A Vaga de Renovação da União Europeia tem como objetivo reduzir a procura energética e as emissões de carbono do setor dos edifícios, promovendo a renovação energética de um parque edificado maioritariamente antigo e ineficiente. Paralelamente, a Diretiva para o Desempenho Energético dos Edifícios (EPBD) dá especial ênfase à digitalização do setor dos edifícios, levando os estados-membros a implementar medidas para que os edifícios sejam dotados de sistemas de automatização e controlo nos edifícios (SACE). No entanto, os SACE tradicionais limitam-se, em geral, ao controlo básico dos sistemas de AVAC, descurando aspetos críticos como a otimização energética e a deteção de anomalias.

A implementação destes sistemas resulta num crescimento exponencial de dados disponíveis, abrindo portas para a integração de inteligência artificial (IA) nos sistemas de gestão de energia, permitindo análises em tempo real, decisões autónomas e um controlo mais preciso.

Os edifícios não residenciais, pela dimensão e complexidade dos seus sistemas técnicos, tendem a consumir mais energia e, por esse motivo, o desempenho adaptado às necessidades e em boas condições de funcionamento é essencial para garantir um elevado nível de eficiência energética.  Em paralelo, a anomalia ou a falha de um componente do sistema técnico, pode resultar num impacto significativo do desempenho global do sistema e por conseguinte resultar no aumento do consumo energético.

Apesar da grande maioria destes equipamentos estar sujeito aos regimes de inspeções e manutenções, pelas periodicidades em que estas ações ocorrem, tais ações podem não ser suficientes, prolongando no tempo o funcionamento de sistemas potencialmente comprometidos. As metodologias de deteção e diagnóstico de falhas (DDF) baseadas em IA surgem neste campo como uma solução inovadora, permitindo inspeções digitais e mais frequentes. As abordagens DDF utilizam algoritmos de aprendizagem automática, para detetar e diagnosticar falhas com precisão em sistemas AVAC complexos, garantindo o desempenho ideal de forma contínua. Estas soluções têm demonstrado reduções de consumo energético até 20%, com consequente diminuição dos custos operacionais e prolongamento da vida útil dos equipamentos.

Métodos de aprendizagem automática integrados nos sistemas de gestão técnica como redes neuronais e arquiteturas de deep learning, têm também demonstrado elevada precisão em previsões de curto prazo (ex.: energia, temperatura, pressão, etc.). Estas capacidades preditivas são fundamentais para o desenvolvimento do gémeo digital de um edifício (GD), maquetes detalhadas representativas do desempenho do edifício, que servem de base para o treino de algoritmos de Reinforcement Learning (RL), um tipo de inteligência artificial que aprende com a experiência, e que ao contrário das abordagens preditivas, aprende estratégias ótimas através da interação dinâmica com o ambiente, explorando o resultado imediato e futuro de cada ação de controlo, sendo possível atingir reduções de consumo de até 30%. 

Também a adaptação do consumo do edifício aos sinais da rede, baseada em algoritmos de IA é uma realidade futura. Estes algoritmos permitem ajustar dinamicamente o funcionamento dos sistemas, modulando as cargas internas de acordo com a disponibilidade de geração renovável e sinais de preço dinâmico da rede. 

Apesar dos avanços promissores, a adoção generalizada da IA na gestão de energia dos edifícios enfrenta ainda diversos desafios. Generalização, interoperabilidade, integração com sistemas existentes e cibersegurança continuam a ser barreiras significativas. No entanto, a integração da IA na gestão técnica de edifícios representa uma oportunidade transformadora, criando infraestruturas energéticas mais inteligentes, eficientes e adaptativas.

As opiniões expressas são da responsabilidade dos autores e
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Em Vara del Rey, um município da província de Cuenca, a consciencialização para a descarbonização está a gerar avanços importantes para a transição energética.

Na localidade de Vara del Rey, o município de Cuenca tem uma instalação eléctrica para extrair água de poços para irrigação e consumo. Os órgãos municipais, no âmbito dos planos de descarbonização do consumo público, deram prioridade à redução da dependência do consumo de eletricidade para bombagem e irrigação.

Objectivos

Como objectivos principais, e num compromisso da Câmara Municipal com a consciência ambiental, o município centrou as suas intenções na redução drástica das emissões de gases com efeito de estufa (CO2, NOx, SOx) através da utilização de energia solar para bombagem e irrigação, com gestão energética do consumo e da produção. 

Estudo inicial

A localidade dispõe de uma bomba submersível de 50 CV para enchimento de tanques e irrigação. A alimentação eléctrica é de 60 Kw. 

Para diagnosticar o consumo e gerar a curva de procura diária, foi instalado um contador de gestão de energia Goodwe SEC1000. Observa-se que a bomba arranca e pára constantemente (uma média de 10 minutos de funcionamento por hora), devido à gestão dos sensores do tanque programados com histerese inferior a 20% da capacidade do tanque.

Para a instalação do sistema fotovoltaico, propõe-se a instalação de um gestor para programar os arranques das bombas durante as horas de produção. Além disso, o sistema de arranque existente é anulado e são instalados sensores de nível para permitir que os tanques baixem até 30%.

Solução proposta

As necessidades específicas do sistema de captação de água exigiam soluções de gestão energética para a produção e consumo, uma vez que existia um depósito de água, pelo que o objetivo a atingir é maximizar a utilização da produção de energia durante as horas solares e a acumulação durante o período noturno.

A Ecocuenca, juntamente com a Orduña, propõe a instalação de uma central solar fotovoltaica de 40 kW nominais ligada à rede, com gestão inteligente dos consumos.

Para o efeito, propõe-se a instalação de um gestor para os sensores de arranque da bomba durante as horas de produção. Além disso, o sistema de arranque existente é anulado e são instalados sensores de nível para permitir que os tanques baixem o seu nível até 30% durante as horas solares e até 50% durante a noite.

A ligação foi efetuada à rede interna da instalação de bombagem, uma vez que a energia gerada pelo novo sistema fotovoltaico será utilizada para autoconsumo, sendo o excedente introduzido na rede.

A instalação é constituída por: 

• 80 Módulos CANADIAN HIKU6 540W CS6W-540MS
• 2 Inversores solares GoodWe GW20K-DT trifásico
• Smart Energy Controller SEC1000 Goodwe
• Estrutura SUNFER (incluindo fundações e ancoragem da estrutura e dos painéis)
• Caixas de proteção DC y CA.

Com estas medidas, Vara del Rey conseguiu assegurar que a água nos tanques se regenere quase na sua totalidade e que o consumo da bomba coincide com as horas de produção. Para além disso, durante os meses de maior consumo de água, assegura-se que os sensores de nível ligam a bomba se necessário e coincidem com as horas em que os custos energéticos são mais baixos.

Outras informações de interesse

Este projeto é apresentado para cofinanciamento pela União Europeia através do Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (FEDER), no âmbito do Programa Operacional para o Crescimento Sustentável 2014-2020 e dentro do Objetivo Temático 4, “Promover a transição para uma economia de baixo carbono em todos os sectores”, a fim de alcançar uma economia mais limpa e sustentável.

O texto acima é da inteira responsabilidade das empresas/entidades em causa.
Fonte: Press Release

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O GeoBAC está vocacionado, por um lado, para a verificação do cumprimento dos requisitos legais, nas fases de projecto e obra, e por outro, para a verificação da classe do SACE, de acordo com a norma EN-52120, necessário para a certificação energética ou avaliação da viabilidade económica da instalação dos SACE, nos edifícios existentes.

O funcionamento é muito simples e intuitivo. Os utilizadores seleccionam as opções que se enquadram com os edifícios em análise, desde a tipologia até à verificação dos requisitos específicos, como os parâmetros referentes aos sistemas de AVAC, Iluminação, Sombreamento e Gestão de Energia. Após o preenchimento, o GeoBAC verifica automaticamente se um projeto ou instalação de SACE cumpre com os requisitos legais e/ou norma EN-52120. Os resultados são apresentados em um relatório detalhado.

O GeoBAC é a ferramenta mais adequada para os Peritos Qualificados no que concerne à verificação dos SACE, para emissão do Pré Certificado e do Certificado Energético. Também é um uma escolha inteligente para projectistas, equipas de fiscalização, instaladores e demais profissionais do sector, como garantia de conformidade em todas as fases da obra.

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