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Publicação
Balanço de energia consumo-produção e indicadores de desempenho do escritório nZEBoffice+
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Orientador(es)
Resumo(s)
Ao abrigo da Diretiva 2010/31/UE, Portugal, através da Portaria n.º 42/2019, atualizou a definição de edifícios de necessidades quase nulas de energia (nZEB) e implementou a obrigatoriedade desse conceito a todos os novos edifícios construídos a partir do final de 2020. Essa obrigatoriedade não abrange edifícios pré-existentes. Por iniciativa da homegrid®, o nZEBoffice+ surgiu em 2018 após a reabilitação de um escritório já existente. O objetivo da reabilitação consistiu em garantir as condições de conforto no interior do escritório e, em simultâneo, melhorar a eficiência energética do espaço. Para além da reabilitação, foi instalado um sistema fotovoltaico de modo a atingir os requisitos da nova definição de nZEB. O escritório nZEBoffice+, atualmente, dispõe de um sistema que monitoriza, em tempo real, o consumo de eletricidade do escritório, as variáveis climáticas e a qualidade do ar, permitindo uma análise crítica do resultado da reabilitação. É, por isso, possível quantificar os indicadores nZEB do espaço, com o auxílio de meios de simulação dinâmica e cálculo dinâmico simplificado. A simulação dinâmica confirmou um aumento de conforto térmico e da qualidade do ar no interior do escritório, o que não é possível verificar através do cálculo dinâmico simplificado. O desempenho energético do nZEBoffice+ revelou-se diferente nos dois métodos dinâmicos. Pelo cálculo dinâmico resultaram indicadores nZEB muito baixos, comparativamente com a simulação dinâmica, sugerindo valores de consumo energético, relativos à climatização do espaço, demasiado otimistas (baixos). Estes factos põem em causa o método do cálculo dinâmico simplificado, favorecendo a utilização da simulação dinâmica. Para concluir, uma maior eficiência energética nem sempre é sinónimo de menor consumo. A introdução de tecnologias de energia renovável para autoconsumo possibilita um maior consumo de energia quando essa se encontra disponível, sem penalização na fatura da energia. No caso do nZEBoffice+, verificou-se a tendência de aumentar o consumo de eletricidade durante os períodos de maior produção fotovoltaica, uma vez que, condicionado pela legislação portuguesa, a injeção do excesso de produção de energia na rede não acarreta benefícios substanciais, nem para o produtor, nem para os consumidores.
Regarding the Directive 2010/31/EU, Portugal revised the definition of nearly Zero Energy Buildings (nZEB), through Ordinance nr. 42/2019, and made mandatory to implement this concept to buildings constructed after 2020. This rule does not apply to pre-existing building. nZEBoffice+, an initiative of homegrid®, arises from the rehabilitation of an existing office, in 2018. This rehabilitation consisted of guaranteeing the comfort conditions on the inside of the office and, simultaneously, improving its energy efficiency. Moreover, a photovoltaic system was installed in order to attain the new definition of nZEB. Currently, the electricity consumption of the nZEBoffice+, the climate variables and the air quality are being monitored in real time, which allows a careful analysis of the rehabilitation results. Thus, it is possible to quantify the nZEB indicators of the office, through dynamic simulations and simplified dynamic calculations. Dynamic simulations confirmed an increase in thermal comfort and air quality inside the office, which cannot be observed using simplified dynamic calculations. The energy performance of the nZEBoffice+ was proved to be different in both dynamic methods. Compared to the dynamic simulation, the nZEB indicators resulting from the simplified dynamic calculations were too low, suggesting climatization energy consumption values overly optimistic (low). This threatens the reliability of the simplified dynamic calculations method, favoring the other dynamic approach. All in all, high energy efficiency does not necessarily mean low energy consumption. Users of renewable energy technologies tend to consume more energy when available, without penalties in the electricity bills, as proven by the nZEBoffice+ case, where a higher photovoltaic energy production leads to a higher electricity use. This also happens due to the fact that, by the Portuguese legislation, injecting the excess of energy production into the network does not bring substantial benefits, neither for the producer nor for consumers.
Regarding the Directive 2010/31/EU, Portugal revised the definition of nearly Zero Energy Buildings (nZEB), through Ordinance nr. 42/2019, and made mandatory to implement this concept to buildings constructed after 2020. This rule does not apply to pre-existing building. nZEBoffice+, an initiative of homegrid®, arises from the rehabilitation of an existing office, in 2018. This rehabilitation consisted of guaranteeing the comfort conditions on the inside of the office and, simultaneously, improving its energy efficiency. Moreover, a photovoltaic system was installed in order to attain the new definition of nZEB. Currently, the electricity consumption of the nZEBoffice+, the climate variables and the air quality are being monitored in real time, which allows a careful analysis of the rehabilitation results. Thus, it is possible to quantify the nZEB indicators of the office, through dynamic simulations and simplified dynamic calculations. Dynamic simulations confirmed an increase in thermal comfort and air quality inside the office, which cannot be observed using simplified dynamic calculations. The energy performance of the nZEBoffice+ was proved to be different in both dynamic methods. Compared to the dynamic simulation, the nZEB indicators resulting from the simplified dynamic calculations were too low, suggesting climatization energy consumption values overly optimistic (low). This threatens the reliability of the simplified dynamic calculations method, favoring the other dynamic approach. All in all, high energy efficiency does not necessarily mean low energy consumption. Users of renewable energy technologies tend to consume more energy when available, without penalties in the electricity bills, as proven by the nZEBoffice+ case, where a higher photovoltaic energy production leads to a higher electricity use. This also happens due to the fact that, by the Portuguese legislation, injecting the excess of energy production into the network does not bring substantial benefits, neither for the producer nor for consumers.
Descrição
Tese de mestrado integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2020
Palavras-chave
nZEB nZEBoffice+ Simulação dinâmica Cálculo dinâmico simplificado Desempenho energético Indicadores de eficiência energética Teses de mestrado - 2020