EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

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1 EFICIÊNCIA ENERGÉTICA Usar sempre, com inteligência Habitação eficiente: arquitetura em favor do uso racional de energia Tudo começou com a idealização de dois centros de pesquisa e desenvolvimento em eficiência energética, um deles instalado na PUC Minas - para estudos sobre energia solar como instrumento de eficientização energética - e outro no Centro Federal de Educação Tecnológica (Cefet) - direcionado para os equipamentos usados na busca do uso racional de energia. Ambos também apoiaram a capacitação de pessoas para compreender e praticar formas de energias eficientes e renováveis, além de representarem espaços voltados para a transferência de tecnologia. A idéia virou realidade quando a UFMG se integrou ao projeto por intermédio do Laboratório de Arquitetura Bioclimática. A partir da construção dos Centros de Energia Inteligente, a Cemig percebeu que eles não podiam funcionar sem pesquisa. Estava talhado o berço do projeto Abordagem integrada da eficiência energética e energias renováveis, concebido em A partir daí, ele se dividiu em cinco subprojetos: Habitação Eficiente; Monitoramento dos Centros; Processos e Equipamentos, Automação Predial e Vidros Óticos Eletrônicos (veja box). 36

2 Espaços do conhecimento "Nosso grande objetivo era desenvolver processos, metodologias e equipamentos que facilitassem a criação de infra-estrutura para a utilização de energias renováveis, bem como a integração da eficiência energética e energias renováveis", afirma Antônia Sônia Alves Cardoso Diniz, engenheira de Planejamento da Expansão da Distribuição e gerente do projeto. Para isso, contamos com apoio da PUC MInas, da UFMG, do Cefet e da Fundação Centro Tecnológico de Minas Gerais (Cetec), que disponibilizaram pesquisadores e estrutura laboratorial", conta ela. "O projeto foi desenvolvido pela UFMG, Cetec e nos dois centros, um deles instalado no campus da PUC Minas, em Belo Horizonte, e outro no Cefet". A opção pela implantação do projeto por esses grupos se deve à grande abrangência das áreas de conhecimento envolvidas e das vocações das instituições de ensino comprometidas com a pesquisa. "Esses locais recebem estudantes de graduação, pós-graduação e reciclagem profissional, representando, assim, o sítio ideal para o desenvolvimento do projeto", afirma Antônia Sônia. "Temos trabalhado o conceito de eficiência energética desde o planejamento sistêmico das edificações até a certificação de procedimentos técnicos e produtos, integrando as atividades de pesquisa, extensão e mão-de-obra especializada", diz a engenheira. O projeto, concluído em dezembro de 2006, traz ganhos consideráveis para o setor elétrico. Otimiza ativos do sistema, evita a degradação do meio ambiente, reduz as mudanças climáticas associadas ao efeito estufa, promove o desenvolvimento sustentável e desperta para o combate ao desperdício de energia elétrica. Habitação eficiente Trata-se do desenvolvimento de uma proposta arquitetônica e de assentamento para viabilizar o uso racional de energia nas habitações de interesse social no estado de Minas Gerais, integrando formas de apropriação passiva da energia, por meio da garantia de adequadas condições de conforto térmico e luminoso natural das edificações, bem como formas ativas de energia, mediante a incorporação de dispositivos de conversão da energia solar para aquecimento de água e do uso de sistemas de iluminação artificial concebidos como suplementares à iluminação natural. Foi desenvolvido em parceria com o Grupo de Estudos em Energia da PUC Minas e o Labcon da UFMG, gerando uma proposta para o zoneamento bioclimático do estado de Minas Gerais. O zoneamento consiste, basicamente, na classificação de cada região do território considerado segundo um índice de conforto térmico, usando dados climáticos locais, de modo a gerar recomendações para melhor adaptação das edificações ao clima, diminuindo sua dependência de energia para a climatização artificial dos ambientes. Também nesse subprojeto desenvolveu-se um levantamento de dados de materiais de construção e, para cada zona bioclimática encontrada, uma estimativa da disponibilidade de luz da abóbada celeste regional para dar base ao projeto de iluminação natural. Esses resultados permitiram à Cemig participar da Tarefa 28 da Agência Internacional de Energia. 37

3 Era uma casa muito engraçada... e inteligente Energia solar fotovoltaica: células convertem a energia do Sol em eletricidade O déficit habitacional brasileiro é hoje estimado em 7,7 milhões de moradias. A maior carência está localizada nos centros urbanos. Nessa demanda se encontram habitações em condições precárias de infraestrutura, como energia, água, esgoto, coleta de lixo, dentre outros. A falta de iluminação natural e de ventilação dessas edificações impacta especialmente a necessidade de energia elétrica. Uma solução para minimizar o problema é o desenvolvimento de projetos e sistemas construtivos adequados ao clima local, utilizando recursos naturais de insolação, iluminação e ventilação, o que não requer aumento significativo de custos. A Casa Inteligente ou Casa Eficiente, como ficou conhecida na Cemig, é resultado do projeto Abordagem Integrada da Eficiência Energética e Energias Renováveis. O protótipo construído pela Cemig teve como base um estudo desenvolvido por alunas da Escola de Arquitetura da UFMG, que foi classificado entre os 12 melhores projetos na I Bienal de Arquitetura Bioclimática José Miguel Aroztegui. A Casa Eficiente mostra formas de utilizar energias passivas - insolação, ventilação, iluminação, dentre outras -, limpas ou renováveis, para reduzir o uso de energias ativas, que implicam altos custos e impactos ambientais. Para isso, ela utiliza janelas e portas 38

4 Green Solar, na PUC Minas: estudos para eficiência energética estrategicamente dispostas, evitando o uso de condicionadores de ar e de lâmpadas acesas durante o dia. Construída para o clima de Belo Horizonte, a Casa Inteligente leva em conta seis aspectos fundamentais para o conforto ambiental e a eficiência energética: Orientação solar e aos ventos Tudo começa pela correta orientação ao Sol e aos ventos. Os sistemas de energia solar integrados à moradia em geral usam a cobertura para a instalação. Ali, elas devem estar voltadas para o norte geográfico, permitindo a máxima exposição dos coletores ao Sol. Mas um telhado voltado para o norte recebe grande incidência de radiação solar, podendo acarretar aquecimento interno indesejável. No protótipo, a cobertura foi dividida em duas águas. A que recebe os coletores está voltada para o norte. A outra área, bem maior, está dirigida para o Sul, recebendo menos insolação. Ventilação interna cruzada Responsável pelas condições higiênicas do ar no interior e pela retirada de calor da moradia, a ventilação deve ser cruzada. Isso faz com que a localização das aberturas, suas dimensões e o tipo de esquadrias sejam muito importantes. As esquadrias utilizadas no protótipo são basculantes verticais e funcionam captando os ventos externos e redirecionando-os para dentro. Iluminação natural integrada à artificial Com a troca de fiação elétrica e o uso de lâmpadas eficientes, o protótipo mostrou uma redução de até 25% no consumo de energia elétrica. A iluminação natural direta das tarefas domésticas contribui para melhorar o 39

5 Janela inteligente: parceria entre a Cemig e o Cetec conforto, permitindo a economia adicional de até 20% de energia. Desempenho térmico dos materiais de construção O protótipo utilizou a proteção das aberturas contra a insolação direta, boa ventilação, paredes com alguma inércia térmica (aquecimento no inverno) e coberturas bem isoladas (uso de telhado e forro). Sistemas e instalações eficientes de energia solar para aquecimento de água Nos projetos de habitação social monitorados, atingiu-se economia nas contas mensais de energia elétrica de até 50% e nível de satisfação dos moradores de 93%. Isso mostra o grande potencial e o impacto positivo para o setor elétrico de políticas de incentivo ao uso do aquecedor solar em substituição ao chuveiro elétrico. Energia solar fotovoltaica O gerador fotovoltaico da Casa Eficiente é composto por células solares, que convertem a energia do Sol em eletricidade. Ele pode ser usado em aplicações isoladas, híbridas e interligadas à rede elétrica, que nesse caso acumula um crédito energético para o morador toda vez que ele deixa de usar energia. São usinas descentralizadas que não ocupam área externa, pois estão integradas ao entorno construído, reduzindo perdas no sistema elétrico e ampliando a oferta energética. 40