Análise de viabilidade de um edifício comercial atingir o balanço energético nulo, a partir de diferentes níveis de eficiência energética, no extremo sul do Brasil

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Schmalfuss, Ludimila Mallmann
• Orientador(a): Salamoni, Isabel Tourinho
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pelotas
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo
• Departamento: Faculdade de Arquitetura e Urbanismo
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Eficiência energética; Balanço energético nulo; BIPV; Simulação computacional; Viabilidade econômica; Energy efficiency; Zero energy balance; Computer simulation; Economic viability
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS SOCIAIS APLICADAS::ARQUITETURA E URBANISMO
• Link de acesso: http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/7993

Apesar de diversificada, a matriz energética brasileira possui como principal fonte a hidráulica. Embora seja uma fonte renovável de energia, possui impactos socioambientais, alto custo de transmissão e, por se localizar longe dos centros urbanos, apresenta fragilidade. Considerando que o país possui extensa área territorial com diversificação climática, há potencial para exploração de outras FRE de geração distribuída, entre as quais destaca-se a energia solar, pelas tecnologias fotovoltaicas (FV). Por serem de fácil integração aos edifícios, estes responsáveis por elevado consumo energético, tal combinação é relevante para o futuro sustentável. Nesse contexto, a integração de tecnologias FV em edifícios comerciais mostra-se adequada, já que a predominância da ocupação e o maior consumo de energia ocorrem durante o dia, junto da produção de energia pelos módulos FV. Assim, o objetivo deste trabalho consiste em analisar a viabilidade econômica de um edifício horizontal de escritórios, no extremo sul do Brasil, atingir o balanço energético nulo a partir de diferentes níveis de eficiência energética. A metodologia contou com a simulação computacional, através do software EnergyPlus, e o cálculo de geração de energia FV, com o auxílio do programa Radiasol. Na análise de viabilidade econômica, foram utilizados os métodos de cálculo do Valor Presente Líquido e da Taxa Interna de Retorno, avaliando-se o investimento necessário para cada implantação de sistemas fotovoltaicos (SFV) propostos e os custos evitados com a economia de energia gerada. Os resultados indicaram que o objeto de estudo possui uma classificação “A” em eficiência energética, segundo a INI-C, possibilitando, assim, a identificação dos casos de referência iguais a B, C e D. Os casos A, B e C atingiram o balanço nulo através das tecnologias FV aplicadas na cobertura e em partes opacas das fachadas, enquanto o caso D não conseguiu compensar seu consumo anual através dos SFV, uma vez que não houve área suficiente para aplicação de módulos FV. Os resultados apontaram que quanto maior o nível de eficiência, mais rápido foi alcançado o balanço nulo e o retorno do investimento inicial da implantação dos SFV, observando-se uma variação de até 58,94% sobre o valor mínimo a ser investido. Pelo método TIR, verificou-se que mesmo em cenários menos favoráveis para investimento em SFV, foi obtido valor de 20,22% ao final do período de 25 anos (vida útil dos módulos), valor consideravelmente superior quando comparado à maior taxa de atratividade definida neste estudo (13,20%/ano), percentual de rentabilidade para investimentos bancários de baixo risco. Quanto ao método VPL, o tempo de retorno do investimento para o caso de maior eficiência energética foi de cinco anos e cinco meses, enquanto o de menor eficiência levou até 10 anos e oito meses, correspondente ao aumento de 96,92% entre os extremos. Assim, este estudo demonstrou a importância da relação da eficiência energética com a geração própria de energia para a obtenção de edificações com balanço nulo de energia.