PROJETO E SIMULAÇÃO DE UM ESCRITÓRIO E DE UMA CASA COM ENERGIA LÍQUIDA ZERO ( NZEB) Paulo Otto Beyer - UFRGS

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1 PROJETO E SIMULAÇÃO DE UM ESCRITÓRIO E DE UMA CASA COM ENERGIA LÍQUIDA ZERO ( NZEB) Paulo Otto Beyer - UFRGS 1

2 2

3 3

4 4

5 Faixa de conforto = de 19,5 à 28 C, máximo 300 h/ano fora da faixa T OP = h Ctbs+h R tr h tbs+tr 2 Clo=Resitsência térmica da vestimenta 5

6 ESCRITÓRIO COM ENERGIA LÍQUIDA ZERO Projetado por Simulação FACHADA NORTE 6

7 ESCRITÓRIO COM ENERGIA LÍQUIDA ZERO FACHADA SUL 7

8 8

9 9

10 10

11 11

12 CARGAS TÉRMICAS INTERNAS PESSOAS: Quantidade: 20 Horário: Das 8h às 12h e das 14h às 18h (ou 13h às 17h) Dissipação: 120 W/pessoa EQUIPAMENTOS: Computador: 1 notebook/pessoa = 20 W/pessoa 1 Frigobar: 100 W, com condensador ventilado externamente 1 Impressora: 275 W 1 Cafeteira: 550 W 1 Micro-ondas: 900 W ILUMINAÇÃO: Lâmpadas LED (eficiência 2x fluorescente) Fração visível: 0,36 Fração infravermelha: 0,37 Fração convectiva: 0,27 Potência: 12 W/m2 Controle de Potência 12

13 SIMULAÇÃO E ESCOLHA DAS PAREDES 24,5 Temperatura interna média anual (c/ resfriamento evaporativo) 24 23, , , ,5 parede leve branca parede leve escura parede isolada branca parede isolada escura 13

14 SIMULAÇÃO E ESCOLHA DAS PAREDES 2800 Horas de desconforto no ano simulado Hrs<19 Hrs>28,5 Hrs<19 Hrs>28,5 Hrs<19 Hrs>28,5 Hrs<19 Hrs>28,5 parede leve branca parede leve escura parede isolada branca parede isolada escura 14

15 SIMULAÇÃO E ESCOLHA DA COBERTURA 23,9 Temperatura interna média anual 23,85 23,8 23,75 23,7 23,65 23,6 23,55 23,5 23,45 forro leve forro isolado 15

16 SIMULAÇÃO E ESCOLHA DA COBERTURA 900 Horas de desconforto no ano simulado Hrs<19 Hrs>28,5 Hrs<19 Hrs>28,5 forro leve forro isolado 16

17 SIMULAÇÃO E ESCOLHA DAS JANELAS 650 Horas de desconforto no ano simulado Hrs<19 Hrs>28,5 Hrs<19 Hrs>28,5 janelas vidro claro duplo janelas vidro duplo com vidro SKN 17

18 Tabela A.4 Constituições Escolhidas Construção Paredes externas Forro externo Janelas Paredes internas Forro interno Constituição Reboco (25mm) branco + tijolo (100mm) + isolamento de poliuretano (75mm) + tijolo (100mm) + reboco (25mm) branco Impermeabilizante branco + reboco (25mm) + isolamento de poliuretano (75mm) + concreto pesado (200mm) + reboco (25mm) branco Vidro SKN (9mm) + espaço de ar (13mm) + vidro claro (3mm) Reboco (25mm) branco + tijolo (100mm) + isolamento de poliuretano (75mm) + tijolo (100mm) + reboco (25mm) branco Concreto leve (100mm) + Espaço de ar + placa acústica (19,1mm) Piso externo Solo (300mm) + concreto pesado (200mm) 18

19 Tabela B.1 Propriedades dos elementos construtivos utilizados Tabela B.2 Propriedades dos vidros utilizados Material Condutividade Calor específico Densidade [kg/m3] térmica [W/m.K] [J/kg.K] Reboco 0, Tijolo 0, Isolamento de poliuretano 0, Placa acústica 0, Concreto pesado 1, Material Transmitância Transmitância Condutividade solar visível térmica [W/m.K] Vidro claro 0,84 0,90 0,9 Vidro SKN 0,24 0,52 0,9 19

20 VENTILAÇÃO POR EFEITO DE VENTO Se houver Vento (com velocidade máxima limitada): 1- Se o interior estiver quente e o ar exterior for mais frio que o interior, abrir automaticamente janelas com setas verdes e fechar com seta preta, através de motores; 2- Se o interior estiver frio e o ar exterior for mais quente que o interior, abrir automaticamente janelas com setas verdes e fechar com seta preta, através de motores. 20

21 VENTILAÇÃO POR EFEITO DE VENTO Se Não houver Vento: 1- Se o interior estiver quente e o ar exterior for mais frio que o interior, abrir automaticamente janelas com setas verdes e fechar com seta preta, através de motores; 2- Se o interior estiver frio e o ar exterior for mais quente que o interior, abrir automaticamente janelas com setas verdes e fechar com seta preta, através de motores (Ventilação reversa). 21

22 Prateleiras de Luz (Light Shelves) 22

23 Prateleiras de Luz (Light Shelves) 23

24 MAPA DE ILUMINAÇÃO SEM PRATELEIRAS DE LUZ Térreo sul, equinócio, 21/03, 15 h Série4 Série1 Série10 Série7 Série19 Série16 Série

25 MAPA DE ILUMINAÇÃO COM PRATELEIRAS DE LUZ Térreo sul, equinócio, 21/03, 15 h Série10 Série7 Série19 Série16 Série Série Série1 25

26 CONTROLE DA POTÊNCIA DE ILUMINAÇÃO Uso de sensores fotoelétricos e dimmer 26

27 Mapa de Iluminação e Pontos de Controle Ponto de Controle (setpoint): 500 lux 27

28 PAINÉIS FOTOVOLTAICOS 22 módulos Kyocera de 205 Wp, área total de 32,67 m² 28

29 TEMPERATURAS OPERATIVAS 29

30 RESFRIAMENTO EVAPORATIVO Bomba de 200 W operando continuamente conforme temperatura ambiente 30

31 CONFORTO TÉRMICO total

32 COLETA DE ÁGUA DA CHUVA Consumo Anual de Água na Torre: 231 m3 Coleta Anual de Água da Chuva: 185 m3 32

33 CONSUMO E BALANÇO ENERGÉTICO 33

34 NET-METERING 34

35 TURBINA EÓLICA 35

36 CASA PROTEGIDA PELA TERRA (EARTH SHELTERED HOME) 36

37 LOCALIZAÇÃO DA CASA 37

38 PLANTA BAIXA Área 85 m2 38

39 CORTES 39

40 MODELO SIMULADO 40

41 41

42 42

43 241 horas de desconforto por frio 50 horas de desconforto por calor 291 horas totais (máximo 300) 43

44 44

45 MATERIAIS CONSTRUTIVOS 45

46 46

47 PRODUÇÃO E CONSUMO DE ÁGUA QUENTE Área de coletores 6 m2 47

48 ARMAZENAGEM DE ÁGUA DA CHUVA Área de coleta 21 m2 48

49 PRODUÇÃO E CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA 22 painéis de 1425x652 mm com 36 células = 20 m2

50 FACHADA DA CASA

51 51

52 EQUIPAMENTOS

53 53

54 54

55 MAPAS E SENSORES DE ILUMINAÇÃO 55

56 MAPAS E SENSORES DE ILUMINAÇÃO ABNT-NBR 5413 para residências: 300 lux 56

57 PROJETO E SIMULAÇÃO DE UM ESCRITÓRIO E DE UMA CASA COM ENERGIA LÍQUIDA ZERO ( NZEB) Paulo Otto Beyer - UFRGS 57

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