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Avaliação da eficiência energética dos sistemas de GTC
segundo a Norma EN15232
Apresentação de:
Filipe Tadeu Oliveira
DEE – ESTG (IPLEIRIA)
INESCC
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…EU/EPBD 2002/91/EC
2002
DIRECTIVE 2002/91/EC OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL of 16 December 2002 on the energy performance of buildings
EN 15232:2007
PT/SCE 2006DL78,79,80/2006
2006EU/EPBD 2010391/EC
2010
DIRECTIVE 2010/31/EU OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL of 19 May 2010 on the energy performance of buildings (recast)
prEN 15232:2017
PT/SCE 2013DL118/2013
2013
EN 15232:2012
SCE- RCCTE- RSECE
SCE (actualizado)- REH- RECS
Antes de 2002:1990: RCCTE 1998: RSECE
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EN 15232:2012A norma especifica:
Uma lista estruturada de funções de controlo, automação e gestão técnica de edifícios com impacto no comportamento energético dos edifícios
= um “menu” de funções para o cliente escolher para o SGTC
Uma metodologia para definir requisitos mínimos de controlo, automação egestão técnica de edifícios a serem implementadas em edifícios de diferentesníveis de complexidade
= uma checklist onde o cliente escolhe cada função, ou uma classe
Métodos detalhados para aferir/determinar o impacto destas funções (ou seja, do nível de sofisticação do SGTC) num dado edifício. Estes métodos permitem que os SGTC possam “contar” para os indicadores de
eficiência energética dos edifícios. = simulação dinâmica de edifícios, ou “algo do género”
Um método simplificado para uma primeira estimativa do impacto das funçõesdo SGTC no comportamento dos edifícios, considerando tipologias típicas deedifício (hospitais, escolas…).
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EN 15232:2012Envolvimento da norma
• Donos de obra, arquitectos, engenheiros• definir as funções a serem implementadas num edifício existente, novo ou
renovado
• Autoridades públicas• definir requisitos mínimos para os SGTC (BACS and TBM functions) paraedifícios novos e existentes
• definir procedimentos de inspecção de sistemas técnicos, bem comoaveriguar se o nível de implementação das funções é apropriado
• definir métodos de cálculo que levem em consideração os impacto dos SGTCno comportamento energético dos edifícios – incluindo a respectivaimplementação em software e a sua utilização pelos projectistas
• Projectistas• verificar que o impacto dos SGTC é considerado na aferição do
comportamento energético do edifício.
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EN 15232: 2012Classes de eficiência (5.3 BACS Efficiency Class)
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EN 15232: 2012
Classes de eficiência (5.3 BACS Efficiency Class)
A norma define quatro classes de eficiência para edifícios residenciais e nãoresidenciais, de acordo com o sistema de gestão existente
• Classe D – “SGTC” não eficiente (non-energy efficient BACS).• Os edifícios com esses sistemas terão de ser retrofitted.• Não podem ser instalados em edifícios novos.
• Classe C – SGTC básico (standard BACS) - padrão
• Classe B – SGTC “avançado” (advanced BACS and some specific TBMfunctions).
• Classe A - SGTC muito eficiente (high-energy performance BACS and TBM).
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EN 15232: 2012Classes de eficiência (5.3 BACS Efficiency Class)
Um edifício pertence à:
• Classe D: Se não cumpre os mínimos estabelecidos para a classe C (tabela 3 da norma).
• Classe C: Se cumpre os mínimos estabelecidos para a classe C (tabela 3 da norma).
• Classe B: Classe C + algumas das funções específicas estabelecidas na tabela 1 da norma. • Controladores locais (terminais) têm de comunicar com os controladores principais/
sistema
• Classe A: Funções de gestão técnica + algumas das funções indicadas na tabela 1 além dos requisitos da classe B
• Controlo baseado na ocupação, setpoints adaptativos baseados em ocupação, qualidade do ar, etc
• Integração funcional do sistema de AVAC com iluminação artificial, sistemas de sombreamento, etc.
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EN 15232: 2012
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EN 15232: 2012
Dois métodos de cálculo
• Simplificado, baseado em factores(BAC factors method)
=primeira aproximação, estimativa
• Detalhado
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EN 15232: 2012
Método baseado em factores
(simplificado)
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EN 15232: 2012
Método baseado em factores (simplificado)
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EN 15232: 2012
Método baseado em factores
• Baseado em factores que relacionam o comportamento de cada uma das funções (aquecimento, arrefecimento, AQS, etc.) com um valor de referência (classe C, =1)
• Valores obtidos por simulações sucessivas de um compartimento (zona) padronizado (cf. EPBD 2006) com a aplicação de diferentes funcionalidades BACS/TBM, de acordo com o definido para cada classe
• Perfis de utilização padronizados (diferenciados por tipo de edifício) a partir da EN15217
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EN 15232: 2012
Método baseado em factores – perfil de referência, Classe C, escritório
Occ = standardised level of occupancy t = time Tset = temperature set point
Figure B.1 — User profiles, temperatures and operation times for BACS efficiency class C; office
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EN 15232: 2012
Método baseado em factores – perfil, Classe D, escritório
Occ = standardised level of occupancy t = time Tset = temperature set point
Figure B.2 — User profiles, temperatures and operation times for BACS efficiency class D; office
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EN 15232: 2012
Método baseado em factores – escritório
Classe C Classe D
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EN 15232: 2012
Método baseado em factores – escritório
Classe C Classe B
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EN 15232: 2012
Método baseado em factores – escritório
Classe C Classe A
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EN 15232: 2012
Método baseado em factores – escritório
Office BACS efficiency class
D C B A
Heating Temperature set point 22,5 °C 22 / 15 °C
05:00 - 21:00
21 / 15 °C 21 / 15 °C
Operation time 00:00 - 24:00 06:00 - 20:00 06:00 - 19:00
Cooling Temperature set point 22,5 °C 23 °C 23 °C TC=f(Tamb)
Operation time 00:00 - 24:00 05:00 - 21:00 06:00 - 20:00 06:00 - 19:00
Lighting Power 13 W/m² 13 W/m² 13 W/m² 13 W/m²
Operation time 07:00 - 18:00 07:00 - 18:00 07:00 - 18:00 07:00 - 18:00
Gains Persons 13,3 m²/Pers. 13,3 m²/Pers. 13,3 m²/Pers. 13,3 m²/Pers.
Equipment 10 W/m² 10 W/m² 10 W/m² 10 W/m²
Ventilation Air change 0 / h 0 / h 0 / h 0 / h
Solar Shading factor 0,3 manual 0,5 manual 0,7 (200 W/m²)* 0,7 (130 W/m²)*
User profile Workday / weekend 5 / 2 5 / 2 5 / 2 5 / 2
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EN 15232: 2012
Método baseado em factores – perfis de ocupação
hotel escola anfiteatro
restaurante hospital
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EN 15232: 2012
Método baseado em factores – exemplo de cálculoDescription No. Calc. Units Heating Cooling Ventilation Lighting
Energy need 1 kWh/ period 100 100 System losses
Reference Case 2 kWh/ period 33 28
Thermal energy use Reference Case (Class C) 3 ∑1+ 2 kWh/ period 133 128
BACS factor fBACS,th,refReference case (Class C) 4 1 1
BACS factor fBACS,thActual case (Class B) 5 0,80 0,80
Thermal Energy use Actual case (Class B) 6 3× 5 4 kWh/ period 106 102
The thermal energy use needs to be split on to different energy carriers to finish the calculation process.
Auxiliary energy 7a kWh/ period
14 12 21 Lighting energy 7b 34
BACS factor fBACS,el, refReference case 8 1 1 1 1
BACS factor fBAC,e Actual case 9 0,93 0,93 0,93 0,93
Auxiliary energy Actual case 10 7× 9 8 kWh/ period 13 11 20 32
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EN 15232: 2012
Método detalhado – cinco metodologias de cálculo detalhado
• 1. Método directo – baseado em simulação de acordo com a norma EN13790 "Thermalperformance of buildings - Calculation of energy use for space heating and cooling“
Os métodos 2 a 5 aplicam-se conforme o modo como o sistema de controlo actua.
• 2. Controlo de operação: considera os diferentes estados do Sistema, tais como ventilação on/off num Sistema AVAC. A energia consumida é calculada para cada estado e somada para obter o total.
• 3. Tempo de operação: considera a duração de operação e um rácio característico da função em causa (e.g. um tempo de operação equivalente).
• 4. Temperatura interior (room temperature): utilizado nos casos em que o sistema decontrolo afecta a temperatura interior de um espaço.
• 5. Coeficientes de correcção: utilizado quando um sistema automático actua com base em múltiplos factores, tais como tempo, ocupação e temperatura
=uso de software de simulação (dinâmica, multizona…?)
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