Estudo paramétrico de otimização de sistemas de climatização para edifícios residenciais

Abstract

Atualmente, o paradigma energético traduz-se num aumento constante da procura de energia elétrica e também por um constante aumento da fatura energética que leva a que se tornasse urgente a necessidade de adotar medidas eficazes para a redução destes custos, no sentido de promover a racionalização da energia e a utilização sustentável das diferentes formas de energia. Na Europa, os edifícios residenciais representam uma grande fatia da energia consumida, assim sendo, é nestes edifícios que se torna pertinente intervir. Por vezes, pequenas mudanças podem contribuir significativamente para o aumento da poupança e da eficiência energética. A implementação de sistemas de climatização, nos últimos anos, têm aumentado nos edifícios residenciais com o intuito de melhorar as condições de conforto térmico do edifício. Neste âmbito, a presente dissertação pretende estudar a influência de certos parâmetros na otimização de sistemas de climatização. O dimensionamento de sistemas de climatização é feito, regra geral e especialmente no setor residencial, de forma expedita, conduzindo a um sobredimensionamento dos sistemas. Neste sentido, é necessário ter um conhecimento mais próximo da realidade das potências de aquecimento e de arrefecimento a adquirir num determinado edifício residencial, reconhece-se a importância de ter ferramentas que permitam aos projetistas obter um dimensionamento mais realista e em tempo útil. Este estudo consiste na avaliação das potências de climatização que permitirá efetuar um dimensionamento adequado dos sistemas de climatização a instalar, verificando a influência da localização do edifício, a zona climática em que se insere, a sua orientação, a área de cada espaço a climatizar e as características construtivas do edifício. Para isso, foram elaboradas diversas simulações dinâmicas com o recurso ao programa EnergyPlus integrado no DesignBuilder, conjugando todos estes parâmetros em estudo

Currently, the energy paradigm is reflected in a steady increase in electricity demand and also by a steady increase in the energy bill that leads to become an urgent need to take effective measures to reduce these costs, in order to promote the rationalization energy and the sustainable use of different forms of energy. In Europe, residential buildings account for a large slice of energy consumed, therefore, it is in these buildings that is pertinent to intervene. Sometimes small changes can significantly contribute to increased savings and energy efficiency. Implementation of HVAC systems, in recent years, have increased in residential buildings in order to improve the thermal comfort of the building. In this context, the present work aims to study the influence of certain parameters in HVAC systems optimization. The HVAC system design is done generally and especially in the residential sector, expeditiously, leading to oversizing of the systems. Thus, it is necessary to have a closer knowledge of the reality of the heating and cooling powers to acquire on a particular residential building, it is recognized the importance of having tools that enable designers to get a more realistic and in good time. This study consists of the evaluation of HVAC powers that will allow make a proper sizing of HVAC systems to be installed by checking the influence of the building location, the climate zone in which it operates, its orientation, the area of each room to be conditioned and constructive characteristics of the building. For this, we have been prepared various dynamics simulations with the use of integrated EnergyPlus program DesignBuilder, combining all these parameters under study.