Impacto de elevada cobertura de painéis solares no microclima urbano

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ferreira, Ricardo Miguel Baptista
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10451/45413
Resumo: Tese de mestrado integrado, Engenharia da Energia e do Ambiente, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2020
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spelling Impacto de elevada cobertura de painéis solares no microclima urbanoIlha Urbana de calorBIPVENVI-metcanyon urbanoPainéis solares fotovoltaicosTeses de mestrado - 2020Departamento de Engenharia Geográfica, Geofísica e EnergiaTese de mestrado integrado, Engenharia da Energia e do Ambiente, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2020O impacto de fatores antropogénicos nos microclimas urbanos tem resultado num aumento da temperatura das cidades em relação à periferia, criando lhas Urbanas de Calor. Com o desenvolvimento da urbanização, este aumento será cada vez mais notável. No entanto, é possível que existam formas de se conseguir mitigar este efeito, e simultaneamente produzir energia de forma mais sustentável. As cidades, devido ao nível elevado de edificações, apresentam um grande potencial para a instalação de painéis solares fotovoltaicos nas fachadas e telhados dos edifícios. Uma vez que os painéis fotovoltaicos convertem parte da radiação solar em eletricidade, haverá uma menor quantidade de energia no sistema edifícios-ambiente, podendo contribuir para a redução da temperatura ambiente da camada limite atmosférica urbana. Neste estudo foi avaliado o impacto de uma grande quantidade de painéis solares fotovoltaicos instalados nas fachadas e/ou telhados dos edifícios no microclima urbano, especificamente num canyon urbano, onde se registam maiores temperaturas em relação à periferia. Para tal, foi utilizado o software ENVI-met, um sistema de modelação de microclima holístico tridimensional com alta resolução. Foram simulados quatro cenários com diferentes níveis de integração de painéis solares fotovoltaicos nos edifícios: sem painéis solares, com painéis apenas nos telhados, com painéis apenas nas fachadas, e com painéis nos telhados e nas fachadas. Estas simulações foram realizadas para uma rua de Lisboa, num dia típico de verão, e os valores de temperaturas estudados foram medidos a uma altura de 2 metros. Após terem sido realizadas as simulações, os resultados indicam que o efeito dos painéis fotovoltaicos na temperatura ambiente varia de cenário para cenário, embora nenhum deles resulte numa diferença significativa. O cenário com painéis apenas nos telhados resulta num efeito nulo, ou com um aumento insignificante da temperatura durante todo o dia, enquanto que os cenários com painéis apenas nas fachadas, e com painéis nas fachadas e nos telhados apresentam uma ligeira diminuição da temperatura durante o período diurno, e um aumento no período noturno. No entanto, os valores obtidos indicam que a instalação de painéis nos edifícios não pode ser considerada uma medida de mitigação da Ilha Urbana de Calor, mas também não será um fator de aumento deste efeito.The impact of anthropogenic factors on the urban microclimate has resulted in an increase oftemperature in the cities, when compared to the periphery. This results in the creation of Urban HeatIslands (UHIs), and with the development of urbanization, this increase will be even higher. However,there may be ways to mitigate this effect, and at the same time produce energy in a more sustainableway.Due to the high level of building infrastructures in cities, there is a great potential for the integration ofphotovoltaic panels on the buildings’ façades and roofs. Since photovoltaic panels convert part of thesolar radiation into electricity, there will be less energy in the buildings-environment system, which cancontribute to the reduction of the temperature. This study evaluates the impact of a large number of solarphotovoltaic panels installed on building facades and/or roofs on the urban microclimate, moreparticularly in the urban canyon, where higher temperatures are registered in relation to the periphery.For this matter, it was used the ENVI-met software, which is a three-dimensional holistic microclimate modeling system with high resolution. Four scenarios with different levels of PV integration in buildings were simulated: no PV, with PV only on the roofs, with PV only on the façades, and with PV on the roofs and façades, in a day that represented the behavior of a typical summer day in Lisbon, and the studied temperature values were measured at a height of 2 meters. After the simulations, the results indicate that the effect of PV on temperature varies from scenario to scenario, although none of them results in a significant difference. The scenario with PV only on roofs results in a null effect, or with an insignificant increase in temperature during the day, while the scenarios with PV only on façades and with PV on facades and roofs shows a slight decrease in temperature during the day time, and an increase in the night time. However, the values obtained indicate that the installation of PV in buildings cannot be considered a mitigation measure of the UHI, but it will not be a factor of increase of this effect either.Brito, Miguel CentenoRepositório da Universidade de LisboaFerreira, Ricardo Miguel Baptista2020-12-16T18:29:11Z202020202020-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/45413TID:202605515porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-08T16:47:16Zoai:repositorio.ul.pt:10451/45413Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:57:51.460164Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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