Edifícios de balanço energético nulo (ZEBs) em comunidades isoladas

Abstract

Esta dissertação tem como principal objetivo analisar a implementação de ZEB em comunidades isoladas, mais concretamente em Cabo Verde. Este país é constituído por ilhas com constrangimentos adversos (geográficos, falta de recursos energéticos convencionais, etc) e com grandes potencialidades de aproveitamento de energias renováveis. De uma forma geral, um edifício de balanço energético nulo é definido por ter um desempenho energético muito elevado, onde as necessidades energéticas deverão ser supridas por energia provenientes de fontes renováveis. No desenvolvimento do trabalho foram utilizadas ferramentas de simulação dinâmica (DesignBuilder) e de dimensionamento de sistemas energéticos (HOMER e RETScreen). Considerou-se, os edifícios tradicionais da zona urbana e rural de Cabo Verde, sobre os quais foram efetuadas simulações dinâmicas, utilizando para o efeito os dados climáticos de Dakar, uma vez que o clima deste país é aproximado àquele que se faz sentir no arquipélago de Cabo Verde. A utilização destes dados justifica-se devido à inexistência de dados climáticos relativos a Cabo Verde na base dados do DesignBuilder. Para o dimensionamento do sistema de produção de energia renovável foram utilizados dados da ilha do Santiago.

Para este estudo, aplicou-se medidas de eficiência para a redução do consumo energético nos edifícios típicos. Dimensionou-se sistemas de energias renováveis (PV, solar térmico e eólico) tanto para os edifícios típicos como para os com medidas de eficiência, de forma a permitir uma comparação do custo-benefício antes e após as intervenções. Em Termos conclusivos, a arquitetura tradicional tem bom comportamento térmico, o que garante um bom nível de conforto. A aposta em medidas de eficiência energética, acompanhadas das devidas politicas de incentivo a utilização de energias renováveis, serão um dos caminhos a seguir para a implementação do ZEB e que também poderão ajudar na resolução dos problemas energéticos do país.

The main objective of this thesis is to analyze the implementation of the ZEB (Zero Energy Buildings) in isolated communities, particularly in Cape Verde. This country consists in a set of islands with some adverse constraints (geographical and lack of conventional energetic resources) and with a huge potential for using renewable energies. In general, a ZEB is defined as having a high energy performance, where its energetic needs should be suppressed by energy provided by renewable sources. During the development of this work, some dynamic simulation tools were used (DesignBuilder) as well as software for dimensioning energetic systems (HOMER and RETScreen). The considered buildings were the traditional Cape Verde buildings, both rural and urban. The climatic data from Dakar was used. This approach was due to the lack of such information respecting Cape Verde (taking advantage of the fact that Dakar has a similar climate to the one of Cape Verde), and because only data about Dakar was available on the DesignBuilder data. For the solar energy production system dimensioning, data from the Santiago Island was used. During this study, efficiency measures were taken to reduce the energy consumption in the typical buildings. Renewable energy systems were used (PV, thermic solar and Eolic), both for the typical buildings and for those already under a program of efficiency measures, to allow the comparison cost/benefit before and after the intervention. It is also concluded that the traditional architecture shows a good thermal behavior, which guarantees a good level of comfort. The use of new measures to achieve energy efficiency, along with adequate renewable energy policies, are needed to achieve the implementation of the ZEB's, which will help to solve the energetic problems felt in the country.