4.5 Variasjon i tid og ladet energi
4.5.2 Variasjon i energi
reabilitação de escolas” [29], avaliou-se uma escola secundária através de uma simulação, onde se aplicou isolamento térmico nas paredes exteriores e na cobertura, fez-se uma melhoria dos vãos envidraçados e das renovações por hora, depois efetuou-se uma análise de Custos de Ciclo de Vida, um dos modelos económicos abordados nesta dissertação da FEUP, e por fim uma proposta de reabilitação para o caso de estudo.
De acordo com o autor desta dissertação, existem vários modelos económicos que se utilizam nas estratégias de intervenção, e que são [29]:
Net Present Value (NPV); Simple Payback Time (SPBT); Life Cycle Cost (LCC).
O Valor Atual Líquido ou Net Present Value (NPV) é um modelo onde se obtém o valor presente de pagamentos futuros, deduzindo assim uma taxa de juro real adequada e subtraindo o custo de investimento inicial [29]. A equação (1) permite obter o NPV.
= FCt (1 + TR)t n t=1 − Cinv (1) Onde:
FC - fluxo de capital - entradas e saídas de dinheiro ao longo do tempo [€] Cinv - valor atual do investimento [€]
TR - taxa de juro real [-]
t - período de análise [anos]
Por sua vez, o Tempo de Retorno Simples ou Simple Payback Time (SPBT) é a relação entre o custo total da reabilitação e a poupança de energia associada à mesma [29], e traduz-se pela equação (2):
= Cinv ∆ × =1
(2)
Onde:
Cinv - valor atual do investimento [€]
∆Et - variação dos consumos de energia ao longo do tempo [kWh/ano]
ce - custo atual do kWh [€ / kWh]
Em relação ao Custo Ciclo de vida ou Life Cycle Cost (LCC), este modelo tem em conta os custos iniciais das medidas de reabilitação e os seus benefícios durante todo o ciclo de vida, bem como a actualização do valor do dinheiro. Na figura 15 está representada um exemplo de análise de custos de ciclo de vida.
Fig.15 – Análise de custos de ciclo de vida [29]
Como tal, os Custos de Ciclo de Vida (CCV) resultam da soma do valor atual do investimento e dos custos de energia, manutenção e substituição, durante um determinado período de tempo para a análise [29]. A equação (3) permite obter os CCV aplicados a um cenário de investimento i.
( )� = � �+ �+ �+ � (3)
Onde:
CCV – custo de ciclo de vida [€]
Cinv - valor atual do investimento [€]
Cen - valor atual do custo com energia [€]
Cman - valor atual do custo de manutenção [€]
Csub - valor atual do custo de substituição [€]
Uma vez que os custos de manutenção e substituição não se aplicam no caso de estudo do autor, estes custos foram eliminados da equação supra referida. Por decisão do autor, o valor atual do investimento, Cinv, foi substituído pelo diferencial de investimento entre soluções dCinv, e que depende do coeficiente de transmissão térmica (U) que por sua vez depende da espessura do isolamento térmico [29]. O diferencial de investimento pode-se determinar através da equação (4):
� = � ×�� × × 1
− 1
Onde:
dCinv - valor atual do diferencial de investimento [€]
Ciso - custo do isolante térmico [€/m3]
λiso - condutibilidade térmica do isolante térmico [W/(m.ºC)]
S - área do elemento construtivo [m2]
Ureab - coeficiente de transmissão térmica do elemento reabilitado [W/(m2.ºC)]
Uini - coeficiente de transmissão térmica do elemento antes da reabilitação [W/(m2.ºC)]
O custo com a energia, Cen, também foi substituído pela variação dos custos com energia em relação à situação inicial, uma vez que esta variação era suficiente para atingir o objetivo desta dissertação, e também é contabilizada a atualização do dinheiro, com base no conceito de taxa de atualização. Esta taxa permite converter os ganhos económicos previstos no futuro, através da diminuição do coeficiente de transmissão térmica dos elementos, para o seu valor atual [29]. Com a equação (5), é possível determinar o valor atual da variação dos custos com a energia.
= × × ( − � �) (5)
Onde:
dCen - valor atual da variação do custo com energia [€]
TA - taxa de atualização [-]
Nen - Necessidades anuais de energia para aquecimento após reabilitação [kWh]
Nen ini - Necessidades anuais de energia para aquecimento antes da reabilitação
[kWh]
A variável Nen pode ser calculada através da equação/função (6) definida por [29]:
1 , , � , , = � ≥ 20℃ (6)
Onde:
Upar - coeficiente de transmissão térmica de parede exterior [W/(m2.ºC)]
Ucob - coeficiente de transmissão térmica da cobertura [W/(m2.ºC)]
Uvidro - coeficiente de transmissão térmica dos envidraçados [W/(m2.ºC)]
g - fator solar dos envidraçados [-]
RPH - taxa de renovação horária [h-1]
Qaq - carga térmica de aquecimento [kWh]
S - área [m2]
Por sua vez, a taxa de atualização é determinada a partir da equação (7): = 1− 1 + − 1+ − − 1+ (7) Onde: TA - taxa de atualização [-]
TR - taxa de juro real [-]
e - taxa para a variação do custo de energia [-]
Quanto à taxa de juro real, TR, esta depende da taxa de juro nominal e da taxa de inflação, como indica a equação (8):
= − �
1 +� (8)
Onde:
r - taxa de juro nominal [-]
i - taxa de inflação [-]
A taxa de juro (ou o “preço do dinheiro”) é a importância de juro paga por unidade de tempo apresentado em percentagem da importância que foi emprestada, e são medidas em percentagem anual [29].
Existem várias taxas de juro, sendo o prazo e o risco os factores que as diferem. Enquanto que o prazo é o período de tempo ao fim do qual os empréstimos têm de estar pagos, o risco está relacionado com o perigo de se ficar sem parte do dinheiro emprestado [29]. O juro é calculado em termos monetários e não em termos de bens e serviços. Por outro lado, existe a taxa de juro nominal (anteriormente designado por r) e a taxa de juro real (anteriormente designado por TR). A primeira taxa calcula a retribuição em euros por ano por cada euro investido, mas não contabiliza o facto de haver alterações de preços de bens e serviços de ano para ano. A segunda taxa já engloba esse pormenor, calculando assim a quantidade de bens que se pode obter no futuro, considerando os bens que se necessita no presente [29].
As alterações de preços de bens e serviços poderão ter várias designações, consoante a situação, e que são [29]:
Inflação - aumento constante no nível global de preços;
Desinflação - diminuição ou eliminação da inflação;
Reflação - recuperação de processos deflacionários depressivos
Fazendo uma comparação de conceitos, a inflação pode ser contrastada com a reflação, que por sua vez é um aumento de preços de um estado deflacionado ou uma redução na taxa de deflação (ou seja, situações em que o nível geral de preços decresce aos poucos). Um termo relacionado é desinflação, que é uma redução na taxa de inflação, mas não o suficiente para causar deflação.
Para se ter uma ideia das taxas de inflação dos últimos 15 anos, o quadro 18 faz referência aos vários valores desde o ano de 2000 até ao ano 2014.
Quadro 18 – Taxas de inflação dos últimos 15 anos (valores retirados do site da Global-rates em Julho de 2015)
Período Taxa de inflação (%)
Maio 2000 2,440 Maio 2001 4,857 Maio 2002 3,413 Maio 2003 3,711 Maio 2004 2,452 Maio 2005 1,752 Maio 2006 3,653 Maio 2007 2,385 Maio 2008 2,829 Maio 2009 -1,247 Maio 2010 1,096 Maio 2011 3,730 Maio 2012 2,701 Maio 2013 0,948 Maio 2014 -0,273
Na figura 16 está representado um exemplo prático do impacto económico de um investimento.
Ao investir 100 euros num produto, considerando a inflação de 4% e o período de análise de 10 anos, soma-se 4% do investimento a ele próprio, obtendo o valor de “investimento + retribuição” de 104 euros ao fim do primeiro ano.
Somando agora ao novo valor de 104 euros os 4% desse valor, obter-se-á o valor de 108,16, correspondente ao valor “investimento + retribuição” ao fim do segundo ano.
Os cálculos procedem-se assim sucessivamente até que, ao fim dos 10 anos de análise, se obtém o valor de 148,02 euros.
Fig.16 – Exemplo de um investimento e perceção do efeito dos impactos económicos [29]
Assim, a taxa de juro nominal com o valor de 4% dá a ideia de que é uma boa opção investir numa aplicação a prazo em vez da opção de investir num determinado bem.
No entanto, como a taxa de juro nominal (r) é igual à taxa de inflação (i), a taxa de juro real (TR) será de 0% (r-i=4%-4%).
Como tal, em termos de investimento, qualquer uma das opções é válida, pois no final do período de análise ter-se-á dinheiro para comprar a mesma quantidade de bens que se teria no início.