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Publicação
Modelização conceptual de sistemas de energia em edifícios
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Resumo(s)
A próxima geração de edifícios terá necessariamente de providenciar uma utilização mais eficiente dos recursos energéticos. A necessidade de redução de custos com energia em conjunto com políticas nacionais e mundiais de redução de emissões de carbono exige a aplicação de medidas que, entre outras, passam pela melhoria das decisões operacionais em edifícios ao nível de eficiência energética. A modelização de sistemas surge como um elemento fundamental, principalmente para sistemas que afetam o balanço energético do edifício. O desenvolvimento de modelos que permitam simular o perfil de consumo do edifício em função de diversos fatores inerentes ao mesmo, sejam eles externos (por exemplo, condições meteorológicas) ou internos (por exemplo, a ocupação do edifício), estabelecerá a ponte entre a monitorização dinâmica
de consumos e o suporte a decisões operacionais no edifício, tornando-as mais eficazes.
O recurso à modelização conceptual é uma forma de facilitar e melhorar o desenvolvimento de modelos de simulação. Neste âmbito é proposto um modelo conceptual que, a partir de conceitos fundamentais inerentes ao balanço energético em edifícios (edifício, utilizador, dispositivo, contexto e energia), descreve os vários sistemas que têm influência no balanço energético de edifícios e suas inter-relações de forma estruturada e genérica. É proposta uma abordagem de submodelização a partir da instanciação qualitativa e quantitativa de submodelos, que simplifica o desenvolvimento de modelos de simulação para sistemas complexos. A instanciação
qualitativa, assente numa abordagem de modelização composicional, permite a identificação das variáveis, fatores e relações relevantes para o modelo de simulação. A modelização quantitativa transpõe as instâncias qualitativas para um ambiente computacional sob forma de blocos inter-relacionáveis. O modelo conceptual e respetiva abordagem de submodelização são validados em três cenários de teste real, nomeadamente: sistema de climatização com base em aproveitamento geotérmico; sistema de aproveitamento fotovoltaico para produção de energia elétrica; e quadro geral de baixa tensão de um edifício. Em cada cenário são desenvolvidos modelos de simulação de produção e consumo energético em edifícios, recorrendo à utilização
de históricos de monitorização e à utilização de redes neuronais artificiais.