Otimização energética por meio de gestão e controle racional de ventiladores de teto em função de métricas de conforto térmico
Resumo
O século XXI apresenta desafios críticos para a sustentabilidade global, destacando a relação entre a crescente demanda por energia elétrica e seus impactos ambientais, especialmente no setor de construção civil, que é responsável por uma parte significativa das emissões de gases de efeito estufa. O uso intensivo de condicionadores de ar, que consome cerca de 20% da eletricidade global em edifícios, agrava esse cenário, levando à necessidade de adotar estratégias para reduzir o consumo de energia e melhorar o conforto térmico. No Brasil, onde o clima quente e úmido predomina, utilizar a velocidade do ar é uma estratégia eficaz para manter o conforto e reduzir o consumo de energia dos sistemas de refrigeração. Por conta disso, o objetivo dessa pesquisa é verificar, através da simulação computacional, a influência da utilização da velocidade do ar com o uso de ventiladores de teto na economia de energia em uma edificação automatizada. Para isso, foi utilizado o EnergyPlus para a modelagem de edificação de ensino e utilizado uma API Python, possibilitando uma automação eficiente no uso da edificação real. O intuito do algoritmo proposto é utilizarmos ao máximo as condições passivas do prédio, sempre considerando o conforto dos usuários. Ou seja, a prioridade de funcionamento do sistema é utilizar, primeiramente, a ventilação natural; em seguida, acionar os ventiladores em caso de desconforto por calor; e, por último, ativar o ar-condicionado em conjunto com os ventiladores, ajustando o setpoint necessário para garantir o conforto térmico. Essa estratégia automatizada permite uma redução de aproximadamente 60% no consumo de energia elétrica para condicionamento, mantendo o conforto dos usuários durante o verão em uma edificação NZEB localizada em clima subtropical.