DOSSIER
revista técnico-profissional
131
o electricista Fernando Ferreira Building Business Schneider Electric Portugal
gestão técnica de energia de edifícios {POUPAR ENERGIA ATRAVÉS DA UTILIZAÇÃO DESTES SISTEMAS}
Os Sistemas de Gestão Técnica de Energia de Edifícios têm a capacidade de poupar energia e melhorar a produtividade através da criação de um ambiente de trabalho confortável. O nosso Planeta enfrenta duas tendências particularmente importantes: o aumento dos preços dos combustíveis fósseis e as preocupações sobre a mudança climática. Ambos criam fortes incentivos para a conservação de energia. Por exemplo, o World Business Council for Sustainable Development identifica os edifícios como um dos cinco principais consumidores de energia, onde “mega-tendências” são necessárias para melhorar a eficiência energética.
de energia até 2030. Dotando os edifícios de Sistemas de Gestão Técnica de Energia (SGTE), teremos a capacidade de poupar energia e melhorar a produtividade através da criação de um ambiente de trabalho confortável. A optimização proporcionada permite criar uma melhor gestão de energia, tendo sempre em mente que, as auditorias regulares e afinações são sempre necessárias para assegurar que a gestão de energia e as poupanças daí resultantes são mantidas. Para a realização de poupança de energia e optimização do conforto dos utilizadores são necessárias estratégias bem definidas. Cada edifício é único, tem as suas próprias características, utilização e comportamento térmico, a optimização proporcionada pelos SGTE dependente assim, de vários factores, tais como o edifício em si, dos hábitos de quem o utiliza, dos níveis de controlo desejados e da estratégia de controlo definida.
Os edifícios são responsáveis por 40% da energia primária na maioria dos países e o consumo está a aumentar. A Agência Internacional de Energia (AIE) estima que para os edifícios, as tendências actuais da procura de energia vão estimular em cerca de metade dos investimentos em abastecimento
1› OPORTUNIDADES DE POUPANÇA DE ENERGIA 1.1› Os Setpoints A maneira mais fácil de criar poupança ener-
gética é reavaliar os valores de referência utilizados, conhecidos por setpoints. É um erro muito comum definir valores quando da entrada em serviço do sistema de SGTE ou copiar valores de outros edifícios sem ter em conta a especificidades de cada um. Toda e qualquer mudança desses valores deve ser feita como parte de uma estratégia global de controlo e não isoladamente. A mudança pode ser aplicada em conformidade com as condições externas, por exemplo, na climatização do edifício, o setpoint de temperatura deve ser dinâmico, variando dentro de uma banda (por exemplo: 19 a 25º C) associado à temperatura exterior, traduzindo-se numa poupança energética. A revisão regular de setpoints e/ou modificação dos mesmos é relevante, pois permite identificar novas oportunidades para economias adicionais. Ajustar os setpoints em linha com uma combinação de condições externas e / racionalização do horário de funcionamento, geralmente pode traduzir-se entre 5 a 20% de poupança. Uma redução de setpoint em termos de aquecimento pode equivaler a 10% por grau de poupança na factura energética,
DOSSIER
revista técnico-profissional
o electricista
133
fenómeno acontece, quando a configuração do algoritmo de controlo (normalmente do tipo PID) é deficiente. Em sistemas complexos, isto cria um efeito de cascata afectando toda a instalação. Daí ser muito importante analisar periodicamente o funcionamento de modo a corrigi-lo, se necessário.
1.8› Economia através dos registos de Ar O princípio de funcionamento da maioria das unidades de tratamento de ar, consiste na insuflação de ar novo e extracção de ar do interior do edifício, através de condutas (entre a insuflação e a extracção normalmente temos a recirculação de ar). Através de registos motorizados, podemos misturar o ar de extracção com o ar de insuflação, ganhando assim uma fonte gratuita de calor ou frio (normalmente calor). A mistura deve conter uma percentagem mínima de ar novo (normalmente 20%). Ao serem utilizados sensores de qualidade do ar na conduta de retorno podemos regular a quantidade de ar novo necessário, em função do grau de saturação do ar de extracção, garantido um ambiente saudável dentro do edifício e simultaneamente uma poupança energética.
1.9› Poupanças de electricidade 1.9.1› Repartição de cargas A repartição de cargas consiste em desligar um determinado sistema ou carga eléctrica por um período de tempo numa base regular. Normalmente aplica-se aos chamados sistemas auxiliares, tais como ventiladores e bombas. A ideia é conciliar o seu funcionamento com o período onde a energia tem menor custo, onde existem menores consumos e isso sem pôr em causa a sua função. Se, por exemplo, o sistema é desligado por 5 minutos dentro de um período de 20 minutos, então a poupança por hora é igual a 20 minutos ou 25%. Quando aplicado, normalmente resulta numa economia de 5-25% na factura da electricidade, dependendo do tamanho do edifício.
1.9.2› Variadores de velocidade A utilização de variadores de velocidade
em vários sistemas de um edifício é agora predominante. Muitos são utilizados principalmente como arrancadores suaves de motores eléctricos. A sua integração no âmbito do SGTE pode gerar poupanças relevantes, por exemplo, variando o volume de ar durante o dia de trabalho, com base nos níveis de ocupação do controlo de acessos ou com base em sensores de qualidade do ar, garante que a quantidade mínima de energia é utilizada em qualquer área de ocupação parcial do prédio. A redução de um motor de 50 Hz por 20% a 40 Hz equivale a uma redução de 50% de energia.
1.9.3› Controlo de Ponta O controlo de ponta estabelece um limite máximo para o consumo de energia permitido (normalmente por um período de 30 minutos) e é uma medida de redução de custos, evitando assim que este limite seja ultrapassado. Se o limite for excedido, então uma “sanção” é aplicada na factura de electricidade que poderá equivaler a pagar uma tarifa mais elevada por KW / h consumido. O objectivo é, portanto, garantir que o limite de carga máxima não seja ultrapassado. A estratégia passa por um deslastre sequencial de cargas não prioritárias durante o período de ponta, com base numa matriz.
outros. Estas soluções permitem o acesso à informação de todos os sistemas instalados através de uma interface única, personalizada e coerente. Além disso, a integração reduz os custos de construção, de formação e padroniza os alarmes e os registos de dados. A construção de sistemas integrados também reduz os custos de investimento (CAPEX), pois as redes de dados são partilhadas, há menos computadores e servidores e outros dispositivos. Por exemplo, um detector infravermelho, normalmente utilizado pelo sistema de intrusão, também pode accionar a gravação de CCTV, alterar setpoints para o controlo de AVAC e desligar a iluminação quando não há ocupação do edifício. Outro exemplo, quando o controlo de acessos é utilizado para obter acesso a um edifício, este sinal é usado pelo controlo de iluminação e o sistema de AVAC para mudar do modo espera ou desocupado para o modo de ocupação. As despesas de exploração e manutenção (OPEX) também são menores, porque há menos computadores e redes para manter e menos interfaces para o utilizador, garantindo que a utilização é mais eficiente e produtiva. As estratégias de controlo integrado expandem a poupança de energia a todos os sistemas instalados, permitindo olhá-los como se fosse um único sistema. Pela utilização das informações de todos os sistemas, diferentes estratégias podem ser implementadas para reduzir o uso de equipamentos de consumo de energia e criar um espaço de trabalho confortável e produtivo.
3› CONCLUSÃO
2› EDIFÍCIOS INTELIGENTES – SOLUÇÕES INTEGRADAS Soluções integradas para edifícios estão a generalizar-se. As soluções integradas podem incluir o controlo de acessos, detecção de intrusão, segurança, produção de água quente e fria, iluminação, vídeo vigilância, medição de energia, variação de velocidade e muitos
Através das suas capacidades de controlofornece aos utilizadores um ambiente confortável e controlado com elevada precisão. As oportunidades de poupança de energia disponíveis através de um SGTE permitem atender ás necessidades de energia e ás melhorias ambientais, melhorias que são claramente exigidas pelas organizações governamentais e pelo público em geral. Nota: Todos os valores citados para a poupança de energia são de orientação, com base na experiência prática ou em valores que tenham sido previamente publicados e variam de acordo com o tipo de edifício a ser controlado.