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DESEMPENHO TÉRMICO EM DORMITÓRIOS E CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA RESIDENCIAL: ESTUDO DE CASO EM CUIABÁ-MT Soneize Auxiliadora de Miranda (1) ; Roberto Apolônio (2) (1) UNEMAT, e-mail: [email protected] (2) UFMT, e-mail: [email protected] Resumo Na cidade de Cuiabá, em virtude do rigor climático da região, associado às inadequações construtivas, verifica-se uma intensificação no uso de condicionadores de ar, sobretudo em dormitórios no período noturno. O desconforto térmico em dormitórios pode afetar a qualidade do sono noturno e comprometer o bem estar de seus usuários, assim como contribuir para o aumento no consumo de energia elétrica em unidades residenciais. Neste contexto, a presente pesquisa tem por objetivo avaliar o desempenho termo-energético noturno em dormitório, visando à eficiência do condicionamento térmico ambiental e a redução do consumo de energia elétrica por meio de parâmetros construtivos. Para isso foi desenvolvido estudo de caso em duas unidades residenciais, obtendo-se a caracterização do desempenho térmico e energético de residências em condições reais de uso. O desempenho termo-energético em dormitório foi avaliado por simulação de um modelo base no programa EnergyPlus. Com bases nos resultados do estudo de caso foram definidas como parâmetros a tipologia do componente cobertura e as condições de conforto térmico, tendo-se como referência a norma NBR16401-2/2008. Os resultados obtidos com as variações do sistema de cobertura demonstram que a absortância da telha é a variável com maior impacto na redução da energia consumida pelo condicionador de ar, enquanto a redução da transmitância por meio da ventilação do ático apresentou menor influência. Palavras Chaves: Conforto térmico em dormitórios, Sono noturno, Eficiência energética residencial. Abstract In the city of Cuiabá, in virtue of the accuracy of climate region, associated with constructive inadequacies, there is an intensification in the use of air conditioners, especially in bedrooms at night. The thermal discomfort in dormitories can affect the quality of nocturnal sleep and compromise the well-being of its users, as well as contribute to the increase in electricity consumption in residential units. In this context, the present research aims to evaluate the energy performance term-Nocturne in dorm, aiming at the efficiency of environmental thermal conditioning and reduction in the consumption of electric power by means of constructive parameters. For this case study has been developed into two residential units, obtaining the characterization of thermal performance and energy households in real conditions of use. Thermo-energetic performance in the dorm was evaluated by simulation of a base model in EnergyPlus. Based on the results of the case study were defined as parameters the component type and coverage of thermal comfort conditions, having as reference the standard NBR16401-22008. The results obtained with the variations of the cover system demonstrate that the tile is the variable absortivity with greater impact in reducing the energy consumed by the air conditioner, while reducing the transmittance through ventilation attic showed lower influence. Keywords: Thermal comfort in dormitories, Nighttime Sleep, Residential energy efficiency. XIV ENTAC - Encontro Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído - 29 a 31 Outubro 2012 - Juiz de Fora 4216

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DESEMPENHO TÉRMICO EM DORMITÓRIOS E CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA RESIDENCIAL: ESTUDO DE CASO EM

CUIABÁ-MT

Soneize Auxiliadora de Miranda(1); Roberto Apolônio(2)

(1) UNEMAT, e-mail: [email protected](2) UFMT, e-mail: [email protected]

ResumoNa cidade de Cuiabá, em virtude do rigor climático da região, associado às inadequações construtivas, verifica-se uma intensificação no uso de condicionadores de ar, sobretudo em dormitórios no período noturno. O desconforto térmico em dormitórios pode afetar a qualidade do sono noturno e comprometer o bem estar de seus usuários, assim como contribuir para o aumento no consumo de energia elétrica em unidades residenciais. Neste contexto, a presente pesquisa tem por objetivo avaliar o desempenho termo-energético noturno em dormitório, visando à eficiência do condicionamento térmico ambiental e a redução do consumo de energia elétrica por meio de parâmetros construtivos. Para isso foi desenvolvido estudo de caso em duas unidades residenciais, obtendo-se a caracterização do desempenho térmico e energético de residências em condições reais de uso. O desempenho termo-energético em dormitório foi avaliado por simulação de um modelo base no programaEnergyPlus. Com bases nos resultados do estudo de caso foram definidas como parâmetros a tipologia do componente cobertura e as condições de conforto térmico, tendo-se como referência a norma NBR16401-2/2008. Os resultados obtidos com as variações do sistema de cobertura demonstram que a absortância da telha é a variável com maior impacto na redução da energia consumida pelo condicionador de ar, enquanto a redução da transmitância por meio da ventilação do ático apresentou menor influência.Palavras Chaves: Conforto térmico em dormitórios, Sono noturno, Eficiência energética residencial.

AbstractIn the city of Cuiabá, in virtue of the accuracy of climate region, associated with constructive inadequacies, there is an intensification in the use of air conditioners, especially in bedrooms at night. The thermal discomfort in dormitories can affect the quality of nocturnal sleep and compromise the well-being of its users, as well as contribute to the increase in electricity consumption in residential units. In this context, the present research aims to evaluate the energy performance term-Nocturne in dorm, aiming at the efficiency of environmental thermal conditioning and reduction in the consumption of electric power by means of constructive parameters. For this case study has been developed into two residential units, obtaining the characterization of thermal performance and energy households in real conditions of use. Thermo-energetic performance in the dorm was evaluated by simulation of a base model in EnergyPlus. Based on the results of the case study were defined as parameters the component type and coverage of thermal comfort conditions, having as reference the standard NBR16401-22008. The results obtained with the variations of the cover system demonstrate that the tile is the variable absortivity with greater impact in reducing the energy consumed by the air conditioner, while reducing the transmittance through ventilation attic showed lower influence.Keywords: Thermal comfort in dormitories, Nighttime Sleep, Residential energy efficiency.

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1. INTRODUÇÃONas últimas décadas, as questões ambientais, os riscos quanto à escassez de fontes não renováveis de energia e o constante aumento da demanda têm impulsionado reflexões quanto à necessidade de redução direta do consumo, assim como, no uso mais eficiente da energia elétrica disponibilizada. Para a construção civil os riscos ambientais e energéticos passaram a exigir mudanças significativas, direcionadas aos investimentos em pesquisas, novas tecnologias e políticas públicas para produção de edificações mais eficientes energeticamente e com menores impactos ambientais. Com relação à redução do consumo de energia elétrica em edificações, Lamberts et al. (1997) conceitua a eficiência energética como forma de obtenção de um serviço com baixo consumo de energia. Assim, uma edificação é mais eficiente energeticamente quando proporciona as mesmas condições de conforto aos usuários com menor consumo de energia. Desse modo, o uso racional de energia será determinado pela redução do consumo no uso final, destacando o uso para iluminação artificial e o condicionamento térmico, como forma de obter o máximo rendimento da energia elétricautilizada. No cenário nacional 45% da energia elétrica consumida concentram-se nos setoresresidencial, comercial e público (BEN, 2009), utilizadas na operação e manutenção das edificações. No setor residencial o chuveiro elétrico contabiliza 24% do consumo total e é utilizado por 73,1% dos domicílios, seguido da geladeira com 22% e está presente em 96,0% dos domicílios. O condicionador de ar totaliza 20% do consumo, com uso em 10,5% dosdomicílios. Contudo, apresenta percentual de uso diferenciado por região, com 7% para o Sudeste, 11,9% no Nordeste, 11,7% no Centro Oeste e 16,5% na região Norte (ELETROBRÁS, 2007). Observa-se a grande potencialidade no consumo de energia elétrica apresentado pelo uso de condicionadores de ar que, apesar de menor percentual de uso nosdomicílios brasileiros, comparado ao chuveiro e a geladeira, apresenta contribuição expressiva no consumo energético total do setor residencial. Assim, além da necessidade de equipamentos mais eficientes e da conscientização dos consumidores quanto ao uso mais racional da energia elétrica, uma maior eficiência no setor residencial dependerá de edificações mais adequadas às condições climáticas regionais. O município de Cuiabá, capital do Estado de Mato Grosso, encontra-se em região com clima caracterizado por dois períodos bem definidos: um seco que vai de maio a outubro e outro úmido de novembro a abril. Períodos com desconforto térmico ocorrem em todas as estações do ano, o que, de modo geral, ocasiona uma intensificação no uso de ventiladores e condicionadores de ar, destacando o uso para atenuar o desconforto térmico em dormitórios. Para o rigor climático local as inadequações construtivas, frequentemente, agravam o desconforto térmico noturno em dormitórios, podendo afetar a qualidade do sono e comprometer o bem estar dos usuários. Observa-se deste modo, a importância de uma maioratenção quanto ao desempenho térmico e energético nestes ambientes. Neste contexto, a presente pesquisa tem por objetivo avaliar o desempenho termo-energético noturno em dormitório, visando à eficiência do condicionamento térmico ambiental e a redução do consumo de energia elétrica residencial por meio de parâmetros construtivos.

2. MÉTODOSO objeto de estudos são unidades residenciais inseridas no bairro Morada do Ouro, originado de um conjunto habitacional. Na escolha das residências, CASA-M e CASA-T conforme Figura 1, foram considerados o uso de condicionadores de ar (CA) em dormitórios e a tipologia construtiva, por ser representativa do padrão mais empregado na região. Com relação às características construtivas conforme levantamento in loco, as residências foram

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alteradas ao longo do tempo. As áreas ampliadas seguiram o padrão construtivo original, alvenaria de tijolo cerâmico com estrutura de concreto armado e laje mista. Quanto às coberturas, na CASA-M foram mantidas as telhas de fibrocimento no corpo principal da casa e na varanda lateral, na CASA-T todo o telhado foi reformado com telhas cerâmicas tipo plan.

Figura 1 – Localização (a) CASA-M e (b) CASA-T

(a) (b)

Fonte – Arquivo Próprio

O processo de investigação foi estruturado em duas etapas. Na primeira foi desenvolvido o estudo de caso, buscando-se a caracterização do desempenho térmico e energético de residências em condições reais de uso. Para o monitoramento higrotérmico foram considerados os períodos mais críticos para o clima local, quente úmido e quente seco. Os dados foram coletados nos dois períodos em 2010. Na CASA-T de 3 a 10 de março e de 9 a 16 de setembro. Na CASA-M de 13 a 20 de março e de 28 de setembro a 5 de outubro. Na aferição da temperatura e umidade do ar e da temperatura de globo utilizou-se de termo-higrômetros com data logger, modelo HT- 4000/ICEL, e globos negros alternativos. Em cada unidade foram definidos cinco pontos de aferição localizados segundo as normas NBR 15575-4-5 (ABNT, 2008) e ISO 7726 (1998), conforme representado na Figura 2.

Figura 2 - CASA-T: pontos monitorados

PONTOS VARIÁVEIST.1 TBS / UR%Tg.1 Temperatura de GloboT.2 TBS / UR%Tg.2 Temperatura de GloboT.3 TBS / UR%

Fonte – Produção da Autora

Na primeira etapa do monitoramento foram aplicados questionários para obtenção de dados quanto: às percepções dos moradores relacionadas às condições de conforto térmico em suas residências; as preferências térmicas e o padrão de uso do CA no período do sono noturno; e o levantamento dos eletroeletrônicos e das rotinas de uso. O perfil do consumo de energia elétrica de cada unidade foi avaliado pelo histórico anual, pelo consumo médio mensal e pela contribuição por usos finais.Dados qualitativos das envoltórias foram obtidos segundo parâmetros da norma NBR 15575-4-5 (ABNT, 2008), com aplicação dos métodos de avaliação por medição e por prescrição. Na avaliação por prescrição, valores de transmitância térmica (U), absortância (α) e capacidade térmica (CT) foram obtidos conforme norma NBR 15220-3 (ABNT, 2005).Na segunda etapa foi desenvolvida avaliação de desempenho termo-energético por meio de

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simulação com o programa EnergyPlus. Com base nos resultados obtidos no estudo de casodefiniram-se como parâmetros para avaliações, a tipologia da cobertura, as condições de conforto térmico no dormitório e o consumo de energia elétrica para o CA no período noturno.

2.1. Configuração da SimulaçãoPelos resultados apresentados a CASA-M foi definida como referência para o modelo-base. Na calibração foram comparados dados medidos e simulados da temperatura e unidade relativa do ar externo e interno, e da temperatura radiante média, que foi obtida com a temperatura de globo medida e os dados calculados pelo EnergyPlus. O que possibilitou a utilização da temperatura operativa (To) simulada nas avaliações de conforto térmico, conforme a norma NBR16401-2 (ABNT, 2008). Na configuração do modelo foram definidas cinco zonas térmicas, conforme Figura 3. Uma quinta zona foi definida para a cobertura, possibilitando a inserção de aberturas para ventilação do ático.

Figura 3 – Simulação: zonas térmicas

Fonte - Produção da autora

As alternativas para avaliação da cobertura foram definidas pela variação do tipo de telha e da ventilação do ático. Na definição da telha levou-se em consideração a prática usual em substituir telhas de fibrocimento por telhas cerâmicas, comprovada com o estudo de caso. A opção pela variação da cor da telha é justificada pelo fato das cores claras terem absortância à radiação solar menor que as cores escuras. Quanto à ventilação do ático, conforme norma NBR15220-2 (ABNT, 2005) a câmara de ar ventilada aumenta a resistência térmica, reduzindo a transmitância térmica (U) total da cobertura e os ganhos de calor. Assim, para ventilação do ático foi introduzida abertura de 0,554 m2 em cada empena do telhado, totalizando quatro alternativas para cobertura: A1 com telhas de cor vermelha, A2 mesma cor com ático ventilado, B1 telha de cor marfim e B2 mesma cor com ático ventilado.

Buscando-se avaliar o impacto na redução da energia elétrica consumida pelo CA nas horas do sono noturno, as simulações foram estruturadas em três fases e configuradas de acordo com os objetivos de cada fase. Para os meses de maior consumo de energia na CASA-M, março e outubro, foram definidos os dias de referência de projeto, 13/3 e 4/10, conforme método definido na norma NBR16401-1 (ABNT, 2008).

3. RESULTADOSDe modo geral, para o comportamento térmico das residências nos dois períodos, quente e seco e quente e úmido, a CASA-T apresentou amortecimento das temperaturas do ar externo maior que o amortecimento proporcionado pela CASA-M. Observando que, ambas possuem os mesmos tipos de paredes e lajes, no entanto, diferenciam-se quanto à cobertura, a CASA-T com telha cerâmica e a CASA-M com telha de fibrocimento de 7 mm. Comparando o comportamento térmico apresentado pelas edificações e as respostas de seus moradores,

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observa-se que, de modo geral, os mesmos têm clara percepção das condições de conforto térmico em suas residências.

3.1. Avaliação de Desempenho Térmico: NBR 15575 / 2008Por meio de avaliação das temperaturas máximas e mínimas do ar externo e das amplitudes diárias foram selecionados os três dias mais homogêneos do período monitorado, selecionando-se o 3° dia como o dia típico para a classificação do desempenho térmico. Na CASA-T o dia típico foi 6/03 com amplitude 9,5 °C. Comparando-se a Te.max. com as Ti.max. registradas para os ambientes internos, obteve-se para a sala o nível intermediário (I) e para o quarto o nível superior (S), conforme Tabela 01.

Tabela 1 – Avaliação por Medicão

Níveis de Classificação: Z-7 Amb. CASA-T: Te.max=33,7°C CASA-M: Te.max=32,1°CI- Ti. Max ≤ Te. Max Sala Ti max = 30°C < Te.max (I) Ti max. = 34,1°C > Te.max (-)M- Ti.max ≤ Te.max - 2°C Quarto Ti max = 29,3°C < Te.max (S) Ti máx. = 31,3°C < Te.max (M)S- Ti.max ≤ Te.max - 4°C - - -

Para a CASA-M o dia típico foi 16/03 com amplitude 6,4 °C. Com as Ti.max. registradas para o dia avaliado, a sala não atingiu o mínimo e o quarto foi classificado com nível mínimo (M). Quanto ao procedimento de avaliação por medição, ter como critério mínimo a temperatura do ar interno (Ti) menor ou igual à temperatura do ar externo (Te), assim como, a não especificação de limites de ocorrência da Ti.max. para Zona Bioclimática 7, pode não assegurar o atendimento das necessidades de conforto térmico dos usuários.Nas avaliações por prescrição, conforme apresentado na Tabela 2, as paredes externas das residências apresentam valores de transmitância térmica (U) inferior ao valor máximo fixado para a Zona Bioclimática 7. Para a capacidade térmica (CT), as paredes de tijolo cerâmico com 14 cm apresentam valores acima do mínimo. Quanto às coberturas das residências, não possuem áticos ventilados e apresentam valores de transmitâncias superiores ao indicado para o nível mínimo, conforme Tabela 2.

Tabela 2 – Parâmetros para paredes e coberturas

SUPERFÍCIES EXTERNAS α U (W/ m2K) CT (kJ/m2K)Critérios mínimos para paredes ≤ 0,60 ≤ 3,7 ≥ 130Casa-T: Paredes de 14 cm, cor branca 0,20 2,49 158Casa-M: Paredes de 14 cm, cor verde claro 0,40 2,49 158Critérios para coberturas: U (W/ m2K) > 0,40 (M) ≤ 1,5 FV, (I) ≤ 1,0 FV, (S) ≤ 0,5 FVCasa-T: Telha cerâmica + laje mista, sem ventilação 0,75 1,92 W/ m2KCasa-M: Telha fibrocimento + laje mista, sem ventilação 0,80 1,93 W/ m2K

Analisando o conjunto dos resultados obtidos para o desempenho térmico das envoltórias, observa-se que as duas residências apresentam desempenho semelhantes, destacando o não atendimento aos valores mínimos para transmitância térmica (U) das coberturas.

3.2. Consumo de Energia ElétricaNa CASA-T a média anual do consumo de energia elétrica foi de 301,41 kWh. Contabilizando pelo período climático, nos meses de novembro a abril (período úmido) a média foi de 285,83 kWh (com redução devido a período de ausência dos moradores). Nos meses maio a julho (período ameno) a média foi de 319,0 kWh, e de agosto a outubro (período seco) a média foi de 315,0 kWh.

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Nesta unidade os ventiladores são utilizados praticamente o ano todo nos ambientes de longa permanência. O CA é utilizado somente nos dormitórios, com uso mais frequente no dormitório do casal nos períodos mais quentes, acionado à noite por um período de 7h. Ocasionalmente, também utilizam um umidificador de ar, está prática foi observada no monitoramento do período quente seco.

Na CASA-M a média anual do consumo de energia elétrica foi de 647,45 kWh, com médias por período climático de 679,33 kWh para o período úmido, de 599,0 kWh no período ameno e de 666,66 kWh no período seco. Os ventiladores são utilizados em todas as horas com desconforto térmico nos ambientes de longa permanência. O CA está presente apenas no dormitório do casal, utilizado à noite por um período de 8 a 10h e em alguns dias no período da tarde. No período seco também utilizam o umidificador de ar. A estimativa do consumo médio mensal foi obtida com base nas respostas dos questionáriosaplicados no mês de março, portanto, considerou-se o período de alto consumo. Para CASA-T o consumo estimado foi de 358,12 kWh, sendo 47,94% utilizado para o condicionamento ambiental, CA e ventiladores, conforme distribuição representada na Figura 4(a).

Figura 4 – Consumo por uso final: (a) CasaT (b) CasaM

(a) (b)

O segundo maior consumo com 24,17% foi para refrigeração de alimentos e água. Para o chuveiro elétrico percentual de 9,55% do consumo. Os eletrodomésticos e a TV apresentam percentual de 26,52 % e para iluminação tem-se o menor percentual de 1,37%.O consumo médio mensal estimado para a CASA-M foi de 640,35 kWh, sendo 65,46% para o condicionamento ambiental, conforme distribuição na Figura 4(b). O segundo maior consumo com 15,65% foi para refrigeração de alimentos. Os eletrodomésticos e a TV totalizaram 15,23 %, para o chuveiro elétrico o percentual foi de 3,53% e para iluminação tem-se o menor percentual de 0,14%. O baixo percentual para o chuveiro elétrico deve-se ao fato dos moradores não utilizarem água quente para o banho, o uso do chuveiro no modo morno ou quente só ocorre em dias mais frios.

Os resultados apresentados apontam março e outubro como os meses de maior consumo para a CASA-M, e janeiro e outubro para a CASA-T. Observa-se que mesmo no período ameno (maio a julho) o consumo não apresenta redução significativa, podendo ser atribuído ao maior uso do chuveiro elétrico no modo quente. Quanto aos usos finais, o uso para o condicionamento ambiental foi dominante para as duas residências.

3.3. Simulação Termo-energéticaNa primeira fase das simulações, com a análise de sensitividade das alternativas, buscou-se a verificação da composição da carga térmica sensível no dormitório e as avaliações das alternativas propostas para cobertura, comparando a carga térmica total de resfriamento com

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as cargas térmicas obtidas em cada alternativa. As simulações foram realizadas para os dias críticos dos períodos quente e seco e quente úmido. Um sistema de condicionamento de ar ideal (purchased air) foi configurado com temperatura a 20°C e acionamento das 21h às 6h, conforme dados obtidos na CASA-M.O pico máximo da carga de resfriamento para o dia 13/3 ocorre às 21h no início da operação do CA. Na composição deste total os ganhos de calor internos, pessoas, iluminação e a televisão, contribuem com 7,4%. Os fluxos de calor provenientes de paredes, teto e pisos, apresentaram maior contribuição. Estes resultados confirmam a contribuição dos componentes construtivos no aquecimento dos ambientes no período noturno, neste caso destacando a contribuição das paredes com 55,3% e do teto com 21,3% no horário de carga de resfriamento máxima. Nas avaliações da cobertura para o modelo base com telha de fibrocimento, a carga térmica total composta pela carga térmica sensível, latente e infiltrações, foi de 4453,3 W. Na Figura 5(a) apresenta-se o total da carga de resfriamento do modelo base e as resultantes para cada alternativa, simuladas para o dia crítico 13/3. Comparada ao modelo base a alternativa A1 apresentou redução da carga térmica de 2,0% e a A2 com ventilação do ático a redução foi de 2,9%. Das alternativas com telha cerâmica clara, a B1 apresentou redução de 28,4% e para a B2, com ventilação do ático a redução foi de 28,6%.

Figura 5 – Carga térmica total: Modelo x Alternativas

(a) (b)

Para o dia crítico de 4/10, conforme Figura 5(b), o modelo base apresentou carga térmica total de 4962,25 W. Comparada ao modelo base a alternativa A1 apresentou redução da carga térmica de 1,7% e a para a A2 a redução foi de 2,6%. Das alternativas com a telha cerâmica clara, para B1 sem ventilação do ático a redução foi de 16,6% e para a B2 de 16,9%. Comparado as alternativas simuladas, a telha cerâmica de cor marfim, para as duas alternativas B1 e B2, apresentou um desempenho acima das alternativas com a telha de maior absortância, de cor vermelha. Observa-se que, os resultados obtidos apresentam impactos diferenciados para os períodos avaliados. Para o dia crítico do mês de outubro a redução da carga térmica é menor, com relação aos resultados apresentados para o dia crítico do mês demarço. Deste modo, optou-se por avaliar a eficiência energética para todas as alternativas, nos meses do período quente úmido e quente seco.

3.3.1. Simulação do consumo de energia elétricaNa segunda fase buscou-se avaliar as condições de conforto térmico apresentada por cada alternativa. A temperatura operativa (To) no dormitório foi comparada ao intervalo de conforto para o verão, conforme a norma NBR16401-2 (ABNT, 2008). O modelo base foi

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configurado com o sistema de condicionamento real do dormitório de referência, um ar Split de 12.000 BTU/h com temperatura do termostato a 20°C. Para o dia crítico de março com o termostato a 20°C, apresentado na Figura 7(a), após o pico de resfriamento as To em todas as alternativas simuladas apresentaram-se dentro dos limites de conforto térmico, entre 22°C a 25,5°C, conforme a norma NBR16401-2 (ABNT, 2008). Para o dia crítico de outubro as To apresentaram-se fora dos limites de conforto em 55% até 90% das horas, para todas as alternativas simuladas. Em seguida as simulações foram repetidas com o termostato ajustado para 18°C, com o ajuste após o pico de resfriamento todas as alternativas simuladas apresentaram-se com as To no intervalo de conforto térmico, apresentado na Figura 7(b).

Figura 7 – Avaliação de conforto térmico para as alternativas simuladas

(a) (b)

Na última fase as simulações foram configuradas conforme dados obtidos na etapa anterior. A influência de cada alternativa no consumo de energia elétrica para o CA foi avaliada pelo percentual de redução com relação ao consumo do modelo base. Na Figura 9, apresenta-se o total mensal da energia consumida pelo CA para os períodos avaliados.

Figura 9 – Consumo mensal de energia do CA: (a) Período úmido (b)Período seco

(a) (b)

As coberturas com telhas cerâmicas de menor absortância apresentaram maior redução no consumo de energia, comparadas às telhas cerâmicas de maior absortância, como pode ser confirmado na redução do consumo total em cada período, apresentado na Tabela 4. Observa-se que o impacto no consumo de energia foi mais acentuado nos meses de novembro a abril, período chuvoso, com relação às reduções apresentadas para o período de agosto a outubro, podendo-se atribuir às temperaturas do ar mais elevadas do período quente seco, associadas às taxas de umidade relativas mínimas anuais.

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Tabela 4 – Consumo total no período

PERÍODO ÚMIDO

Consumo(kWh)

Diferença(kWh)

Redução(%)

PERÍODO SECO

Consumo(kWh)

Diferença(kWh)

Redução(%)

Red. Anual

MODELO α 0,80 1456,59 870,53TELHA α 0,75 1428,02 28,57 1,96 856,22 14,31 1,64 1,84TELHA α 0,30 1162,87 293,71 20,16 715,53 155 17,81 19,28TELHA α 0,75+FV 1413,27 43,32 2,97 849,93 20,6 2,37 2,75TELHA α 0,30+FV 1159,51 297,07 20,40 714,04 156,49 17,98 19,49

4. CONCLUSÃOCom base nos resultados obtidos com as simulações, pode-se concluir que o sistema de cobertura tem influência no consumo de energia elétrica residencial. Para as tipologias avaliadas e para o clima local, os componentes construtivos tem maior influência na carga térmica sensível de resfriamento, quando comparadas às cargas internas em dormitórios, que são baixas nos horários do repouso noturno.Os fatores de transmitância e absortância das coberturas podem ter influência significativa na energia consumida por condicionadores de ar no período noturno. O uso de cores claras, baixa absortância, é uma forma eficaz na redução do consumo de energia elétrica, enquanto a redução da transmitância por meio da ventilação do ático pode apresentar-se menos eficiente. A menor eficiência apresentada pela redução da transmitância, por meio da ventilação do ático, demonstrou que a eficiência desta estratégia depende de fatores quanto à configuração das aberturas na cobertura associados a fatores do clima local, como direção e velocidade de vento. Conclui-se deste modo que estes fatores podem ter grande influência no consumo de energia elétrica. A melhoria do desempenho térmico da envoltória por meio de componentes construtivos mais adequados às condições climáticas pode ser determinante na redução do consumo de energia elétrica para o condicionamento ambiental de dormitórios no período noturno.

REFERÊNCIASASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15220-2: Desempenho térmico de edificações - Parte 2: Método de cálculo. Versão corrigida, Rio de Janeiro, 2005. 34 p.

______ NBR 15220-3: Desempenho térmico de edificações - Parte 3: Zoneamento bioclimático brasileiras e diretrizes construtivas para habitações unifamiliares de interesse social. Rio de Janeiro, 2005. 30 p.

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______ NBR 15575-5: Edifícios habitacionais de até cinco pavimentos - Desempenho - Parte 5: Requisitos para os sistemas de coberturas. Rio de Janeiro, 2008.

______ NBR 16401-1: Parte 1: Projetos das Instalações. Rio de Janeiro, 2008.

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ELETROBRÁS. Avaliação do Mercado de Eficiência Energética no Brasil. PROCEL, RJ, 2007.

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