Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10451/20657
Título: Validação do método horário simplificado - 5R1C com base em medições e simulações realizadas no software EnergyPlus
Autor: Santos, Carolina Alexandra Porém dos
Orientador: Graça, Guilherme Carrilho da
Panão, Marta João Nunes Oliveira
Palavras-chave: Método horário simplificado - 5R1C
Célula de teste com fachada de dupla pele
Validação
Teses de mestrado - 2015
Data de Defesa: 2015
Resumo: Os edifícios apresentam-se como um dos setores que mais contribui para o consumo de energia. Todavia, existe ainda um vasto potencial para a adoção de medidas e implementação de soluções energéticas mais eficientes, levando à diminuição de consumos por parte deste setor. Visando atingir estas poupanças, são realizados estudos de previsão do comportamento térmico de edifícios. Estes estudos analisam as necessidades energéticas de um determinado edifício face a diferentes soluções construtivas e energéticas, conduzindo à opção que assume um menor dispêndio de energia. A validação de um modelo permite determinar a precisão dos seus resultados, face a uma determinada tipologia de edifício e às condições em que este se encontra, transmitindo ao utilizador confiança nos mesmos, se estes estiverem de acordo com a realidade. O presente trabalho visa a validação do modelo horário simplificado – 5R1C, modelo que consiste numa simulação horária, assumindo o princípio da analogia de um edifício com um circuito térmico-elétrico constituído por cinco resistências e uma capacitância à transferência de calor. Para efeitos de estudo, recorreu-se a uma célula de teste com FDP, localizada no campus do LNEC, em Lisboa. O método horário foi implementado, tendo-se efectuado simulações térmicas, com e sem dispositivos de sombreamento activos, para cada zona térmica da célula. Posteriormente, os resultados obtidos foram comparados com os valores de referência, medidos localmente, e com os valores provenientes de simulações em Energy Plus. Os resultados obtidos através do modelo horário apresentam erros associados que, em termos médios, tomam os valores de 1.1ºC e 1.9ºC para o erros médio e máximo diário, respetivamente. De seguida, a precisão do modelo horário foi analisada, tendo como referência e base de suporte estudos de simulação térmica anteriormente validados, tendo-se verificado a conformidade de indicadores (erro médio e erro máximo diário). Concluiu-se, assim, que para tipologias de edifícios pouco complexas a nível construtivo e cujos objetivos de estudo não sejam extremamente rigoroso o modelo horário demonstrou ter aptidão para prever o comportamento térmico de um edifício com FDP. O método horário simplificado – 5R1C considerou-se, deste modo, validado para a análise do comportamento térmico de edifícios com FDP, em situações nas quais seja admissível o recurso a metodologias simplificadas para previsão de consumos.
The buildings are one of the sectors that most contributes to the consumption of energy. However, there is still a vast potential for the adoption of measures and implementation of energy solutions more efficient, leading to a reduction of consumption by this sector. To achieve these savings, are studies for the prediction of thermal behavior of buildings. These studies analyze the energy needs of a given building face to different constructive and energy solutions, leading to the option that assumes a lower consumption of energy. The validation of a model used to determine the accuracy of their results, for a given type of building and the conditions under which this is, transmitting the user confidence in them, if they are in accordance with the reality. The present work aims at the validation of the simple hourly method - 5R1C, model that consists of an hourly simulation, assuming the principle of the analogy of a building with a circuit thermal-electric composed of five resistances and a capacitance to heat transfer. For the purposes of this study, we have used a test cell with a DSF, located on the campus of the LNEC, in Lisbon. The hourly method was implemented, having carried out thermal simulations, with and without shading devices, for each thermal zone of the cell. Later, the results obtained were compared with the reference values, locally measured, and with the values from simulations in Energy Plus. The results obtained through the hourly method feature associated errors that, on average, take the values of 1.1 ºC and 1.9 ºC for the average error and error in daily maximum, respectively. Then, the accuracy of the hourly method was analyzed, taking as a reference and support base studies of thermal simulation previously validated, having verified the compliance indicators (average error and average error in daily maximum). It was therefore concluded that, for types of buildings little complex constructive level and whose goals of study are not extremely strict hourly method has demonstrated ability to predict the thermal performance of a building with a DSF. The simple hourly method – 5R1C considered, thus, validated for the analysis of the thermal behavior of buildings with DSF, in situations in which it is permissible to simplified methodologies for forecasting of consumption.
Descrição: Tese de mestrado integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2015
URI: http://hdl.handle.net/10451/20657
Designação: Mestrado Integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente
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