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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
…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
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…).
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.
EN 15232: 2012Classes de eficiência (5.3 BACS Efficiency Class)
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).
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.
EN 15232: 2012
EN 15232: 2012
Dois métodos de cálculo
• Simplificado, baseado em factores(BAC factors method)
=primeira aproximação, estimativa
• Detalhado
EN 15232: 2012
Método baseado em factores
(simplificado)
EN 15232: 2012
Método baseado em factores (simplificado)
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
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
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
EN 15232: 2012
Método baseado em factores – escritório
Classe C Classe D
EN 15232: 2012
Método baseado em factores – escritório
Classe C Classe B
EN 15232: 2012
Método baseado em factores – escritório
Classe C Classe A
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
EN 15232: 2012
Método baseado em factores – perfis de ocupação
hotel escola anfiteatro
restaurante hospital
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
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…?)
