Modelação de Sistemas de Energia Renovável em Edifícios

Abstract

Numa altura em que a introdução de energia renovável em edifícios se torna cada vez mais importante devido às metas Europeias, no âmbito do programa Europa 2020, é necessário conseguir selecionar os equipamentos de produção de energia que consigam fazer o melhor aproveitamento dos recursos naturais com a maior eficiência possível.Neste contexto, foram implementados sistemas de produção de energia através de painéis fotovoltaicos e turbinas eólicas, no algoritmo de uma ferramenta computacional, que permite avaliar, simular e optimizar o desempenho térmico e energético de edifícios gerados por essa ferramenta.Esta implementação conteve as fases de modelação dos sistemas no software EnergyPlus, seguida da criação dos objetos do sistema numa base de dados e a implementação dos sistemas no algoritmo. Por fim, foram realizados casos de estudo que permitiram chegar à conclusão sobre quais os melhores sistemas a implementar para cada uma das cinco localizações estudadas.O objetivo principal deste desenvolvimento será conseguir prever os consumos energéticos de cada edifício e modelar soluções de microgeração de energia que evitem o sobre-dimensionamento e consequente desperdício de energia.Foi possível perceber que, com os preços praticados atualmente, um sistema de produção deste tipo não tem o benefício expectável comparando com o elevado investimento no sistema mas, prevendo uma diminuição dos preços dos equipamentos ao longo dos anos, o investimento num sistema deste tipo tornar-se-á mais vantajoso.

As renewable energy in buildings is gaining more importance nowadays due to European targets under Europe 2020 program, it is necessary to be capable of selecting energy production equipments that can make a better use of natural resources, highly available in Portugal, with the best efficiency possible.In this context, photovoltaic and wind turbine energy production systems were implemented in an algorithm of a computational tool that access, evaluate and optimize thermal and energetic performance and also visual comfort of the buildings generated by that tool.This implementation contained the stages of system modeling in EnergyPlus software followed by the creation of a database with the objects needed in the system and the implement of the systems in the algorithm. Finally, case studies were conducted in order to conclude which are the ideal systems to select in each of the five studied locations in Portugal.The main objective of this development will be the ability to predict energetic consumptions of each building and model microgeneration energy solutions that will avoid over-dimensioning and consequent energy waste.It was possible to realize that energy production systems equal to the ones tested don't have the expected revenue when comparing with the high investment, considering todays' prices but, predicting a decrease in the cost of equipments during the years and an increase in the price of energy sold, an investment in these types of systems will become more profitable.