6º Seminário Tecnologia de sistemas prediais Os projetos de sistemas prediais elétricos, de ar condicionado e iluminação com foco para atender requisitos de conservação de energia na etiquetagem do PROCEL/ INMETRO Fernando Simon Westphal Engenheiro Civil, Dr. Eng. (11) 5092-5586 7737-7483 fernando@yawatz.com.br Yawatz Engenharia
Yawatz Engenharia INTRODUÇÃO
Evolução do PIB e consumo o no Brasil Taxa de crescimen nto em re elação a 197 70 11.0 10.0 9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 Consumo de energia elétrica PIB 1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 Ano Fonte: MME, Balanço Energético Nacional 2007
Evolução ouçãodoco consumo odee energiae ga Taxa de cresciment to em relaç ção a 1980 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 00 0.0 Brasil EUA Alemanha Brasil Alemanha Canadá Estados Unidos Japão 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Ano Fonte: International Monetary Fund, World Economic Outlook Database, October 2007
Evolução ouçãodo PIB 5.0 40 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 EUA Alemanha Brasil Brasil Alemanha Canadá Estados Unidos Japão 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Taxa de crescimento em relação a 1980 Ano Fonte: International Monetary Fund, World Economic Outlook Database, October 2007
Elasticidade do PIB / Consumo o : 1980) 4.0 3.5 EUA Alemanha Taxa de cresci imento (a ano base 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 05 0.5 0.0 Brasil Brasil Alemanha Canadá Estados Unidos Japão 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 20 20 20 20 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 00 02 04 06 Ano
Consumo o de energia e elétrica no Brasil Outros 8% Residencial 22% Comercial Industrial 14% 47% Público 9%
Yawatz Engenharia ETIQUETAGEM
Etiquetagem PROCEL/INMETRO Histórico: Lei 10.295 17 de outubro de 2001 -Política Nacional de Conservação e Uso Racional de Energia -Equipamentos produzidos no país e edificações Decreto 4.059 19 de dezembro de 2001 -Regulamenta a Lei - Os níveis mínimos de eficiência energética deverão ser estabelecidos em regulamentação específica -MME deve constituir um Grupo Técnico que crie indicadores de consumo
Regulamentação do PROCEL-EDIFICA EDIFICA Levantamento da experiência internacional Identificada a falta de uma base de dados nacional de consumo Definição de protótipos representativos Inclusão de variáveis arquitetônicas na pesquisa de posses e hábitos Simulação de mais de 10.000 casos Montagem g de equações paramétricas por zona bioclimática Validação dos protótipos com parceiros, redes de apoio
Documentação Etiqueta com nível de eficiência Introdução Norma Procedimento de avaliação ManualM l
Regulamentação do PROCEL-EDIFICA EDIFICA Estrutura da norma: 1- Definições Voluntária Obrigatória 2- Introdução 3- Envoltória 2007 2009 2012 Pi Primeira i etiqueta t (Piloto) 4- Sistema de Iluminação 5- Sistema de condicionamento de ar 6- Simulação
Regulamentação do PROCEL-EDIFICA EDIFICA INMETRO Análise dos projetos Laboratórios convidados em todas as regiões Concedem a etiqueta Treinam profissionais i i instrutores Auditoria Formam multiplicadores
Regulamentação do PROCEL-EDIFICA EDIFICA Quesito Peso Iluminação 30% Condicionamento de ar 40% Envoltória 30% Cada quesito recebe uma etiqueta, conforme o que é entregue pelo proprietário Core and Shell Grandes áreas locadas Etiqueta para a envoltória Etiqueta para os sistemas Etiqueta para o prédio
Classificação Pontuação por item Pesos para cada item
Etiqueta (ENCE) Documento norma: Etiqueta com nível de eficiência Etiqueta Envoltória
Etiqueta (ENCE) Documento norma: Etiqueta com nível de eficiência Etiqueta Envoltória + Iluminação
Etiqueta (ENCE) Documento norma: Etiqueta com nível de eficiência Etiqueta Envoltória + AC
Etiqueta (ENCE) Documento norma: Etiqueta com nível de eficiência Etiqueta Sistemas individuais
Etiqueta (ENCE) Documento norma: Etiqueta com nível de eficiência Etiqueta Edifício Completo
Yawatz Engenharia CRITÉRIOS DE CLASSIFICAÇÃO
Critérios de classificação cação GERAL: Pré-requisitos gerais Bonificações PARA CADA ITEM (ENV, ILUM, AC): Pré-requisitos requisitos específicos Método prescritivo Simulação
Pré-requisitos requisitos gerais Nível A: Medição centralizada por uso final (exceto se a construção foi anterior à norma) Aquecimento solar, bomba de calor ou recuperador de calor, se houver uso significativo de água quente Controle inteligente para elevadores, se houver mais de um elevador Bombas etiquetadas pelo PROCEL Nível B: Medição centralizada por uso final (exceto se a construção foi anterior à norma)
Bonificações Iniciativas que poderão ganhar 1 ponto: Uso racional de água Aquecimento solar Fontes renováveis de energia Cogeração Inovações que promovam eficiência energética
Envoltória 1 Método prescritivo, por meio de equações - Zona bioclimática - Dimensões da edificação - Área de janelas - Proteções solares - Tipo de vidro (fator solar) 2 - Simulação computacional - Itens anteriores, e mais: - Transmitância térmica de paredes e coberturas - Inércia térmica
Envoltória 1 Método prescritivo, por meio de equações - Zona bioclimática - Dimensões da edificação - Área de janelas - Proteções solares - Tipo de vidro (fator solar) 2 - Por meio de simulação computacional - Itens anteriores, e mais: - Transmitância térmica de paredes e coberturas - Inércia térmica Edificações condicionadas Provar que o consumo é menor que a referência Edificações não climatizadas Determinar o percentual de horas de conforto
Iluminação Pé Pré-requisitos: it (semelhante a itens mandatórios da ASHRAE Standard 90.1-2004) C : Divisão de circuitos B : + Setorização para aproveitamento da luz natural A : + Desligamento automático Níveis de eficiência: Densidade de potência de iluminação (DPI) Em função do índice de ambiente (tamanho)
Iluminação Densidade d de Potência de Iluminação:
Iluminação - Exemplo Índice de ambiente: 175 1,75 8 luminárias Lâmpada T5 28 Reator = 5 W 7.24 Total = 488 W DPI = 10,42 W/m² E novo = 639 lux E final = 511 lux DPIrf = 2,04 W/m².100lux 6.47 Nível B
Iluminação Densidade d de Potência de Iluminação:
Iluminação - Exemplo Pé Pré-requisito it nível C : Um controle por sala (interruptor) 7.24 6.47
Iluminação - Exemplo Pé Pré-requisito it nível B : 7.24 Um controle por sala (interruptor) + Circuito independente próximo às janelas 6.47
Iluminação - Exemplo Pé Pré-requisito it nível A : 7.24 Um controle por sala (interruptor) + Circuito independente próximo às janelas + Timer ou sensor ou automação 6.47
Yawatz Engenharia CONDICIONAMENTO DE AR
Condicionamento de ar Equipamentos cobertos pelo PBE/INMETRO Carga superior a 100TR: Splits e aparelhos de janela somente com comprovação o de consumo mais baixo Pré-requisito específico: Nível A: sombrear unidades condensadoras as de splits e aparelhos de janela
Condicionamento de ar Equipamentos não cobertos pelo PBE Pré-requisitos nível A: 1. Cálculo de carga térmica 2. Controle de temperatura por zona 3. Evitar aquecimento e resfriamento simultâneo 4. Sistema de automação 5. Isolamento de zonas 6. Limites de potência de ventilação 7. Ciclo economizador 8. Acionamento otimizado 9. Recuperação de calor 10. Isolamento de bombas Níveis de eficiência: tabelas de eficiência (Std 90.1)
Condicionamento de ar Cálculo de carga térmica com métodos aceitáveis Exemplo: ASHRAE Handbook of Fundamentals Trace HAP (E20) EnergyPlus 20 m²/tr... Não atende!
Controle de temperatura por zona Não atende T
Controle de temperatura por zona VAV T Atende VAV T
Isolamento de zonas Ar externo Permitir o desligamento do sistema e abastecimento t de ar externo de grandes áreas desocupadas
Isolamento de zonas Variador de freqüência Ar externo Permitir o desligamento do sistema e abastecimento t de ar externo de grandes áreas desocupadas
Condicionamento o de ar: pré-requisitos Evitar aquecimento e resfriamento simultâneo (setpoint overlaping) Automação adotar um dos itens: BMS : com schedules programadas Sensor de presença Timer Integração com o sistema de segurança e alarme Acionamento otimizado para grandes volumes de ar Recuperador de calor e ciclo economizador onde for viável
Yawatz Engenharia PROCESSO DE ETIQUETAGEM
Documentos necessários Projeto elétrico e luminotécnico Memorial de cálculo Iluminância de projeto e final do período de manutenção Fator de utilização das luminárias ou resultados do software de simulação (projeto luminotécnico) Projeto hidrossanitário Caso haja economia de água a ser contabilizada como bônus Apresentar memorial de cálculo
Documentos necessários Projeto de condicionamento de ar Memorial e especificações Laudo técnico do projetista confirmando níveis de eficiência Projetos especiais Ex: energia fotovoltaica, cogeração, itens de eficiência energética não citados na regulamentação Apresentar memorial de cálculo Para todos os projetos Declaração dos projetistas de que cumpriram as normas técnicas vigentes
Yawatz Engenharia Fernando Simon Westphal Engenheiro Civil, Dr. Eng. (11) 5092-5586 7737-7483 fernando@yawatz.com.br