Arquitetura e Eficincia Energtica AEEL 5 Prof Dr

Arquitetura e Eficiência Energética AEEL 5 Prof. Dr. Cesar da Costa 2. a Aula: Conceito de Eficiência Energética:

Arquitetura e Eficiência Energética q Conceito de Energia q Fisicamente, energia é a quantidade de trabalho que um sistema é capaz de fornecer. q. A Energia não pode ser criada, consumida ou destruída, apenas transformada. q. Por exemplo, quando abastecemos um carro combustível, a energia química contida no tanque transforma-se em movimento (energia cinética), em calor (energia térmica) e em barulho (energia sonora).

Arquitetura e Eficiência Energética q Conceito de Energia q Quando convertemos uma forma de energia em outra, parte dela é dissipada em outros tipos (calor, por exemplo). q A relação entre a energia que entra no sistema de conversão e a que sai chama-se rendimento.

Arquitetura e Eficiência Energética q Conceito de Energia q Há sistemas com alto rendimento, maiores que 80% (motores elétricos, transformadores, entre outros). q Sistemas com baixo rendimentos, menores que 20% como, por exemplo, os motores de combustão interna.

Arquitetura e Eficiência Energética q Conceito de Energia q As unidades de medida de energia são: v Joule [J], watt-hora e a caloria [cal]. 1 J = 1[W. s] = 4, 1868 cal q Quando tratamos de energia elétrica, a medida mais comum é o quilowatt hora [KW. h] ou megawatt hora [MWh].

Arquitetura e Eficiência Energética q Conceito de Energia v Não podemos confundir energia com potência. v Embora sejam conceitos correlatos, a potencia (medida em watt e seus múltiplos) é a quantidade de energia transferida por unidade de tempo (joule dividido por segundo). v. A potência pode ser medida em qualquer instante de tempo. Por outro lado, a energia precisa ser medida durante um intervalo de tempo (uma hora, um dia , um mês, um ano etc. )

Arquitetura e Eficiência Energética q Conceito de Energia v Por exemplo, se uma turbina tem uma potência nominal de 800 quilowatts [KW], significa que ela pode produzir 800 quilowatts-hora [KW. h] de energia por hora de trabalho em seu ponto máximo de eficiência. v Em outra palavras, a potência refere-se ao montante de “músculos” que a máquina tem, e a energia quanto esses músculos trabalharam durante um período de tempo determinado.

Arquitetura e Eficiência Energética q Lei da Conservação da Energia (1840) v. Primeira Lei da Termodinâmica: “A energia não se cria nem se destrói, mas se transforma” ∑ Energia na Entrada = ∑ Energia na saída + variação da energia do sistema v Com o uso desta Lei pode-se realizar os balanços energéticos, podendo assim determinar perdas e desperdícios de energia.

Arquitetura e Eficiência Energética q O que é Eficiência Energética? v O conceito de eficiência energética está ligado ao uso racional de energia, que consiste em obter o melhor desempenho com o menor gasto de energia. v Várias ações de eficiência energética contribuem para o uso racional de energia: § Como a modernização de equipamentos e processos para reduzir o consumo;

Arquitetura e Eficiência Energética § Os programas educacionais voltados para o estímulo ao uso seguro e eficiente de energia elétrica; § Os processos de reuso e reciclagem; § Reduzir o consumo de energia provendo o mesmo nível de serviço energético ou manter o consumo e aumentar o oferecimento do serviço energético;

Arquitetura e Eficiência Energética § Característica de um equipamento ou processo produtivo de entregar a mesma quantidade de produto final ou serviço a partir de uma menor quantidade de energia. § Uso Racional de Energia. § Utilização da menor quantidade técnica e economicamente possível para a obtenção dos diversos produtos e serviços, através da eliminação dos desperdícios, do uso de equipamentos eficientes e do aprimoramento de processos produtivos.

Arquitetura e Eficiência Energética q Motivos para realizar um Projeto de Eficiência Energética: v Perdas nas Instalações Elétricas: § O sistema elétrico de uma edificação pode ser distribuído de diversas maneiras, de modo que seja escolhido e organizado em função de uma série de questões, evitando fugas de corrente e com emendas feitas corretamente, além de respeitar o equilíbrio de fases. v Motores elétricos: § No mercado, existem motores com um alto rendimento, que reduzem as perdas de energia, sendo esses mais caros que os modelos antigos. Entretanto, a longo prazo, o uso desse tipo de motor pode se tornar rentável, uma vez que a massa do material ativo, cobre e chapas metálicas principalmente, foi aumentada, reduzindo as perdas, por exemplo.

Arquitetura e Eficiência Energética v Transformadores: § Caso os transformadores não estiverem funcionando em uma faixa desejável de sua potência nominal, um rendimento útil não é obtido. Além disso, entre outras questões ligadas aos transformadores, é importante ressaltar que, quando estão mantidos sob tensão, não fornecem potência, de modo que as perdas no cobre tendem a ser nulas. Entretanto, nessas situações, acabam ocorrendo perdas no ferro, na maioria das vezes. v Sistemas de Iluminação: § Na definição, o sistema de iluminação abrange todos os componentes necessários para atender a demanda da iluminação. Posto isso, o bom desempenho de tal sistema está associado aos cuidados no início do projeto elétrico, por exemplo, de forma que envolva informações relevantes sobre luminárias e perfil de utilização, assim garantindo a eficiência energética para indústrias.

Arquitetura e Eficiência Energética v Fornos Elétricos e Estufas: § Os fornos elétricos e as estufas são equipamentos que consomem uma quantidade expressiva de energia durante o processo de aquecimento nas instalações industriais. Por mais que sejam considerados máquinas eficientes, algumas perdas significativas costumam ser observadas no carregamento e transporte do material aquecido, além das operações de aquecimento e fusão. v Ar-Condicionado e Ventilação: § O uso indevido do ar-condicionado é extremamente relevante na perda de energia elétrica. Sendo assim, utilizá-lo nas faixas de temperaturas apropriadas para o ambiente e instalar cortinas de ar são algumas medidas importante para evitar o desperdício no dia-a-dia. Além disso, é válido ressaltar que, na operação de compressores e chillers, por exemplo, a utilização à plena carga é indicada, em vez de duas ou mais máquinas com carga parcial.

Arquitetura e Eficiência Energética v Sistema de Ar Comprimido: § A existência de compressores com vazamentos internos é frequente, ao passo que isso acontece devido ao desgaste excessivo em anéis de segmento ou nas válvulas, consumindo mais energia, além de produzir menores quantidades de ar que a capacidade nominal do próprio compressor. Além disso, perda de pressão entre os reservatórios e os pontos de uso dos fluidos. v Sistema de Refrigeração: § Manter o isolamento térmico das tubulações de líquido e gás é importante para evitar a trocar de calor entre o meio interno com o externo, sobretudo, por exemplo, em câmaras frigoríficas e chillers, a fim de reduzir o gasto indevido de energia nesses tipos de atividade.

Arquitetura e Eficiência Energética v Bombeamento de Água: § Antes de tudo, é primordial que o conjunto motor-bomba presente na edificação é adequado, ou seja, se possui a altura manométrica e a vazão requerida. Essa relação é muito importante, pois essas variáveis estão diretamente relacionadas entre si e, consequentemente, com a potência da bomba. v Elevadores e Escadas Rolantes: § Nos horários de pico, não é necessário que todos os elevadores sejam utilizados simultaneamente e, além disso, controladores de tráfego são essenciais, a fim de evitar que dois elevadores sejam deslocados após uma chamada. Entre outros exemplos relacionados com tal situação, também é válido destacar a necessidade de evitar sobrecargas, de modo que não haja risco de uso desnecessário de energia e riscos para a estrutura.

Arquitetura e Eficiência Energética v Fator de Potência (FP): § Caracterizado como a medida de eficiência de uma determinada instalação elétrica, o fator de potência mostra qual é a porcentagem da potência total que está sendo aproveitada no sistema elétrico. § De acordo com a legislação brasileira, o FP mínimo admitido é 0, 92, e assim, caso o fator do consumidor esteja menor, a concessionária da região fica responsável por aplicar multas. § Algumas maneiras de corrigir o fator de potência, ou a chamada energia reativa excedente, são: instalações de capacitores em pontos primordiais dos circuitos alimentadores.

Arquitetura e Eficiência Energética § Dentre as principais causas de um Fator de Potência baixo, destacam-se: Ø Lâmpadas de descarga (fluorescentes, vapor de mercúrio e vapor de sódio) ao utilizar reatores de forma inadequada, ou seja, que são de baixo fator de potência; Ø Transformadores que operam sem carga ou com carga muito baixa; Ø Grande quantidade de motores de pequena potência.

Arquitetura e Eficiência Energética q CADEIA ENERGÉTICA Definição: Fluxo de energia desde a produção de energia primária até a utilização final da energia, um ou mais elos da cadeia energética contém a conversão de uma forma de energia em outra.

Arquitetura e Eficiência Energética q O Processo de Uso Final

Arquitetura e Eficiência Energética q O Processo de Uso Final

Arquitetura e Eficiência Energética q Linhas de ação? v Tecnológica: implantação de recursos tecnológicos eficientes; v Institucional: medidas de avaliação, regulamentação e incentivos; v Comportamental: disseminação de informações sobre uso racional de energia.

Arquitetura e Eficiência Energética q Linhas de Ação Tecnológica: v Ampliar a pesquisa aplicada sobre o uso eficiente de energia para toda as cadeias de produção; v Produtos; v Serviços; v Recursos do P&D; v Forte envolvimento dos centros de pesquisa; v Parcerias com empresas – Centros de pesquisa.

Arquitetura e Eficiência Energética q Eficiência Energética

Arquitetura e Eficiência Energética q Linhas de Ação Institucional v Ampliar a adoção de Certificação; v Incentivar o uso de indicadores; v Medir, avaliar, comparar; v Ampliar o alcance das regulamentações de mercado; v Lei de Eficiência Energética; v Certificação de Edificações; v Incentivar o mercado de Eficiência Energética; v Observar a eficiência global de processos; v Ganho de competitividade.

Arquitetura e Eficiência Energética q Linhas de Ação: Comportamental v Explicitar os ganhos para as empresa no vetor sustentabilidade; v Incentivar a mudança de hábitos; v consumo sustentável; v Priorizar soluções energeticamente eficientes e ambientalmente amigáveis; v Formar recursos com conteúdos da eficiência energética; v Atualizar e capacitar os corpos técnicos envolvidos no processo de produção e uso da energia.

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Arquitetura e Eficiência Energética q BIBLIOGRAFIA: http: //professorcesarcosta. com. br/disciplinas/aeel 5 § Moodle Campus (SPO)