Green Campus - Apresentação Instituto Superior Técnico
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Apresentação de divulgação do Green Campus no Instituto Superior Técnico no dia 20 de Outubro de 2011, pelo Prof. Toste de Azevedo.

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Green Campus - Apresentação Instituto Superior Técnico Green Campus - Apresentação Instituto Superior Técnico Presentation Transcript

  • Desafio de Eficiência Energética no Ensino SuperiorAplicação ao campus da Alameda ISTTrês tipos de edifícios construídos em diferentes épocas: Originais: e.g. Pavilhão central ou de especialidades Pavilhões de civil e matemática Torres norte e sul (Tagus Park – Edifício mais recente que Alameda) Em termos de utilização divisão em: Laboratórios e investigação (Torre Sul) Espaço de aulas e de estudo (Pav. Civil) Espaço para serviços (Central)
  • Aproximações ao problema• Medidas comportamentais Requerem a posterior execução pelos utilizadores do edifício. Mais difíceis de implementar num edifício público do que num privado (casa) em que existe a correlação utilizador-pagador. No IST aplica-se apenas aos telefones. Sistema de multas em casa.• Medidas passivas (ou nem tanto) Em geral são de maior dificuldade de quantificação do que activas Implicam investimento inicial e controlo das poupanças geradas.• Medidas activas para redução do consumo Mais simples de quantificar e implementar por isso fazem parte do plano de investimentos do IST na manutenção de instalações. Substituição de tecnologias é uma possibilidade pouco estudada.
  • Medidas comportamentais– Formação de todo o pessoal (de limpeza, seguranças, todos)– Campanhas (de choque) para sensibilização.– Disponibilização de informação aos utilizadores de consumos de energia e identificação de valores específicos. Algumas dificuldades de implementação devido à necessidade de introduzir monitorização que apresenta custos.– Disponibilização de serviços de emergência de reparação de desperdícios. Melhor integração dos utilizadores com os organismos de gestão de edifícios e serviços de manutenção.– Introdução de principio utilizador-pagador: Difícil devido à heterogeneidade de utilizações dos edifícios. Autoridade.
  • Medidas passivas (ou quase)– Aplicação de películas sobre envidraçados ou instalação de sombreamentos em edifícios interfere com impacto visual– Utilização de ventilação natural (ou mecânica) para arrefecimento de espaços (free cooling).– Uso de água para arrefecimento evaporativo (e.g. coberturas)– Instalação de detectores de presença para controle de iluminação– Instalação de painéis solares para aquecimento de água quente sanitária (pouca importância) ou de água da piscina (aquecimento a gás natural pago pela AEIST que é o único consumo no campus da Alameda que não é pago por IST)
  • Medidas activas– Alteração de equipamentos de central térmica por equivalentes com mais eficiência (Acção continuada do gabinete de manutenção)– Substituição de unidades individuais de climatização por sistemas centralizados permitindo maior controle.– Alteração de iluminação e de equipamentos– Implementação de sistemas de energias renováveis para produção de energia eléctrica. Eventual criação de rede eléctrica de corrente contínua para iluminação/?– Introdução de outras tecnologias no campus (e.g. cogeração; UPAR de absorção, projectos demonstração)
  • Descrição do Edifício – Torre Sul
  • Caracterização da envolvente
  • Perfis Reais de Utilização Ocupação Período de Utilização Iluminação P(W) Período de utilização 8 pessoas 8h/dia 44 58 10h/dia Período de Período deEquipamentos P( W) utilização Equipamentos P( W) utilização 1 computador 200 24h/dia 1 Cromatógrafo 300 12h/diaBanho Termoestático 2600 1h/dia 3 Computadores 200 12h/dia Forno 900º 2200 10h/dia 1 Forno 2000 12h/dia 5 Computadores 200 24h/dia 1 Banho Termoestático 2600 12h/dia Bet 700 24h/dia 1 Bomba de Vácuo 1500 12h/dia Espectrofetómetro 500 10h/dia 1 Cromatógrafo 300 8h/dia 1 Computador 200 10h/dia Forno 1000 8h/dia Forno 900º 2200 10h/dia 2 Bomba de Vácuo 1500 1h/dia Forno 500º 1800 10h/dia 1 Centrífuga 480 1h/dia Forno 600º 1500 10h/dia 3 Placas de aquecimento 1600 4h/dia 1 computador 200 24h/dia Estufa 300 24h/dia 1 Cromatógrafo 300 12h/dia Forno 125º 500 6h/dia Forno 400º 1000 12h/dia 4 Computadores 200 8h/dia 1 computador 200 12h/dia Estufa 900º 2200 24h/dia 1 Caudalímetro 100 12h/dia 2 Placas de aquecimento 1600 5h/dia 2 Estufas 80º 300 24h/dia 1 Termo balança 1500 12h/dia
  • Resultados Obtidos•Nos meses de Março e Abril verificam-se maiores discrepâncias em termos de consumo eléctricoque elevam o valor do erro obtido.• Nos restantes meses considera-se que os valores obtidos reflectem de forma satisfatória arealidade.• Agosto, o mês de menor ocupação dos espaços da torre, não apresenta o valor mais baixo denecessidades energéticas.• Os menores consumos eléctricos observam-se de Dezembro a Fevereiro, o que pode serinfluenciado pela menor utilização da UPAR.
  • Resultados Obtidos 900 800 Consumo anual de Energia (kWh * 10^3) 700 600 500 400 300 200 100 0 Aquecimento Arrefecimento Ventilação Equipamentos Iluminação• Conclui-se que os equipamentos são os responsáveis pelo maior consumoenergético no edifício. Isto deve-se ao elevado númerode laboratórios e consequentes equipamentos pertencentes á Torre Sul.• O consumo energético para arrefecimento representa a segunda maiorcontribuição, enquanto o aquecimento, embora não desprezável ,apresente um valor baixo.• Estes valores espelham a importância que a área de envidraçado tem nocomportamento térmico do edifício resultado de um elevadoganho solar.• A ventilação e iluminação também têm um peso significativo no consumo anual deenergia da torre.
  • Resultados Obtidos• Verifica-se uma correlação entre o consumo de gás natural na caldeira e nocampus.• Verifica-se que existem necessidades de arrefecimento durante todo o ano.• O mês de Agosto, embora com uma taxa de ocupação bastante inferior,apresenta um valor elevado para a carga térmica de arrefecimento.• O mês de Janeiro apresenta o valor mais elevado para a carga térmica deaquecimento, contrariamente ao mês de Novembro. Estes valores entram emconcordância com o consumo global no campus.
  • Plano de Eficiência Energética • Alteração da Iluminação por LED’s nas zonas de circulação comum. • Colocação de películas de protecção solar interior e exteriores. Electricidade €/kW.mêsPotência horas de ponta 8.351 Potência contratada 1.366 €/kWh Gás €/kWh Taxa de En. activa vazio 0.0414 Natural VAL Período Actualização En. activa ponta 0.1019 0.046 En. activa cheia 0.061 10 7% Anos
  • Plano de Eficiência Energética Iluminação Lâmpadas Utilização de 900000 800000 Consum o eléctrico (kWh) fluorescentes LEDS 700000 Total (W) Total (W) 600000PISO -2 2824 1324 500000 Simulação RealPISO -1 1976 956 400000 Alteração IluminaçãoPISO 0 2456 1076 300000PISO 1 1326 579 200000 100000PISO 4 1854 883 0PISO 5 1628 806PISO 6 1910 935 o ão o o s çã to t t en en aç en a im m il inPISO 7 2020 970 m nt ci m c pa Ve fe ue I lu re ui AqPISO 8 1998 963 Ar EqPISO 9 1788 870PISO 10 1824 888PISO 11 2226 1029 •O VAL ao longo do tempo mostra que se trata de um Ano 0 VAL -44786.4 projecto economicamente inviável. 1 -39068.5 2 -33724.6 3 -28730.3 • A TIR do projecto é de 6.1% para uma recuperação 4 -24062.8 5 -19700.6 do investimento a 10 anos. 6 -15623.8 7 -11813.6 8 -8252.8 9 -4924.91 10 -1814.72
  • Plano de Eficiência Energética Película Exterior de Protecção Solar Fumada 900000 250000 800000Consum o eléctrico (kWh) 700000 200000 Consumo Eléctrico (kWh) 600000 500000 Simulação Real 150000 400000 Películas fumadas Simulação 300000 Colocação de películas fumadas 100000 200000 100000 50000 0 o o to to s çã to çã 0 en en en a i la im m in m nt 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ci m c pa Ve fe ue I lu re ui Aq Ar Eq Mês Ano VAL • Verifica-se que o tempo de retorno do projecto é 0 -35000 1 -24882.1 inferior a 4 anos. 2 -15426 3 -6588.6 4 + 1670.6 • A TIR do projecto é de 28%. 5 + 9389.5 6 + 16603.5 7 + 23345.5 •Com superfície espelhada o retorno era em 5 ano 8 9 + 29646.5 + 35535.2 e TIR de 26% e com interior não valia a pena. 10 + 41038.7