Análise comparativa dos métodos da ISO 13790 e sua adequabilidade na estimativa das necessidades de energia para aquecimento e arrefecimento e da temperatura do ar interior

Tese de mestrado integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2016

Influência das energias renováveis na certificação energética de uma habitação de acordo com o regulamento do desempenho energético dos edifícios de habitação

A presente dissertação tem como objetivo principal o estudo da importância que os sistemas de energias renováveis têm na obtenção da classe de eficiência energética em edifícios de habitação. Analisou-se assim, qual dos sistemas apresentados na legislação é mais vantajoso na relação entre a classe energética e o investimento necessário a efetuar. Como caso de estudo, utilizou-se um edifício de habitação em fase de projeto situada em ambiente urbano, a uma distância muito curta da costa marítima, no distrito do Porto. A primeira etapa da dissertação passou pela caracterização do edifício, determinando as suas necessidades nominais anuais de energia para aquecimento, para arrefecimento, para preparação de águas quentes sanitárias e por fim, as necessidades nominais de energia primária. Com isto, obteve-se a classe de eficiência energética da habitação sem a utilização de qualquer tipo de sistema de aproveitamento de energia renovável. Após esta obtenção, verificou-se que o edifício em análise já possuía uma classe muito eficiente, classe A, superior à classe mínima exigida pelo regulamento, B-. A desvantagem do edifício já possuir esta classe é que a implementação de sistemas de energia não iriam alterar drasticamente a classe, e por isso, não se iria conseguir retirar uma dedução correta de qual o melhor para promover a eficiência energética. De seguida, procedeu-se ao estudo dos sistemas de energia renovável, apresentando sistemas adequados para a habitação e calculando-se as novas classes de eficiência energética, com a utilização de cada sistema. Consecutivamente, começou-se a retirar ilações dos sistemas mais eficientes, ou seja, os sistemas que tem como função aquecer a moradia ou a função de preparar águas quentes sanitárias, pois, iriam mitigar necessidades nominais de energia, enquanto os sistemas de produção de energia elétrica apenas iriam contribuir para uma melhoria energética. Outra desvantagem verificada foi que, devido ao local onde a habitação se situa, não seria possível efetuar uma análise a todos os sistemas de aproveitamento de energia renovável. iv Por fim, efetuou-se uma análise dos investimentos necessários para a implementação dos sistemas de energias renováveis face às diminuições percentuais do rácio de eficiência energética. Posto isto, obteve-se os melhores sistemas a implementar na moradia, no ponto de vista de melhorar a classe de eficiência energética, seria uma caldeira a pellets com função de aquecimento e produção de águas quentes sanitárias, enquanto que, do ponto de vista financeiro obteve-se o sistema de aquecimento e produção de águas quentes sanitárias através de um recuperador de calor a lenha, que em ambos os casos a classe de eficiência energética passou de A para A+.

Energia fotovoltaica em edifício unifamiliar – análise custo benefício

Com o crescimento populacional tem-se verificado um aumento exagerado no consumo energético global, no qual Portugal é também um exemplo. O recurso à utilização de combustíveis fósseis como fonte para satisfazer as necessidades adicionais de energia, tem vindo a contribuir para uma aceleração do fenómeno das alterações climáticas, que promovem efeitos negativos sobre o planeta, onde uma das suas mais sentidas consequências é o aquecimento global. O sector dos edifícios, desde a construção à utilização, apresenta um elevado consumo de energia final, do qual metade corresponde ao sub-sector residencial. Este facto torna importante que se equacionem alternativas, e que sejam adoptadas medidas que possam contribuir para alcançar uma melhoria da eficiência e do desempenho energético dos edifícios. Os edifícios habitacionais, por terem o seu desempenho energético na fase de utilização muito dependente do comportamento dos utilizadores, são aqueles que maior consumo energético apresentam. Neste contexto, torna-se importante que sejam desenvolvidas iniciativas que visem melhorar o seu desempenho e que possam ver adoptadas medidas de reabilitação energéticas de modo passivo e activo. A procura por um balanço próximo do zero, entre necessidade de consumo, e potencial de produção local de energia, permite que se possam adoptar soluções alternativas de produção de energia, focadas em fontes renováveis. Contudo, é importante que as medidas a implementar, tanto nos novos como nos edifícios já existentes, tenham sempre como principal finalidade a melhoria das condições de conforto no seu interior e um elevado nível de desempenho energético. A introdução de soluções passíveis de reforço de isolamento, devem decorrer da introdução de soluções que podem ter auxílio na ferramenta da certificação energética como suporte. Porém, as soluções de complemento para o equilíbrio do balanço entre consumo e produção podem ser auxiliadas pela introdução de sistemas activos de produção de energia, impondo-se, no entanto, que ocorra um claro benefício económico da análise custo-benefício dos investimentos associados. A presente investigação procura, estudar o nível do contributo que pode resultar da introdução de um sistema solar fotovoltaico, num edifício de habitação unifamiliar e determinar o correspondente resultado para o equilíbrio do seu desempenho energético e nível de eficiência energética.

A energia solar e a utilização racional de energia em edifícios de acordo com os regulamentos em vigor

Este projecto toma partido do Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios (RCCTE), tendo por base uma obrigatoriedade legal imposta a nível nacional e europeu, que funciona como um “benchmark”. Desta forma contribui-se para uma utilização racional da energia, que passa a ser encarada como uma necessidade fundamental para um futuro economicamente sustentável e mais limpo, tendo em conta que os índices de dependência energética terão que diminuir (sustentabilidade), mas com a preocupação e o cuidado de preservar o conforto térmico. O aquecimento de águas para o consumo doméstico – águas quentes sanitárias (AQS) – é nos dias que correm um bem indispensável e de utilização generalizada para a vida e bem-estar de todos nós. O RCCTE permite avaliar o impacto das necessidades de energia para AQS nas necessidades globais de energia primária, com base em parâmetros (e.g., Esolar) que foram estudados neste trabalho, para demonstrar o real impacte associado à introdução de sistemas solares térmicos. Neste trabalho a contribuição da energia solar térmica foi estudada recorrendo a um programa de cálculo desenvolvido e validado pelo autor (Matlab) e ao programa Solterm, tendo sido analisados dois casos distintos com aplicações de sistemas solares térmicos, e um estudo económico de forma a garantir a viabilidade da implementação destes sistemas.

Energias renováveis para águas quentes sanitárias

Este trabalho tem como principais objetivos identificar alguns problemas ambientais, perceber as potencialidades das energias renováveis e as diversas maneiras de aproveitamento solar, estabelecer uma comparação entre o Decreto-Lei n.º 80/2006, que deixou de vigorar, e o Decreto-Lei n.º 118/2013, que veio substituí-lo e dimensionar um sistema solar térmico simples com pré-fabricados de pavimento com função de coletor, recentemente criado e desenvolvido. O conhecimento das técnicas do aproveitamento solar, tanto ao nível do aproveitamento ativo como passivo, aplicadas aos edifícios, são suficientes para uma diminuição significativa na fatura energética dos edifícios, responsáveis pelo consumo de 40% da energia final. No tratamento e análise dos decretos, foi possível estudar um caso de estudo, deste modo estabelecendo mais eficazmente as diferenças entre estes. Para tal foram comparados os valores das soluções adotadas no edifício com os valores limites regulamentares pelo Decreto-Lei com os valores dispostos no Decreto-Lei n.º 118/2013, procedendo a cálculos sempre que necessários. As maiores diferenças sentidas foram ao nível do cálculo das necessidades nominais anuais de energia. No caso de estudo, optou-se pela simplicidade aquando do dimensionamento dos pré-fabricados, pois este projeto está ainda numa fase inicial com muitas melhorias a serem feitas a nível do material a utilizar. A comercialização deste produto ainda não é possível, no entanto, prevê-se que o seu custo venha a ser apelativo. A conjugar com o baixo custo, existe o fator da versatilidade das peças, sendo possível uma instalação com variadas formas ou até mesmo padrões.

Contribuição do isolamento térmico para o aumento da eficiência energética em edifícios

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Projeto café do trabalhador como promotor de segurança alimentar e nutricional: avaliação da eficácia da unidade Natal-RN

The evaluation of public policies that promote Food Security and Nutrition (FSN) it s a multidisciplinary activity extremely relevant to the effectiveness of actions to legitimize the Human Right to Adequate Food (HRAF). This study aimed at assessing the effectiveness of the unit project Natal-RN Café do Trabalhador in promoting SAN to its users. The theoretical framework is based on the public and political and on the dimensions of the concept of FSN (quantity and quality-regularity). Through a qualitative approach, methodologically this was the work of an evaluation of efficiency of the unit Natal-RN of Café do Trabalhador project in light of the assumptions of the concept of SAN. Data collection was conducted through retrospective archival research in official documents of the project, semi-structured interviews with managers involved in its implementation (representative of the Secretary of State for Employment, Housing and Care of RN SETHAS and third party), socioeconomic questionnaire applied to the users of the unit, check the amount, regularity and quality of meals offered for 15 days (menu routine) using the descriptive form menu and form filling type checklist for verification of compliance with good practices . Methods of analysis, we used content analysis, descriptive statistics and compared to previously established parameters for the project. As categories of analysis were defined organizational arrangement, access, user, food quantity-regularity and food quality. The results show that, it was found in the category arrangement that will implement the project dismissed technical criteria for choosing the districts and the quantitative distribution of meals for each location. It was found that the valuation of the shares of the company outsources technical SETHA has not been performed. We observed in the access category, the unit has a strategic location, but lack of space in the refectory. The main obstacle to economic access for users is the lack of a register for the beneficiaries. In the category of users, it was identified that the clientele of the project it is predominantly men, with more than 51 years, low education, earning wages less 1 obtained through informal employment, which they move up through the unit transport collective, go to all days of operation due primarily to price. About the meals category quantity-regularity of food showed that the menu serves 95% of the desired needs, and that holidays and weekends are periods of disrupting the regularity of supply of meals. Regarding the category of food quality, it was found that the nutritional aspect on the menu are food sources rich in sodium, nitrates and low in fiber. In the aspect of hygiene and sanitation are the main limitations related to waste management, lack of exposure controls of food prepared and inadequacies of the physical structure. The results showed that in general and the institutional arrangement of the organs attached to the project should establish a systematic evaluation project is to establish as a promoter of and FSN overcome these obstacles

Caracterização química, física e térmica de pellets de madeira produzidos no Brasil

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

“NET ZERO BUILDINGS” – APLICAÇÃO DO CONCEITO A UM EDIFÍCIO EXISTENTE

Os edifícios de balanço energético nulo (NZEB - Net-Zero Energy Building) e/ou quase nulo (nZEB), têm vindo a ganhar crescente atenção desde a publicação da diretiva europeia 2010/31/EU [15]. Em Portugal, com a introdução do Decreto-Lei n.º118/2013, dá o primeiro passo para os edifícios com necessidades quase nulas de energia. Os novos edifícios licenciados após 31 dezembro de 2020, ou após 31 de dezembro de 2018 no caso de edifícios públicos, serão edifícios com necessidades quase nulas de energia. O objetivo do trabalho descrito neste artigo consiste na aplicação do conceito ”Net Zero Energy Building”, ao edifício existente do Instituto Superior Politécnico Gaya (ISPGaya), em Vila Nova de Gaia, com o intuito de analisar a viabilidade de otimização de energia e a metodologia deste conceito ao edifício, com recurso a ferramentas de simulação. Neste trabalho efetuámos uma simulação energética do edifício, através do DesignBuilder®, que servirá como termo de comparação para outras simulações. Serão delineadas as especificações a implementar no edifício por forma a ser considerado Net Zero Energy Building, com alterações na simulação do mesmo de acordo com as novas especificações. Por último, será feita a comparação técnica, financeira e ambiental da solução NZEB encontrada. Através das várias simulações energéticas ao edifício, conclui-se que é possível baixar as necessidades energéticas do edifício através de medidas de eficiência energética, em especial na iluminação e que os resultados obtidos, apesar de ser viável a implementação do conceito Net Zero Energy Building, traduzem um esforço financeiro e algumas condicionantes para a sua concretização.

Projeto café do trabalhador como promotor de segurança alimentar e nutricional: avaliação da eficácia da unidade Natal-RN

The evaluation of public policies that promote Food Security and Nutrition (FSN) it s a multidisciplinary activity extremely relevant to the effectiveness of actions to legitimize the Human Right to Adequate Food (HRAF). This study aimed at assessing the effectiveness of the unit project Natal-RN Café do Trabalhador in promoting SAN to its users. The theoretical framework is based on the public and political and on the dimensions of the concept of FSN (quantity and quality-regularity). Through a qualitative approach, methodologically this was the work of an evaluation of efficiency of the unit Natal-RN of Café do Trabalhador project in light of the assumptions of the concept of SAN. Data collection was conducted through retrospective archival research in official documents of the project, semi-structured interviews with managers involved in its implementation (representative of the Secretary of State for Employment, Housing and Care of RN SETHAS and third party), socioeconomic questionnaire applied to the users of the unit, check the amount, regularity and quality of meals offered for 15 days (menu routine) using the descriptive form menu and form filling type checklist for verification of compliance with good practices . Methods of analysis, we used content analysis, descriptive statistics and compared to previously established parameters for the project. As categories of analysis were defined organizational arrangement, access, user, food quantity-regularity and food quality. The results show that, it was found in the category arrangement that will implement the project dismissed technical criteria for choosing the districts and the quantitative distribution of meals for each location. It was found that the valuation of the shares of the company outsources technical SETHA has not been performed. We observed in the access category, the unit has a strategic location, but lack of space in the refectory. The main obstacle to economic access for users is the lack of a register for the beneficiaries. In the category of users, it was identified that the clientele of the project it is predominantly men, with more than 51 years, low education, earning wages less 1 obtained through informal employment, which they move up through the unit transport collective, go to all days of operation due primarily to price. About the meals category quantity-regularity of food showed that the menu serves 95% of the desired needs, and that holidays and weekends are periods of disrupting the regularity of supply of meals. Regarding the category of food quality, it was found that the nutritional aspect on the menu are food sources rich in sodium, nitrates and low in fiber. In the aspect of hygiene and sanitation are the main limitations related to waste management, lack of exposure controls of food prepared and inadequacies of the physical structure. The results showed that in general and the institutional arrangement of the organs attached to the project should establish a systematic evaluation project is to establish as a promoter of and FSN overcome these obstacles

Projeto café do trabalhador como promotor de segurança alimentar e nutricional: avaliação da eficácia da unidade Natal-RN

The evaluation of public policies that promote Food Security and Nutrition (FSN) it s a multidisciplinary activity extremely relevant to the effectiveness of actions to legitimize the Human Right to Adequate Food (HRAF). This study aimed at assessing the effectiveness of the unit project Natal-RN Café do Trabalhador in promoting SAN to its users. The theoretical framework is based on the public and political and on the dimensions of the concept of FSN (quantity and quality-regularity). Through a qualitative approach, methodologically this was the work of an evaluation of efficiency of the unit Natal-RN of Café do Trabalhador project in light of the assumptions of the concept of SAN. Data collection was conducted through retrospective archival research in official documents of the project, semi-structured interviews with managers involved in its implementation (representative of the Secretary of State for Employment, Housing and Care of RN SETHAS and third party), socioeconomic questionnaire applied to the users of the unit, check the amount, regularity and quality of meals offered for 15 days (menu routine) using the descriptive form menu and form filling type checklist for verification of compliance with good practices . Methods of analysis, we used content analysis, descriptive statistics and compared to previously established parameters for the project. As categories of analysis were defined organizational arrangement, access, user, food quantity-regularity and food quality. The results show that, it was found in the category arrangement that will implement the project dismissed technical criteria for choosing the districts and the quantitative distribution of meals for each location. It was found that the valuation of the shares of the company outsources technical SETHA has not been performed. We observed in the access category, the unit has a strategic location, but lack of space in the refectory. The main obstacle to economic access for users is the lack of a register for the beneficiaries. In the category of users, it was identified that the clientele of the project it is predominantly men, with more than 51 years, low education, earning wages less 1 obtained through informal employment, which they move up through the unit transport collective, go to all days of operation due primarily to price. About the meals category quantity-regularity of food showed that the menu serves 95% of the desired needs, and that holidays and weekends are periods of disrupting the regularity of supply of meals. Regarding the category of food quality, it was found that the nutritional aspect on the menu are food sources rich in sodium, nitrates and low in fiber. In the aspect of hygiene and sanitation are the main limitations related to waste management, lack of exposure controls of food prepared and inadequacies of the physical structure. The results showed that in general and the institutional arrangement of the organs attached to the project should establish a systematic evaluation project is to establish as a promoter of and FSN overcome these obstacles

Contributos para a certificação energética de edifícios de habitação e de serviços

Na União Europeia, os edifícios de habitação e de serviços apresentam elevados consumo energéticos. Para minimizar estes consumos a Comissão Europeia criou Diretivas, com a consequente transposição para a legislação nacional no âmbito da certificação energética de modo a classificar os edifícios em função do seu desempenho energético. No presente trabalho é realizado o estudo do desempenho energético e da classificação de uma fração destinada a habitação e de uma fração de serviços, tendo presente a análise de uma medida de melhoria baseada na microprodução de energia solar. É referida a evolução legislativa em que se inserem os certificados energéticos, referindo os aspetos a ter em conta na metodologia de cálculo do desempenho energético Faz-se uma descrição sucinta do levantamento e tratamento dos dados de cada imóvel assim como da introdução destes em folhas de cálculo, sendo ainda sugerido medidas de melhoria de modo a obter um melhor desempenho e consequentemente uma classificação superior. O certificado energético destes edifícios permite-nos ter uma classificação da sua prestação energética comparativamente com um edifício “similar” de referência. As medidas de melhoria aplicadas, nomeadamente adoção de um sistema solar térmico termossifão no edifício de habitação e de um sistema fotovoltaico para autoconsumo no edifício de serviços, a médio longo prazo, permitem uma redução de custos da energia. A análise de viabilidade da instalação do sistema fotovoltaico foi executada com recurso ao software Homer Energy. O edifício de habitação obteve uma classificação D e com a aplicação da medida de melhoria obteve uma classificação C, tendo-se obtido uma redução das necessidades anuais de energia primária de 41,8% e de emissões de GEE de 42,9%. O edifício de serviços obteve uma classificação B- e com a medida de melhoria aplicada a classificação manteve-se. No entanto, permite uma redução da fatura energética anual significativa, com uma redução de necessidades de energia primária de 47,8% e de emissão de GEE de 18,6%.

Projecto integrado de AVAC e outras especialidades para um edifício com necessidades quase nulas de energia

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Relação entre o regulamento de desempenho energético de edifícios de habitação com o conceito de edifício com necessidades quase nulas de energia

Este trabalho teve como objetivo principal relacionar a aplicação do Regulamento de desempenho energético dos edifícios de habitação com o conceito de habitação com necessidades quase nulas de energia. O trabalho começa por fazer uma comparação entre a metodologia geral do regulamento que vigora de momento e o seu predecessor de modo a perceber as alterações teóricas que estão subjacentes durante o processo de adaptação. É feito um estudo sobre os edifícios com necessidades quase nulas de energia e de várias estratégias passivas de serem utilizadas em edifícios capazes de conduzir à obtenção deste título. Por fim, realizou-se a aplicação do regulamento em vigor a um caso real e um estudo sobre efeito do aumento da área dos envidraçados tendo em conta a sua orientação, com o objetivo de aumentar a eficiência energética.

Modelo fuzzy para obtenção do tempo de aeração em silos verticais visando reduzir o consumo de energia elétrica

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA