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Energy Management :: 2008/2009 · (adopta-se como região climática de referência a re gião I1...
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Energy Management :: 2008/2009
Class # T10
RSECE(Regulamento dos Sistemas Energéticos e de Climatização dos Edifícios)
Miguel À[email protected]
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SCE(Sistema Nacional de Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior nos Edifícios)
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Enquadramento
Objectivos:
metodologia de cálculo do desempenho energético integrado dos edifícios, aplicação dos requisitos mínimos para o desempenho energético dos novos edifícios (e grandes edifícios existentes),certificação energética dos edifícios e a inspecção regular de caldeiras e instalações de ar condicionado nos edifícios.
O sector dos edifícios é responsável pelo consumo de aproximadamente 40% da energia final* na Europa.
*mais de 50% deste consumo pode ser reduzido através de medidas eficiência energética(redução anual de 400 milhões de toneladas de CO2 ~ compromisso da UE no âmbito do Protocolo de Quioto).
Directiva nº 2002/91/CE, do Parlamento Europeu e do Conselho(desempenho energético dos edifícios)
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Sistema Nacional de Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior nos Edifícios
1. DL 78/2006, Sistema Nacional de Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior nos Edifícios (SCE).
2. DL 79/2006, Regulamento dos Sistemas Energéticos e de Climatização dos Edifícios (RSECE).
3. DL 80/2006, Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios (RCCTE).
A directiva 2002/91/CE foi transposta em 2006 para Portugal através de um pacote composto por três Decretos-Lei.
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Etapas da Certificação
A entrada em vigor do Sistema de Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior nos Edifícios
(SCE) decorre de acordo com a calendarização definida na Portaria 461/2007 de 5 de Junho.
Esta define que ficam abrangidos pelo sistema:
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Processo SCE
Licenciamento Arquitectura Pedido de Licença de Edificação
ESTUDO PRÉVIO PROJECTOS LICENCIAMENTO
Certificação Energética Preliminar
Verificação RCCTE/RSECE
Declaração de Conformidade Regulamentar (PQ)
PROJECTOS EXECUÇÃO, CONSTRUÇÃO E ARRANQUE
Pedido de Licença de Utilização
Certificação Energética Definitiva
Fiscalização RCCTE/RSECE (PQ)
Emissão de Certificado (PQ)
UTILIZAÇÃO
PQ : : REGISTO ADENE PQ : : REGISTO ADENE
NOVOS
Válido 3 anos
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Processo SCE
AUDITORIA
Plano de Racionalização Energia (PRE)
Certificação Energética Definitiva
PQ : : REGISTO ADENE
EXISTENTES SERVIÇOS
Verifica Regulamento?
SIM
NÃO
3 MESES 3 ANOS
Implementação Obrigatória Medidas em que PRS ≤ 8 anos
Válido 6 anos
Verifica?SIM
NÃO
Coima
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RCCTE e RSECE
Residential buildings 1RCCTEAnnual energy demand(heating, cooling and hot water)
Non-residential buildings 2RSECEEnergy efficiency index by category(heating, cooling, ventilation,lighting, equipments and hot water)
(1) All residential buildings and non-residential with P ≤ 25 kW.
(2) All buildings with P > 25 kW and non-residential buildingswith A > 1000 m2 (for some building categories this threshold decreases to 500 m2).
A – floor area, P – heating or cooling power
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RSECE(Regulamento dos Sistemas Energéticos e de Climatização dos Edifícios )
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RSECE Framework
Novos
Novos c/ sistemas de climatização Pnom > Pm* = 25 kW
Existentes
Residenciais
Serviços
* Valores sujeitos a actualização por portaria
Grandes Existentes
Centros comerciais, supermercados, hipermercados, piscinas aquecidas cobertas: Aútil* > 500 m2
Outras tipologias: Aútil* > 1 000 m2
Novos sistemas de climatização c/ Pnom > Pm* = 25 kW Pequenos Existentes
Edifícios RSECEExistentes Grandes Intervenções de reabilitação (envolvente e/ou sistemas energéticos) em
que C > 25% Cref* (= 630 EUR/m2)
c/ sistemas de climatização Pnom > Pr* = 25 kW
Novos sistemas de climatização c/ Pnom > Pm* = 25 kW
Grandes Intervenções de reabilitação (envolvente e/ou sistemas energéticos) em que C > 25% Cref* (= 630 EUR/m2)
RSECE : : Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios DL79/2006 (revoga DL118/1998). Entrada em vigor a 1 de Julho de 2006
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RSECE Limits
IEE : : Indicador de Eficiência Energética por tipologia (kgep/(m2.ano)]
NOVOSEnvolvente : : U e Fs RCCTE
Consumo Nominal Global Específico : : Simulação Dinâmica (e.g. E+)
RESIDENCIAIS
SERVIÇOS GRANDES
SERVIÇOS PEQUENOS
IEE ≤ IEEmax
Envolvente : : U e Fs RCCTE
Consumo Nominal Global Específico (Ntc; Nic; Nvc) : : Simulação Simplificada (STE)
Nic ≤ 80%Ni,RCCTE
Nvc ≤ 80%Nv,RCCTE
IEE ≤ IEEmax
Envolvente : : U e Fs RCCTE
Nic ≤ 80%Ni,RCCTE; Nvc ≤ 80%Nv,RCCTENic ≤ 80%Ni,RCCTE
Nvc ≤ 80%Nv,RCCTE
EXISTENTESSERVIÇOS GRANDES
SERVIÇOS PEQUENOS
REAB
Envolvente : : U e Fs RCCTE
Consumo Nominal Global Específico : : Auditoria Energética (PQ)
Se IEE > IEEref ⇒ Plano Racionalização de Energia (PRE)
SERVIÇOS GRANDES
REAB
Envolvente : : U e Fs RCCTE
Consumo Nominal Global Específico : : Simulação Dinâmica (e.g. E+)
Envolvente : : U e Fs RCCTE
Consumo Nominal Global Específico (Ntc; Nic; Nvc) : : Simulação Simplificada (STE)
Nic ≤ 80%Ni,RCCTE
Nvc ≤ 80%Nv,RCCTE
IEE ≤ IEEmax
IEE ≤ IEEmax
IEE = IEEI + IEEV + Qout/Ap
Fracção fornecida por energias renováveis não é contabilizada!
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RSECE IEE
IEE : : Indicador de Eficiência Energética por tipologia (kgep/(m2.ano)]
IEE = IEEi + IEEv + Qout/Ap
Fracção fornecida por energias renováveis não é contabilizada!
Aquecimento
Arrefecimento
Outros consumos
IEEi = (Qac / Ap) * Fci kgoe/m2year Qac :: consumo de energia de aquecimento (kgoe/year)
IEEv = (Qarr / Ap) * Fcv kgoe/m2year Qarr :: consumo de energia de arrefecimento (kgoe/year)
Fci :: factor de correcção do consumo de energia de aquecimento, Fci = Ni1/Nii
Fcv :: factor de correcção do consumo de energia de arrefecimento, Fcv = Nv1/Nvi
(adopta-se como região climática de referência a região I1 – V1 norte, 1000 graus-dia de aquecimento e 160 dias de duração da estação de aquecimento)
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RSECE HAVAC Limits
REQUISITOS PARA A CONCEPÇÃO DAS INSTALAÇÕES MECÂNICAS DE CLIMATIZAÇÃO
Se ∑Pfrac ≥ 4Pm = 100 kW ⇒ Sistema de Climatização com produção térmica centralizada
NOVOS
Pinst ≤ 1,4 Pproj
Sistemas de colectores solares planos para produção de água quente sanitária (AQS)
Sistemas de aproveitamento de biomassa ou resíduos, quando disponíveis
a) Obrigatório o recurso a sistemas de climatização que utilizem fontes de energia renováveis se PRS ≤ 8 anos
Sistemas de aproveitamento da energia geotérmica, sempre que disponível
Sistemas autónomos, combinando solar térmico, solar fotovoltaico, eólico, etc., em locais distantes da rede eléctrica pública
b) Obrigatório ligação a redes urbanas de distribuição de calor e frio, se existirem e ER não viável e PRS ≤ 8 anos
c) Obrigatório instalação de sistemas co-geração se Autil ≥ 10 000 m2 e se a) e b) não viável e PRS ≤ 8 anos
Obrigatório meios de registo de consumo de sistemas de climatização
Obrigatório Sistema de Monitorização e Gestão de Energia
Sistema de Monitorização se Pnom,i,v ≥ 4Pinst = 100 kW
Sistema de Gestão de Energia se Pnom,i,v ≥ 8Pinst = 200 kW
Sistema deGetsão de Energia c/ optimização centralizada da parametrização se Pnom,i,v ≥ 10 Pm = 250 kW
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RSECE HAVAC Limits
BIOCLIMÁTICA
Implementação Projecto Arquitectura e Especialidades : : Edifícios RSECE NOVOS
Estudo Prévio Projecto Especialidades Projecto de Execução
Licenciamento Projecto Arquitectura
Pré-especificação de áreas técnicas Licenciamento Projectos Especialidades
Projectos Especialidades Instalações Convencionais
Projectos Especialidades Instalações ER
Verificação RSECE
SISTEMAS ACTIVOS
Declaração Conformidade Regulamentar
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Energy efficiency index calculation for non-residential buildings*
heating/cooling (hourly method)
thermal losses
thermal inertia
solar gains
internal gains
lighting
equipment
building use
Climate
standard values
IEEref
(kgoe/yearper m2 of floor area)
≤
renewables IEEnom IEEref, S
Building labels
building category
hot water
building charactistics
other uses
energy demand
IEEnom
(kgoe/yearper m2 of floor area)
renewables
systems efficiency
energy consumption
* Only for non-residential buildings with A > 1000 m2 or P > 25 kW.
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Energy labelling for non-residential buildings*
IEEref
S
A+ B- C D E F GA B
S
IEE
no
m(k
go
e/
year
per
m2
flo
or
are
a)
IEEref and Sare standard valuesfor each building categoryS - heating, cooling and lighting energy consumption(kgoe/year per m2 of floor area)
IEEnom obtained by simulation with standard schedules
* Only for non-residential buildings with A > 1000 m2 or P > 25 kW.
new buildings (licensed after
2006)
old buildings
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Mandatory attributes of non-residential buildings*
• Heating and cooling power sizedby annual thermal simulation;
• Heating and cooling energy demandlower than 0.8 of RCCTE requirements(only for residential andsmall non-residential buildings);
• Centralized HVAC for P > 100 kW;• Use of renewables;• District heating and cooling;• Cogeneration;• Heat recover;• Free-cooling;• Equipment efficiency according to
european standards;• Water pipes insulation.
* Only for non-residential buildings with A > 1000 m2 or P > 25 kW.
buildingdesign
• Recurrent audit;• Equipments efficiency;• Pollutants air concentrations lower
than standard values;• Air flow measurements;• Energy consumption.
buildinguse
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Building thermal simulation
Simplified hourly method (STE)
Conductance (W/K):Hv – ventilationHw – ligth elements (windows)Hem– heavy elementsHis – air to star nodeHms – mass to star node
Temperature (K):Te – external airTi – internal airTs – star nodeTm – mass
Fluxos de calor (W):Qhc – supply energy (heating or cooling)Qi –Qs – solar and internal gainsQm –
= Qv + Qw + Qem + Qg
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Multi-zone simplified thermal simulation
Total energy consumption = sum of all zones energy consumptionPower = simultaneous maximum power
No heat exchanges among thermal zones
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Building thermal simulation
Energy Plus: http://www.eere.energy.gov/buildings/energyplus/
Design Builder: http://www.designbuilder.co.uk/
The MIT Design Advisor: http://designadvisor.mit.edu/design/
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Detailed hourly thermal simulation
• Latent heat;• Complex geometries;• Passive solar systems;• Special shading devices;• Daylighting;• Natural ventilation;• Free-cooling;• Variable air flow with occupation;• Thermal loads of special equipment (e.g: fans);• Power-efficiency curve;• Systems controls;• Energy and viability economic analysis integration.
Why detailed simulation?
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RSECE – Padrões de Referência de Utilização de Edificios
Energy Management
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RSECE – Padrões de Referência de Utilização de Edificios
Energy Management
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Renewables integration into built environment
solarcollectors
photovoltaics wind power