Análise da eficiência e operação do sistema de ar-condicionado no consumo de energia elétrica de residencias multifamiliares

Abstract

O objetivo desta pesquisa é avaliar o impacto da eficiência e operação do sistema de ar-condicionado no consumo de energia elétrica do sistema de ar-condicionado de residências multifamiliares, foram realizadas medições para coletar os dados de consumo, eficiência e operação do sistema de ar-condicionado e a temperatura de bulbo seco do ambiente em 10 Unidades Habitacionais (UHs) em Florianópolis, SC. Também foram aplicados questionários para caracterizar o ocupante e a forma de operação do sistema de ar-condicionado, enquanto as planilhas de monitoramento de ocupação de ambientes serviram para avaliar o padrão de ocupação das UHs analisadas. As UHs analisadas foram modeladas de acordo com os requisitos da NBR15575-1:2021 ? Desempenho Térmico, para se obter os indicadores de desempenho térmico das UHs, enquanto o método da INI-R foi utilizado para estimar o consumo de energia elétrica de cada caso. Além dos casos Referência,NBR e Real,NBR, utilizados para determinar o nível de desempenho dos ambientes e UHs, simulados com os dados climáticos INMET de Florianópolis, também foram simulados os casos Real,NBR,CLIMA e Real,OBSERVADO, com os dados climáticos reais do período de medição , com a diferença de que o segundo teve a ocupação adaptada conforme medição. Observou-se que 65% das ativações do sistema de ar condicionado ocorreram quando o ocupante entrou no ambiente, evidenciando uma correlação entre a necessidade imediata de conforto térmico e o acionamento do sistema. A análise revelou que sistemas mais eficientes apresentaram menores consumos, com destaque para a Suíte da UH2, que, apesar de ter o maior tempo de uso (51,5h), não obteve o maior consumo devido à alta eficiência (6,68 W/W) e set-point de 24°C. A comparação dos indicadores de desempenho, estimativas de consumo de energia, eficiência, temperatura e operação do sistema de ar condicionado mostrou que a eficiência e o set-point causam o maior impacto no consumo do sistema de ar-condicionado.

Abstract: The objective of this research is to evaluate the impact of the efficiency and operation of the air conditioning system on the electricity consumption of air conditioning systems in multifamily residences. Measurements were taken to collect data on consumption, efficiency, and operation of the air conditioning system, as well as the dry bulb temperature of the environment in 10 Housing Units (HUs) in Florianópolis, SC. Questionnaires were also applied to characterize the occupant and the operation of the air conditioning system, while occupancy monitoring spreadsheets were used to assess the occupancy pattern of the analyzed HUs. The analyzed HUs were modeled according to the requirements of NBR15575-1:2021 ? Thermal Performance, to obtain the thermal performance indicators of the HUs, while the INI-R method was used to estimate the electricity consumption of each case. In addition to the Reference, NBR and Real, NBR cases, used to determine the performance level of the environments and HUs simulated with the INMET climate data of Florianópolis, the Real, NBR, CLIMA and Real, OBSERVED cases were also simulated, using the actual climate data from the measurement period. The difference was that the second case had the occupancy adapted based on the measurements. It was observed that 65% of the air conditioning system activations occurred when the occupant entered the environment, highlighting a correlation between the immediate need for thermal comfort and the system's activation. The analysis revealed that more efficient systems showed lower consumption, with particular emphasis on the Suite of HU2, which, despite having the longest usage time (51.5 hours), did not have the highest consumption due to its high efficiency (6.68 W/W) and a set-point of 24°C. The comparison of performance indicators, energy consumption estimates, efficiency, temperature, and air conditioning system operation showed that efficiency and the set-point have the greatest impact on air conditioning system consumption.