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Título: Aplicação do método Monte Carlo na estimativa das necessidades nominais de energia útil para aquecimento e arrefecimento de um parque residencial
Autor: Carmo, João Pedro Coelho do
Orientador: Panão, Marta João Nunes Oliveira
Palavras-chave: Consumo energético
Edifício habitacional
Método Monte Carlo
REH
Simulação energética
Teses de mestrado - 2014
Data de Defesa: 2014
Resumo: O atual contexto do consumo energético associado aos edifícios do parque residencial, cujo valor médio contribui substancialmente para o aumento do consumo energético nacional, com 17% do valor total da energia primária consumida, torna imperativo o uso racional e eficiente da energia neste âmbito. Para este setor foi recentemente aprovado e publicado o Regulamento do Desempenho Energético dos Edifícios de Habitação (REH), o qual preconiza uma metodologia que permite determinar valores nominais de energia útil para aquecimento e arrefecimento de habitações. De modo a regular adequadamente estas necessidades energéticas é necessário tipificá-las dentro de determinados parâmetros e através de ferramentas apropriadas. Para tal efeito, é proposta na presente dissertação a utilização do método de Monte Carlo para determinar os parâmetros estatísticos necessários para caracterizar as necessidades de energia de um conjunto de habitações. Nesse sentido, foi realizada uma simulação Monte Carlo cujo output consiste numa distribuição probabilística das necessidades nominais de energia útil para aquecimento e arrefecimento e o input em várias distribuições normais de parâmetros característicos do clima e parque edificado de Portugal. No entanto, introduzir o input tal como o explicado pelo regulamento é pouco prático, complexo e com muitos parâmetros que necessitam de ser simplificados. Desta maneira, para usar esta metodologia de modo prático foram aplicadas na simulação simplificações e novas condições. Os valores médios das necessidades nominais de energia útil para aquecimento e arrefecimento obtidas pela simulação são relativamente precisos face aos valores verificados em casos reais, sendo que no caso da estação de arrefecimento existe uma diferença que é considerada aceitável, mas na estação de aquecimento os resultados são bastante precisos. Dito isto, é credível que a metodologia proposta na presente dissertação se revele aceitável e viável, já que torna o processo de tipificação de consumos mais sustentável e, até certo ponto, não desvirtua os resultados pretendidos. Fica então a necessidade de otimizar o algoritmo para que esta imprecisão seja mitigada.
The energy consumption’s current context associated with residential buildings, which average value contributes substantially for the increase of the national energy consumption, comprising about 17% of its total value, makes the rational and efficient use of energy imperative. For this sector it was recently sanctioned and published the Energy Performance of the Residential Buildings’ Regulation (REH), which establishes a methodology that allows determining the nominal values of the useful energy used for heating and cooling in housing. In order to appropriately regulate this energy needs it is necessary to typify them accordingly to certain parameters and suitable tools. For that, it’s proposed in this dissertation the use of the Monte Carlo method in order to determine the average value of the mentioned needs. In this sense, a Monte Carlo simulation was made which output is comprised by a probabilistic distribution of the useful energy’s nominal needs for heating and cooling and the input by several normal distributions related to characteristic parameters of the Portuguese climate and housing. However, applying the input such as explained by the regulation is unorthodox, complex and needs several parameters to be differentiated. In that regard, to make its usage more practical, simplifications and conditions were applied to the simulation. The average values of the useful energy’s nominal needs obtained by the simulation reveal some precision, since in the heating its value is practically equal to that of real cases, however, its value in the cooling season shows some difference towards real cases, albeit acceptable. That said, it’s credible that the proposed method in this dissertation would be considered acceptable and viable, given that the process of typifying the consumption become sustainable and doesn’t even misrepresent the wanted results, to a certain degreed. It is hereby noted the need to optimize the algorithm so that this imprecisions may be mitigated.
Descrição: Tese de mestrado integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2014
URI: http://hdl.handle.net/10451/11764
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