Campo térmico e consumo de energia elétrica residencial na cidade de São Carlos-SP

One of the main changes observed in cities today are the changes of the urban climate in relation to its surrounding areas. Differences in thermal field of a city may interfere in the residential energy consumption, being its study relevant, once the energy is precondition so that essential facilities and benefits of modern life can be enjoyed. From this, this work has as objective establishment of relationships between the thermal field and residential energy consumption in the city of São Carlos-SP, for different scales of approach and based on some parameters of urban morphology. In the methodology three variables were worked: the urban morphology, the climate and energy consumption. In the specific case of variable the climate, this was studied in two scales: the scale micro-scale and mesoscale. Methodological work steps were: inventory, bibliographic review, selection of control points, climate study on micro-scale (composed by substeps: climatic data processing, calculation of sky view factor, calculation of occupancy rate and index of exploitation and calculation of the vegetation index), study of climate on meso-scale (composed by substeps: estimation of radiometric temperature, calculation of the vegetation index and multicriterium analysis), study of energy consumption and finally data analysis. The results confirmed that the morphological influence on thermal field in micro-scale and meso-scale. In the microscale the exploiting index, sky view factor and average height indicated behaviors as described in the bibliography for the average, maximum and minimum temperature data, while the occupancy rate has the behavior described in the bibliography for amplitude. In meso-scale vegetation was evaluated as a factor of biggest influence on the climate. The residential energy consumption presented coherent distribution with changes in thermal field; however, this changes shall also be related to social classes of regions, since these have varying patterns of use. Regarding geoprocessing techniques used in the methodology, it was observed that the algorithms, kriging and multicriterium analysis were useful in the research, however the vegetation index, despite being simple execution, did not provided for micro-scale the desirable results.Financiadora de Estudos e ProjetosUma das principais modificações observadas nas cidades na atualidade são as alterações das condições climáticas em relação às áreas circunvizinhas, resultando em um clima diferenciado nas áreas urbanas. As diferenças no campo térmico de um município interferem no consumo de energia elétrica residencial, sendo seu estudo relevante, uma vez que, a energia elétrica é condição indispensável para que as comodidades e benefícios essenciais da vida moderna possam ser desfrutados. A partir disto, este trabalho teve como objetivo estabelecer relações entre o campo térmico e consumo de energia elétrica residencial na cidade de São Carlos-SP, para diferentes escalas de abordagem e em função de alguns parâmetros da morfologia urbana. Na metodologia foram trabalhadas três variáveis de estudo: a morfologia urbana, o clima e o consumo energético. No caso específico da variável clima, esta foi estudada em duas escalas: a micro-escala e a mesoescala. As etapas metodológicas do trabalho foram: inventário, revisão bibliográfica, seleção de pontos de controle, estudo do clima na micro-escala (composta pelas sub-etapas: processamento de dados climáticos, cálculo de fator de visão do céu, cálculo de taxa de ocupação e índice de aproveitamento e cálculo de índice de vegetação), estudo do clima na meso-escala (composta pelas sub-etapas: estimativa da temperatura radiométrica, cálculo do índice de vegetação e análise multicritério), estudo do consumo energético e por fim análise dos dados. Os resultados obtidos confirmaram que os parâmetros morfológicos influenciam no campo térmico em micro-escala e meso-escala. Na micro-escala o índice de aproveitamento, fator de visão do céu e altura média indicaram comportamentos como descrito na bibliografia em relação a médias, máximas e mínimas, enquanto a taxa de ocupação apresentou o comportamento indicado na bibliografia perante a amplitude. Na meso-escala a vegetação apresentou-se como fator de maior influência no clima. O consumo de energia elétrica residencial apresentou uma distribuição coerente com as variações do campo térmico, entretanto, esta variação deve ser relacionada também às classes sociais das regiões, já que estas possuem padrões de consumo variados. Quanto às técnicas de geoprocessamento utilizadas na metodologia, foi observado que os algoritmos de krigagem e análise multicritério foram úteis na investigação, já o índice de vegetação, apesar de ser de simples execução, não apresentou para micro-escala os resultados desejados