Energy efficiency measures and integration of renewables for self-consumption in a public building

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores apresentada à Faculdade de Ciências e TecnologiaThe main goal of this dissertation is to suggest energy efficiency measures to be applied in a public building, considering the reduction of charges with the consumption of electricity, as well as the current panorama of climate change and the problem of reducing Gases with Effect of Greenhouse on the Planet.As a worker in the Municipality of Coimbra and being aware of the need to reduce public costs in general and in the Municipality in particular, I decided to propose to Professor Dr. Humberto Manuel Matos Jorge the use of a municipal building to carry out this dissertation.Through contacts with those responsible for the City Council, the building of the Municipal House of Culture was identified as a relevant building for this work.The study was carried out considering the applicable legislation for the purpose, which encourages the energy improvement of public services, buildings and equipment, namely the Energy Efficiency Program for Public Administration (ECO.AP), applicable to the State, but whose guidelines and good practices can be applied to Local Administration.On the other hand, the Intensive Energy Consumption Management System (SGCIE), with the objective of promoting energy efficiency and monitoring the energy consumption of Intensive Energy Consumer installations (CIE), which, not being the case of the Municipal House of Culture building, as it has an annual consumption of less than 500 tons of oil equivalent (tep), its standards can also be applied voluntarily, in order to comply with the new requirements in terms of the emission of greenhouse gases and promote rational use of energy.During the study, an energy audit was carried out, analyzing the energy supplier's invoices, visiting the building to survey the electrical installation, carrying out energy consumption measures and verifying the building's usage habits.It was decided to focus efforts on the study of lighting equipment, due to its high installed capacity and strong use, as well as the possibility of integrating renewable energies.Six possible ways were identified to make the consumption of electricity more efficient in the building, namely, changing the hourly period for energy billing, carrying out an awareness campaign for its users, installing twilight and presence sensors in various building sites in general and in archive silos in particular, and finally, the installation of photovoltaic solar panels.It is expected, therefore, to allow the reduction of consumption and the reduction of costs with electrical energy in the building, also enabling the integration of renewable energies, as well as encouraging the adoption of good practices in the use of electrical energy and that they can be applied also to other public buildings.A presente dissertação tem como objetivo principal sugerir medidas de eficiência energética a serem aplicadas num edifício público, tendo em conta a redução dos encargos com o consumo de energia elétrica, assim como o panorama atual das alterações climáticas e a problemática da redução dos Gases com Efeito de Estufa no Planeta.Sendo trabalhador da Câmara Municipal de Coimbra, e estando consciente da necessidade de redução dos encargos públicos em geral e do Município em particular, decidi propor ao Professor Doutor Humberto Manuel Matos Jorge a utilização de um edifício municipal para a concretização desta dissertação.Através de contactos com responsáveis da Câmara Municipal, foi identificado o edifício da Casa Municipal da Cultura, como sendo um edifício pertinente para a realização deste trabalho.O estudo foi efetuado tendo em conta a legislação aplicável para o efeito, que incentiva a melhoria energética dos serviços, edifícios e equipamentos públicos, nomeadamente o Programa de Eficiência Energética para a Administração Pública (ECO.AP), aplicável ao Estado, mas cujas orientações e boas práticas podem ser aplicadas à Administração Local.Por outro lado, o Sistema de Gestão dos Consumos Intensivos de Energia (SGCIE), tendo como objetivo promover a eficiência energética e monitorizar os consumos energéticos de instalações Consumidoras Intensivas de Energia (CIE), que , não sendo o caso do edifício da Casa Municipal da Cultura por ter um consumo anual inferior a 500 toneladas equivalentes de petróleo (tep), pode também ser aplicadas as suas normas voluntariamente, com o objetivo de cumprir as novas exigências ao nível da emissão de gases de efeito de estufa e promover utilização racional de energia.Durante o estudo foi efetuada uma auditoria energética, procedendo à análise das faturas do fornecedor de energia, efetuando visitas ao edifício para levantamento da instalação elétrica, efetuadas medidas de consumo de energia e verificados hábitos de utilização do edifício.Foi decidido centrar os esforços no estudo dos equipamentos de iluminação, pela sua elevada capacidade instalada e forte utilização, assim como a possibilidade de integração de energias renováveis.Foram identificadas seis formas possíveis de tornar o consumo de energia elétrica mais eficiente no edifício, nomeadamente, fazer a alteração do período horário de faturação da energia, efetuar uma campanha de sensibilização dos seus utilizadores, proceder à instalação de sensores crepusculares e de presença em vário locais do edifício em geral e nos silos de arquivo, em particular e por fim, a instalação de painéis solares fotovoltaicos.Espera-se assim, permitir a redução do consumo e a redução de custos com a energia elétrica no edifício, possibilitando também a integração de energias renováveis, assim como incentivar a adoção de boas práticas na utilização da energia elétrica e que as mesmas possam ser aplicadas também a outros edifícios públicos