A luz natural é uma importante estratégia para redução do consumo de energia em edificações. Para sua previsão, recomenda-se a utilização de programas de simulação que empregam arquivos climáticos e processam as simulações com o conceito do Daylight Coefficients. O EnergyPlus, programa para simulação termoenergética, é uma dessas ferramentas. Porém, este software possui limitações no módulo de iluminação natural que superestimam a luz natural em ambientes internos. Para contornar essas limitações, o presente trabalho propõe uma metodologia para avaliação da eficiência energética, considerando o aproveitamento da luz natural, através da utilização de dois programas. A metodologia consiste na avaliação do desempenho luminoso e energético através de simulação com os programas Daysim e EnergyPlus. O Daysim produz um relatório que descreve o controle da iluminação artificial que é utilizado na simulação energética do EnergyPlus, que calcula o consumo energético final dos ambientes analisados. Os resultados indicam que a metodologia proposta mostrou-se adequada para suprir as limitações do EnergyPlus e para a avaliação da eficiência energética em edificações, considerando o aproveitamento da luz natural. Este trabalho mostra um caminho alternativo e confiável para a consideração do aproveitamento da iluminação natural na avaliação da eficiência energética de edificações.
Esta pesquisa tem o objetivo de avaliar o potencial de transformação de edifícios de escritório brasileiros em edifícios energia zero (EEZ) em diferentes climas. O estudo foi baseado em simulações computacionais, e o desenvolvimento do modelo foi dividido em três etapas. A primeira etapa consistiu na avaliação do caso protótipo (edifício referencial), que representa uma tipologia de edifícios de escritórios no Brasil. A segunda etapa consistiu no desenvolvimento do caso otimizado (edifício com baixo consumo de energia) de acordo com o regulamento de eficiência energética brasileiro. O comportamento dos dois casos foi determinado e comparado com o cálculo do balanço térmico e energético do edifício. Finalmente, o caso energia zero foi obtido por meio da aplicação de tecnologias solares (BIPV) na edificação. As simulações computacionais foram realizadas através dos programas EnergyPlus e Daysim para Fortaleza, CE, e Florianópolis, SC, cidades localizadas em diferentes zonas climáticas do Brasil. Os resultados mostraram que, em Fortaleza, mais módulos fotovoltaicos foram necessários devido ao maior consumo de energia, principalmente com refrigeração. O uso do regulamento de eficiência energética proporcionou redução no consumo de aproximadamente 50%. Porém, com o uso da janela fotovoltaica, outras estratégias foram necessárias para atingir o EEZ.
Avaliação da influência do contexto urbano na radiação solar para geração de energia
ResumoEste trabalho desenvolveu uma metodologia para avaliar a influência do contexto urbano na radiação solar para geração de energia com uso de módulos fotovoltaicos na envoltória de edifícios verticais. A metodologia foi baseada em simulações computacionais pelos programas Diva-for-Rhino e EnergyPlus. Duas cidades brasileiras com diferentes tipos de clima foram selecionadas para o estudo: Florianópolis e Fortaleza. Foram definidos diferentes contextos urbanos considerando edifícios com alturas iguais (Elevação Uniforme) e alturas variadas (Elevação Aleatória). Através da análise de radiação solar na superfície para aplicação dos módulos fotovoltaicos analisou-se a influência do sombreamento do entorno na geração de energia de diferentes tipos de edifícios de escritório. Na sequência, foram desenvolvidas estratégias para a aplicação dos módulos fotovoltaicos na envoltória através da análise detalhada da radiação solar disponível. Os resultados mostraram que o contexto uniforme é uma boa opção para edifícios com até 6 pavimentos, onde a área com maior potencial para geração de energia foi a coberta. Os contextos aleatórios apresentaram-se como melhor opção para aplicação de módulos fotovoltaicos nas fachadas dos edifícios mais altos. Palavra-chave: Contexto urbano. Radiação solar. Geração de energia. Edifício vertical. Simulação computacional.
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