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Tipo do documento: Dissertação
Title: Projeto de casa rural em contêineres energia zero por meio de otimização numérica para diferentes climas do Brasil
Other Titles: Simulation-based optimization project of a shipping container home with netzero energy target applied to different Brazilian climates
Autor: Gamarra, Melanie Gissel Urdangarin 
Primeiro orientador: Siqueira, Jair Antonio Cruz
Primeiro coorientador: Nogueira, Carlos Eduardo Camargo
Segundo coorientador: Tokura, Luciene Kazue
Primeiro membro da banca: Siqueira, Jair Antonio Cruz
Segundo membro da banca: Georgi, Aurea Lucia Vendramin
Terceiro membro da banca: Mukai, Hitomi
Resumo: Uma das chaves para satisfazer o aumento da demanda por eletricidade é a construção de edifícios mais eficientes. Por este motivo, as edificações energia zero (NZEB) são o alvo da construção civil a nível mundial. Com o intuito de preencher a carência de estudos sobre NZEB de baixo custo em climas quentes, o presente trabalho tem por objetivo propor um projeto de habitação energia zero, em contêineres marítimos, para cada zona bioclimática brasileira. A metodologia para atingir esse objetivo compreende: a definição de um modelo base de simulação no programa EnergyPlus; a minimização das funções objetivo: consumo de energia e diferença no custo do ciclo de vida, por meio do programa GenOpt; uma análise do conforto térmico; e o cálculo de sistemas solares. Mediante a otimização, foram obtidas reduções do consumo em ar condicionado e iluminação entre 14 e 27%, e diminuição média das horas de desconforto entre 11 e 23%, pelos modelos de Fanger e adaptativo, respectivamente. Além disso, o consumo em ar condicionado quando a temperatura de conforto segue o modelo adaptativo, foi reduzido entre 30 e 37%. Através dos sistemas solares foi possível suprir a demanda energética dos modelos de edificação, cumprindo com o objetivo energia zero. Da análise econômica verificouse que o conjunto de medidas de eficiência propostas apresentam VPLs que variam entre R$43.000 e R$60.000. Os resultados de esta pesquisa podem auxiliar como base comparativa para estudos sobre NZEBs residenciais de baixo custo, assim como no estabelecimento de índices de desempenho mínimos para NZEBs, os quais verificaram-se escassos em países com climas quentes.
Abstract: One of the keys to meeting the increased demand for electricity is the construction of more energy-efficient buildings. For this reason, in a worldwide scenario, the current civil construction target is the conception of net-zero energy buildings (NZEB). In order to fill the lack of studies on low cost NZEBs in hot climates, this work aims to propose a single-family housing project constructed in shipping containers, with net-zero energy target. The methodology comprises, definition of the simulation-based model in EnergyPlus; minimization of the objective functions: energy consumption and difference in life cycle cost, using GenOpt; a thermal comfort analysis; and calculation of solar systems. Through the optimization, reductions of 14 to 27% for air conditioning and lighting were obtained, and an average decrease of 11 and 23% in the discomfort hours, using the Fanger and adaptive models, respectively. In addition, air conditioning consumption, when the comfort temperature depends on the adaptive model, was reduced by 30 to 37%. The solar systems calculated can supply the energy demand of the proposed buildings, accomplishing this way, the net-zero energy goal. The financial analysis demonstrated that the net present value of the efficiency measures proposed ranges from R$ 43,000 to 60,000. The results of this research can help as a comparative basis for studies on low-cost residential NZEBs conducted in countries with warm-hot climates; as well as for aiding in the establishment of minimum energy performance indices, which were found to be scarce.
Keywords: Edificação energia zero
Casa contêiner
Otimização baseada em simulação
Net-zero energy building
Shipping container home
Simulation-based optimization
CNPq areas: CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA
Idioma: por
País: Brasil
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Energia na Agricultura
Campun: Cascavel
Citation: GAMARRA, Melanie Gissel Urdangarin. Projeto de casa rural em contêineres energia zero por meio de otimização numérica para diferentes climas do Brasil. 2020. 169 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Energia na Agricultura) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel - PR.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: http://tede.unioeste.br/handle/tede/4992
Issue Date: 10-Mar-2020
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia de Energia na Agricultura (CVL)

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