Metodologia de análise do impacto de condições ambientais com aplicação de equipamento de telemetria para integração de conforto térmico e eficiência energética em ambientes acadêmicos
Resumo
Resumo: Com o aumento de tecnologias existentes dentro do cotidiano das pessoas nos diferentes setores da economia, é natural que ocorra um aumento na demanda de energia elétrica. Estima-se que em países desenvolvidos a demanda de energia elétrica cresça 3,2% ao ano. No caso da China é previsto um aumento de 3,7%, podendo dobrar seu consumo de energia elétrica dentro de 20 anos. No Brasil, acompanhando tendências mundiais, houve aumento na demanda de 2,4% e 3,8% nos setores de serviços públicos e residencial, e a demanda anual vem em uma crescente nos últimos 5 anos nesses setores. Para tornar o crescimento da demanda mais eficiente e sustentável, foi lançado o Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica, que a partir de 2014 tornou-se obrigatório o selo de eficiência em prédios públicos, tornando um requisito legal a necessidade de se trabalhar eficiência dentro de edifícios públicos. Porém, embora a questão de eficiência deva ser estudada, o conforto dos ocupantes desses locais também deve ser considerado, uma vez que o rendimento de atividades humanas são diretamente afetadas por desconfortos ambientais. Baseado nessas motivações, este trabalho buscou desenvolver uma metodologia de análise de condições ambientais e fenômenos ocorridos dentro de uma sala, tendo como objetivo a integração de conforto térmico e eficiência energética em ambiente acadêmico. Para o desenvolvimento dessas análises, foram realizadas medições por meio de um módulo desenvolvido neste trabalho, baseado em internet das coisas. Módulo esse que realizou medições de temperatura, umidade relativa e luminosidade interna, formando um banco de dados, que foi analisado, constatando fenômenos de utilização de energia elétrica na sala, e avaliado o desempenho térmico do ambiente com técnicas de predicted mean vote nesses momentos, o que gerou conclusões expostas em forma de propostas para melhoria de conforto térmico e eficiência energética no recinto. Os resultados obtidos foram construídos baseados em medições realizadas de Abril até Novembro de 2022. Foram identificados ao total 11 situações em que o sistema de condicionamento de ar foi utilizado, calculando o PMV nesses momentos, e baseado na análise desses resultados foram retiradas as conclusões. Conclusões que se resumiram na parametrização do sistema de condicionamento de ar, por diferentes pessoas que utilizam o recinto podendo impactar em perdas para o conforto e eficiência energética, mostrando a necessidade de implementação de um sistema de controle e gerenciamento desses parâmetros. Esse sistema, por sua vez pode também realizar o controle das correntes de ar que transpassam o recinto, controlando aberturas e fechamentos de portas e janelas. Além disso, ele pode tomar decisões com base na lotação do recinto, uma vez que estes fatores podem potencialmente realizar mudanças nos dados ambientais. O que baseados nos resultados deste estudo também impactam na questão da integração entre conforto e eficiência no ambiente acadêmico. Por fim, de forma complementar é realizada uma abordagem em relação a arquitetura e fatores que este sistema de controle e gerenciamento pode ter. Abstract: With the increase in existing technologies in people's daily lives in different sectors of the economy, it is natural that it has caused an increase in the demand for electricity. It's estimated that in countries where the demand for electricity grew by 3.2% per year. In the case of China, an increase of 3.7% is expected, with the possibility of doubling its electricity consumption within 20 years. In Brazil, following world trends, there was an increase in demand of 2.4% and 3.8% in the sectors of public and residential services, and the annual demand has been increasing in the last 5 years in these sectors. To make the growth in demand more efficient and sustainable, the National Electric Energy Conservation Program was launched, which from 2014 onwards made the efficiency seal on public buildings mandatory, making the need to work within public buildings. However, although the issue of efficiency must be experienced, the comfort of the occupants of these places must also be considered, since the yield of human activities is directly experienced by environmental disturbances. Based on these motivations, this work sought to develop a methodology for analyzing environmental conditions and phenomena occurring within a room, with the objective of integrating thermal comfort and energy efficiency in an academic environment. For the development of these analyses, measurements were performed using a module developed in this work, based on the internet of things. This module carried out measurements of temperature, relative humidity, and internal luminosity, forming a database, which was analyzed, noting phenomena of use of electric energy in the room, and evaluating the thermal performance of the environment with techniques of predicted means in those moments, the which generated exhibits in the form of proposals for improving thermal comfort and energy efficiency in the enclosure. The results obtained were constructed based on measurements taken from April to November 2022. A total of 11 situations in which the air accommodation system was used were identified, calculating the PMV at these times, and based on the analysis of these results, they were removed as projected . Conclusions that were summarized in the parameterization of the air housing system, by different people who use the enclosure, which can impact on losses for comfort and energy efficiency, showing the need to implement a control and management system for these parameters. This system, in turn, can also control the air currents passing through the enclosure, controlling the opening, and closing of doors and windows. Furthermore, he can make decisions based on enclosure capacity, as these factors can potentially effect changes in environmental data. Which, based on the results of this study, also impact on the issue of integration between comfort and efficiency in the academic environment. Finally, in a complementary way, an approach is carried out in relation to the architecture and factors that this control and management system may have.
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