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FREIRE, Ian Felisberto. Medição e verificação em eficiência energética: metodologia para determinação do Baseline. 105pDissertação (Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2001.
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Resumo
O reconhecimento dos benefícios econômicos sociais e ambientais, como conseqüência da implementação de medidas de eficiência energética está se tornando cada vez mais freqüente no Brasil. Na implementação destas medidas, é necessário que se avalie corretamente a quantidade e a forma em que a energia é consumida em cada local, antes e depois da execução dos serviços. Chama-se baseline um específico período de tempo selecionado para representar o uso e custos de energia em uma edificação antes da execução dos serviços de eficiência energética. A determinação do baseline é importante, pois serve de referencial base para se estimar uma meta de economia a ser atingida. O desenvolvimento de metodologias para a avaliação do consumo de energia se apresenta como uma ferramenta fundamental de apoio a estes serviços. A divulgação dos Protocolos de Medição e Verificação (M&V) aqui no Brasil pelo Instituto Nacional de Eficiência Energética (INEE) tem incentivado o aparecimento de novas pesquisas. Esta dissertação tem por finalidade desenvolver uma ferramenta para avaliação do uso de energia em edifícios comerciais e públicos, de acordo com uma das abordagens usadas nos Protocolos, conhecida como Abordagem do Medidor Geral. Usando informações das faturas de consumo mensal de energia e médias mensais de temperaturas externas de bulbo seco, pode-se construir modelos estatísticos através de análises de regressão para avaliar o uso de energia. Nesta pesquisa, testou-se diferentes modelos com dados de consumo obtidos de um conjunto de prédios da cidade de Florianópolis, e dados de temperaturas de uma estação climática local. O banco de dados é separado em dois grupos. No primeiro, formado por 12 prédios, foi testado um único tipo de modelo. Em 9 deles, o coeficiente de determinação (R2) apresentou valores acima de 0,80, mostrando existir uma forte correlação entre a temperatura externa e o consumo mensal de energia. No segundo, formado por 3 prédios, para o mesmo tipo de modelo, dois apresentaram valores de R2 acima de 0,85. A partir dos resultados obtidos, demonstra-se que estes modelos são capazes de fazer predições do consumo mensal e anual de energia. Em 24 predições anuais testadas no primeiro grupo, doze apresentaram uma diferença menor ou igual a 5% em relação ao valor medido, oito entre 5% e 10%, duas entre 10% e 20% e duas acima de 20%. No segundo grupo, a prioridade foi testar seis variações para cada uma das duas espécies diferentes de modelos abordadas na pesquisa. Em uma das espécies, a correlação é entre o consumo de energia e a temperatura externa (modelos MMT). Na outra, correlaciona-se o consumo com o valor Graus-dia mensal para refrigeração (modelos VBDD). No geral, os modelos MMT apresentaram desempenhos superiores (44,4% com R2 > 0,80 e 16,7% com R2 < 0,50) aos modelos VBDD (22,2% com R2 > 0,80 e 44,4% com R2 < 0,50), demonstrando que a correlação do consumo com a temperatura é mais forte que a correlação com o valor Graus-dia. Entretanto, para alguns exemplos testados, não existe correlação do consumo, nem com a temperatura, nem com o valor Graus-dia.
Abstract
The recognition of the social, economic and environmental benefits as a consequence of the implementation of energy efficiency measures is becoming more and more frequent in Brazil. In the implementation of these measures, it is necessary to evaluate the amount and the correct form the energy is consumed in each place, before and after energy conservation measures are implemented. The specific period of time, selected to represent the use and costs of energy in a construction before the implementation of energy efficiency measures is called baseline. The determination of the baseline is important, because it serves as referential base to be considered to calculate the economy to be reached. The development of methodologies for the evaluation of the energy use comes as a fundamental tool of support energy efficiency services. The popularization of the Measurement and Verification Protocols (M&V) here in Brazil, by the National Institute of Energy Efficiency (INEE), has been motivating new research. This dissertation has the purpose of developing a tool for evaluation of the energy use in commercial and public buildings, in agreement with one of the options used in the Protocols, called General Meter Option. Using monthly energy use and monthly averages of dry bulb temperatures, it is possible to build statistical models, through regression analyses, to evaluate the variation of the energy use. The work is based on energy use data of several Florianópolis buildings and average temperatures of a local climatic station. The database is separated in two groups. In the first, formed by 12 buildings, only one model type was tested. In 9 of them, the determination coefficient (R2) presented values above 0,80, showing a strong correlation between the external temperature and the monthly energy use. In the second, formed by 3 buildings, for the same model type, two presented values of R2 above 0,85. Starting from the obtained results, it is demonstrated that these models are capable to do predictions of the monthly and annual energy use. In 24 annual predictions tested in the first group, 12 presented smaller differences than 5% in relation to the measured value, eight between 5% and 10%, two between 10% and 20% and two above 20%. In the second group, the priority was to test six variations for two species of different approach. In the first approach, the correlation is between the energy use and the external temperature (models MMT). In the other, the energy use is correlated with the monthly Degree-day value for refrigeration (models VBDD). In general, the MMT models presented superior results (44,4% with R2 > 0,80 and 16,7% with R2 <0,50) as compared to the VBDD models (22,2% with R2 > 0,80 and 44,4% with R2 < 0,50), demonstrating that the correlation of the energy use with the temperature is stronger than the correlation with the Degree-day value. However, for some examples, there is no correlation of the consumption, with temperature, and there is no correlation with the Degree-day value.
