Análise técnico-económica do armazenamento de energia térmica em sistemas AVAC

• Autor(a) principal: Monteiro, Tiago Miguel Pinto
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/16577
• topic: Engenharia mecânica; Armazenamento de energia; Energia fotovoltaica

O desenvolvimento económico resultou num aumento do consumo de energia primária, sendo o setor dos edifícios um dos maiores consumidores a nível europeu. A União Europeia tem vindo a propor medidas que obrigam este setor a melhorar o seu desempenho energético. Para tal, desenvolveram-se políticas energéticas e diretivas comunitárias de eficiência energética nas quais se pode enquadrar a produção de energia de forma local e decentralizadas. A EPBD revista, publicada em 2010, veio obrigar os estados membros (incluindo Portugal) a tomar medidas. Algumas dessas medidas obrigam a que os edifícios comecem a tornar-se nearly zero-energy building a partir de 2018. Para que seja cumprido esse requisito, será necessário a utilização de sistemas de energia renovável nos edifícios, porém estes possuem um enorme problema, a sua intermitência. A utilização de sistemas de armazenamento de energia anula esse problema e permite diminuir as perturbações que possam surgir na rede elétrica devido ao excesso de energia produzida. No presente trabalho estudou-se a viabilidade energética e económica do armazenamento de energia térmica em sistemas de AVAC e a sua importância quando integrado com sistemas de energia renovável. No desenvolvimento do trabalho recorreu-se às ferramentas de simulação DesignBuilder e EnergyPlus. Para estudar o problema considerou-se uma fração autónoma de um edifício com vários andares, estando este localizado na cidade do Porto. Como componente de armazenamento de energia térmica foi optado pela utilização de um banco de gelo, pois é uma tecnologia bastante desenvolvida e de fácil aplicação nas ferramentas de simulação. Numa primeira análise foi verificado como um banco de gelo permitia deslocar, para períodos noturnos, as cargas elétricas associados às necessidades de arrefecimento, onde o preço eletricidade é muito menor, permitindo também diminuir as necessidades de pico exigidas à rede durante o período diurno. Numa segunda fase foram introduzidos sistemas de energia renovável e integrados com o banco de gelo. Foi analisado uma estratégia de autoconsumo, onde o excedente de produção poderia ser injetado na rede ou utilizado no chiller para carregar o banco de gelo. Constatou-se que a integração destas duas componentes permitia diminuir a energia comprada e vendida à rede, podendo o utilizador retirar um proveito económico considerável desta implementação, e também tornar o sistema elétrico mais equilibrado, permitindo funcionar de uma forma eficiente e homogénea.