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Título: Optimização de um sistema de arrefecimento solar térmico para um edifício de serviços no sul da Europa
Autor: Figueiredo, Rui Miguel Metelo de
Orientador: Graça, Guilherme Carrilho da
Palavras-chave: Arrefecimento solar
Armazenamento térmico
Absorção
EnergyPlus
Teses de mestrado - 2013
Data de Defesa: 2013
Resumo: The building of BRISA Operation Control Center combines high indoor climate control performance standards with low environmental impact. The building skin has solar thermal energy collecting surfaces installed in the façade, taking advantage of the local climate’s high solar availability. These surfaces perform several tasks: thermal energy collection for the cooling and heating system, shading of the building external skin and improvement of the thermal and acoustic insulation. As expected for a building with high internal loads in a mild climate, cooling is the main requirement. This building has a single cycle absorption cooling system to use the cooling potential of the solar collecting surfaces. This work presents the main aspects of the design process and resultant indoor climate control system, including software simulation results and details of the most innovative parts of the building ventilation and energy exchange systems. The main road traffic control room, and a set of connected offices, uses displacement ventilation in a raised floor configuration with inflow in the room perimeter. The building and climate control system design relied on software thermal simulation (EnergyPlus, including a developed displacement ventilation model). This simulation proved essential in devising the control strategy for the energy production system. The predicted solar fraction for the solar power air conditioning of this building was higher than 60%, being the remaining from backup system (chiller/heat pump).
O edifício do Centro de Controlo Operacional da BRISA procura conjugar uma elevada performance nas condições térmicas interiores com um reduzido impacto ambiental. Este edifício apresenta as fachadas exteriores cobertas por colectores solares térmicos, aproveitando assim os níveis significativos de energia solar disponíveis do local. Estes colectores podem cumprir assim várias funções: alimentação do sistema de aquecimento e arrefecimento, sombreamento da fachada e reforço do isolamento térmico e acústico. O edifício utiliza ainda um sistema de arrefecimento por ciclo de absorção (de efeito simples) visto que as suas maiores necessidades térmicas são de arrefecimento. O presente trabalho apresenta os principais aspectos do projecto de execução do edifício e do sistema de climatização associado, incluindo os resultados obtidos (a partir de softwares de simulação) dos sistemas inovadores de ventilação e de permuta de energia. A principal sala de controlo, assim como os gabinetes adjacentes, utilizam um sistema de ventilação por deslocamento vertical através de plenos de insuflação localizados num piso elevado. O sistema de climatização do edifício pode então ser previsto a partir de um software de simulação térmica (EnergyPlus, que inclui um modelo desenvolvido para a ventilação por deslocamento vertical). Esta simulação torna-se essencial na elaboração da estratégia de controlo para o sistema de produção de energia. A contribuição total de energia solar para o sistema de arrefecimento solar térmico deste edifício foi superior a 60%, sendo o restante a partir do sistema de apoio (chiller eléctrico).
Descrição: Tese de mestrado integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2013
URI: http://hdl.handle.net/10451/10679
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