Simulação e análise custo-benefício de sistemas energéticos para uma habitação unifamiliar em clima português, com foco em sistemas geotérmicos

Tese de mestrado, Engenharia da Energia e do Ambiente, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2010In order to minimize the high energetic consumption it has grown, in the last years, the implementation of acclimatization systems in residential buildings, in order to improve the thermal comfort conditions without high energetic needs. With the growing demand for different kind of acclimatization systems that follows up this work, which as for basis the evaluation of their potential, giving emphasis to geothermal systems of low enthalpy, which have low application in Portugal. This study as for basis an household located in Azóia, district of Sintra, which possesses an acclimatization system for radiant floor, a water – air heat pump an solar collectors directed to water heating. This work was made based on a simulation model, in EnergyPlus, for the analysis of thermal behavior and to be compared with a simplified method of RCCTE. In the next step a comparison with different kinds of acclimatization systems was made, mainly with a natural gas boiler and a geothermal heat pump, this last one was simulated in the PILESIM2 program. These systems were studied for different climates in Continental Portugal, so that their potential was know and an economic analysis was made for comparison.Para minimizar os elevados consumos energéticos nos edifícios, cresceu, nos últimos anos, a implementação de sistemas de climatização, em edifícios residenciais, de modo a melhorar as condições de conforto térmico sem elevadas necessidades de energia. É com a crescente procura de diferentes sistemas de climatização, que surge este trabalho, que tem por base a avaliação do potencial dos mesmos, dando ênfase a sistemas geotérmicos de baixa entalpia, com pouca aplicação em Portugal. O objecto de estudo foi uma habitação situada em Azóia, concelho de Sintra, que possui um sistema de climatização por piso radiante, com uma bomba de calor água - ar e colectores solares para aquecimento de águas quentes sanitárias. Para o pretendido neste trabalho, foi implementado um modelo de simulação, em EnergyPlus, para a análise do comportamento térmico e comparação com o método simplificado de RCCTE. Seguindo-se uma comparação de diferentes sistemas de climatização, nomeadamente caldeira a gás natural e bomba de calor geotérmica, sendo esta simulada no programa PILESIM2. Os sistemas foram estudados em diferentes climas de Portugal Continental, para conhecimento das suas potencialidades e comparados através de uma análise económica