Avaliação do custo-benefício de medidas de eficiência energética em edificações de segurança pública em Santa Catarina visando retrofit pra NZEB

Autor:
Rafael Fernando Giaretta
Orientador:
Michele Fossati
Resumo:

Este estudo desenvolve uma avaliação do custo-benefício de medidas de eficiência energética em Delegacias de Polícia de Santa Catarina visando retrofit para NZEB. Sessenta e duas edificações de segurança pública de propriedade do Estado foram avaliadas com base na aplicação de questionários visando compreender o consumo de energia, os equipamentos existentes e as características físicas das edificações. Com isso, desenvolveu-se um arquétipo representativo que foi avaliado pelo método de simulação computacional da Instrução Normativa Inmetro para a Classificação de Eficiência Energética de Edificações Comerciais, de Serviços e Públicas (INI-C) para a localidade de Florianópolis-SC. Através do processo de simulação computacional no EnergyPlus com ar condicionado e ventilação natural, calculouse a carga térmica anual de refrigeração da edificação e o percentual de fração de horas ocupadas em conforto térmico pelo método do conforto adaptativo da ASHRAE Standard 55. Os sistemas avaliados foram a envoltória, o sistema de condicionamento de ar e iluminação. Através da comparação do percentual de redução de energia primária do arquétipo real com seu modelo de referência, a edificação obteve classificação B de eficiência energética. Em seguida, por meio de um processo de busca sequencial apoiado pela simulação de desempenho energético, o arquétipo foi otimizado com a redução da absortância térmica da envoltória aplicando uma cor mais clara, lâmpadas LED para diminuir a densidade de potência de iluminação, a troca do equipamento de ar condicionado considerando um aparelho de alta eficiência energética inverter e, por último, a troca do vidro das aberturas por um vidro com fator solar mais baixo. Os parâmetros avaliados foram o potencial de economia de energia primária e a economia líquida a partir do custo do ciclo de vida em relação ao arquétipo para verificar o desempenho de cada conjunto de retrofit otimizado, bem como a diminuição da quantidade de módulos fotovoltaicos para geração de energia renovável. O ciclo de vida considerado foi de 25 anos. Os resultados mostraram que economias de 20,18% no desempenho energético podem ser atingidas com um conjunto de retrofit composto por absortância solar menor e diminuição da densidade de potência com a troca das luminárias fluorescentes por lâmpadas LED. Este conjunto responde pelo cenário de melhor custo-benefício, com fluxo de caixa positivo a partir de 7,7 anos, retorno do investimento em 14,1 anos e taxa interna de retorno de 10,7. Por último, foi desenvolvida uma análise sobre a definição NZEB suprindo 50% e 99,9% do consumo de energia da edificação. Verificou-se que optar por 99,9% é mais vantajoso, uma vez que o tempo de retorno do investimento é menor e a diferença do custo do ciclo de vida é de 6% ao final de 25 anos. Concluiu-se, portanto, que o retrofit através do investimento em eficiência energética primeiro com a aplicação de um conjunto de retrofit e inserção de geração de energia renovável no local para atingir o objetivo NZEB possui viabilidade técnica e financeira sendo mais econômico do que não efetuar nenhuma modificação no arquétipo estudado.

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Ano de defesa: