Publicação
Avaliação do potencial das envolventes e dos sistemas de energia renovável para otimização dos consumos energéticos de uma unidade industrial
| Resumo: | Os edifícios industriais são grandes consumidores de energia, representando as atividades industriais um consumo substancial da energia, atingindo uma percentagem de 25% da energia total consumida a nível mundial em 2017. Este setor requer uma elevada quantidade de energia para a realização dos processos industriais, de forma a trabalhar e transformar as matérias-primas em produtos finais que satisfaçam as necessidades do Homem, tornando-o num dos mais importantes na economia global. Isto leva a que sejam emitidas grandes quantidades de CO2 que é responsável pelo aquecimento global. Neste contexto de preocupação ambiental e eficiência energética, estes grandes consumidores são essenciais para reduzir o consumo de energia e de emissões. Perante este cenário, neste trabalho efetuou-se a avaliação detalhada da envolvente e dos sistemas de climatização de uma unidade industrial com grande consumo energético, com o objetivo principal de identificar o potencial das suas envolventes e dos seus sistemas AVAC e de energia renovável para otimização dos consumos energéticos. Para tal, fez-se a modulação dos edifícios do complexo industrial no programa de simulação dinâmica do desempenho energético de edifícios (eQuest). Posteriormente, com base nos resultados das simulações energéticas dinâmicas, foi avaliado o consumo energético por zona e por tipo de consumo na climatização, com vista a identificar onde se consome mais na unidade industrial e depois analisar cenários de melhoria com vista à redução e otimização dos respetivos consumos. Com base nos dados e análises, foram desenvolvidos cenários de otimização energética que consideram a adoção de tecnologias baseadas em sistemas de produção de energia a partir de fontes renováveis e modificações ao nível das envolventes, tais como, a título de exemplo, equipamentos de produção e armazenamento de energia renovável e soluções de isolamento de paredes. A avaliação económica foi realizada para cada cenário, considerando os investimentos necessários, as economias potenciais e os períodos de retorno. Conclui-se então que o cenário das envolventes e o cenário das baterias não eram exequíveis devido ao facto de terem grandes períodos de retorno. O cenário dos painéis fotovoltaicos e das turbinas eólicas já eram viáveis por terem períodos de retorno mais aceitáveis para quem investe e por corresponderem também a grandes reduções no consumo de energia. |
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| Autores principais: | Oliveira, Jaime Rafael da Silva |
| Assunto: | Avaliação energética Eficiência energética Envolventes Sistemas de climatização Consumos energéticos Otimização Sustentabilidade Energy assessment Energy efficiency Envelope Climate control systems Energy consumption Optimization Sustainability Engenharia e Tecnologia::Engenharia Civil |
| Ano: | 2023 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | Os edifícios industriais são grandes consumidores de energia, representando as atividades industriais um consumo substancial da energia, atingindo uma percentagem de 25% da energia total consumida a nível mundial em 2017. Este setor requer uma elevada quantidade de energia para a realização dos processos industriais, de forma a trabalhar e transformar as matérias-primas em produtos finais que satisfaçam as necessidades do Homem, tornando-o num dos mais importantes na economia global. Isto leva a que sejam emitidas grandes quantidades de CO2 que é responsável pelo aquecimento global. Neste contexto de preocupação ambiental e eficiência energética, estes grandes consumidores são essenciais para reduzir o consumo de energia e de emissões. Perante este cenário, neste trabalho efetuou-se a avaliação detalhada da envolvente e dos sistemas de climatização de uma unidade industrial com grande consumo energético, com o objetivo principal de identificar o potencial das suas envolventes e dos seus sistemas AVAC e de energia renovável para otimização dos consumos energéticos. Para tal, fez-se a modulação dos edifícios do complexo industrial no programa de simulação dinâmica do desempenho energético de edifícios (eQuest). Posteriormente, com base nos resultados das simulações energéticas dinâmicas, foi avaliado o consumo energético por zona e por tipo de consumo na climatização, com vista a identificar onde se consome mais na unidade industrial e depois analisar cenários de melhoria com vista à redução e otimização dos respetivos consumos. Com base nos dados e análises, foram desenvolvidos cenários de otimização energética que consideram a adoção de tecnologias baseadas em sistemas de produção de energia a partir de fontes renováveis e modificações ao nível das envolventes, tais como, a título de exemplo, equipamentos de produção e armazenamento de energia renovável e soluções de isolamento de paredes. A avaliação económica foi realizada para cada cenário, considerando os investimentos necessários, as economias potenciais e os períodos de retorno. Conclui-se então que o cenário das envolventes e o cenário das baterias não eram exequíveis devido ao facto de terem grandes períodos de retorno. O cenário dos painéis fotovoltaicos e das turbinas eólicas já eram viáveis por terem períodos de retorno mais aceitáveis para quem investe e por corresponderem também a grandes reduções no consumo de energia. |
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