RACIONALIZAÇÃO E CONSERVAÇÃO DO USO DA ENERGIA ELÉTRICA NO CAMPUS DE PALMAS UFT

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1 RACIONALIZAÇÃO E CONSERVAÇÃO DO USO DA ENERGIA ELÉTRICA NO CAMPUS DE PALMAS UFT Nome do autor: Nathália de Almeida Valadares Nathália de Almeida Valadares 1 ; Dra. Mariela C. A. de Oliveira 2 1 Aluno do Curso de Arquitetura e Urbanismo; Campus de Palmas; nathaliavaladares@hotmail.com PIBIC/UFT 2 Orientador(a) do Curso de Arquitetura e Urbanismo; Campus de Palmas; mariela@uft.edu.br RESUMO A estabilidade da economia juntamente com a melhor distribuição de renda proporcionam um aumento do consumo de energia elétrica nas edificações, tanto no Brasil como em países desenvolvidos. Com isso, viu-se a necessidade da criação de novos meios que incentivam a conservação de energia, criando assim, o selo PROCEL EDIFICA e seu manual e regulamento. A aplicação do selo no Bloco E, da Universidade Federal do Tocantins, em Palmas, deu-se pelo método prescritivo, onde se avaliou o sistema de condicionamento de ar, o sistema de iluminação e envoltória. Com os resultados obtidos por estes sistemas foi possível chegar à classificação geral do edifício. O edifício em estudo poderia ter recebido a uma classificação melhor, porém ele recebeu a classificação geral C, principalmente pelo não comprimento dos pré-requisitos obrigatórios propostos tanto para o sistema de iluminação, quanto para a envoltória, sendo que estes são cruciais para a melhor conservação da energia elétrica no Bloco E. Palavras-chave: Eficiência energética; RTQ-C; PROCEL EDIFICA. INTRODUÇÃO Quando houve a crise energética no Brasil, em 2001, viu-se a necessidade de estudar formas para promover a eficiência energética e a redução do consumo nas edificações, com isso um grupo técnico sugeriu formas de regulamentar as edificações no Brasil e também se criou a Lei nº , que fala sobre a Política Nacional de Conservação e Uso Racional de Energia. O Programa Nacional de Eficiência Energética em Edificações PROCEL EDIFICA foi criado em 2003 pela ELETROBRAS/PROCEL. Seu objetivo é promover o uso racional da energia elétrica em edificações desde a fundação, reduzindo os desperdícios e os impactos sobre o meio ambiente. Emprega-se como forma de classificação a envoltória, o sistema de iluminação e o sistema de condicionamento do ar, resultando em níveis de eficiência de A (mais eficiente) a E (menos eficiente). Este projeto propõe a prática de requisitos presentes no Manual para Aplicação do Regulamento Técnico da Qualidade do Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de

2 Serviço e Públicos (RTQ-C), para a determinação da etiqueta de eficiência energética, com isso, foi realizado métodos de avaliação no Bloco E, localizado na Universidade Federal do Tocantins- Campus Universitário de Palmas, composto por cinco salas de aulas análogas, um banheiro coletivo e uma circulação. Onde verificou em qual nível de eficiência os sistemas de iluminação, sistema de condicionamento de ar e envoltória se enquadra, para obter a classificação geral do edifício. MATERIAL E MÉTODOS Para a classificação, foi usado o método prescritivo, primeiramente esta avaliação ocorreu separadamente, em seguida houve a união dos valores obtidos para ter-se a classificação geral. Sistema de Iluminação Inicialmente foi feito a análise e coleta de dados do Bloco E, identificando que cada sala de aula é composta por seis luminárias com refletor e capacidade para duas lâmpadas tubulares T-10 da marca Empalux, sendo que cada lâmpada tem potência de 32W e fluxo luminoso de 2.800lm, o reator (Philips, modelo Basic T5) é eletrônico e apresenta perda de 8,2W. O banheiro contém duas luminárias com características iguais as das salas. As luminárias do corredor são abertas e não tem reator, as lâmpadas são compactas duplas e têm potência igual a 26W e fluxo luminoso de 1.800lm. A atividade predominante é sala de aula, enquadrando o edifício na função Escola/Universidade. Para a avaliação foi preciso seguir etapas até se alcançar o resultado, são elas: 1- identificação da principal atividade e a DPIL para os níveis de eficiência; 2- obtenção do limite máximo aceitável de densidade de potência de iluminação (DPIL) para o nível pretendido (tabela 4.1, anexo da Portaria do INMETRO nº 395/2010); 3- a área da sala de aula é de 60,20m², a circulação 119,50m² e o banheiro 26,25m², determinação da área iluminada pela somatória das áreas dos ambientes. Cálculo da iluminância final de cada ambiente. Determinou-se a potência instalada total (somatória da potência instalada de todos os ambientes); 4- obtenção da potência-limite para cada nível; 5- comparação da potência total instalada no edifício e a potência-limite para determinar o nível de eficiência do sistema; 6- verificação do atendimento dos pré-requisitos nos ambientes. Sistema de Condicionamento de Ar Fez-se a avaliação in loco, possibilitando encontrar as características dos condicionadores de ar. Envoltória Primeiramente executou-se o cálculo para verificar se o Bloco E atende aos seguintes prérequisitos: transmitância térmica, absortância e abertura zenital, seguindo o exemplo 2 presente na NBR ABNT 2005 e no Projeto 02: /2-ABNT 2003.

3 Baseando no exemplo 2 calculou-se a resistência térmica do concreto e da parede e a resistência da parede, isolada, chegando a resistência térmica total e ao valor da transmitância térmica. Para o cálculo da absortância foi feito duas tabelas, uma correspondente às fachadas e as cores presentes nela e a outra à cobertura, contendo a somatória das áreas, por cores, o valor de absortância de cada cor, a ponderação e o valor total, sendo que a somatória deste corresponde ao valor final. O edifício não contém abertura zenital, então só poderá receber classificação C, D ou E. Após a determinação dos pré-requisitos da envoltória comparou os valores de transmitância térmica e absortância encontrados com os limites propostos para os níveis de A a D. Antes de determinar do Indicador de Consumo da envoltória (ICenv) calculou as variáveis: área de projeção da cobertura (Acob); área de projeção do edifício (Ape); área total de piso (Atot); área útil (Aútil); área da envoltória (Aenv); ângulo vertical de sombreamento (AVS); ângulo horizontal de sombreamento (AHS); fator de forma (FF); fator de altura (FA); fator solar (FS); percentual de abertura na fachada (PAFt); percentual de abertura zenital (PAZ); e volume total da edificação (Vtot). Tendo os valores dessas variáveis e considerando a edificação localizada em Palmas, Tocantins, ou seja, zona bioclimática sete, calculou-se o ICenv a partir da equação 3.9, presente no RTQ-C, o IC mínimo e máximo para o nível D e o intervalo de mudança de um nível a outro (i), em seguida calculou-se os limites de cada nível para determinar a classificação para a envoltória. Determinação da Eficiência Final Para a determinação da eficiência final o sistema de iluminação recebeu peso de 30%, a envoltória de 30% e o sistema de condicionamento de ar de 40%. O nível de classificação de cada parte recebeu um equivalente numérico correspondente à classificação que obteve. Assim, os pesos foram distribuídos pela equação 2.1 do RTQ-C, e em seguida o resultado foi comparado com a tabela 2.3 do RTQ-C, para definir a classificação geral. RESULTADOS E DISCUSSÃO Sistema de Iluminação Com a potência total por luminária e utilizando os dado obtidos in loco da iluminação presente nas salas de aula, obteve-se uma potência total, por luminária, de 72,20W, e no banheiro de 26W. A partir da somatória das áreas das salas de aulas, da circulação e do banheiro foi possível determinar a área iluminada, chegando a um total de 446,75m². Nesta etapa também foi executada a determinação da potência instalada total, somando as potências do banheiro, 144,40W, das salas de aulas, 433,20W e da circulação, 338W, resultando em um total de 2.648,40W.

4 O índice de ambiente (K) das salas foi de 1,46, do corredor, 0,76 e 0,92 do banheiro, obtendo a iluminância final igual a 325,57lx para as salas de aula, 85,66lx para a circulação e 197,33lx para o banheiro. Posteriormente foi multiplicada a área iluminada pela DPIL, obtendo as seguintes Potências Limite: nível A= 4780,23W; nível B= 5495,03W; nível C=6209,83W e nível D= 6924,63W. Comparando a potência total instalada a potência limite encontrada em cada nível, percebe-se que a potência instalada não ultrapassa o limite do nível A, o que torna esta a sua classificação. A circulação e o banheiro não atendem aos pré-requisitos de divisão de circuito, luz natural e desligamento automático, recebendo Equivalentes Numéricos- EqNum, iguais a dois, nível D. Já as salas de aula só atendem ao de divisão de circuitos, sendo classificadas no nível C e EqNum três. Como o nível que atende ao pré-requisito não é o mesmo que foi encontrado, fez-se a ponderação entre a potência instalada e o nível de eficiência dos ambientes que não atenderam aos prérequisitos para o nível encontrado no parágrafo anterior. A ponderação foi feita por meio da divisão da potência do ambiente pela potência instalada, o resultado obtido multiplica-se pelo equivalente numérico e obtém a classificação final. Aplicando a ponderação obteve um EqNum igual a três, ou seja, a classificação geral para a iluminação é igual a C. Sistema de Condicionamento de Ar Cada sala de aula é composta por duas unidades de condicionadores de ar tipo split, da marca YORK, modelo YJEA24FS-ADA, todos apresentavam a Etiqueta Nacional de Conservação de Energia - ENCE e nível B na classificação geral, o que tornou desnecessário a execução de cálculos. As unidades apresentam um consumo de energia de 50,3 kwh/mês, capacidade total de refrigeração 7,03 kw, Btu/h e eficiência energética igual a 2,93, todas as unidades têm as mesmas características. Sendo assim o sistema de condicionamento de ar recebe a classificação B. Envoltória Primeiro calculou-se a resistência do concreto (Rconcreto), tendo por base o exemplo 2, apresentando o valor de 0,1217 m²k/w. Em seguida foi avaliada a resistência térmica da parede (Rt), com resultado de 0,1622 m²k/w. A resistência térmica total (RT) igual a 0,3322 m²k/w, este foi usado na fórmula (U=1/ RT) para obter o valor da transmitância térmica (U), igual a 3,01 m²k/w. Para encontrar o valor de absortância das cores foi usada a tabela B2 do Projeto 02: /2-ABNT 2003, em seguida feito o cálculo das fachadas e da cobertura, resultando nos valores finais de 0,26 e 0,40, respectivamente. Estes valores foram usados para verificar se atendem aos

5 limites dos níveis de A a D, após a verificação constatou-se que o Bloco E só atende aos pré-requisitos de transmitância térmica da parede e absorbância da cobertura e das fachadas. Antes da determinação da eficiência da envoltória obtiveram-se os seguintes resultados: Acob=550,76m²; Ape= 468,44m²; Atot= 468,44m²; Aútil=446,75m²; Aenv= 1.004,12m²; FF= 0,61; FA= 1,18; FS da parede branca= 2,4%, FS da parede verde clara= 4,8%, FStot= 4,01%; PAFt= 0,27%; o Bloco E não possui PAZ; Vtot= 1.639,54m²; AVS= 28,32 ; e AHS= 1,76. Usando a equação 3.9, presente no RTQ-C, obteve-se um índice de consumo da envoltória igual a 316,36. Para a obtenção da classificação de eficiência estabeleceu limites numéricos para cada nível. Utilizando a equação 3.9 calculou-se o ICmax do nível D, porém com os seguintes parâmetros: PAFt= 0,60, FS= 0,61, AVS= 0 e AHS= 0, obtendo resultado de 282,87, depois o ICmim, com os parâmetros para PAFt= 0,05, FS= 0,87, AVS= 0 e AHS= 0, resultando em 269,41 e por último o i=3,37. Em seguida usou-se a Tabela 3.4 do RTQ-C para calcular os limites mínimos e máximos, obtendo o nível de eficiência do edifício igual a E. Determinação da Eficiência Final Como o sistema de iluminação recebeu a classificação C, o sistema de condicionamento de ar, B e a envoltória E, os equivalentes numéricos utilizados correspondem, respectivamente, 3, 4 e 1. Eles foram usados na equação 2.1, presente no RTQ-C, para a determinação pontuação total (PT) do edifício, obtendo um resultado igual a 3,43. Este resultado foi comparado com a Tabela 2.3 do RTQ-C determinando que o Bloco E se enquadra no intervalo 2,5 < 3,43 < 3,5, correspondente ao nível C. LITERATURA CITADA. NBR 5413 Iluminância de Interiores. Rio de Janeiro, NBR Desempenho térmico de edificações - Parte 2: Métodos de cálculo da transmitância térmica, da capacidade térmica, do atraso térmico e do fator solar de elementos e componentes de edificações. Rio de Janeiro, PROJETO 02: /2 Desempenho térmico de edificações Parte 2: Métodos de cálculo da transmitância térmica, da capacidade térmica, do atraso térmico e do fator solar de elementos e componentes de edificações, Rio de Janeiro, Anexo da portaria INMETRO no 395/ 2010 requisitos de avaliação da conformidade para o nível de eficiência energética de edifícios comerciais, de serviços e públicos. AGRADECIMENTOS "O presente trabalho foi realizado com o apoio da UFT