Análise da eficiência energética da envoltória e de diferentes tipos de sistemas de condicionamento de ar em edificação vertical comercial em Porto Alegre/RS

• Main Author: Waschevicz, Juliana Damasio
• Other Authors: http://lattes.cnpq.br/3438508833347823
• Language: Portuguese
• Published: Universidade do Vale do Rio dos Sinos 2016
• Subjects: ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Mecânica; Consumo energético; Climatização; Sistemas de ar condicionado; Conditioning systems; Energy consumption; Cooling
• Online Access: http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/5984

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2016-12-20T16:07:36Z No. of bitstreams: 1 Juliana Damasio Waschevicz_.pdf: 2480134 bytes, checksum: 947a7c004c2322311b94d6b838c14139 (MD5) === Made available in DSpace on 2016-12-20T16:07:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Juliana Damasio Waschevicz_.pdf: 2480134 bytes, checksum: 947a7c004c2322311b94d6b838c14139 (MD5) Previous issue date: 2016-05-11 === FAPERGS - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul === Esta dissertação apresenta uma análise da relação entre o consumo energético para climatização de uma edificação comercial com os sistemas de ar condicionado do tipo SPLIT e VRF e, alguns parâmetros arquitetônicos da envoltória que foram variados no modelo de referência. As análises foram realizadas por simulação computacional, através do programa EnergyPlus. Foram simulados casos com variações no modelo de referência, de tipos de cobertura e de fechamento opaco do envelope, característica dos vidros, inserção de brises verticais e horizontais e redução do percentual de área de janelas nas fachadas, para os dois sistemas de ar condicionado. Adotou-se o clima de Porto Alegre, o qual está localizado na Zona Bioclimática Brasileira 3. O modelo de referência adotado foi criado a partir de um levantamento fotográfico de edificações comerciais com mais de quatro pavimentos na cidade de Porto Alegre. A partir deste levantamento, a tipologia que foi adotada representa um edifício de dez pavimentos com perímetro de dimensões 27 x 7,5 m e pé-direito de 2,60 m. Para analisar o comportamento energético do modelo de referência foram inseridos dados dos componentes construtivos, do padrão de ocupação, das cargas energéticas do sistema de iluminação e dos equipamentos, do condicionamento de ar e de infiltração. Com esses dados inseridos no EnergyPlus, foi possível dimensionar a carga térmica dos equipamentos de ar condicionado e então iniciar as simulações onde os materiais foram variados, um por vez. Na análise de todas as variações propostas, observou-se que a alteração das características do vidro incolor 3mm pelas do vidro refletivo 6 mm, foi o parâmetro que mais influenciou na redução do consumo energético para refrigeração. O agrupamento das três melhores soluções: vidro refletivo de 6 mm, brises horizontais e cobertura metálica com isolamento, gerou uma redução no consumo do sistema de condicionamento de ar de 35,7% com o SPLIT, passando de 53,4 kWh/m2 para 34,33 kWh/m2, e 41,94% para o VRF, reduzindo de 36,04 kWh/m2 para 20,92 kWh/m2. Também pode-se observar que o COP real dos equipamentos de condicionamento de ar foi bem maior que o nominal na maior parte do tempo, com uma média de aproximadamente 4,5 para o SPLIT e 6,2 para o VRF. === This thesis presents an analysis of the relationship between energy consumption for cooling of a commercial building with air conditioning systems type SPLIT and VRF and some varied architectural parameters in the reference model. The analyzes were carried out by computer simulation, using EnergyPlus. Several changes were simulated with variations in the reference model, like roof types, envelope thermal insulation, window glass types, vertical and horizontal louvers and smaller window to wall ratio on the facades, for both air conditioning systems. The climate of Porto Alegre was adopted, which is located in the Brazilian Bioclimatic Zone 3. The reference model was created from a photographic survey of commercial buildings over four stories in the city of Porto Alegre. From this survey, a building with ten floors measuring 27 x 7.5 m and ceiling height of 2.60 m was designed. To analyze the energy behavior of the reference model, building components were inserted, like occupation schedule, lighting system and equipment loads, air conditioning and infiltration. With these data entered in EnergyPlus thermal load was determined and air conditioning equipment selected and inserted according with performance data obtained from equipment suppliers. The simulations of the mentioned changes were made one at a time. Comparing all proposed variations, the change of the 3 mm clear glass by the reflective 6 mm glass, was the most influencing parameter in reducing energy consumption for cooling. When grouping the top three solutions: reflective 6 mm glass, horizontal blinds and metalic roof with insulation, an overall reduction in consumption in air conditioning system of 35.7% with SPLIT, from 53.4 kWh/m2 to 34.33 kWh/m2, and 41.94% for the VRF, reducing from 36.04 kWh/m2 to 20.92 kWh/m2 was obtained. It may also be noted that the actual COP of the air conditioning equipment was much higher than the nominal most part of the time, with an average of approximately 4.5 for the SPLIT system and 6.2 for the VRF system.