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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.106.2019.tde-28122018-115232
Document
Author
Full name
Pedro Paulo Fernandes da Silva
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2018
Supervisor
Committee
Sauer, Ildo Luís (President)
Lamberts, Roberto
Mülfarth, Roberta Consentino Kronka
Vittorino, Fúlvio
Title in Portuguese
Calibração do consumo de energia elétrica simulado por um modelo EnergyPlus: estudo de caso do Hospital Universitário da Universidade de São Paulo
Keywords in Portuguese
Calibração
Energia elétrica - consumo
Hospitais universitários
Simulação de sistemas
Abstract in Portuguese
A utilização de um modelo computacional para simular o consumo energético de edificações para diferentes fins tornou-se prática comum. Entretanto, para que suas finalidades sejam válidas para prédios em fase de operação é necessário que a simulação passe por uma fase denominada calibração, ou seja, ajuste de seus parâmetros de entrada para verificar que seu resultado esteja coerente com a realidade. Dado esta necessidade, este trabalho tem como objetivo a calibração da energia elétrica simulada por um modelo EnergyPlus do Hospital Universitário da Universidade de São Paulo (HU-USP). Na busca por este objetivo, faz-se a revisão do estado da arte sobre metodologias de calibração baseadas em evidência, ou seja, no qual os ajustes nos parâmetros de entradas baseiam-se em informações coletadas acerca do edifício real. Pela comparação destas metodologias, selecionou-se aquela proposta por Raftery, Keane e O donnell (2011) cuja aplicação mostrou-se mais generalizada para diferentes tipologias de edifícios. As medições disponíveis do HU-USP contra o qual as simulações foram confrontadas foram: consumo de prédio, consumo de uma das duas centrais de água gelada do prédio e medição de 16 equipamentos modulares do tipo split. Os indicadores estatísticos resultantes da comparação destas medições revelaram que, ao final do processo de calibração, apenas o consumo do prédio pôde ser considerado calibrado. A partir da simulação calibrada foram avaliadas quatro alternativas de eficiência energética, duas no sistema de iluminação e duas no sistema de climatização. As experiências acumuladas na calibração da simulação do HU-USP e a identificação de melhores práticas na literatura permitiram, ao final, a elaboração de uma nova metodologia que engloba a abordagem de um prédio com as características de edificações públicas brasileiras.
Title in English
Calibration of model that simulate the USP university hospital electric energy consumption with EnergyPlus software
Keywords in English
Electrical energy - consumption
System simulation
University hospitals
Abstract in English
The use of a computational model for simulation of the energy consumption of buildings for different goals has become common practice. However, in order to use it to simulate operating buildings, it is necessary that the simulation undergoes a process called calibration. This means adjusting simulation input to certify that its output consistently represents the reality. This work objective is to calibrate the electric energy simulated by an energy model of the University Hospital of the University of São Paulo (HU-USP). The state of the art is reviewed in search of evidence-based calibration methodologies. This type of methodologies uses data collected from the real building to change the simulation input. It was selected the methodology proposed by Raftery, Keane and O donnell (2011) which was evaluated as the most generalized approach between the methodologies reviewed. The available measurements of HU-USP against which the simulations were confronted were: building electricity consumption, one (of the two) chilled water plant electricity consumption and the electricity measurement of 16 split type air conditioner. The statistical indicators resulted in comparisons of the measurements revealed, at the end of the calibration process, that only the consumption of the building could be considered calibrated. From the calibrated calibration, four energy efficiency alternatives were simulated, two concerning the lighting system and two concerning the air conditioning system. From the experience accumulated through the calibration of HU-USP electric energy consumption simulation and the identification of the best practices in the literature, it was elaborated a new methodology that includes an approach that deal with brazilian public buildings features.
 
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Publishing Date
2019-01-29
 
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