Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem:
https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/16816
Tipo: | Tese |
Fecha de publicación : | 6-sep-2024 |
Autor(es): | SOUZA, Ana Carolina Dias Barreto de |
Primer Orientador: | TOSTES, Maria Emília de Lima |
Primer Coorientador: | CARVALHO, Carminda Célia Moura de Moura |
Título : | Metodologia de Avaliação do desempenho energético da integração de carros elétricos à edificações |
metadata.dc.description.sponsorship: | CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior |
Citación : | SOUZA, Ana Carolina Dias Barreto de. Metodologia de avaliação do desempenho energético da integração de carros elétricos à edificações. Orientadora: Maria Emíilia de Lima Tostes; Coorientadora: Carminda Célia Moura de Moura Carvalho. 2024. 161 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, XXXX. Disponível em: https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/16816. Acesso em:. |
Resumen: | As metodologias de diagnóstico energético vêm incorporando nas análises não só sistemas de consumo, mas também de geração de energia, possibilitando a classificação de Edificações autossuficientes de energia, como Near Zero Energy Building (NZEB) ou Positive Energy Building (PEB). No âmbito da mobilidade elétrica, a maior adesão de veículos elétricos (VE’s) traz desafios e oportunidades na área de consumo, gestão e eficientização de energia elétrica. O impacto que essa carga robusta e crescente pode acarretar aos ser integrada nos edifícios, novos e existentes, ainda não é contemplada nas avaliações de desempenho. Consequentemente as metodologias de obtenção das certificações e etiquetagens não levam em consideração a carga desse sistema como uso final individual. Para edifícios com uma etiqueta de eficiência energética (EE) e autossuficiência, a introdução de VE’s pode resultar na desclassificação da classificação devido ao aumento do consumo energético. Portanto, analisar o impacto da integração de VE’s em edificações, visa subsidiar a formulação ou revisão de metodologias de diagnósticos energéticos, que passem a contemplar o sistema de carregamento de VE integrado às edificações. Esta tese avalia a influência do carregamento de VE’s em edifícios com etiqueta NZEB/PEB do Programa Brasileiro de Etiquetagem de Edifícios (PBE Edifica). Utilizando levantamentos in loco, modelagem computacional e análise termoenergética com software como OpenStudio e EnergyPlus, foi realizada uma classificação energética em um edifício na cidade de Belém, Estado do Pará, Brasil. Posteriormente, simulações de fluxo de energia empregando modelos probabilísticos com método de Monte Carlo foram executadas no software OpenDSS para examinar o impacto da integração de VEs, sem (cenário 01) e com (cenário 02) a implementação de técnicas de gerenciamento do lado da demanda. As análises usando a metodologia de etiquetagem demonstraram que o edifício tem classificação de EE nível C e autossuficiência NZEB. O cenário 01 gerou um aumento de 69,28% no consumo de energia, reduzindo o nível de EE para D e resultando na perda da classe NZEB. O cenário 02 aumentou em 40,50% o consumo, percentual menor que o cenário 01 e garantiu o retorno da classe NZEB perdida no cenário 1, mas não retornou o nível de EE para a classe C. Os resultados destacam a necessidade de estratégias imediatas e abrangentes de gerenciamento de energia. No VIII entanto, essas estratégias não são suficientes se outras restrições de consumo ou medidas de EE não forem aplicadas a outros sistemas do edifício. Para isso, as medidas de EE foram propostas e avaliadas, nos sistemas de ar-condicionado e iluminação. Posteriormente, foi elaborada uma equação para indicar o nível máximo de consumo de energia que poderia ser aumentado sem comprometer o desempenho energético do edifício e a classificação NZEB. Por fim, o software OpenDSS foi usado para simular a maior disponibilidade de carregamento de VEs após o retrofit. Com o retrofit proposto, o edifício melhorou as classificações de EE em três níveis, e a porcentagem da classificação NZEB aumentou em 33,28%. Essas medidas também aumentaram a carga de carregamento de VEs em 20%, mantendo o nível máximo de EE e a classificação NZEB |
Resumen : | Energy diagnosis methodologies have been incorporating energy consumption and energy generation systems into their analysis, making it possible to classify energy-self-sufficient buildings as Near Zero Energy Buildings (NZEB) or Positive Energy Buildings (PEB). In electric mobility, the increased use of electric vehicles (EVs) brings challenges and opportunities in electricity consumption, management and efficiency. The impact of this robust and growing load when integrated into new and existing buildings is not yet considered in performance assessments. Consequently, the methodologies for obtaining certifications and labels do not consider the load of this system as an individual end-use. For buildings with energy efficiency (EE) and self-sufficiency labels, introducing EVs can result in the rating being downgraded due to increased energy consumption. Therefore, analyzing the impact of integrating EVs into buildings aims to support the formulation or revision of energy diagnosis methodologies that include EV charging systems integrated into buildings. This thesis evaluates the influence of EV charging in buildings with the NZEB/PEB label from the Brazilian Building Labeling Program (PBE Edifica). Using on-site surveys, computer modelling and thermo energetic analysis with software such as OpenStudio and EnergyPlus, an energy rating was carried out on a building in Belém, State of Pará, Brazil. Subsequently, energy flow simulations using probabilistic models with the Monte Carlo method were run in OpenDSS software to examine the impact of integrating EVs without (scenario 01) and with (scenario 02) the implementation of demand-side management techniques. Analysis using the labelling methodology showed that the building has an EE level C rating and NZEB self-sufficiency. Scenario 01 generated a 69.28% increase in energy consumption, reducing the EE level to D and resulting in the loss of the NZEB class. Scenario 02 increased consumption by 40.50%, a lower percentage than scenario 01 and guaranteed the return of the NZEB class lost in scenario 1, but did not return the EE level to class C. The results highlight the need for immediate and comprehensive energy management strategies. However, these strategies are not sufficient if other consumption restrictions or EE measures are not applied to other systems in the building. To this end, EE measures were proposed and evaluated in the air conditioning and lighting systems. Subsequently, an equation was drawn up to indicate the maximum level of energy X consumption that could be increased without compromising the building's energy performance and NZEB rating. Finally, OpenDSS software was used to simulate the increased availability of EV charging after the retrofit. With the proposed retrofit, the building improved its EE ratings by three levels, and the NZEB rating percentage increased by 33.28%. These measures also increased the EV charging load by 20% while maintaining the maximum EE level and NZEB rating. |
Palabras clave : | Etiquetagem Sistemas energéticos prediais Simulação de desempenho energético Retrofit |
metadata.dc.subject.areadeconcentracao: | SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA |
metadata.dc.subject.linhadepesquisa: | SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA |
País: | Brasil |
Editorial : | Universidade Federal do Pará |
Sigla da Instituição: | UFPA |
Instituto: | Instituto de Tecnologia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica |
metadata.dc.rights: | Acesso Aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil |
metadata.dc.source.uri: | Disponível na internet via correio eletrônico:bibliotecaitec@ufpa.br |
Aparece en las colecciones: | Teses em Engenharia Elétrica (Doutorado) - PPGEE/ITEC |
Ficheros en este ítem:
Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
---|---|---|---|---|
Tese_MetodologiaAvaliacaoDesempenho.pdf | 3,18 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Este ítem está sujeto a una licencia Creative Commons Licencia Creative Commons