Tallin. O Professor Kurnitski está envolvido
em trabalhos de melhoria da eficiência energética dos edifícios há vários anos. Antes de ir para
o SITRA, era Professor na Universidade Tecnológica de Helsínquia, onde liderava a investigação
no Centro de Desempenho Energético e Clima Interior. É também vice-presidente e membro da
direcção da REHVA, a Federação das Associações Europeias de Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado.

A Grundfos encontrou ambos na Conferência Anual da REHVA de 2012, sobre Tecnologia AVAC e
Reconversão de Energia , que teve lugar em Timisoara, Roménia.

 

iSERV – proporcionar monitorização e melhoria contínuas

iSERV – proporcionar monitorização e melhoria contínuas
O Dr. Ian Knight esteve envolvido em anteriores projetos da UE que indicavam a possibilidade
de poupanças até 60% em sistemas AVAC individuais com a ajuda de dados energéticos em uso
detalhados. Por esse motivo, o projeto iSERV (o nome deriva de “i” de “inspecção” e ‘SERV’ de
“serviços” - a designação comum dos sistemas AVAC) foi criado com fundos do programa Energia
Inteligente Europa da UE para quantificar o desempenho energético existente dos componentes
e sistemas de AVAC, tal como obtidos na prática. As Oportunidades de Conservação de Energia
(ECOs) apuradas serão, então, disponibilizadas gratuitamente. O objectivo é contribuir para uma
redução de cerca de 2% do consumo total de eletricidade da UE.

 



Há falta de dados energéticos em uso reais
para os componentes dos sistemas AVAC. O
iSERV foi concebido para produzir um vasto
conjunto de dados de consumo energético sub-
-horário.

Dr. Ian Knight

Dr. Ian Knight
Dr. Ian Knight

Dr. Knight, como irá o iSERV beneficiar os participantes e outras pessoas?

IK: O iSERV aborda o problema da melhoria, na prática, do desempenho energético dos sistemas AVAC nos edifícios da UE. Desenvolvemos o processo mais simples de introdução de edifícios na base de dados iSERVcmb, utilizando a folha de cálculo para entrada de dados, concebida para fazer a ligação, num só espaço, de toda a informação sobre os componentes do sistema AVAC.

Os participantes só têm de introduzir os dados necessário, que incluem:
• Os dados de consumo dos componentes do sistema AVAC, dos sensores e contadores
• A informação relativa à área útil e às atividades servidas
• Os dados sub-horários contínuos para, pelo menos, o refrigerador, registados ao longo de um ano completo

 


Com o iSERV temos agora a oportunidade de
analisar os detalhes do consumo de energia
dos sistemas AVAC em edifícios.

Dr. Ian Knight

Os dados recolhidos pelo projeto iSERV serão utilizados para criação de gamas iniciais de referência
de utilização de energia para a energia consumida pelos componentes do sistema AVAC que
servem áreas e horas de utilização específicos. Isto permitirá ter parâmetros de referência personalizados
para os sistemas AVAC individuais e um melhor entendimento dos mesmos. Actualmente,
estamos a recrutar proprietários, operadores e fabricantes de sistemas AVAC, ou dos componentes,
etc..

 

Poderão os participantes conhecer melhor os seus sistemas?

IK: Sim, à medida que a quantidade de dados for aumentando, os relatórios passarão a incluir comparações com outros sistemas compatíveis. Isto incluirá relatórios sobre o desempenho personalizado dos seus sistemas AVAC e feedback direccionado sobre potenciais oportunidades de conservação de energia (ECOs) para o sistema específico.

An example of an iSERV HVAC Summary Report
Exemplo de um Relatório Sumarizado de AVAC

Quais são as vantagens a longo prazo para os participantes?

IK: Understanding and managing their HVAC energy consumption more effectively. Understanding the causes of variations in HVAC system energy consumption in similar systems, which will deliver benefits such as:

  • More confidence in investment in improving the energy efficiency of poorer performing systems
  • Better choice of replacement components
  • Financial benefits from more focussed investment in energy efficiency that is also easier to justify
  • Greater savings than are possible from inspection alone.

 

Legislation

IK: There has been a lack of information on which to base policy decisions and future legislation regarding achieving energy efficiency in HVAC systems in the EU. This situation is now changing. The project hopes to contribute towards returning control over the delivery of energy savings to the actors in the sector, so that it would not matter how you reach the required energy use targets provided you can demonstrate that you have done so through the monitoring. This would allow innovative techniques and approaches and acknowledge that all actors can play a role in highlighting good performance and helping move towards the near Zero Energy Buildings (nZEB) required for 2019 onwards.

All interested actors who wish to participate in the iSERV project can visit the project website at http://www.iservcmb.info/

Simplificar: o funcionamento de edifícios nZEB

Simplificar: O funcionamento de edifícios nZEB

Conceber edifícios de consumo quase nulo de energia

A Diretiva relativa ao Desempenho Energético dos Edifícios (EPDB) da União Europeia requer que,
de 2019 em diante, todos os edifícios novos ocupados que são propriedade de entidades públicas
obtenham a classificação de edifícios de impacto energético quase nulo (nZEB) e que, até ao final
de 2020, todos os edifícios novos sejam edifícios de consumo quase nulo de energia. Neste artigo,
obteremos algumas respostas sobre a situação actual dos edifícios nZEB.

 

Professor Dr. Jarek Kurnitski

Professor Kurnitski, o que deve ser levado em consideração na gestão de energia otimizada dos edifícios nZEB?

JK: Na prática, há dois tipos de edifícios nZEB. Por um lado, existem edifícios muito complicados
e difíceis de operar, que costumam ter sistemas de ventilação e arrefecimento complexos, principalmente sistemas híbridos. Por exemplo, os edifícios nZEB concebidos com ventilação natural com controlos limitados dependem frequentemente do comportamento dos ocupantes no que diz respeito a abrir e fechar janelas, persianas, etc. – e isso leva a uma utilização muito pouco otimizada, a um funcionamento incorrecto e ao desperdício de energia.

Por outro lado, existem edifícios semelhantes a edifícios normais, no que diz respeito ao funcionamento.
O edifício do Centro Ambiental em Helsínquia é um exemplo disto, tendo um sistema de
refrigeração de furo e um sistema de ventilação simples, por isso, não é muito mais complicado do que um edifício convencional. Creio que sistemas como este serão muito importantes no futuro. Não devemos esquecer que uma pessoa deve ser capaz de instalar, equilibrar, operar e fazer a manutenção dos sistemas em edifícios nZEB, por isso, há que simplificar e utilizar componentes e sistemas de elevada eficiência.


Temos de nos empenhar mais na concepção de edifícios mais simples de operar.

Professor Kurnitski

Qual é o papel das bombas e dos outros componentes de um sistema AVAC nos edifícios nZEB?

JK: As bombas, as ventoinhas e os outros componentes de um sistema AVAC são importantes. Se
estes componentes forem concebidos para operar num sistema simples, é especialmente importante
serem componentes de elevada eficiência. Uma das tendências mais importantes na
conceção de edifícios nZEB é a de sistemas de baixa pressão, baixa velocidade e, por vezes, auto-
-equilibrados, que também garantem eficiência elevada.

Porque é que os edifícios nZEB não correspondem às expectativas?

JK: Um dos motivos é que, por vezes, são demasiado complicados. Outra razão é o facto de o
design ser, por vezes, demasiado optimista. Além disso, estamos a verificar que factores inesperados,
como o equipamento de escritório, são, na realidade, dominantes no equilíbrio energético do
edifício.

 


O que estamos a verificar agora com os edifícios
nZEB é que o equipamento de escritório se
tornou um componente muito importante no
equilíbrio energético.

Professor Kurnitski

REPORT SHOWING ENERGY USE OF APPLIANCES

Para um edifício nZEB em Paris, em França, o uso de energia medido indicou que o equipamento
de escritório consumia o dobro da energia que os designers tinham considerado.

A sua pesquisa identificou características técnicas comuns nos edifícios comerciais nZEB?

JK: Sim, há algumas características gerais comuns. A um nível geral, os edifícios nZEB combinam a
redução da necessidade com sistemas eficazes e energias renováveis no local. Em geral, partilham
habitualmente características como:

•     Sistemas de distribuição à base de água para aquecimento e refrigeração com melhor eficiência
       energética do que os sistemas à base de ar
•     Uma ampla gama de fontes de energia, como bombas de calor, redes urbanas de calor, produção
       biológica de calor e energia combinados, energia solar fotovoltaica e energia térmica
•     Ventilação com recuperação de calor, frequentemente controlada pela necessidade, por
       sistemas centralizados ou descentralizados
•     Soluções de refrigeração gratuita combinadas com refrigeração mecânica através de refrigeração
      evaporativa ou de ventilação, etc.
•     Recuperação de calor de elevada eficiência
•     Revestimento do edifício optimizado e proteção solar externa eficaz
•     Utilização da inércia térmica e outras medidas passivas.

 

Que mais é necessário para que os edifícios nZEB se tornem mais comuns?

JK: A regulamentação da construção continua a ser o principal motor. Os objetivos de desempenho
energético estabelecidos, por exemplo, pela EPDB (Diretiva relativa ao Desempenho Energético
dos Edifícios ) e definidos na legislação nacional relativa à construção são muito importantes.
Não podemos esquecer que temos menos de sete anos até que todos os edifícios públicos novos
tenham de ser edifícios nZEB, ao abrigo das regulamentações da UE. Também haverá melhorias no
desempenho energético dos edifícios existentes, mas não ao mesmo nível de desempenho nZEB,
uma vez que não é realista para edifícios existentes.





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