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Depois de uma análise base com o equipamento da combinação de sistemas 1 é necessário estudar o comportamento do edifício quanto lhe são alterados os sistemas, e isso é apresentado nas Figuras 29 e 30, onde são colocadas as combinações de sistemas definidos anteriormente e apresentados na Tabela 33. A solução de rentabilidade ótima da envolvente vai manter-se qualquer que seja a combinação de sistemas de climatização e AQS, com exceção dos sistemas que utilizem diferentes fontes de energia renovável (Ferreira et al., 2015).

Tabela 33 – Combinações de sistemas

Comb. Aquecimento Arrefecimento AQS

1 Resistência AC Esquentador

2 Bomba de calor Bomba de calor Caldeira (gás)

3 Bomba de calor Bomba de calor Bomba de calor

4 AC AC Caldeira (gás)

5 AC AC Termoacumulador

6 Caldeira (gás) AC Caldeira (gás)

7 Caldeira (biomassa) AC Caldeira (biomassa)

8 AC AC Esquentador

Na Figura 27 e Figura 28 estão representadas três linhas a tracejado, a linha cor-de-laranja representa o nível de rentabilidade económica, definido pelo custo da referência. A linha a verde representa a redução de 80% de energia primária comparativamente à base. E a linha cinzenta é definida pela variável de custo ótimo.

Figura 29 – Avaliação da solução de custo ótimo (componente privada)

Figura 30 – Avaliação da solução de custo ótimo (componente social)

Referência 300 400 500 600 700 800 900 1000 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Cus to s to ta is ( €/ m 2) - Priv ad a Ntc (kWh/m².ano)

Referência Combinação 1 Combinação 2 Combinação 3 Combinação 4

Combinação 5 Combinação 6 Combinação 7 Combinação 8

Referência 300 400 500 600 700 800 900 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Cu sto s to tais (€ /m 2) - S o cial Ntc (kWh/m².ano)

Referência Combinação 1 Combinação 2 Combinação 3 Combinação 4

A utilização de uma caldeira a biomassa apresenta reduções de energia primária de aproximadamente 99% em relação à solução de referência que apresenta apenas um esquentador para AQS. Isto acontece porque foi admitido que a biomassa iria suprimir todas as necessidades de aquecimento e AQS, logo as necessidades de energia primária apenas vão contabilizar as necessidades de arrefecimento, e que são reduzidas. Esta solução coloca as necessidades do edifício muito perto de 0, o que é um ótimo passo para atingir edifícios ZEB.

A medida de custo ótimo não apresenta reduções de 80% de energia, mas apresenta uma redução de energia primária de 77%. A combinação de sistemas para esta medida é a instalação de um sistema de ar condicionado para aquecimento e arrefecimento e um esquentador elétrico para produção de AQS, e todas as medidas para esta combinação apresentam viabilidade económica quando comparadas com a situação base. Para a redução de energia primária pretendida é necessário acoplar a esta combinação de sistemas medidas que incluam uma renovação em todos os elementos da envolvente ou nas paredes exteriores e cobertura. O painel desenvolvido no âmbito do projeto MORE-CONNECT apresenta por si só reduções de 79%, o que quer dizer que quando acrescentamos uma medida aos painéis esta percentagem vai aumentar.

A combinação seguinte que permite reduzir a energia primária, trata-se da combinação 3 e utiliza bombas de calor para servir todas as necessidades energéticas. Esta apesar de trazer bons resultados em termos de redução de energia não apresenta um preço atrativo. Pode-se observar que a variável com o custo mais elevado desta combinação representa um agravamento de 30% ao custo da referência, enquanto que a variável de custo ótimo tem uma redução de 40% do custo total quando comparada com a solução base.

Uma combinação semelhante à anterior é a combinação 2, que contempla bomba de calor para aquecimento e arrefecimento e uma caldeira a gás para produção de AQS, esta apresenta valores de custo muito semelhantes à combinação 3, mas um comportamento térmico ligeiramente inferior. Aliás implica um aumento de energia primária na ordem dos 3

kWh/m2.a.

A combinação 4 é semelhante à combinação 2, mas contempla um sistema de ar condicionado ao invés de uma bomba de calor. Esta combinação pode não apresentar reduções de 80%

A combinação 1 foi escolhida pois encontra-se vulgarmente nas habitações em Portugal. Muitas das habitações já possuem um esquentador sendo que os ocupantes optam por substituir ou acrescentar equipamentos para aquecimento e arrefecimento. Nenhuma destas variáveis apresenta uma redução de 80% de energia primária, no entanto a maior parte apresenta um custo abaixo do nível de rentabilidade económica.

Em seguida é analisada a combinação 6, que pelas Figuras 27 e 28 se pode considerar pouco viável no sentido que apresenta valores de custo mais elevados que a combinação 1 e ainda apresenta valores de energia primária mais elevados. Esta combinação podia ser comparada à da caldeira a biomassa, mas a caldeira a gás pode ter uma eficiência maior, mas não foi produzida para suprimir as necessidades de aquecimento e AQS. Pode-se verificar que que em termos de custos totais não são muito diferentes, no entanto este estudo admite um ciclo de vida de 30 e não considera apenas os custos de investimento.

A combinação 5 considera a colocação de um termoacumulador elétrico. Como se pode verificar na Figuras 29 e 30, em temos de redução de energia, é a medida que pior comportamento demonstra. E os custos que lhe estão associados encontram-se muito perto dos custos da combinação 1.

Foi necessária uma análise quantitativa em termos de redução de energia primária e utilização de energias renováveis, este estudo é apresentado em seguida. Para ser mais fácil a comparação da redução de energia primária entre as medidas foi desenvolvida a Figura 31, esta foi elaborada com os dados da curva de custo ótimo.

Figura 31 - Percentagem de redução da energia primária das medidas em relação ao edifício de referência

Como já observado na curva de custo ótimo a utilização da biomassa destaca-se das outras medidas com reduções de energia primária acima dos 95%. Em termos de redução de energia primária esta é uma solução ótima. Uma das metas para 2020 é a redução de energia em 80%, sendo que a combinação 2 e 3 se enquadram nesse objetivo. Demonstram reduções pouco acima de 80% e ainda além de 85%, podendo a evolução da tecnologia conduzir à redução do preço das bombas de calor, tornando-os mais interessantes em termos de custo.

Seguem-se as combinações 4 e 8, que era de esperar que se encontrassem tão próximas pois ambas utilizam um sistema de ar condicionado para aquecimento e arrefecimento e a caldeira a gás e esquentador para produção de AQS.

A combinação 6 e a combinação 1 também se encontram próximas. Poderia ser considerado, erradamente, que a combinação 6 iria apresentar reduções de energia mais elevadas que a combinação 1, no entanto isto não acontece pois não se reduzem apenas aos sistemas utlizados para produção de AQS, mas a todas as utilizações e a combinação 1 para aquecimento tem um equipamento com eficiência superior. Finalmente é observada a

combinação 5, que utiliza um termoacumulador para produção de AQS que apresenta uma eficiência bastante reduzida requerendo mais energia para o suportar.

A Figura 32 apresenta a utilização de energia renovável nas diversas variáveis. A escala utilizada começa logo em 20% porque é a meta que se pretende atingir.

Figura 32 – Percentagem de energia renovável utilizada nas diferentes variáveis

Observando a Figura 31 e a Figura 32 pode-se concluir que a redução da energia primária está estreitamente ligada à utilização de energias renováveis. O estudo da integração de fontes de energia renovável revelou-se bastante positivo, pois em todas as medidas a sua utilização foi acima de 20%, que era o objetivo proposto. Para isto foi apenas necessário considerar coletores solares que quase anulassem as necessidades de produção de AQS.