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Parte 3 - Medidas Propostas
Parte 3 - Medidas Propostas
Parte 3 - Medidas Propostas
PARTE 3
2015
Considerações Iniciais
Este relatório é parte do Projeto de Retrofit do Edifício Sede do Ministério do Meio
Ambiente e da Cultura, desenvolvido com recursos do Projeto ‘Transformação do Mercado de
Eficiência Energética no Brasil’- PNUD BRA09/G31. Esta é a parte 3 que tem como objetivo
principal apresentar a análise custo-benefício e payback de medidas de conservação de energia
(MCE) necessárias para se alcançar nível máximo de eficiência energética, baseada em cenários
(potencial técnico, econômico e de mercado).
O relatório está dividido em duas partes: inicialmente, são caracterizadas as medidas de
conservação de energia (MCE), posteriormente é apresentado o método de análise da economia
gerada pelas MCE, como também o método de análise de investimento. Para analisar a economia
gerada pelas MCE são analisados a redução do consumo, observando também a demanda. Na
análise de investimentos são observados a relação custo-benefício e o payback.
Na segunda parte do relatório todas as MCE são analisadas observando a economia
gerada (consumo e demanda) e a análise de investimentos (relação custo-benefício e payback).
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Diretor: Adriano Santhiago de Oliveira
Equipe Técnica:
Alessandra Silva Rocha
Alexandra Albuquerque Maciel
Lúcia Cristina Almeida dos Reis
Thiago de Araújo Mendes
Revisão e edição:
Alexandra Albuquerque Maciel
Conteúdo:
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Sumário
1. Aspectos Gerais ...................................................................................................................... 14
1.1 Descrição das medidas de conservação de energia (MCE) ............................................ 14
1.2 Análise de Investimento ................................................................................................. 16
1.3 Cálculo da Relação Custo-Benefício (RCB)...................................................................... 16
1.4 Payback (Tempo de Retorno).......................................................................................... 18
2. Análise das Medidas de Conservação de Energia .................................................................. 20
2.1 MC – Medida Corretiva ...................................................................................................... 20
2.2 MCE 1 – Contratação de Demanda .................................................................................... 21
2.2.1 Análise da Eficiência Energética ..................................................................................... 30
2.2.2 Análise do Custo-Benefício ............................................................................................. 30
2.2.3 Análise do Payback ......................................................................................................... 31
2.3 MCE 2 – Eficientização das unidades VRF (volume de refrigerante variável).................... 31
2.3.1 Análise da Eficiência Energética ..................................................................................... 32
2.3.2 Análise do Custo-Benefício (RCB) ................................................................................... 34
2.3.3 Análise do Payback ......................................................................................................... 35
2.4 MCE 3 – Substituição das unidades VRF (volume de refrigerante variável) por unidades
Turbocor ........................................................................................................................................ 35
2.4.1 Análise da Eficiência Energética ..................................................................................... 37
2.4.2 Análise do Custo-Benefício (RCB) ................................................................................... 38
2.4.3 Análise do Payback ......................................................................................................... 39
2.5 MCE 4 – Padronização do funcionamento do sistema de proteção solar existente (brise-
soleils verticais) e implementação de controle de iluminação ..................................................... 39
2.5.1 Análise da Eficiência Energética ..................................................................................... 41
2.5.2 Análise do Custo-Benefício (RCB) ................................................................................... 46
2.5.3 Análise do Payback ......................................................................................................... 47
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2.6 MCE 5 – Aumento da temperatura do setpoint (temperatura de ajuste) do sistema de ar
condicionado ................................................................................................................................. 48
2.6.1 Análise da Eficiência Energética ..................................................................................... 48
2.6.2 Análise do Custo-Benefício (RCB) ................................................................................... 50
2.6.3 Análise do Payback ......................................................................................................... 50
2.7 MCE 6 – Proposta de sistema de ventilação natural ......................................................... 50
2.7.1 Análise da Eficiência Energética ..................................................................................... 51
2.7.2 Análise do Custo-Benefício (RCB) ................................................................................... 51
2.7.3 Análise do Payback ......................................................................................................... 51
2.8 MCE 7 – Proposta de sistema de ventilação mecânica ...................................................... 52
2.8.1 Análise da Eficiência Energética ..................................................................................... 54
2.8.2 Análise do Custo-Benefício (RCB) ................................................................................... 54
2.8.3 Análise do Payback ......................................................................................................... 55
2.9 MCE 8 – Colocação de novo Filme Refletivo na Fachada Leste ......................................... 55
2.9.1 Análise da Eficiência Energética ..................................................................................... 55
2.9.2 Análise do Custo-Benefício (RCB) ................................................................................... 56
2.9.3 Análise do Payback ......................................................................................................... 57
2.10 MCE 9 – Combinação de MCE (MCE 2, MCE 4 e MCE 8) .................................................... 57
2.10.1 Análise da Eficiência Energética ..................................................................................... 57
2.10.2 Análise do Custo-Benefício (RCB) ................................................................................... 58
2.10.3 Análise do Payback ......................................................................................................... 59
2.11 MCE 10 – Implementação de sistema VRF (volume de refrigerante variável) nos
pavimentos térreo e subsolo ........................................................................................................ 59
2.11.1 Análise da Eficiência Energética ..................................................................................... 59
2.11.2 Análise do Custo-Benefício (RCB) ................................................................................... 61
2.11.3 Análise do Payback ......................................................................................................... 62
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2.12 MCE 11 – Implementação de sistema Fotovoltaico ........................................................... 62
2.12.1 Análise do Custo-benefício (RCB) ................................................................................... 66
2.12.2 Análise do Payback ......................................................................................................... 67
3. Análise da emissão de CO2 ..................................................................................................... 67
4. Análise de Resultados ............................................................................................................ 69
5. Considerações Finais – MCE recomendadas para o projeto executivo ................................. 71
6. Referências Bibliográficas ...................................................................................................... 72
LISTA DE FIGURAS
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Figura 15 – Unidade interna modelo MCK020AW ....................................................................... 36
Figura 16 – Sensor DIM MICO, marca OSRAM .............................................................................. 41
Figura 17 – Diagrama de perdas do sistema fotovoltaico............................................................ 64
Figura 18 – Perfil de um modelo de estrutura principal para instalação fotovoltaica em
estacionamentos (Fonte: www.schueco.com).............................................................................. 66
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Classificação dos tipos de ações das Medidas de Conservação de Energia (MCE) ..... 15
Tabela 2 – Caracterização das MCE............................................................................................... 15
Tabela 3 – Tarifa Horo-Sazonal Azul – Prédio Público AS ............................................................. 17
Tabela 4 – Análise da DPI dos pavimento do Bloco B do MMA/Minc .......................................... 20
Tabela 5 – Custos para implementação da MC 1 (Medida Corretiva 1) ....................................... 21
Tabela 6 – Características e número de unidades VRF (volume de refrigerante variável) Daikin
VRV Inova (unidades externas) ..................................................................................................... 32
Tabela 7 – Características e número de unidades internas .......................................................... 32
Tabela 8 – Consumo (kW) e Demanda (kWh) do Caso Base com Setpoint (temperatura de ajuste)
de 21°C .......................................................................................................................................... 32
Tabela 9 – Consumo (kW) e Demanda (kWh) com o sistema VRF (volume de refrigerante variável)
Daikin. ............................................................................................................................................ 33
Tabela 10 – Custo inicial (aquisição e instalação) ......................................................................... 35
Tabela 11 – FRC e RCB ................................................................................................................... 35
Tabela 12 – Características e número de Centrais de Água Gelada ............................................. 36
Tabela 13 – Características e número de unidades internas ........................................................ 36
Tabela 14 – Consumo (kWh) e Demanda do Caso Base (kW) ....................................................... 37
Tabela 15 – Consumo (kWh) e Demanda da MCE 3 (kW) ............................................................. 37
Tabela 16 – Custo inicial (aquisição e instalação) ......................................................................... 39
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Tabela 17– FRC e RCB .................................................................................................................... 39
Tabela 18 – Combinações simuladas da operação de brise-soleils e presença de sistema de
controle de iluminação.................................................................................................................. 40
Tabela 19 – Relação dos equipamentos necessários para a automação do sistema de iluminação
....................................................................................................................................................... 41
Tabela 20 – Resultados da Configuração 01 - Brises abertos e sem nenhum tipo de controle de
iluminação ..................................................................................................................................... 41
Tabela 21 – Resultados da Configuração 02 - Brises fechados e sem nenhum tipo de controle de
iluminação ..................................................................................................................................... 42
Tabela 22 – Resultados da Configuração 03 - Brises abertos com controle de iluminação ......... 42
Tabela 23 – Resultados da Configuração 04 - Brises fechados com controle de iluminação ....... 43
Tabela 24 – Resultados da Configuração 05 - Brises abertos no período da manhã e fechados no
período da tarde, com controle de iluminação ............................................................................ 44
Tabela 25– Resultados da Configuração 06 - Brises abertos no período da manhã e diferentes
posições no período da tarde – para bloquear a incidência de sol direta - com controle de
iluminação ..................................................................................................................................... 44
Tabela 26 – Resultados da Configuração 07 - Brises com controle por radiação e com controle de
iluminação ..................................................................................................................................... 45
Tabela 27 – Custo inicial (aquisição e instalação) ......................................................................... 47
Tabela 28 – FRC e RCB ................................................................................................................... 47
Tabela 29 – Consumo (kWh) e Demanda (kW) da MCE 05 – setpoint (temperatura de ajuste) 21°C
....................................................................................................................................................... 48
Tabela 30 – Consumo (kWh) e Demanda (kW) da MCE 05 – setpoint (temperatura de ajuste) 24
°C................................................................................................................................................... 48
Tabela 31 – Percentual de horas de conforto (POC) do pavimento tipo do Bloco B – VN entre
08h00min e 09h00min .................................................................................................................. 50
Tabela 32 – Percentual de horas de conforto (POC) do pavimento tipo do Bloco B – VN entre
08h00min e 10h00min .................................................................................................................. 51
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Tabela 33 – Percentual de horas de conforto (POC) do pavimento tipo do Bloco B – VM entre
08h00min e 09h00min – 2 REN/h ................................................................................................. 52
Tabela 34– Percentual de horas de conforto (POC) do pavimento tipo do Bloco B – VM entre
08h00min e 10h00min – 3 REN/h ................................................................................................. 53
Tabela 35 – Percentual de horas de conforto (POC) do pavimento tipo do Bloco B – VM entre
08h00min e 09h00min – 4 REN/h ................................................................................................. 53
Tabela 36 – Percentual de horas de conforto (POC) do pavimento tipo do Bloco B – VM entre
08h00min e 10h00min – 2 REN/h ................................................................................................. 54
Tabela 37 – Compilação dos resultados ........................................................................................ 54
Tabela 38 – Dados técnicos da MCE 8........................................................................................... 55
Tabela 39 – Consumo (kWh) e Demanda (kW) do Caso Base ....................................................... 55
Tabela 40 – Consumo (kWh) e Demanda (kW) do Caso de Referência (Fachada Leste com película)
....................................................................................................................................................... 56
Tabela 41 – Custos da MCE 8 ........................................................................................................ 56
Tabela 42 – FRC e RCB ................................................................................................................... 56
Tabela 43 – Consumo (kWh) e Demanda (kW) do Caso Base ....................................................... 57
Tabela 44 – Consumo (kWh) e Demanda (kW) da MCE 9 (MCE 2 + MCE 4 + MCE 8)................... 58
Tabela 45 – Custos da MCE 8 ........................................................................................................ 58
Tabela 46 – FRC e RCB ................................................................................................................... 58
Tabela 47 – Consumo (kWh) e Demanda (kW) do Caso Base ....................................................... 59
Tabela 48 – Consumo (kWh) e Demanda (kW) do Caso de Referência (MCE 10) ........................ 60
Tabela 49 – Custos da MCE 10 ...................................................................................................... 61
Tabela 50 – FRC e RCB ................................................................................................................... 61
Tabela 51 – Dados obtidos com a simulação com o PVsyst .......................................................... 63
Tabela 52 – Custos da Instalação Fotovoltaica ............................................................................. 66
Tabela 53 – FRC e RCB ................................................................................................................... 67
Tabela 54 – Emissão de CO2 considerando as 11 MCE ................................................................. 68
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Tabela 55 – Garantia do nível de eficiência energética “A” do Bloco B........................................ 69
Tabela 56 – Resumo da análise econômica das MCE.................................................................... 70
LISTA DE GRÁFICOS
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GLOSSÁRIO
ASHRAE – American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers.
ART – Anotação de Responsabilidade Técnica
CEB- Companhia Energética de Brasília
Ci- Capacidade térmica inicial
CIBSE - Chartered Institution of Building Services Engineers
COP- Coeficient of Performance
CPC – Controle e Planejamento de Consumo
DPI – Densidade de Potência Iluminação
ENCE- Etiqueta Nacional de Conservação de Energia
FA- Fator de Altura
FF - Fator de Forma
FINEP- Financiadora de Estudos de Projetos
FRC – Fator de Recuperação de Capital
FS- Fator Solar
FUNPEC- Fundação Norte-Rio-Grandense de Pesquisa e Cultura
ICenv - Índice de Conformidade da Envoltória
LABEEE- Laboratório de Eficiência Energética em Edificações/ UFSC
LMPT- Laboratório de Meios Porosos e Propriedades Termofísicas
LINSE - Laboratório de Inspeção de Eficiência Energética em Edificações /UFPEL
LABCEE - Laboratório de Conforto e Eficiência Energética/ UFPEL
LEED - Leadership in Energy and Environmental Design
MMA – Ministério do Meio Ambiente
MC – Medida Corretiva
MCE – Medida de Conservação de Energia
MINC – Ministério da Cultura
PAFT - Percentual de Área de Abertura da Fachada Total
P/m² – Pessoas por metro quadrado
POC – Percentual de Horas Ocupadas em Conforto
PROBEN – Programa de Bom Uso Energético
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PROPAR/UFSC- Programa de Pesquisa e Pós graduação em Arquitetura/ Universidade Federal de Santa
Catarina
PROGRAU/UFPEL- Programa de Pós-graduação em Arquitetura e Urbanismo/Universidade Federal de
Pelotas
PPGEC/UFSC- Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil/ Universidade Federal de Santa Catarina
RCB – Relação Custo-Benefício
Ri- Resistência Térmica inicial (m²K/W)
REN/h – Renovação de ar por hora
Rse- Resistência superficial externa
Rsi - Resistência superficial interna (m²K/W)
RTQ-C - Regulamento Técnico da Qualidade de edifícios públicos, comerciais e de serviços
RTQ-R – Regulamento Técnico da Qualidade de edificações residenciais.
RRT – Registro de Responsabilidade Técnica
UFRN- Universidade Federal de Natal
UFPEL – Universidade Federal de Pelotas
VRF (volume de refrigerante variável) – Variant Refrigerant Flow/ Fluxo de Refrigerante Variável
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PROPRIEDADES TERMO FÍSICAS E UNIDADES DE MEDIDA
Símbolo Variável Unidade
A Área m2
R Resistência térmica de um componente (m2.K)/W
U Transmitância térmica de um componente W/(m2.K)
CT Capacidade térmica de um componente kJ/(m2.K)
ϕ Atraso térmico de um componente horas
FSo Fator solar de elementos opacos -
FSt Fator solar de elementos transparentes ou translúcidos -
CS Coeficiente de sombreamento -
c Calor específico kJ/(kg.K)
e Espessura de uma camada m
λ Condutividade térmica do material W/(m.K)
ρ Densidade de massa aparente do material kg/m3
ε Emissividade hemisférica total -
K Kelvin - unidade de base do Sistema Internacional de Unidades (SI) para a K
grandeza temperatura termodinâmica
W Watt - unidade de potência W
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1. Aspectos Gerais
Foram definidos cinco tipos de ações de eficientização a serem implementadas no edifício em
análise, considerando o usuário, equipamentos e sistemas de condicionamento de ar e
iluminação, a envoltória e os fechamentos internos da edificação. Na definição das MCE foram
observados o impacto das mesmas no nível de eficiência energética do edifício acordando com o
RTQ-C, como também simplesmente a redução no consumo de energia da edificação.
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Tabela 1 – Classificação dos tipos de ações das Medidas de Conservação de Energia (MCE)
Tipo de ação Caracterização do Tipo
Ação Tipo 1 Conscientização dos usuários – PROBEN (Programa de Bom Uso
Energético)
Ação Tipo 2 Inovação Tecnológica – Equipamentos e Sistemas
Ação Tipo 3 Inovação Tecnológica Envoltória
Ação Tipo 4 Gestão do edifício
Ação Tipo 5 Inovação Tecnológica – Fechamentos Internos
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Combinação de MCE (MCE 2 +
9 2 Sim Sim
MCE 4 + MCE 8)
Implantação de sistema VRF
10 (volume de refrigerante 2 Sim Sim
variável) no térreo e subsolo
Implementação de sistema
11 2 Sim Sim
fotovoltaico
Cabe-se ressaltar que todas as MCEs consideraram o sistema de iluminação nível “A” observando
o RTQ-C, ou seja, com uma DPI de 9,7 W/m2.
As MCE analisadas foram avaliadas observando a economia de energia gerada no consumo de
energia (kWh) e na demanda (kW). O edifício real na análise de cada MCE foi simulado
observando o sistema de iluminação com DPI nível “A” em todas as análises. O caso base para
análise de eficiência energética e econômica foi o edifício real observando o sistema de
iluminação artificial (nível A) e condicionamento de ar existente.
Sendo,
CAT o custo anualizado total, em R$/ano, e
BAT o benefício econômico anual, em R$/ano.
O resultado obtido da equação 1 é um valor adimensional que possibilita inicialmente avaliar se
a medida considerada tem viabilidade do ponto de vista econômico, pois quando esse quociente
é menor que 1 significa que os custos são inferiores aos benefícios. Posteriormente, é possível
priorizar as medidas que apresentem a menor RCB.
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Para determinar o CAT considera-se o investimento inicial total da MCE decomposto em uma
série uniforme de valores ao longo da vida útil da MCE. Para isso, este valor inicial é multiplicado
pelo fator de recuperação de capital (FRC), assim definido:
𝑖 ∙ (1+𝑖)𝑛
𝐹𝑅𝐶 = (1+𝑖)𝑛−1 (2)
Sendo,
i a taxa de desconto em base anual (remuneração do capital investido), em %; e
n o tempo de vida útil da medida, em anos.
A partir do FRC, o CAT fica assim definido:
𝐶𝐴𝑇 = 𝐶𝑇 ∙ 𝐹𝑅𝐶 (3)
Sendo CT o custo inicial do investimento, em R$.
Considerou-se para as análises aqui desenvolvidas um valor de 8 % ao ano para taxa de desconto
em base anual, valor típico do setor elétrico.
Para o cálculo do BAT considerou-se os valores da tarifa paga pelo cliente e os valores de redução
resultantes da simulação de cada uma das medidas. Para a modalidade Horo-Sazonal Azul AS, os
valores das tarifas para janeiro de 2014 para consumo de ponta, fora de ponta, e para a demanda
de ponta e fora de ponta são apresentados na tabela 3 apresentada a seguir.
Tabela 3 – Tarifa Horo-Sazonal Azul – Prédio Público AS
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No caso da energia conservada, o valor global da economia anual foi parcelada considerando o
histórico observado nas faturas de energia. Analisando as 12 faturas de 2013 concluiu-se que
92% do consumo se deu fora da ponta e os 8 % restantes na ponta, sendo estes os percentuais
utilizados para se dividir o resultado da energia conservada.
No caso da demanda, cada um dos 12 valores mensais foi considerado. Em cada mês, a diferença
entre a demanda no caso base e a demanda na nova situação resultou na redução de demanda
do respectivo mês. A média destes 12 valores mensais de redução de demanda foi considerado
como a redução de demanda global para a medida analisada.
Este valor global foi adotado diretamente como a redução da demanda fora da ponta. Para
chegar ao valor da redução da demanda na ponta, projetou-se sobre o valor global um fator
definido através da relação constante na contratação de demanda entre o cliente e a CEB
(590/900), resultando em um valor menor para este período de ponta.
Com estes valores de economia e com os valores da tarifa constantes na tabela 3, estimou-se o
benefício econômico anual através da equação:
𝐵𝐴𝑇 = (𝑅𝐷𝑃 ∙ 𝑇𝐷𝑃 + 𝑅𝐷𝐹𝑃 ∙ 𝑇𝐷𝐹𝑃 ) ∙ 12 + 𝐸𝐶𝑃 ∙ 𝑇𝐸𝑃 + 𝐸𝐶𝐹𝑃 ∙ 𝑇𝐸𝐹𝑃 (4)
Sendo:
RDP – Redução da Demanda na Ponta (kW);
TDP – Tarifa de Demanda na Ponta (R$/kW.mês);
RDFP – Redução da Demanda Fora da Ponta (kW);
TDFP – Tarifa de Demanda Fora da Ponta (R$/kW.mês);
ECP – Energia Anual Conservada na Ponta (kWh/Ano);
TEP – Tarifa de Energia na Ponta (R$/kWh);
ECFP – Energia Anual Conservada Fora da Ponta (kWh/Ano);
TEFP – Tarifa de Energia Fora da Ponta (R$/kWh).
1.4 Payback (Tempo de Retorno)
O payback é definido como o tempo de retorno do investimento. No caso do payback simples,
este valor é obtido através do quociente entre o investimento inicial total e o benefício
econômico anual, ambos relacionados com a medida de conservação de energia em análise,
conforme equação 5 a seguir:
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𝐶𝑇
𝑃𝐵𝑆 = (5)
𝐵𝐴𝑇
Sendo:
PBS o payback simples, em anos;
CT o custo inicial do investimento, em R$.
BAT o benefício econômico anual, em R$/ano.
Seu valor representa o tempo de recuperação do capital investido, mas não considera nenhuma
remuneração para este capital. Além disso, a aplicação direta da equação 5 somente será possível
nos casos em que o BAT seja representado por valores anuais constantes.
Já o payback descontado (PBD) considera o valor do capital ao longo do tempo. Para calculá-lo,
elaborou-se o fluxo de caixa da medida analisada considerando-se no ano zero o custo inicial do
investimento (CT) como uma primeira parcela negativa e nos demais anos o benefício econômico
anual (BAT) como parcelas positivas representando os retornos do investimento.
No desenvolvimento dos fluxos de caixa, considerou-se que os valores dos BAT sofrerão um
reajuste por conta do aumento das tarifas esperados. Assim, o valor calculado inicialmente foi
acrescido em um percentual de 5,5 % ao ano, índice que está sendo considerando aqui como
uma expectativa de reajuste das tarifas nestes próximos anos.
Estes valores ajustados para cada ano irão compor os valores futuros dos benefícios econômicos
do fluxo de caixa. Após este ajuste, estes valores futuros que compõem o fluxo de caixa são
trazidos ao valor presente considerando uma taxa de 8 % ao ano, quando então é possível
calcular o PBD observando o momento em que o saldo do fluxo de caixa se equilibra.
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2. Análise das Medidas de Conservação de Energia
2.1 MC – Medida Corretiva
As baixas densidades de potência de iluminação, conjugadas com sistema de iluminação com
grande número de lâmpadas fluorescentes T8 no subsolo, levantadas na realização dos produtos
1 e 2 deste edital, apontaram para uma inadequação do sistema de iluminação artificial existente
no Bloco B do MMA/Minc. A tabela 4, apresentada no relatório do Produto 2 caracteriza as baixas
DPI dos andares do MMA/Minc. No caso do subsolo, com a presença da garagem, é esperada
uma baixa DPI, diferente do caso de alguns pavimentos, como o 1°, 2°, 3°, 4°, 8° e 9°, nos quais a
DPI está muito abaixo da considerada nível “A” para edifícios de escritório – 9,7 W/m2.
Tabela 4 – Análise da DPI dos pavimento do Bloco B do MMA/Minc
Carga Instalada Iluminação e DPI
Pavimento Área (m2)
Reatores (W) (W/m2)
Subsolo 14956 3736 4,00
Térreo 8436 1605 5,26
1° Pavimento 10487 1115 9,41
2° Pavimento 11797 1781 6,62
3° Pavimento 9687 1477 6,56
4° Pavimento 9278 1477 6,28
5° Pavimento 20876 1557 13,41
6° Pavimento 22042 1588 13,88
7° Pavimento 20445 1643 12,44
8° Pavimento 12333 1547 7,97
9° Pavimento 11378 1650 6,90
Para a realização da análise de eficiência das MCE propostas partiu-se do pressuposto que o
sistema de iluminação artificial apresenta nível de eficiência energética “A”, acordando com o
RTQ-C, e observando uma DPI de 9,7 W/m2 para a área de escritórios e 2,7 W/m2 para a área de
garagens. Nesse sentido, foi estimado um custo para a adequação do sistema de iluminação
existente, apresentado na tabela 5, e caracterizada como medida corretiva (MC).
Analisando a MCE 4 apresentada posteriormente neste relatório, observa-se que está sendo
proposto a implementação de um sistema de automação da iluminação, sendo caracterizada, em
parte, pela dimerização das lâmpadas fluorescentes T5, sendo necessária a existência de reatores
eletrônicos dimerizáveis.
A implementação da medida de correção (MC 1) é entendida como uma ação fundamental para
os objetivos de etiquetagem do edifício. Está sendo prevista a manutenção das luminárias atuais,
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realizando-se apenas a troca dos reatores e das lâmpadas. No caso de se decidir por adotar a
automação proposta na MCE 4, seria mais interessante adquirir reatores dimerizáveis já no
momento da medida corretiva, minimizando os custos das duas ações conjuntas, uma vez que se
estaria eliminando troca de reatores e serviços duplicados.
Os valores apresentados na tabela 5 a seguir correspondem a uma estimativa do custo da medida
corretiva necessária. Na confecção do projeto luminotécnico será realizada uma análise
pormenorizada das necessidades de adequação do sistema existente.
Tabela 5 – Custos para implementação da MC 1 (Medida Corretiva 1)
Descrição dos
equipamentos e N° de unidades Custo (R$)
sistemas
Lâmpada fluorescente T5 8.000 39.360,00
Reator Eletrônico T5 4.000 175.480,00
Adaptação das Luminárias 8.000 34.000,00
Serviços 4.000 200.000,00
TOTAL 446.840,00
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tarifário objetiva ajustar o contrato de fornecimento de energia elétrica da unidade consumidora
com a concessionária para que resulte em menor valor de pagamento da conta de energia.
No MMA/MINC são duas as possibilidades de contratação de energia, a horo-sazonal AZUL e a
horo-sazonal VERDE. As tarifas horo-sazonais são as chamadas tarifas diferenciadas, onde a
demanda de potência e os consumos de energia elétrica são faturados segundo sua ocorrência
ao longo do dia - ponta e fora de ponta.
Acordando com as definições da CEEE - Companhia Estadual de Energia Elétrica (2014), na tarifa
horo-sazonal AZUL, a maior repercussão está na tarifa aplicada na demanda de potência (kW). A
relação entre a tarifa da demanda de energia elétrica utilizada no horário fora de ponta e no
horário de ponta é em torno de 1 para 3, ou seja, as demandas são medidas separadamente, por
segmento horário (ponta e fora de ponta), e, também, faturadas separadamente, sendo que a
tarifa para demanda de ponta é em torno de 3 vezes o valor da tarifa fora de ponta (Grupo A4).
Com a expressiva diferença de custo entre a demanda de energia apurada nas horas de ponta e
a apurada nas horas fora de ponta, não é uma tarifa recomendada para consumidores que, em
decorrência do regime de suas atividades, não possam desligar equipamentos que representem
no mínimo 50% da carga (demanda) no intervalo de horas considerado como horário de ponta;
a partir deste mínimo, quanto mais carga for desligada, maior o benefício na fatura, podendo
atingir 30% da conta normal. A escolha desta tarifa exige rigoroso controle por parte do
consumidor, na medida em que uma ultrapassagem de demanda (uso além do contratado),
principalmente no horário de ponta, causa um forte impacto na fatura.
Tarifa horo-sazonal VERDE: nesta, a diferenciação concentra-se na tarifa aplicada ao consumo
(kWh) e tem uma única tarifa para a demanda de potência (kW); isto é, não faz diferenciação no
horário de utilização da demanda, porém o consumo verificado é medido por segmento horário
e aquele de fora de ponta tem uma tarifa em torno de 1/10 (um décimo) daquela aplicada ao
consumo verificado na ponta. Esta estrutura tarifária é indicada para instalações consumidoras
que pela sua natureza funcionam durante parte do horário de ponta, entrando neste segmento
ainda com demanda plena, com desativação gradativa e índice de utilização da ponta de mais ou
menos 1/3 (um terço) daquele horário reservado.
Com base nas informações de consumo e demanda de energia colhidas na etapa 1, através das
análises das contas de energia de, no mínimo, 18 meses, pretende-se verificar a possibilidade de
redução nos valores despendidos com a fatura de energia, com alterações no contrato de
fornecimento de energia elétrica firmados com a concessionária.
Pág. 22 de 72
O MMA/MINC é tarifado na modalidade HORO-SAZONAL AZUL, com demandas contratadas de
900 kW no horário fora de ponta e de 590 kW no horário de ponta, conforme figura 1.
Pág. 23 de 72
Figura 2 – Cadastro do MMA/MINC no programa CPC (LABCEE)
O programa foi alimentado com os valores de consumo e demanda de energia obtidos através
das faturas de energia disponibilizadas pelo MMA/MINC, entre setembro de 2010 e agosto de
2012. Os valores das tarifas foram obtidos no site da CEB
(http://www.ceb.com.br/index.php/tarifas) e inseridos no programa, conforme figura 3.
Pág. 24 de 72
As figuras 4 e 5 representam a distribuição do consumo de energia ao longo do período de dois
anos, nos horários fora de ponta e de ponta, respectivamente.
Pág. 25 de 72
Figura 5 – Consumo de energia no horário de ponta (set/11 até ago/13)
A partir daí foi feita uma análise das demandas de energia no mesmo período, cujos gráficos
estão representados nas figuras 6 e 7.
O gráfico da figura 6 nos mostra um aumento de demanda no horário fora de ponta nos meses
compreendidos entre setembro de 2012 e janeiro de 2013. Outro dado importante é que,
Pág. 26 de 72
levando em conta a demanda contratada de 900 kW, a partir de novembro de 2012 houve
ultrapassagem em 4 períodos nos 10 meses subsequentes (figura 7), o que indica a pertinência
da alteração do valor do contrato.
Obs: o mês de janeiro de 2012 apresenta um valor discrepante na demanda no horário fora de
ponta, que coincide com o valor da demanda no horário de ponta na fatura de energia da
concessionária. Porém este valor não entra no nosso cálculo, pois está fora do período simulado
(set/2012 à ago/2013), além do que, por estar com valor abaixo da demanda contratada, ele
também não modificou o valor pago pelo MMA/MINC à concessionária.
Figura 7 – Ultrapassagem de demanda de energia no horário fora de ponta (set/12 até ago/13)
Pág. 27 de 72
Figura 8 – Demanda de energia no horário de ponta (set/11 até ago/13)
Pág. 28 de 72
Após esta primeira análise foi feita uma simulação com os mesmos valores contratados
atualmente pelo MMA/MINC, para verificar qual a estrutura tarifária mais adequada para a
instalação. Mesmo que o programa apresente os dados de AT-Convencional e medição em BT,
estas categorias não podem ser contratadas pelo MMA/MINC, em função da norma atualmente
em vigor, que exige uma tarifação tipo horo-sazonal para consumidores com demanda acima de
150 kW. Os resultados obtidos estão representados na figura 10.
Figura 10 – Simulação de estrutura tarifária com valores atualmente contratados pelo MMA/MINC
Pág. 29 de 72
Figura 11 – Simulação de estrutura tarifária com novos valores de demanda no horário fora de ponta
Pág. 30 de 72
2.2.3 Análise do Payback
A MCE 1 não apresenta custos neste sentido o não é necessário calcular o payback.
Pág. 31 de 72
A análise da eficiência energética gerada com base na substituição do sistema VRF (volume de
refrigerante variável) atual por sistema VRF (volume de refrigerante variável) mais eficiente foi
realizada observando os Setpoint (temperatura de ajuste) de 21°C e 24°C (utilizado atualmente
o de 21°C). A análise financeira foi realizada observando o Setpoint (temperatura de ajuste) de
21°C.
Tabela 6 – Características e número de unidades VRF (volume de refrigerante variável) Daikin VRV Inova (unidades externas)
Pág. 32 de 72
Ago 908 180839
Set 1114 178825
Out 1006 192772
Nov 1130 171178
Dez 982 183184
2149510
Tabela 9 – Consumo (kW) e Demanda (kWh) com o sistema VRF (volume de refrigerante variável) Daikin.
VRF (volume de refrigerante variável) Daikin Set 21
Demanda (kW) Consumo (kWh) Red. Dem. Red. Cons.
Jan 822 160941 23% 19%
Fev 826 139701 23% 20%
Mar 819 141823 22% 20%
Abr 753 151198 22% 21%
Mai 758 133886 18% 21%
Jun 660 122380 21% 20%
Jul 656 140145 21% 20%
Ago 698 141499 23% 22%
Set 809 139315 27% 22%
Out 773 153916 23% 20%
Nov 809 134757 28% 21%
Dez 780 147626 21% 19%
1707186 23% 21%
A redução de 21% do consumo do Bloco B com a MCE 2 pode ser observada no gráfico 1.
Pág. 33 de 72
Gráfico 1 – Redução do consumo com base na MCE 02
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Tabela 10 – Custo inicial (aquisição e instalação)
Equipamentos/Instalação Custos (R$) Percentual (%)
Unidades Externas (evaporadoras) 2.063.544,29 27%
Unidades Internas (condensadoras) 3.913.280,80 52%
Miscelâneas 395.026,86 5%
Serviços 1.200.000,00 16%
TOTAL (R$) 7.571.851,95
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Figura 14– Chiller (Unidade de água gelada) Turbocor modelo MS300-1FL2W2H-R134A
A Figura 15 apresenta uma imagem de uma unidade interna modelo MCK020AW. Nas tabelas 12
e 13 são apresentadas a quantidade e os respectivos modelos de chillers e fancoletes
(intercambiadores de calor) a serem também implantados no edifício.
A análise da eficiência energética gerada com base na substituição do sistema VRF (volume de
refrigerante variável) atual por Central de Água Gelada mais eficiente foi realizada observando
os Setpoint (temperatura de ajuste) de 21°C e 24°C (utilizado atualmente e proposto como MCE
5). A análise financeira foi realizada observando o Setpoint (temperatura de ajuste) de 21°C.
Tabela 12 – Características e número de Centrais de Água Gelada
Quantidad
Máquina Cap (TR)
e
MS300-1FL2W2H-R134A 300 2
Tabela 13 – Características e número de unidades internas
Unidades internas Quantidade
MCK020AW 735
Pág. 36 de 72
2.4.1 Análise da Eficiência Energética
Cabe-se ressaltar que o caso base foi simulado observando no Bloco B do Minc/MMA um sistema
de iluminação artificial nível “A”, como também o sistema de condicionamento de ar atual. Na
tabelas 14 e 15 são apresentados os dados de redução de consumo e de redução de demanda
com base na implementação de sistema de condicionamento de ar Chiller Turbocor.
Tabela 14 – Consumo (kWh) e Demanda do Caso Base (kW)
Base
Demanda (kW) Consumo (kWh)
Jan 1065 199793
Fev 1067 175295
Mar 1045 177671
Abr 964 191183
Mai 929 169195
Jun 834 153297
Jul 835 176279
Ago 908 180839
Set 1114 178825
Out 1006 192772
Nov 1130 171178
Dez 982 183184
2149510
Tabela 15 – Consumo (kWh) e Demanda da MCE 3 (kW)
Turbocor Set 21
Demanda (kW) Consumo (kWh) Red. Dem. Red. Cons.
Jan 857 180602 20% 10%
Fev 861 156498 19% 11%
Mar 852 161177 18% 9%
Abr 838 173944 13% 9%
Mai 822 152885 11% 10%
Jun 766 137730 8% 10%
Jul 765 158360 8% 10%
Ago 803 163680 12% 9%
Set 840 158973 25% 11%
Out 832 175589 17% 9%
Nov 847 153091 25% 11%
Pág. 37 de 72
Dez 842 168556 14% 8%
1941086 16% 10%
A redução percentual do consumo pode ser observada no Gráfico 03, na ordem de 10%. A
redução da demanda pode ser observada no Gráfico 04, na faixa de 20%.
Pág. 38 de 72
Tabela 16 – Custo inicial (aquisição e instalação)
Equipamentos/Instalação Custos (R$)
Unidades Externas 1.980.999,18
Unidades Internas 2.130.030,00
Sistemas auxiliares 1.500.000,00
Instalação 900.000,00
TOTAL (R$) 6.511.029,18
Pág. 39 de 72
paralelamente às aberturas da edificação. As 7 possíveis combinações entre a posição do brise-
soleil e o controle de iluminação são apresentados na tabela 18.
Cabe-se ressaltar, que observando a análise financeira, foi previsto que 1/7 do total de lâmpadas
não será dimerizado. Essas lâmpadas estarão nas circulações dos pavimentos. Ressalta-se ainda,
que na quantificação dos custos de implementação da dimerização temos dois possíveis cenários
a serem analisados.
No primeiro, considera-se que na medida corretiva (MC 1) foram instalados reatores dimerizáveis
ao invés de reatores eletrônicos simples para as lâmpadas T5. A MC 1 é uma condição para a
etiquetagem máxima possível do edifício, mas ela prevê a instalação de reatores eletrônicos
simples, uma vez que nela não se prevê nenhuma automação. Já a MCE 4 é uma opção que está
sendo proposta, e neste primeiro cenário considera-se para o custo dos reatores apenas a
diferença dos custos dos reatores dimerizáveis e dos reatores simples. Da mesma forma, para os
serviços neste primeiro cenário considerou-se apenas um adicional relacionado à instalação dos
sensores aos reatores dimerizáveis instalados na MC 1.
No segundo cenário, RCB e payback foram analisados considerando integralmente os custos dos
sensores, reatores eletrônicos dimerizáveis e mão de obra de instalação.
Tabela 18 – Combinações simuladas da operação de brise-soleils e presença de sistema de controle de iluminação
R02 - Brises fechados e sem nenhum tipo de controle de iluminação (Cenário base utilizado para
comparação nas MCE anteriores)
R03 – Brises abertos com controle de iluminação (dimerização linear com setpoint (temperatura
de ajuste) em 500 lux) em todos os ambientes com aberturas translúcidas.
R04 – Brises fechados com controle de iluminação (dimerização linear com setpoint (temperatura
de ajuste) em 500 lux) em todas os ambientes com aberturas translucidas.
R05 – Brises abertos no período da manhã e fechados no período da tarde, com controle de
iluminação (dimerização linear com setpoint (temperatura de ajuste) em 500 lux) em todas os
ambientes com aberturas translúcidas.
R06 – Brises abertos no período da manhã e diferentes posições no período da tarde – para
bloquear a incidência de sol direta - com controle de iluminação (dimerização linear com setpoint
(temperatura de ajuste) em 500 lux) em todas os ambientes com aberturas translúcidas.
R07 – Brises com controle por radiação, 120 W/m2, e com controle de iluminação (dimerização
linear com setpoint (temperatura de ajuste) em 500 lux) em todas os ambientes com aberturas
translucidas.
Pág. 40 de 72
Na figura 16 ilustra-se o sensor indicado na MCE 4 – DIM MICO, marca OSRAM a ser
implementado junto aos interruptores do sistema de iluminação no Bloco B.
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Fevereiro 39320 207 85564 610 194992 1185
Março 41390 207 79485 548 194454 1123
Abril 45529 207 75494 485 201688 1059
Maio 43459 207 49006 453 168845 1027
Junho 41390 207 31884 286 145638 858
Julho 47598 207 36370 287 167159 859
Agosto 45529 207 51948 363 177476 936
Setembro 41390 207 63547 517 178089 1091
Outubro 45529 207 69725 476 195791 1050
Novembro 39320 207 67066 444 176119 1019
Dezembro 43459 207 68115 432 188588 1006
Total 2202631
Média 1024
Tabela 21 – Resultados da Configuração 02 - Brises fechados e sem nenhum tipo de controle de iluminação
R02
Iluminação Arrefecimento Total
Meses Consumo Demanda Consumo Demanda Consumo Demanda
(kWh) (kW) (kWh) (kW) (kWh) (kW)
Janeiro 45529 207 82559 470 208915 1045
Fevereiro 39320 207 79283 543 188510 1118
Março 41390 207 72290 503 187045 1077
Abril 45529 207 69155 438 195165 1012
Maio 43459 207 45015 408 164743 981
Junho 41390 207 29411 265 143084 836
Julho 47598 207 33359 266 164051 837
Agosto 45529 207 46624 329 172006 901
Setembro 41390 207 56745 445 171099 1018
Outubro 45529 207 62401 411 188262 984
Novembro 39320 207 62039 446 170929 1020
Dezembro 43459 207 63416 422 183729 995
Total 2137539
Média 985
Pág. 42 de 72
Janeiro 17738 107 80458 458 179024 933
Fevereiro 15287 111 79169 568 164403 1046
Março 16197 175 73297 509 162907 1051
Abril 19136 207 69265 447 168890 1021
Maio 19575 207 43517 416 139309 990
Junho 19570 207 26409 264 118193 835
Julho 21461 207 29697 265 134176 836
Agosto 19986 207 46036 332 145846 905
Setembro 16813 183 57614 478 147410 1028
Outubro 17773 149 63618 439 161744 955
Novembro 15341 103 61500 411 146413 881
Dezembro 16788 103 62519 397 156146 867
Total 1824463
Média 946
Pág. 43 de 72
Tabela 24 – Resultados da Configuração 05 - Brises abertos no período da manhã e fechados no período da tarde,
com controle de iluminação
R05
Iluminação Arrefecimento Total
Meses Consumo Demanda Consumo Demanda Consumo Demanda
(kWh) (kW) (kWh) (kW) (kWh) (kW)
Janeiro 17846 107 77057 446 175586 920
Fevereiro 15377 111 74300 506 159460 984
Março 16325 176 67095 464 156652 1007
Abril 19382 207 63758 403 163473 976
Maio 19810 207 40353 373 136295 946
Junho 19809 207 24805 243 116773 814
Julho 21725 207 27883 244 132563 815
Agosto 20243 207 41779 299 141733 871
Setembro 17041 184 51817 409 141689 959
Outubro 17932 155 57401 378 155518 899
Novembro 15468 103 57589 423 142504 893
Dezembro 16883 103 58719 388 152316 857
Total 1774563
Média 912
Tabela 25– Resultados da Configuração 06 - Brises abertos no período da manhã e diferentes posições no período
da tarde – para bloquear a incidência de sol direta - com controle de iluminação
R06
Iluminação Arrefecimento Total
Meses Consumo Demanda Consumo Demanda Consumo Demanda
(kWh) (kW) (kWh) (kW) (kWh) (kW)
Janeiro 17755 107 79236 458 177750 932
Fevereiro 15309 111 76405 526 161567 1005
Março 16292 176 69742 479 159344 1023
Abril 19326 207 66595 446 166329 1020
Maio 19751 207 42356 395 138297 968
Junho 19741 207 26266 252 118209 823
Julho 21620 207 29522 257 134143 828
Agosto 20178 207 44426 332 144390 905
Setembro 17004 184 54611 454 144517 1005
Outubro 17881 155 60120 400 158261 921
Novembro 15372 103 59601 418 144483 888
Dezembro 16806 103 61156 410 154750 880
Pág. 44 de 72
Total 1802039
Média 933
Tabela 26 – Resultados da Configuração 07 - Brises com controle por radiação e com controle de iluminação
R07
Iluminação Arrefecimento Total
meses Consumo Demanda Consumo Demanda Consumo Demanda
(kWh) (kW) (kWh) (kW) (kWh) (kW)
janeiro 17750 107 79172 449 177650 923
fevereiro 15316 111 74568 509 159673 987
março 16292 176 68008 471 157552 1014
abril 19332 207 64898 415 164588 988
maio 19712 207 40946 385 136807 958
junho 19720 207 25271 246 117163 817
julho 21553 207 28458 247 132980 818
agosto 20195 207 42564 306 142494 878
setembro 17020 184 52574 418 142443 968
outubro 17884 154 57894 381 155977 902
novembro 15366 103 58615 423 143456 893
dezembro 16796 103 60775 404 154338 873
Total 1785119
Média 918
Pág. 45 de 72
Gráfico 5 – Redução do Consumo com base na MCE 04
Pág. 46 de 72
Tabela 27 – Custo inicial (aquisição e instalação)
Custos (R$) Custos (R$)
Equipamentos/Instalação Cenário 1 Cenário 2
Integrada com MC 1 Sem integração com MC 1
Sensores de Iluminação 26.062,40 26.062,40
Reatores Eletrônicos 166.608,00 294.957,00
Instalação 146.250,00 146.250,00
TOTAL (R$) 338.920,40 467.269,40
Os custos do equipamentos foram levantados junto ao fabricante e os valores dos serviços foram
estimados através de consultas com empresas instaladoras. Com relação ao BAT, neste caso
específico não se considerou nenhuma redução de demanda no horário de ponta, uma vez que
se julgou que esta ação apresentará seu resultado apenas nos momentos de incidência de
iluminação natural.
Pág. 47 de 72
2.6 MCE 5 – Aumento da temperatura do setpoint (temperatura de
ajuste) do sistema de ar condicionado
Uma análise in loco do sistema de condicionamento de ar apontou a temperatura de 21°C como
a de setpoint (temperatura de ajuste) do atual sistema. A MCE 5 objetiva a redução do consumo
e da demanda do Bloco B com base no aumento da temperatura de setpoint (temperatura de
ajuste) para 24°C, a qual encontra-se entre o intervalo recomendado pela NBR 16401 (2008).
Pág. 48 de 72
Mai 857 157802 8% 7%
Jun 800 140952 4% 8%
Jul 802 162822 4% 8%
Ago 847 170497 7% 6%
Set 932 165247 16% 8%
Out 895 178902 11% 7%
Nov 971 157927 14% 8%
Dez 882 170212 10% 7%
1991653 11% 7%
Pág. 49 de 72
2.6.2 Análise do Custo-Benefício (RCB)
A análise não é pertinente para a MCE 5 já que não há custos agregados à medida.
Pág. 50 de 72
TIPOMMA-Z05-NC 44,79 73% 26% 1%
Pág. 51 de 72
2.8 MCE 7 – Proposta de sistema de ventilação mecânica
A MCE 7 foi caracterizada pela implementação de sistema de ventilação mecânica com base
numa rede de dutos acoplados a moto-ventiladores com 100% de ar externo, conjuntamente
com o sistema de condicionamento de ar. O sistema de ventilação mecânica foi testado em dois
horários: das 08h00min às 09h00min, como também das 08h00min às 10h00min. Nesta proposta
está previsto um insufllador por andar. Além do aspecto de economia de energia foi utilizado
como parâmetro de análise de viabilidade da medida o POC, observando o conforto adaptativo
da ASHRAE 55 de 2010. Como índices de renovação do ar dos ambientes foram utilizadas 2, 3 e
4 renovações por hora.
Nas tabelas 33, 34, 35 e 36 são apresentadas as análises do POC observando 2, 3 e 4 renovações
por hora, como também os horários de análise das 08h00min às 09h00min e das 08h00min às
10h00min.
Tabela 33 – Percentual de horas de conforto (POC) do pavimento tipo do Bloco B – VM entre 08h00min e 09h00min
– 2 REN/h
PNUD-VM-R01ach2 - das 8:00 às 9:00
Zona Área (m²) Conforto Frio Calor
TIPOMMA-ZN11 125,46 71,26% 22,61% 6,13%
TIPOMMA-Z01-NC 237,66 47,89% 25,29% 26,82%
TIPOMMA-ZN12 129,04 27,59% 7,66% 64,75%
TIPOMMA-ZN10 114,12 46,74% 13,03% 40,23%
TIPOMMA-ZC09 282,29 28,74% 6,51% 64,75%
TIPOMMA-ZC07 159,3 74,33% 23,75% 1,92%
TIPOMMA-ZC06 76 71,26% 22,22% 6,51%
TIPOMMA-ZS02 220,68 71,26% 21,07% 7,66%
TIPOMMA-ZS04 245,28 27,59% 6,51% 65,90%
TIPOMMA-Z05-NC 44,79 72,80% 26,44% 0,77%
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Tabela 34– Percentual de horas de conforto (POC) do pavimento tipo do Bloco B – VM entre 08h00min e 10h00min
– 3 REN/h
PNUD-VM-R01ach3 - das 8:00 às 9:00
Zona Área (m²) Conforto Frio Calor
TIPOMMA-ZN11 125,46 72,41% 23,37% 4,21%
TIPOMMA-Z01-NC 237,66 52,87% 25,29% 21,84%
TIPOMMA-ZN12 129,04 25,67% 11,11% 63,22%
TIPOMMA-ZN10 114,12 49,81% 18,39% 31,80%
TIPOMMA-ZC09 282,29 27,97% 8,81% 63,22%
TIPOMMA-ZC07 159,3 72,80% 26,44% 0,77%
TIPOMMA-ZC06 76 73,18% 22,61% 4,21%
TIPOMMA-ZS02 220,68 72,03% 22,61% 5,36%
TIPOMMA-ZS04 245,28 27,20% 8,81% 63,98%
TIPOMMA-Z05-NC 44,79 72,41% 26,82% 0,77%
Tabela 35 – Percentual de horas de conforto (POC) do pavimento tipo do Bloco B – VM entre 08h00min e 09h00min
– 4 REN/h
PNUD-VM-R01ach4 - das 8:00 às 9:00
Zona Área (m²) Conforto Frio Calor
TIPOMMA-ZN11 125,46 71,65% 25,29% 3,07%
TIPOMMA-Z01-NC 237,66 56,32% 25,67% 18,01%
TIPOMMA-ZN12 129,04 26,44% 13,41% 60,15%
TIPOMMA-ZN10 114,12 54,02% 20,31% 25,67%
TIPOMMA-ZC09 282,29 27,97% 11,88% 60,15%
TIPOMMA-ZC07 159,3 71,65% 27,97% 0,38%
TIPOMMA-ZC06 76 71,65% 24,90% 3,45%
TIPOMMA-ZS02 220,68 71,65% 24,90% 3,45%
TIPOMMA-ZS04 245,28 26,05% 11,88% 62,07%
TIPOMMA-Z05-NC 44,79 70,88% 28,74% 0,38%
Pág. 53 de 72
Tabela 36 – Percentual de horas de conforto (POC) do pavimento tipo do Bloco B – VM entre 08h00min e 10h00min
– 2 REN/h
PNUD-VM-R01ach2 - das 8:00 às 10:00
Zona Área (m²) Conforto Frio Calor
TIPOMMA-ZN11 125,46 59,20% 37,36% 3,45%
TIPOMMA-Z01-NC 237,66 20,50% 32,95% 46,55%
TIPOMMA-ZN12 129,04 19,54% 15,90% 64,56%
TIPOMMA-ZN10 114,12 51,72% 23,95% 24,33%
TIPOMMA-ZC09 282,29 19,73% 14,56% 65,71%
TIPOMMA-ZC07 159,3 53,26% 45,59% 1,15%
TIPOMMA-ZC06 76 59,58% 36,78% 3,64%
TIPOMMA-ZS02 220,68 60,34% 35,44% 4,21%
TIPOMMA-ZS04 245,28 16,67% 14,56% 68,77%
TIPOMMA-Z05-NC 44,79 60,54% 36,59% 3,00%
Pág. 54 de 72
2.8.3 Análise do Payback
A análise não foi desenvolvida. A MCE 7 não apresentou o resultado mínimo desejado em termos
de conforto térmico no período ventilado artificialmente.
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Tabela 40 – Consumo (kWh) e Demanda (kW) do Caso de Referência (Fachada Leste com película)
Película Vidros Leste
Demanda (kW) Consumo (kWh) Red. Dem. Red. Cons.
Jan 989 191129 7% 4%
Fev 1030 167634 3% 4%
Ma
998 172163 5% 3%
r
Abr 919 186409 5% 2%
Mai 910 166816 2% 1%
Jun 828 151185 1% 1%
Jul 825 173833 1% 1%
Ago 883 177856 3% 2%
Set 1032 172369 7% 4%
Out 943 185817 6% 4%
No
1068 164010 5% 4%
v
Dez 951 176974 3% 3%
2086195 4% 3%
Pág. 56 de 72
2.9.3 Análise do Payback
O valor da RCB apresentada na tabela 42 indica que o investimento anualizado é superior ao valor
dos benefícios econômicos anuais propiciados pela MCE 8. Com relação ao payback, calculou-se
um PBS de 31,6 anos, mais que o dobro da vida útil de 15 anos indicada pelo fabricante. Para o
PBD, a análise do fluxo de caixa descontado mostra que o saldo não se equilibra no período
avaliado, indicando que o investimento nesta MCE 8 não apresenta um retorno econômico que
o justifique.
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Tabela 44 – Consumo (kWh) e Demanda (kW) da MCE 9 (MCE 2 + MCE 4 + MCE 8)
Medidas Integradas
Demanda (kW) Consumo (kWh) Red. Dem. Red. Cons.
Jan 699 128708 34% 36%
Fev 790 112613 26% 36%
Ma
758 117411 27% 34%
r
Abr 695 128174 28% 33%
Mai 713 118739 23% 30%
Jun 632 110716 24% 28%
Jul 622 126135 25% 28%
Ago 631 123364 31% 32%
Set 740 116190 34% 35%
Out 706 125458 30% 35%
No
716 110145 37% 36%
v
Dez 676 119843 31% 35%
1437496 29% 33%
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2.10.3 Análise do Payback
O valor da RCB apresentada na tabela 46 indica que o investimento anualizado é superior ao valor
dos benefícios econômicos anuais propiciados nesta MCE 9. Com relação ao payback, calculou-
se um PBS de 32,3 anos. Para o PBD, a análise do fluxo de caixa descontado mostra que o saldo
não se equilibra, indicando que a MCE 9 não se apresenta como interessante do ponto de vista
econômico.
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Tabela 48 – Consumo (kWh) e Demanda (kW) do Caso de Referência (MCE 10)
setpoint 21
Demanda (kW) Consumo (kWh) Red. Dem. Red. Cons.
Jan 1017 189476 4% 5%
Fev 1004 165864 6% 5%
Ma
998 168304 4% 5%
r
Abr 910 181488 6% 5%
Mai 888 162388 4% 4%
Jun 796 148457 5% 3%
Jul 797 170983 5% 3%
Ago 860 173631 5% 4%
Set 1072 170488 4% 5%
Out 963 183850 4% 5%
No
1085 162854 4% 5%
v
Dez 923 174227 6% 5%
2052009 5% 5%
Pág. 60 de 72
Gráfico 10 – Redução na Demanda (kWh) com base na MCE 10
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2.11.3 Análise do Payback
A RCB apresentada na tabela 50 indica que o investimento analisado supera o valor dos
benefícios econômicos anuais estimados para a MCE 10. Com relação ao payback, calculou-se
um PBS de 19 anos, superior à vida útil de 16 anos indicada pelo fabricante. Para o PBD, a análise
do fluxo de caixa descontado indica que um período superior à 20 anos para que o saldo se
equilibre, refletindo assim que o investimento nesta MCE 10 não apresenta um retorno
econômico que o justifique.
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A tabela 51 a seguir apresenta alguns dados obtidos com a simulação com o PVsyst.
Tabela 51 – Dados obtidos com a simulação com o PVsyst
Irradiação Global Temperatura
Irradiação Global Energia injetada
Horizontal Ambiente
10° (kWh/m2) na rede (kWh)
(kWh/m2) Média (C°)
Janeiro 145,0 23,1 140,1 16.799
Fevereiro 153,9 23,3 151,5 17.877
Março 140,6 22,7 143,4 17.263
Abril 149,3 22,7 158,4 18.756
Maio 146,5 21,1 162,3 19.611
Junho 142,5 19,6 163,0 19.803
Julho 153,9 19,6 173,8 21.079
Agosto 170,3 21,3 186,1 22.315
Setembro 157,6 23,3 163,9 19.467
Outubro 145,0 24,0 143,8 17.022
Novembro 142,6 22,5 138,6 16.580
Dezembro 146,6 22,7 140,6 16.870
Ano 1.793,8 22,15 1.865,5 223.442
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Na figura 17 apresentada na sequência é mostrado o diagrama de perdas energéticas fornecido
pelo PVsyst. O resultado aponta uma produção anual de 223 MWh no ponto de conexão da rede.
Uma análise mais refinada das perdas para estimar um valor mais preciso somente será possível
com um projeto executivo detalhado, definido o ponto de conexão e as distancias das ligações
elétricas.
Para uma instalação deste tipo, serão necessárias estruturas de fixação desenvolvidas para
sistemas de estacionamento. A figura 18 ilustra o perfil de um modelo destas estruturas
fabricadas pela Schueco Internacional KG. Na figura 18(a) observa-se um modelo que permite
estacionar duas fileiras de carros (11,5 m) e na figura 18(b) apenas uma fileira (5 m).
O sistema avaliado seria composto por 600 painéis fotovoltaicos de potência nominal de 250 W.
O modelo utilizado na simulação foi o ISF-250, fabricado pela Isofoton. Este modelo apresenta
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uma dimensão de 1,67 m por 0,99 m, sendo possível a instalação de 7 linhas de painéis na
estrutura do modelo da figura 18(a) e 3 linhas no modelo da figura 18(b).
Avaliando o espaço do estacionamento observou-se que existe disponível uma área de
aproximadamente 40 m por 90 m. Neste espaço seria suficiente para a instalação proposta,
sendo possível até mesmo uma instalação de maior porte. A ideia proposta aqui inicialmente
seria instalar uma fila simples (5 m) na extremidade do espaço, próxima à avenida da saída do
subsolo, e uma segunda fila dupla (11,5 m) em paralelo, deixando uma distância entre elas para
evitar o sombreamento entre as mesmas e permitir a circulação dos veículos. O comprimento
das filas seria de 60 m, comportando assim todos os 600 coletores fotovoltaicos da instalação de
150 kW. Esta configuração ocuparia menos da metade do espaço disponível.
(a)
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(b)
Figura 18 – Perfil de um modelo de estrutura principal para instalação fotovoltaica em estacionamentos (Fonte:
www.schueco.com)
Inversores 122.500,00
Serviços 180.125,00
Total 1.212.625,00
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Na tabela 53 são apresentados os dados do FRC (Fator de Recuperação do Capital), do CT (custo
inicial do investimento), do BAT (benefício econômico anual) e da RCB (Relação Custo-Benefício).
Neste caso específico, o BAT foi calculado considerando unicamente a quantidade de eletricidade
produzida anualmente e a TEFP (Tarifa de Energia Fora da Ponta).
Tabela 53 – FRC e RCB
Inversores 0,1168
FRC
Demais 0,0888
CT (R$) 1.212.625,00
BAT (R$) 51.374,52
RCB 2,17
A RCB apresentada na tabela 53 indica que o investimento analisado supera o valor dos
benefícios econômicos estimados para a instalação.
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Tabela 54 – Emissão de CO2 considerando as 11 MCE
Ref A Base Real MCE 2 MCE 3 MCE 4 MCE8 MCE 9 MCE 10 MCE 11
188679 190102 176190 150983 171669 156820 184503 127132 181479 170380
Diesel
6 6 7 5 6 6 0 1 6 5
Eletricidade 172807 174110 161368 138282 157227 143628 168981 116437 166212 156047
A medida de conservação de energia com a menor emissão de CO2 na atmosfera é a MCE 9 com
116,437 Toneladas CO2 (eletricidade), e 1.271,321 Toneladas CO2 (óleo diesel). Já o maior caso
de emissão de CO2 na atmosfera é Edifício Base com 174,110 Toneladas CO2 (eletricidade), e
1.901,026 Toneladas CO2 (óleo diesel).
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4. Análise de Resultados
Cabe-se ressaltar que as medidas analisadas que impactam no nível de eficiência energética do
Bloco B acordando com o RTQ-C possibilitam que o edifício apresente um nível de Eficiência
Energética “A”. Na tabela 55 e no Gráfico 12 são caracterizados os consumos (kWh) do edifício
real, do edifício base (edifício real com iluminação nível “A”), do edifício de referência nível “A”,
do edifício base + MCE 2 (sistema VRF (volume de refrigerante variável) mais eficiente), do
edifício base + MCE 3 (sistema de água gelada), do edifício base + MCE 4 (brise-soleil fechado +
controle de iluminação), do edifício base + MCE 8 (filme refletivo), do edifício base + MCE 9 (MCE
2 + MCE 4 + MCE 8), do edifício base + MCE 10 (Sistema VRF (volume de refrigerante variável) no
térreo e subsolo), e por último, do edifício base + MCE 11 (sistema fotovoltaico).
Tabela 55 – Garantia do nível de eficiência energética “A” do Bloco B
MCE 3 MCE MCE
Ref A Base Real MCE 2 MCE 4 MCE 8 MCE 9
10 11
Consumo
2133420 2149510 1992206 1707186 1769073 2086195 1437496
Anual (kWh) 1941086 2052009 1926510
Redução em
- - -
rel. ao Ref A 19,98% 9,02% 16,89% 2,21% 32,62% 3,80% 9,70%
Redução em
- - -
rel. ao Base 20,58% 9,70% 17,70% 2,95% 33,12% 4,50% 10,37%
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Tabela 56 – Resumo da análise econômica das MCE
Medida de Conservação de Relação Custo-Benefício
Payback
Energia (MCE) (RCB)
MCE 1 Medida sem custo Retorno imediato R$ 89.611,25/ano
PBS = 39 anos
MCE 2 4,48
PBD = saldo não se equilibra
PBS = 58,7 anos
MCE 3
PBD = saldo não se equilibra
PBS = 3,3 anos
MCE 4 (integrada a MC 01) 0,83
PBD = 3,5 anos
PBS = 4,6 anos
MCE 4 (não integrada a MC 01) 1,15
PBD = 4,9 anos
Retorno imediato
MCE 5 Medida sem custo 7% de redução do consumo e
11% de redução média da demanda
MCE 6 Medida sem benefício Medida sem retorno financeiro
MCE 7 Medida sem benefício Medida sem retorno financeiro
PBS = 31,6 anos
MCE 8 3,69
PBD = saldo não se equilibra
PBS = 32,3 anos
MCE 9 3,9
PBD = saldo não se equilibra
PBS = 19 anos
MCE 10 2,15
PBD = 20 anos
PBS = 21,7
MCE 11 2,17
PBD = saldo não se equilibra
No que diz respeito à ação do tipo 1 – conscientização dos usuários – destaca-se a MCE 5 –
aumento de setpoint (temperatura de ajuste) do sistema de ar condicionado, por intermédio da
qual há uma redução de 7% do consumo de energia como também uma redução média de 11%
na demanda.
Observando as ações do tipo 4 – gestão do edifício - destaca-se a MCE 1, por intermédio da qual
uma nova recontratação de demanda geraria uma economia anual de R$ 89.611,25/ano.
No que tange às ações do tipo 2 – inovação tecnológica de equipamentos e sistemas – destaca-
se a medida de conservação de energia 4 - dimerização do sistema de iluminação artificial – a
qual mostrou-se a mais atrativa de todas analisadas. Observando a integração com à MC1
(Medida Corretiva 01) o RCB da MCE 4 ficou em 0,83, com um tempo de retorno simples de
3,3 anos e de 3,5 anos observando o fluxo de caixa. Apesar de um valor alto da RCB da MCE 10
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de 2,15, com um tempo de retorno muito próximo do limite da vida útil do sistema – 19 anos,
em decorrência da necessidade de climatização de ambientes de permanência prolongada no
térreo e subsolo, como também das condições das instalações de ar condicionado existentes,
recomenda-se também a sua a implementação.
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6. Referências Bibliográficas
1) CIBSE - CHARTERED INSTITUTION OF BUILDING SERVICES ENGINEERS. Environmental Design
CIBSE Guide A. CIBSE, 2006.
2) ASHRAE.AMERICAN SOCIETY OF HEATING, REFRIGERANTIG, AND AIR CONDITIONING
ENGINEERS. Standard 55 - Thermal Conditions for Human Ocuppancy. Atlanta, 2010.
3) INMETRO. INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGIA. Requisitos Técnicos da Qualidade para o
Nível de Eficiência Energética de Edificações Comerciais, de Serviços e Públicos. RTQ-C:
Eletrobrás, 2010.
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