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7/25/2019 guia de mv.pdf

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GUIA DEMEDIO E VERIFICAO


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ELETROBRS Centrais Eltricas BrasileirasAv. Presidente Vargas, 409 - Centro - Rio de Janeiro - RJ - Brasil

PROCEL Programa Nacional de Conservao de Energia EltricaAv. Rio Branco, 53 - 20 andar - Centro - Rio de Janeiro - RJ BrasilCEP: 20090-004


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ELETROBRAS / PROCEL

Presidncia - PRValter Luiz Cardeal de Souza (Presidente em exerccio)

Diretoria de Projetos Especiais e Desenvolvimento Tecnolgico e Industrial - DP

Ruy Castro

Departamento de Planejamento e Estudos de Conservao de Energia - DPSLuiz Eduardo Menandro de Vasconcellos

Diviso de Suporte Tcnico de Conservao de Energia - DPSTEmerson Salvador

Centro Brasileiro de Informao de Eficincia Energtica - Procel InfoKarla Kwiatkowski Lepetitgaland (coordenadora)Felipe Carlos Bastos

ELABORAO

Unio Brasil eira de Educao e Assi stncia - PUCRS

Equipe Tcnica (consultoria contratada):

H&R Consultores LtdaAndreas A. Hahn

APOIO E COLABORAO

ENERKON CONSULTORIASnia de Miranda Guilliod (consultora)

CENTRO DE PESQUISAS DE ENERGIA ELTRICA - CEPEL / CATEJoo Carlos Rodrigues Aguiar (gerente)


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Sumrio

A p r e s e n t a o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1 I n t r o d u o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2 B e n e f c i o s d a M e d i o e V e r i f i c a o . . . . . . . . . . . . 1 0

3 O P r o t o c o l o I n t e r n a c i o n a l d e M e d i o eV e r i f i c a o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2

3.1 Protocolos de Medio e Verificao ....................................................................13

4 A s o p e s d e M e d i o e V e r i f i c a o . . . . . . . . . . . . . 1 4

5 D e t e r m i n a o d a s e c o n o m i a s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6

5.1 Introduo ......................................................................................................16

5.2 Desafios..........................................................................................................17

6 P l a n e j a m e n t o e D e s e n v o l v i m e n t o d e u m P l a n o d eM & V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8

6.1 Incio do planejamento......................................................................................18

6.2 Responsabilidade pela medio ..........................................................................19

6.3 Parmetros de influncia ...................................................................................19

6.4 Fronteiras de medio.......................................................................................20

6.5 Extenso da medio ........................................................................................24

6.6 Anlise dos dados - Baseline ..............................................................................25

6.7 Ajuste da baseline ............................................................................................30

6.8 Equipamento de medio...................................................................................316.9 Controle de qualidade .......................................................................................31

6.10 Custos de medio..........................................................................................32

6.11 Relatrios ......................................................................................................33

7 O c o n t e x t o d o P l a n o d e M & V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4

8 I n t e r a o d e m e d i d a s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 6

9 D v i d a s ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 8

1 0 G l o s s r i o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 9

1 1 E x e m p l o s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2


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11.1 Exemplo de retrofitem Iluminao.................................................................... 42

11.2 Exemplo de substituio de caldeira ..................................................................46

11.3 Correlao de dados no Excel .........................................................................48

1 2 R e f e r n c i a s b i b l i o g r f i c a s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 4


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Guia de Medio e Verificao 7

ApresentaoNo Brasil fala-se sobre o Protocolo Internacional de Medio e Verificao (IPMVP International

Performance Measurement and Verification Protocol) desde o final dos anos 90 e, ao longo destes

anos, manteve-se ao largo dos acontecimentos, e diversas tentativas de sua popularizao noobtiveram sucesso.

Recentemente, a Agncia Nacional de Energia Eltrica ANEEL exigiu que todos os novos projetos

de eficincia energtica implementados pelas concessionrias de energia eltrica no mbito do

Programa de Eficincia Energtica PEE, devem comprovar os resultados baseando-se neste

Protocolo, o que reavivou o interesse pelo mesmo. Mesmo assim, uma enqute realizada

recentemente com especialistas da rea de eficincia energtica indicou que, apesar da maioria

estar ciente da existncia do Protocolo, somente uma minoria realmente o leu.

Face ao exposto, este guia foi elaborado para facilitar a compreenso do primeiro volume do

Protocolo Internacional de Medio e Verificao, disponvel no site da EVO Efficiency Valuation

Organization (http://www.evo-world.org). A forma de apresentao do contedo diferente do

Protocolo, porm a filosofia seguida a mesma. Ele foi desenvolvido para todos aqueles que

queiram complementar os seus conhecimentos sobre o Protocolo de Medio e Verificao.

Vale destacar que a leitura deste guia no exime os interessados no tema da leitura do Protocolo de

Medio e Verificao, o qual a obra a ser seguida para avaliao de projetos de eficincia

energtica de acordo com a metodologia apresentada.Esperamos que a leitura deste guia seja agradvel e proveitosa, e convidamos ao leitor a

compartilhar com a comunidade de eficincia energtica as dvidas e experincias a respeito do

tema no Portal Procel Info (www.procelinfo.com.br)!

Procel Info
http://www.evo-world.org/http://www.evo-world.org/


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8 PROCEL INFO

1 IntroduoA Medio e Verificao (M&V) uma metodologia para comprovar os resultados de economia, em

energia e custos, resultantes de aes de eficincia energtica, mormente resultantes de trocas ou

retrofitsde equipamentos.

Na Medio e Verificao aplicam-se, na maioria das vezes, mas no exclusivamente, tcnicas

estatsticas tambm utilizadas em uma metodologia de gesto energtica conhecida por Monitoring,

Targeting and Reporting(MT&R), causando confuso entre as duas metodologias.

A Medio e Verificao inicia-se com as atividades de determinada ao de eficincia energtica,

com trmino previsto para o final da atividade de comprovao dos resultados. A integrao da

Medio e Verificao em uma empresa contratual, ou seja, faz parte de um contrato de

desempenho ou documento equivalente, firmado entre uma ESCO e seu cliente.

O MT&R, por sua vez, tem incio definido durante um programa de gesto energtica, como

ferramenta de gesto, sendo de aplicao contnua, sem trmino previsto. A integrao do MT&R

em uma empresa organizacional, ou seja, faz parte de diversos setores da empresa, como o

Controle da Qualidade, por exemplo.

Feita esta distino, fica claro que a denominao Monitoramento e Verificao disseminada em

alguns meios errada e deve-se utilizar a denominao Medio e Verificao.

Para as organizaes, a Medio e Verificao extremamente relevante, visto que os executivos

das empresas necessitam prever e apurar os retornos de capital esperados sobre determinado

investimento, seja em projetos de eficincia energtica ou no, para poderem tomar as suas

decises em fatos e no em estimativas.

Um dos pontos crticos, no caso de projetos de eficincia energtica, a comprovao dos

resultados obtidos por meio de um retrofit. neste ponto que muitos projetos so arquivados,


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devido inexistncia de um comum acordo entre a ESCO e o seu cliente em como proceder

comprovao das economias realmente alcanadas.

Como j disse Jack Welch, da General Electric: No possvel gerenciar o que no medido!

O Protocolo de Medio e Verificao foi desenvolvido como manual de como elaborar um Plano deMedio e Verificao consistente, aceitvel por todas as partes envolvidas em um projeto.

No existe um nico Plano de Medio e Verificao possvel para determinada situao!

Para uma mesma situao, diferentes planos podem ser desenvolvidos, todos eles vlidos. A forma

do desenvolvimento de um Plano de Medio e Verificao depende de diversos fatores, como:

simplicidade, custos, disponibilidades, entre outros. A experincia individual do planejador far com

que este opte por uma ou outra modelagem.

Da mesma forma no faz sentido uma receita de bolo para determinada situao. Em certos casos

necessria a adoo de alternativas ao usual para a obteno de um resultado aceitvel.

Tendo isso em vista, com o objetivo de facilitar o entendimento e aplicao do Protocolo, este guia

est estruturado em captulos, que apresentam a Medio e Verificao de forma gradual, a saber:

Os captulos iniciais apresentam os conceitos bsicos, evoluindo at a elaborao de uma baselinee

determinao do consumo evitado, procurando manter, sempre que possvel, a seqncia lgica do

desenvolvimento de um Plano de Medio e Verificao.

Ao final, so apresentados dois modelos de Medio e Verificao retirados e adaptados do IPMVP,

assim como um passo-a-passo de como realizar uma correlao de dados no Microsoft Excel.

Anexo a este Guia encontra-se uma sugesto para a estrutura de um Plano de Medio e

Verificao, que deve ser adaptada s necessidades dos usurios.


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10 PROCEL INFO

2 Benefcios da Medio eVerificao

Os principais benefcios de se fazer a Medio e Verificao de um projeto de eficincia energtica

esto relacionadas abaixo:

Detecta mudanas esperadas no consumo de energia

Devido modelagem matemtica utilizada no desenvolvimento de um bom plano de medio e

verificao, possvel detectar mudanas no consumo de energia, desde que as variveis de

influncia tenham sido consideradas.

Mudanas inesperadas no consumo de energia, porm, no so detectadas pela Medio e

Verificao, sendo esta mais a funo do Monitoring and Targeting, que uma ferramenta de

gesto energtica.

Aumenta as economias de energia

O aumento de dados consistentes, provenientes das medies, permite aos gestores das empresas

controlarem melhor o consumo de energia em suas instalaes, permitindo-lhes ajustar a sua

produo de modo a obter maiores economias, por um perodo mais prolongado e com menores

variaes ao longo do tempo.

Encoraja uma melhor engenharia de projeto

Boas prticas de Medio e Verificao, incorporadas a um projeto de eficincia, levam

naturalmente a um melhor projeto de retrofit, visto que h uma verificao dos resultados obtidos

baseada em medio e no em estimativas.


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Reduz os custos de financiamentos de projetos

Um dos componentes do custo de qualquer projeto o risco inerente ao mesmo.

Com a apresentao de um Plano de Medio e Verificao consistente, boa parte do risco

mitigada, permitindo a reduo da parcela referente ao mesmo, que pode ser bem elevada noscasos de uma inexistncia de um Plano.

Ajuda a determinar a reduo na emisso de gases de efeito estufa

Como na Medio e Verificao ocorre primeiro a determinao da reduo da energia consumida

para somente depois calcular-se a economia pecuniria, possvel determinar a contribuio do

projeto na reduo dos gases de efeito estufa.

Dependendo do montante desta reduo, possvel incluir o projeto para a obteno de fundos a

partir da reduo destes gases. Este um captulo parte e no objeto deste Guia.


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12 PROCEL INFO

3 O Protocolo Internacional deMedio e VerificaoO desenvolvimento do Protocolo Internacional de Medio e Verificao foi iniciado nos anos 90, por

um grupo de voluntrios reunidos por iniciativa do Departamento de Energia dos Estados Unidos

(DOE Department of Energy), motivado pelos baixos investimentos em projetos de eficincia

energtica devido s incertezas relacionadas s economias futuras a serem obtidas por meio dessas

aes.

A alta incerteza dava-se por causa da falta de um protocolo padronizado para medir as economias

realmente alcanadas e utilizava-se uma colcha de retalhos de procedimentos para este fim.

Em 1997, foi lanado o primeiro Protocolo Internacional de Medio e Verificao, tendo sido

atualizado algumas vezes desde ento, ganhando outros volumes ao longo tempo.

O Protocolo no uma norma ou diretriz obrigatria, tampouco um manual de instrues sobre

como fazer a Medio e Verificao. Deve ser encarado mais como um manual de boas prticas a

ser aceito por todas as partes envolvidas, o qual estabelece as bases para uma boa avaliao de

projetos de eficincia energtica.

Uma das grandes vantagens do Protocolo exatamente o fato de no apresentar regras rgidas

para cada tipo de ao de eficincia energtica, pois, na prtica, cada ao apresenta as suas

caractersticas particulares e, caso a Medio e Verificao fosse demasiadamente engessada, sua

implantao poderia ser invivel.

Fica, portanto, a critrio dos desenvolvedores de um Plano de Medio e Verificao a escolha da

metodologia a ser adotada, adequada situao encontrada no local.


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3.1 Protocolos de Medio e VerificaoProtocolo Internacional de Medio e Verificao de Performance (IPMVP)

Este o Protocolo de Medio e Verificao propriamente dito, contendo uma estrutura de

definies e instrues genricas para a implementao de um Plano de Medio e Verificao.

O IPMVP pode ser encontrado gratuitamente no site da EVO Efficiency Valuation Organization

(http://www.evo-world.org/).

Federal Energy Management Program (FEMP)

O FEMP um protocolo complementar ao IPMVP, desenvolvido especificamente para edificaes

pblicas federais dos Estados Unidos. Este protocolo oferece instrues mais detalhadas para a

Medio e Verificao para algumas aes de eficincia energtica especficas.

Por ser baseado na verso do ano de 1997 do IPMVP, o FEMP permite que no se faa nenhuma

medio em alguns casos particulares, em sua Opo A.

O guia FEMP pode ser encontrado gratuitamente no site do EERE Energy Efficiency and Renewable

Energy (http://www1.eere.energy.gov/femp/).

Guia ASHRAE 14P

O guia da ASHRAE tambm um documento complementar ao IPMVP, oferecendo detalhes sobre a

implementao de um Plano de Medio e Verificao, sob a estrutura do IPMVP.

Este documento exige a medio de todos os parmetros em sua Opo A, ao contrrio do IPMVP, o

qual exige a medio de, ao menos, uma.

O guia da ASHRAE tambm aprofunda a discusso sobre as incertezas na medio, tratadas mais

superficialmente no IPMVP.

O guia ASHRAE pode ser adquirido (com custo) no site da entidade (http://www.ashrae.org/).


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14 PROCEL INFO

4 As opes de Medio eVerificaoO Protocolo de Medio e Verificao apresenta quatro opes sobre como pode ser realizada a

Medio e Verificao, sendo funo do planejador/projetista determinar qual a melhor para o caso

em questo.

Os custos so diferentes para cada opo, pois envolve maior ou menor grau de medio, expertise

ou recursos de informtica.

A seguir so relacionadas as opes mencionadas:

Opo A Ret r o f i tparcialmente isolado

Nesta opo o protocolo define que alguns parmetros, mas no todos, podem ser estimados, ou

seja, pelo menos um dos parmetros de influncia sobre o consumo deve ser medido, podendo os

demais serem estimados ou estipulados.

As economias so determinadas atravs de clculos de engenharia utilizando dados provenientes de

estimativas e medies ps-retrofit.

Um exemplo de aplicao tpica o retrofit de um sistema de iluminao, onde a potncia

instantnea medida e as horas de funcionamento so estimadas.

Opo B Ret r o f i tisolado

Nesta opo todos os parmetros de influncia sobre o consumo devem ser medidos.

As economias so determinadas atravs de clculos de engenharia utilizando dados provenientes de

medies curtas ou contnuas.

Um exemplo de aplicao tpica a utilizao de variador de freqncia em uma bomba. Ummedidor colocado por um perodo pr-retrofitpara determinar a baselinee continuar a medir o

consumo de energia ps-retrofitpor um determinado perodo.


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Opo C Medio de toda a instalao

As economias so determinadas diretamente a partir do medidor principal de energia da

concessionria, com medies curtas ou contnuas durante o perodo de ps-retrofit.

A medio de toda a instalao reflete a origem do Protocolo, inicialmente desenvolvido para aMedio e Verificao em prdios pblicos.

Esta opo somente deve ser aplicada caso a economia esperada seja superior a 10% do consumo

do ano base e dificilmente poder ser aplicada em Medio e Verificao no setor industrial.

Uma aplicao tpica ocorre quando da instalao de um sistema mltiplo de gerenciamento de

energia em um edifcio, onde diversos controles e retrofitsinteragem entre si.

Opo D Simulao calibrada

Por simulao calibrada entende-se um modelo matemtico que reflete o consumo de umainstalao, ajustado (calibrado) em relao aos registros de energia disponveis.

As economias so determinadas por meio de simulao do consumo de energia de alguns

componentes ou de toda a instalao. Os modelos matemticos devem refletir o consumo atual

medido nas instalaes e esta opo requer bastante conhecimento de simulaes calibradas.

Uma aplicao tpica ocorre quando da instalao de um sistema mltiplo de gerenciamento de

energia em um edifcio, do qual no se podem obter dados consistentes para gerao de uma base.

Neste caso, o consumo ps-retrofit determinado atravs dos medidores da concessionria, porexemplo, e o consumo do ano base (pr-retrofit) calibrado com base nestes dados aps a

implementao das medidas.


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16 PROCEL INFO

5 Determinao das economias5.1 IntroduoO primeiro conceito que se deve levar em conta antes de se determinar as economias obtidas em

um projeto de eficincia energtica que no possvel medir economia de energia!

Por mais paradoxal que parea a declarao acima, por definio, medio a comparao com um

padro definido e existente. No caso de retrofits, para obteno de maior eficincia energtica o

padro de comparao a instalao ex-ante, que deixa de existir aps o mesmo, considerando

que no existe mais um padro contra o qual seja possvel fazer uma comparao de consumo nas

mesmas condies de uso!

O que feito na Medio e Verificao o clculo do consumo evitado com base nas medies

ex-ante (baseline) e ex-post, atravs da seguinte frmula:

S = B P ajustes

Sendo:

S Consumo evitado

B Consumo na baselineajustado para as condies encontradas ps-

retrofit

P Consumo de energia ps-retrofit

ajustes Quaisquer ajustes na baseline que se faam necessrios quando

da alterao de parmetros que influenciam o consumo e que

foram considerados na determinao da baseline.

A partir do consumo evitado determina-se o custo evitado na base monetria, utilizando-se a base

tarifria vigente. Ao longo deste guia este conceito ser desenvolvido com mais detalhes.


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5.2 DesafiosA correta determinao do consumo evitado representa um desafio para o planejador e alguns

elementos fundamentais para isto so listados a seguir.

Medio acurada

A medio acurada do consumo de energia e da produo de fundamental importncia, por

motivos bvios, pois a produo influencia diretamente o consumo de energia de uma instalao e

uma das maneiras de se fazer uma modelagem matemtica correlacionar estes dois fatores.

Na rea de prestao de servios pode ser utilizada a taxa de ocupao de um hotel, o nmero de

espectadores em um teatro, ou o nmero de visitantes em um shopping, por exemplo.

Nem sempre fcil obter dados de consumo e produo das empresas, pois so por elas

considerados estratgicos, capazes de gerar informaes capazes de comprometer a vantagemcompetitiva das mesmas no seu mercado de atuao. Por isso, o cliente deve ser conscientizado de

que esta informao imprescindvel para a determinao do consumo evitado e que a relao de

parceria baseada na confiana mtua entre as partes.

Modelo matemtico

O modelo matemtico representa o consumo de energia durante o perodo base, utilizado para

determinar o consumo evitado.

Este modelo deve ser completo, de modo a representar corretamente o perodo ex-ante, pormsimples o suficiente para que possa ser entendido e aceito por todas as partes envolvidas.

Preo de energia

O preo da energia utilizado usualmente o da tarifa vigente cobrada pela concessionria que

atende ao cliente e deve ser calculado para ser utilizado no momento da concluso do Relatrio de

Medio e Verificao, excludos os impostos porventura recuperados pelo cliente.


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18 PROCEL INFO

6 Planejamento eDesenvolvimento de um Plano deM&VA fase de planejamento anterior ao desenvolvimento e apresentao do Plano de Medio e

Verificao de fundamental importncia, pois:

Fracassar ao planejar planejar para fracassar

Deve-se ter sempre em mente que, aps o retrofit, no possvel voltar instalao e levantar

dados que estejam faltando, o que compromete ou inviabiliza a comprovao dos resultados para o

cliente. Com o comprometimento da comprovao do custo evitado a obteno de pagamentos por

parte do cliente dificultada ou impossvel.

Um bom planejamento inicial gerar um bom Plano de Medio e Verificao, convencendo o cliente

e o investidor, reduzindo os riscos e, conseqentemente, o custo do projeto, garantindo a

remunerao a partir das economias obtidas e efetivamente comprovadas.

Todo contrato de desempenho deve apresentar um Plano de Medio e Verificao para cadar et r o f i ta ser implementado.

6.1 Incio do planejamentoO incio do planejamento para desenvolvimento de um Plano de Medio e Verificao deve ocorrer

j na fase preliminar de levantamento de dados, visando determinar os diversos pontos necessrios

para a implementao de uma Medio e Verificao, entre os quais se podem citar:

Levantamento de dados histricos

Baselinepreliminar

Possibilidade de instalao de medidores


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Parada da instalao para o retrofit

Parada da instalao para comissionamento e teste em campo

Caso alguns dos pontos acima no estejam disponveis ou sejam possveis, h necessidade de

obt-los ou encontrar alternativas para os mesmos junto ao cliente.

Usualmente, o Plano de Medio e Verificao desenvolvido pela ESCO ou pelo responsvel pela

implementao da ao de eficincia energtica, pois este o responsvel pela reduo do

consumo. O Plano de Medio e Verificao apresentado e tem de ser aprovado por todas as

partes envolvidas (cliente, financiador, e outros).

J a Medio e Verificao de fato, usualmente realizada por outra parte, no o responsvel pela

ao de eficincia energtica, porm, seguindo o Plano de Medio e Verificao aprovado pela

parte responsvel, evitando-se conflitos de interesse.

Nada impede que o prprio responsvel pela ao de eficincia energtica realize a Medio e

Verificao, desde que aprovado por todas as partes.

O Plano de Medio e Verificao desenvolvido pelo responsvel da ao de

eficincia energtica, porm a Medio e Verificao usualmente realizada

por outra parte, baseada no Plano.

6.2 Responsabil idade pela medioNa Medio e Verificao devem ser medidos somente os parmetros pelos quais se responsvel eos quais influenciam no desempenho do retrofit.

As medies demandam custos considerveis, visto que envolvem tempo de pessoal e uso de

equipamentos sensveis.

Quaisquer medies que no sejam as dos parmetros estipulados no Plano de Medio e

Verificao devem ser evitadas. Excees podem ser feitas para o caso das medies que podero

ser utilizadas para a gesto energtica, porm, idealmente, as medies no essenciais devem ser

tratadas como um assunto parte.

Caso, mesmo assim, resolva-se fazer medies que no sejam as dos parmetros de influncia,

estas devem ser relacionadas como tais no Plano de Medio e Verificao e terem seus custos

explicitados.

6.3 Parmetros de inf lunciaOs parmetros de influncia sobre o consumo de energia devem ser identificados e monitorados

desde o incio do diagnstico energtico, pois so de extrema importncia para a Medio eVerificao e no estaro mais disponveis para eventuais consultas aps o retrofit.


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20 PROCEL INFO

Todos os parmetros considerados relevantes devem ser descritos no Plano de Medio e

Verificao.

Variveis independentes

As variveis independentes so aquelas que influenciam o consumo de energia, o qual, por sua vez, a varivel dependente. Este conceito aplicado e aprofundado na seo 6.6 que trata da

descrio da baseline.

A varivel independente mais comum e imediatamente reconhecida a produo em uma indstria.

Em setores de servio pode ser a taxa de ocupao ou de visitantes e, em hospitais, a quantidade

de leitos ocupados, por exemplo. Aumentando-se a produo, aumenta o consumo de energia;

baixando-se a produo, reduz-se o consumo de energia.

Outros fatores podem influenciar o consumo de energia como, por exemplo, a temperatura externa

e a umidade relativa do ar, quando h necessidade de climatizao ambiental.

Fatores estticos

Os fatores estticos so aqueles parmetros que influenciam o consumo de energia, mas que no

se espera que variem ao longo do tempo.

Entre eles podemos citar: horas de funcionamento, matria-prima utilizada, geometria das peas

fabricadas, nmero de turnos de trabalho, entre outros.

Os fatores estticos devem constar do Plano de Medio e Verificao e devem ser verificadosperiodicamente, mas no excessivamente, durante o perodo de comprovao das economias.

Caso uma alterao nos fatores estticos influencie o consumo de energia, faz-se necessrio um

ajuste da baseline.

6.4 Fronteiras de medioAs fronteiras de medio so, de certa forma, volumes de controle que delimitam at onde se quer

controlar a interao do retrofit com o restante do sistema e do ambiente. Normalmente as

fronteiras so delimitadas por medidores, os quais isolam as variveis do sistema a serem

controladas do resto da instalao (isolamento de retrofit).

Medidores delimitam a fronteira de medio

Quanto mais estreita a fronteira de medio, menor a quantidade de variveis a considerar, mas

efeitos interativos relacionados economia de energia podero estar localizados fora da fronteira e,

assim, no serem medidos.

Fronteiras maiores aumentam o volume da informao sobre a interao entre os diversos fatores,

podendo trazer mais preciso ao resultado, porm implica em maior nmero de medidores, fatores


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a controlar, complexidade do modelo matemtico e, por conseqncia, maiores custos de

medio.

O nmero de medies determinado e limitado pelo total de recursos financeiros disponveis para

a obteno de uma acuracidade maior. Os custos com a medio podem ser reduzidos utilizando-se

estimativas realizadas atravs de clculos de engenharia, porm, necessrio atentar para a

sensibilidade destas estimativas e a plausibilidade dos clculos.

A seguir so apresentados alguns exemplos de definio de fronteiras de medio.

Exemplo Sistema de iluminao

Quando h troca de conjuntos lmpada-luminria em um sistema de iluminao, deve ocorrer a

reduo da potncia instalada, resultando em uma economia no consumo, de energia.

Alm da reduo de potncia e consumo de energia, ocorre menor liberao de calor para o meioambiente, causando menor carga trmica sobre o ar condicionado durante o vero, porm podendo

significar necessidade extra de aquecimento durante o inverno em regies mais frias.

Figura 1 Energias envolvidas

Ao longo do tempo as lmpadas vo queimando e novos conjuntos de lmpadas, no

necessariamente iguais aos do retrofit, podem ser instalados no sistema.

Pode-se, ento, optar desde uma fronteira mnima, restrita a um conjunto apenas, at uma

fronteira extensa, englobando todos os conjuntos instalados e sua interao total com os sistemas

de refrigerao e aquecimento, levantando-se constantemente a taxa de queima e instalao de

novas lmpadas no previstas no retrofit.

bvio que nenhuma das duas fronteiras apresentadas ir ser utilizada na prtica: a primeira, por

ser simplista demais, pode no representar a economia obtida a contento; a segunda, por

demandar controles e medies excessivos, resulta em custos excessivos que inviabilizariam toda a

Medio e Verificao.

Um modelo intermedirio poderia considerar um ramal de iluminao tpico como referncia para o

restante da instalao e a fronteira de medio seria colocada em torno deste ramal.


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22 PROCEL INFO

Figura 2 Energias e fronte ira

Energia entra pela fronteira sob a forma de eletricidade e a deixa sob a forma de energia trmica

(desconsiderando aqui a energia luminosa), conforme a Figura 2. Nesse caso, poder-se ia, por

exemplo, medir a energia que entra pela fronteira, estimar as horas de funcionamento em comum

acordo com o cliente (interior da fronteira), considerar a taxa de queima das lmpadas igual a 3%

(baseado em levantamento anterior) e calcular a interao com o sistema de

refrigerao/aquecimento baseado em clculos de engenharia fundamentados, ou desconsider-la

por completo1.

Como somente um dos parmetros seria medido, o exemplo trata de um r et r o f i tparcialmente

isolado.

Exemplo Motor com acionamento de velocidade varivel

Consideremos um motor que aciona um ventilador que insufla ar em um forno de pr-aquecimento

de peas em uma forjaria.

Figura 3 Retro f i t em forno

A temperatura do forno mantida constante e, com a instalao do variador de velocidade, a

mesma controlada por meio da quantidade de ar insuflado.

1Desconsiderar a interao com o sistema de refrigerao, caso no haja aquecimento, significa reduzir a economia obtida,aumentando o perodo necessrio para o retorno do capital, porm o clculo ser mais conservador e menos complexo, podendocausar menos atrito com o cliente.


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Com a reduo da velocidade do ventilador, h diminuio do consumo de energia. Ao mesmo

tempo, ocorre menor aquecimento do ar ambiente insuflado na compresso, podendo ocasionar

maior consumo de gs.

A primeira reao ser colocar a fronteira de medio ao longo de todo o sistema, como ilustra a

Figura 4:

Figura 4 Fronte ira in ic ia l

Esta fronteira far necessria a medio do consumo de eletricidade e gs, alm da quantidade e

temperatura do ar insuflado, resultando em altos custos de medio.

Uma fronteira mais vivel seria:

Figura 5 Fronte ira def in i t iva

Medir a energia consumida pelo motor somente e atribuir um aumento do consumo do gs atravs

de clculos de engenharia, reduzindo a economia final, caso a influncia da diminuio da

temperatura do ar realmente seja significativa2.

2Pode ser feita uma experincia em campo durante o retrofitpara comprovar a influncia da rotao sobre o aquecimento do ar, porexemplo.


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24 PROCEL INFO

6.5 Extenso da medioPara evitar confuso, neste guia nos referiremos a perodos de medio ex-ante (antes do retrofit)

e ex-post (aps o retrofit).

O Protocolo refere-se ao perodo de medio ex-ante como ano base, o que um termo que leva ainterpretaes errneas, pois, de acordo com a definio do prprio protocolo, o ano base um

perodo definido de qualquer durao antes da implementao de uma ao de conservao de

energia. Portanto, poder o ano base, por mais paradoxal que seja, ser formado por um perodo

de medio instantneo, como usual em sistemas de iluminao, por exemplo.

Por princpio, mede-se o consumo de energia at que se prove que o mesmo seja constante e os

perodos de medio so definidos pelos tipos de carregamento e operao.

No caso de carregamentos constantes com operao constante mede-se brevemente a potncia,

por tempo suficiente para provar que esta constante. No caso de sistemas de iluminao, por

exemplo, esta medio costuma ser instantnea.

Em carregamentos constantes com operao intermitente mede-se brevemente a potncia e

continuamente o tempo de operao.

Nos carregamentos variveis deve-se medir a energia continuamente.

Ressaltando novamente: a medio contnua da energia, quando necessria, feita at que seja

comprovada a constncia do consumo. Somente em alguns casos especiais a medio feita

durante todo o perodo de comprovao dos resultados.

Os custos da Medio e Verificao so diretamente influenciados pela extenso da medio.

Muitas vezes h a necessidade de curtos perodos de teste antes e aps o retrofitpara determinar o

desempenho dos principais componentes. Estes testes podem requerer uma operao especial da

instalao nestes perodos, sendo necessrio um bom planejamento para que os mesmos sejam

realizados a contento. Muitas vezes no existe uma segunda chance para realizar estes testes.

Ps-r et r o f i t

Aps o retrofitdeve ser previsto um perodo para comprovao das economias alcanadas, podendo

este ser curto e extrapolado para o restante do perodo de remunerao pelas economias ou, em

alguns poucos casos, ter durao igual ao perodo de comprovao. As medies podero ser

contnuas ou peridicas, conforme acordado com o cliente no Plano de Medio de Verificao.

importante, ainda, considerar um perodo de teste de curto prazo para comprovao inicial dos

resultados e, caso o retrofitpossa ser desligado integralmente com facilidade, um teste liga-desliga,

para testar o impacto sobre a planta como um todo.

O monitoramento de longo prazo que servir para comprovar o desempenho do retrofit, e pode

ser instantneo no caso de sistemas de iluminao, por exemplo.


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Os prazos necessrios para instalao, comissionamento e ajustes iniciais no costumam fazer

parte do Plano de Medio e Verificao, pois devem fazer parte do planejamento do projeto.

Observao

Os perodos de medio ex-ante e ex-post no necessitam ter a mesma durao, de acordo com oProtocolo de Medio e Verificao!

6.6 Anlise dos dados - BaselineA baseline o modelo matemtico do conjunto de dados que representam a correlao entre os

parmetros de influncia e o consumo de energia durante o ano base, antes do retrofit. Lembrando

novamente que ano base pode ser um perodo de qualquer durao, mesmo instantneo!

A determinao correta da baseline o corao do Plano de Medio e Verificao.

Considere os seguintes valores de produo e consumo na situao ex-ante:

Tabela 1 Dados ex-ante

Produo 4.100.000 t

Consumo 42.560.000 kWh

Na situao ex-post considere os seguintes resultados:

Tabela 2 Dados ex-post

Produo 3.300.000 t

Consumo 42.180.000 kWh

Neste caso, a economia obtida foi de 380.000 kWh (42.560.000 kWh 42.180.000 kWh), correto?

Errado!!!A comparao acima no pode ser realizada, pois se referem a dois instantes distintos

(ex-ante e ex-post), com valores de produo diferentes! A simples reduo da produo no

perodo ex-post pode ter causado a diferena no consumo, sem outra influncia qualquer.

O modo correto elaborar uma baselinepara um perodo determinado (ano base), contra a qual os

consumos ps-retrofitsero comparados.

A seguir so apresentados alguns exemplos tpicos de como baselines podem ser desenvolvidas,

porm no devem ser entendidas como a nicas formas possveis.

O Protocolo no descreve como uma baselinedeve ser desenvolvida, somente menciona que deve

haver uma, a forma usada para determinar a baselinedeve ser decidida pelo planejador e acordada

com o cliente.

Influncia por varivel independente

Na maioria dos casos, o consumo de energia diretamente influenciado pela produo, pela taxa de

ocupao, pela temperatura ambiente, e outros.


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26 PROCEL INFO

As variveis que influenciam diretamente o consumo so chamadas de variveis independentes e as

variveis influenciadas (por exemplo, o consumo) so chamadas de variveis dependentes.

O modelo matemtico da baseline gerado atravs da correlao da varivel independente com a

varivel dependente, facilmente realizado atravs do uso de uma planilha eletrnica como o

Microsoft Excel.

Seja, por exemplo, a seguinte tabela de dados de produo e consumo:

Tabela 3 Dados de produo e consumoProduo Eletricidade

[t] [kWh]

Jan 340.000 4.250.000

Fev 320.000 3.870.000

Mar 300.000 3.650.000

Abr 285.000 3.500.000

Mai 220.000 3.020.000Jun 250.000 3.450.000

Jul 220.000 2.990.000

Ago 220.000 3.200.000

Set 195.000 2.760.000

Out 230.000 3.340.000

Nov 320.000 3.810.000

Dez 400.000 4.320.000

Total 3.300.000 42.160.000 Apesar de no exemplo anterior os dados de produo e consumo serem apresentados ms a ms,

nada impede que estes valores sejam horrios, dirios ou semanais.

muito importante que os dados representem o mesmo perodo, ou seja, se os dados so mensais

e o perodo de medio est compreendido entre o dia 15 de um ms e o dia 14 do ms seguinte,

os dados de produo correspondentes tambm devero ser deste mesmo perodo do dia 15 ao 14!

Caso contrrio, haver erro na correlao dos dados e a baselinepoder ser contestada!

O passo seguinte correlacionar a varivel independente (produo) com a varivel dependente

(consumo), normalmente realizado atravs das funes de grfico do Microsoft Excel, conforme a

Figura 6


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Figura 6 Grf ico de corre lao - Basel ine

A equao da reta do grfico representa o modelo matemtico da baseline. A varivel R representa

o coeficiente de correlao e indica o quanto os pontos encontram-se dispersos em relao reta.

Um valor de R igual unidade indica que todos os pontos encontram-se sobre a reta.

importante frisar que o Protocolo de Medio e Verificao no sugere nenhum valor para o

coeficiente de correlao, sendo que este deve ser definido em comum acordo com o cliente. bvio que valores muito baixos para o coeficiente de correlao indicam que o modelo

matemtico pouco confivel e que o mesmo deve ser refinado.

A comprovao do consumo evitado aps o retrofitd-se da seguinte forma:

Medem-se os consumos de energia e os dados de produo para determinado perodo;

Calcula-se qual teria sido o consumo (y) na baseline, com a produo atual (x), caso nohouvesse o retrofit, utilizando-se o modelo matemtico (equao da reta);

Determina-se o consumo evitado atravs da diferena entre o consumo da baselineajustado

e o consumo real.Sejam, por exemplo, o consumo e produo para determinado perodo iguais a 4.100.000 kWh e

400.000 t, cujo consumo deve ser calculado em relao baselineacima. Desta forma calcula-se o

consumo para a baselineajustada:

Consumo (b as e l in e)=7,58 * 400.000 + 427.836 = 4.459.836 kWh

Caso no houvesse retrofit, o consumo estimado para a produo do perodo teria sido de quase

4.500 MWh. Como o consumo real ficou abaixo deste valor, calcula-se o consumo evitado:

S=B-P=4.459.836 kWh 4.100.000 kWh = 359.836 kWh

Se o consumo real fosse superior ao consumo estimado para a baseline, no haveria economia,

mas sim consumo maior do que aquele existente antes do retrofit, sinalizando que ou alguma coisa


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28 PROCEL INFO

no saiu como esperado na ao de eficincia energtica, ou houve alguma mudana incisiva na

produo.

Um conceito deve ficar muito claro: a comparao deve ser realizada sempre entre o consumo atual

e o estimado na baselinepara os valores de produo atuais.

A temperatura como varivel independente

Outras variveis independentes que no sejam a produo podem se fazer necessrias, como, por

exemplo, a temperatura em sistemas de ar condicionado. Neste caso correlaciona-se os graus-dia

de refrigerao do perodo de anlise com o consumo de energia.

Os graus-dia de um dia so a diferena de graus superiores da temperatura mdia diria em

relao a uma temperatura externa de referncia. Esta temperatura de referncia usualmente

aquela a partir da qual no h mais necessidade de condicionamento ambiental, ou seja, desliga-se

o equipamento de ar condicionado.

Por exemplo: seja a temperatura de referncia 18C e a temperatura externa mdia de 22C; neste

caso teremos 4 graus-dia neste dia especfico. Caso em um dia a temperatura mdia seja igual ou

inferior temperatura de referncia, considera-se este dia com 0 (zero) graus-dia.

No existem graus-dia negativos!

Os graus-dia de um perodo so simplesmente a soma de todos os graus-dia dos dias que compe o

perodo avaliado.

A Tabela 4 exemplifica o clculo dos graus-dia para um perodo de 7 dias, com temperatura de

referncia de 18C.

Tabela 4 Determinao de graus-dia

Pode-se observar neste perodo do exemplo acima um total de 15 graus-dia.

importante notar que os graus-dia variam em funo da temperatura de referncia escolhida,

portanto, importante determinar a temperatura de referncia utilizada em graus-dia tabelados por

terceiros, caso estes sejam utilizados para o Plano de Medio e Verificao, pois a determinao de

graus-dias futuros dever ser realizada na mesma temperatura de referncia, ou a tabela ter deser ajustada de acordo.


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Mais de uma varivel independente

Quando existe mais de uma varivel independente como, por exemplo, produo e temperatura,

faz-se uma correlao mltipla, obtendo-se uma equao com dois termos para as variveis

independentes, mas essencialmente igual ao processo com uma nica varivel independente.

Outros mtodos de anlise

A regresso no necessariamente precisa ser linear, sendo possvel adotar uma regresso

polinomial ou logartmica, caso apresentem melhores correlaes.

Sempre se deve tentar escolher o modelo matemtico mais simples, pois necessita de menos

medies e de melhor aceitao por parte de todos os envolvidos.

Consumo constante

No caso de consumo constante, no influenciado por variveis independentes, possvel e

permitida a comparao direta entre os dados de medio ex-ante e ex-post, porm, necessrio

comprovar a constncia do consumo. Uma das maneiras de se fazer isso, mas no a nica,

realizar medies at que o quociente do desvio-padro em relao mdia das mesmas seja igual

ou menor a determinado valor pr-acordado, por exemplo.

Neste caso, a extenso do perodo de medio ex-ante e ex-post so desconhecidos poca da

elaborao do Plano de Medio e Verificao e sero determinados unicamente pelo resultado das

medies.O responsvel pelo Plano de Medio e Verificao j dever ter feito medies preliminares ao

sugerir esta opo, tendo a garantia que o desvio-padro desejado ser alcanado, pois, caso

contrrio, poder ocorrer de nunca se alcanar a comprovao da constncia do consumo e todo o

Plano de Medio e Verificao ter de ser refeito!

Este modelo um caso tpico, onde muitas vezes o perodo de medio ex-ante mais prolongado

que o perodo ex-post, posto que, com equipamentos mais eficientes e com o controle maior do

processo, os desvios no consumo costumam ser menores.

Exemplo: iluminao

Utilizando a opo A do IPMVP para um sistema de iluminao, mede-se a potncia instantnea

(ano base) da instalao e estima-se o nmero de horas de funcionamento da mesma.

Considerando-se, por exemplo, uma potncia 1.960 Watts com 2.500 horas de funcionamento por

ano. Desta forma, a baselineser:

1.960 2.500

4.9001.000

hW

kWha

W a

kW

=


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30 PROCEL INFO

Aps substituio do conjunto lmpada-luminria mediu-se uma potncia instantnea igual a 960

Watts. Assim, o consumo ex-post ser:

960 2.500

2.4001.000

hW

kWha

W a

kW

=

E a economia obtida ser de:

S=B-P = 4.900 kWh/a 2.400 kWh/a = 2.500 kWh/a

6.7 Ajuste da baselineO ajuste da baseline realizado a cada vez que algum dos parmetros da baseline varie

significantemente de modo a influenciar o consumo de energia.

necessrio explicitar as formas de ajuste da baselineno Plano de Medio e Verificao para que

todas as partes envolvidas estejam de acordo com ajustes futuros, caso necessrios, de modo que

possam ser implementadas automaticamente, sem a necessidade de novas reunies (e discusses)

entre as partes.

Podem ocorrer alteraes imprevistas e necessrio incluir salvaguardas no Plano de Medio e

Verificao que permitam o ajuste da baselinenestas situaes, com anuncia de todas as partes.

Exemplo iluminao

Utilizemos o exemplo anterior do sistema de iluminao. Caso o nmero de horas de utilizao do

sistema passe de 2.500 horas por ano para 3.500 horas por ano, faz-se necessrio o ajuste da

baseline, ficando, neste caso:

1.960 3.500

6.860

1.000

hW

kWha

W a

kW

=

A potncia da situao ex-post continua a mesma, porm o nmero de horas de funcionamento

tambm ter de ser ajustado:

960 3.500

3.360

1.000

hW

kWha

W a

kW

=

Desta forma, a nova economia obtida ser de:S=B-P = 6.860 kWh/a 3.360 kWh/a = 3.500 kWh/a


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Valores mnimos de parmetros

Da mesma forma que houve ajuste quando do aumento do nmero de horas de funcionamento,

deve-se fazer o ajuste quando da diminuio das horas de funcionamento, visto que isso pode

comprometer o retorno de capital e o fluxo de caixa, caso fique abaixo de determinado valor.

Considerando o exposto, de suma importncia referir-se s condies mnimas de funcionamento

de uma instalao no Plano de Medio e Verificao, sendo atribudo um valor mnimo a

determinados parmetros, caso estes no sejam atingidos (p.ex. as horas de funcionamento). Caso

contrrio, o que fazer se o cliente simplesmente passar a no utilizar mais o equipamento onde o

retrofitfoi instalado?

6.8 Equipamento de medioNo pretenso deste guia tratar dos diferentes tipos de equipamentos de medio e sua

aplicao, existem publicaes especficas para este fim.

Os equipamentos de medio a serem utilizados devem ser de boa qualidade, em boas condies

de uso e com preciso suficiente para a medio em questo.

A especificao dos equipamentos de medio deve comear j na fase de planejamento, pois

alguns equipamentos exigem algumas particularidades em sua instalao e deve-se garantir o seu

atendimento.

Os equipamentos de medio podem ser prprios da ESCO ou alugados. Muitas vezes j existemequipamentos de medio instalados pelo cliente e nada impede que estes sejam utilizados para a

Medio e Verificao, desde que mantidos os critrios listados acima.

Os medidores devem ser dimensionados para a faixa de valores esperados na maioria dos casos,

valores fora desta faixa devem ser tratados como exceo.

A acuracidade do medidor deve ser suficiente para satisfazer as necessidades do cliente, levando-se

sempre em considerao que quanto maior a acuracidade, maior o custo de medio.

Deve-se considerar a facilidade e repetibilidade da leitura em campo na seleo do medidor. Osmedidores devem ser instalados de acordo com as recomendaes do fabricante, seguindo as

normas industriais apropriadas.

6.9 Controle de qualidadeOs equipamentos utilizados na medio e verificao devem estar calibrados e deve-se prever um

plano de calibrao para os mesmos durante o projeto, caso o perodo de comprovao do consumo

evitado seja prolongado o suficiente para exigir tal medida.


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32 PROCEL INFO

Caso sejam utilizados medidores do cliente, necessrio verificar com que freqncia os mesmos

so calibrados e necessrio explicitar no Plano de Medio e Verificao quem ser responsvel

pela manuteno e calibrao dos mesmos durante o perodo de medio, o cliente ou a ESCO.

Os protocolos de calibrao, por sua vez, devem ser anexados documentao do projeto medida

que forem sendo emitidos.

A leitura ou descarga dos dados pode ser realizada tanto por parte da ESCO como do cliente,

porm, importante que ambas as partes possuam cpia dos dados brutos assim que estes forem

gerados, preferencialmente certificando os mesmos quanto sua correo, pois os dados so a

fonte para o processamento para obteno do consumo evitado e devem ser encarados como

documento legal, devendo ser anexados documentao existente.

O Plano de Medio e Verificao deve prever contingncias para o caso de dados perdidos ou erros

de medio. Dados perdidos dificilmente podero ser substitudos e provavelmente ocorrer uma

alterao no perodo de comprovao, caso as partes no tenham optado pela utilizao de

medies anteriores, por exemplo.

Em alguns casos, como na inverso de fases na medio de motores, h a possibilidade da correo

por meio de clculos de engenharia, porm estes devem ser aceitos por todas as partes envolvidas.

Os relatrios enviados ao cliente, no somente, mas principalmente os de comprovao do

consumo evitado devem sofrer revises internas por uma pessoa que no os escreveu, de modo a

evitar que relatrios sejam enviados s partes contendo erros. Isso porque, uma vez detectado um

erro pelo cliente, h uma queda de confiana nas informaes recebidas dificilmente recuperada em

curto prazo.

Armazenamento dos dados

essencial que todos os dados coletados, bem como todos os relatrios gerados sejam

armazenados de modo indelvel, posto que so a base para todas as comprovaes de economia,

que iro resultar em remuneraes.

O armazenamento em discos de computador tem se mostrado sujeito a falhas e, por este motivo,

recomenda-se que cpias em papel sejam armazenadas, no mnimo, pelo perodo de vigncia do

contrato de desempenho, da participao nas economias obtidas ou o perodo pelo qual o cliente

tem em discordar dos resultados obtidos, optando-se pelo maior destes perodos.

6.10 Custos de medioOs custos da medio podem ser reduzidos por meio de um bom planejamento, reduo do nmero

de medidores e da extenso da medio.

Em alguns casos, os custos de medio podem ser compartilhados com outros setores da empresa

que podero utilizar os dados levantados. Um exemplo prtico a instalao de medidores fixos


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que posteriormente continuaro a ser utilizados em um programa de Monitoring and Targeting.

Neste caso os custos dos medidores poderiam ser repassados integralmente para o programa de

gesto energtica ou compartilhados com o mesmo.

A composio dos custos de medio diversa: tempo de engenharia, equipamentos, software,

instalao, comissionamento, manuteno, calibrao, verificao e anlise dos dados, etc.

O Plano de Medio e Verificao deve explicitar os custos de medio que devem ser esperados

pelo cliente, seja na forma de pagamentos mensais, anuais, nicos ou por visita, j que na maioria

dos casos estes custos no eram conhecidos quando da assinatura do contrato de desempenho.

Sendo a Medio e Verificao realizada por uma terceira parte, importante que esta fornea os

seus custos. Mais tardar agora nota-se a importncia do envolvimento tambm desta parte no

planejamento deste o incio, visto que o cliente tambm dever aprovar quem ir fazer a Medio e

Verificao propriamente dita.

Pode-se tambm no cobrar diretamente pela Medio e Verificao, ficando os seus custos

embutidos no custo total do projeto. Porm, neste caso, deve-se explicitar no Plano de Medio e

Verificao que no haver cobrana pela Medio e Verificao.

6.11 RelatriosAo desenvolver o Plano de Medio e Verificao deve ser explicitado quem e com que freqncia

receber os relatrios de comprovao do consumo evitado.Estes relatrios so base para a emisso das faturas e devem ser elaborados com o devido esmero,

no que o restante da documentao tambm no tenha que ser.

A estrutura inicial dos relatrios e dos clculos deve ser mantida, caso haja a emisso de mais de

um relatrio, para que o cliente no precise se acostumar com relatrios novos a cada vez e se

sinta mais confortvel ao l-los.


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34 PROCEL INFO

7 O contexto do Plano de M&VNo incio dos trabalhos de eficientizao por meio de um contrato de desempenho, delineiam-se

alguns potenciais de economia, os quais podem se tornar viveis, ou no, durante um

detalhamento posterior.

Como os potenciais viveis ainda no foram definidos quando da assinatura do contrato de

desempenho, tambm no h nenhum detalhamento quanto s aes de eficincia energtica a

serem implementadas.

O contrato de desempenho deve conter todas as clusulas necessrias aceitao de aes de

eficincia energtica e fazer referncia a futuros Planos de Medio e Verificao como

comprovao real das economias obtidas.

Cada ao de eficincia energtica dever ter o seu prprio Plano de Medio e Verificao, pois

cada ao tem as suas prprias particularidades e baselines. Estes Planos de Medio e Verificao

sero anexos do contrato de desempenho e tero fora contratual.

Por ser um documento legal, com fora contratual, o Plano de Medio e Verificao dever ser

detalhado, apresentando todas as premissas utilizadas em seu desenvolvimento, como:

parmetros, estimativas, baseline, etc.

O Plano de Medio e Verificao dever ser aceito por todas as partes envolvidas, podendo ser a

ESCO e o cliente somente, ou envolver ainda um agente financiador, alm de um agente de

seguros.

Somente aps a aceitao do Plano de Medio e Verificao por todas as partes envolvidas e a sua

incorporao ao contrato de desempenho que se deve iniciar a implementao da ao de

eficincia energtica. A razo disso que, caso tenha se iniciada ou concluda a instalao de uma

ao de eficincia energtica e uma das partes no aceitar o Plano de Medio e Verificao, o que


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se far? Reinstalar o equipamento antigo e deix-lo nas mesmas condies encontradas

originalmente? Dificilmente ser possvel.

Como o Plano de Medio e Verificao um documento legal, recomendvel que todos os dados

adquiridos na situao ex-ante e ex-post sejam aceitos pelas partes por meio de assinaturas antes

que sejam incorporadas anlise para gerao da baselineou dos relatrios.

Os prprios relatrios gerados com base no Plano de Medio e Verificao so documentos legais e

devem ser elaborados e apresentados com esmero condizente.


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36 PROCEL INFO

8 Interao de medidasEm algumas situaes, uma ao de eficincia energtica pode interagir com outro sistema, como

no caso do retrofitde iluminao, um exemplo clssico.

Em um retrofit de iluminao ocorre no somente a reduo da carga eltrica do sistema, mas

tambm a diminuio da carga trmica no ambiente iluminado. A reduo da carga trmica ter

como conseqncia a reduo da carga de um sistema de ar condicionado ou o aumento da carga

de um sistema de calefao.

Nesse caso, podem ocorrer duas situaes distintas: um retrofit simultneo no sistema de

iluminao e ar condicionado ou um retrofit isolado do sistema de iluminao. Para melhor

entendimento, os dois casos mencionados esto detalhados a seguir.

Ret r o f i tsimultneo

Como h a necessidade de um Plano de Medio e Verificao para cada retrofit isoladamente, a

situao bastante simples:

A Medio e Verificao do retrofitde iluminao indicar somente a reduo da carga eltrica do

sistema, enquanto a Medio e Verificao do retrofitdo sistema de refrigerao indicar a reduodo consumo eltrico, devido substituio do equipamento e por considerar a reduo da carga

trmica no sistema de iluminao. Nesta situao, a interao entre as duas aes de eficincia

energtica computada em sua totalidade.

Ret r o f i tisolado

Caso ocorra somente o retrofitdo sistema de iluminao, uma medio nos ramais de distribuio

indicar somente a reduo da carga eltrica instalada. Neste caso ser necessrio avaliar

minuciosamente se a comprovao da economia resultante da reduo da carga trmica

desejvel, ou no.


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Lembrando: o custo extra de medio para fins de comprovao poder facilmente exceder as

economias alcanadas!

Caso seja realizada a medio do sistema de refrigerao para detectar eventuais variaes no

consumo, devem ser levadas em considerao tambm as variveis climticas daquele momento, o

que aumenta a complexidade da medio e verificao.

Pode-se optar por um clculo de engenharia, onde a economia sobre o sistema de refrigerao

calculada baseada na quantidade de calor emitida pelos dois sistemas de iluminao (ex-ante e ex-

post). Neste caso, a quantidade de calor emitida deve ser conhecida, assim como o rendimento do

sistema de refrigerao. Dependendo da complexidade desejada, devem-se considerar tambm as

perdas trmicas pelo invlucro da edificao.

No caso da aplicao de um percentual fixo (estimativa) de reduo da carga trmica, este deve ser

aceito por todas as partes envolvidas, o que nem sempre fcil.

A soluo mais simples, neste caso, mais comumente adotada no Brasil, ignorar a economia

resultante da diminuio da carga trmica, considerando-se somente a variao da carga instalada

na Medio e Verificao. Desta forma, os custos so mantidos em nveis menores e os clculos dos

resultados sero mais conservadores.

Vale lembrar: cada caso deve ser avaliado individualmente, considerando as necessidades de todas

as partes envolvidas. A soluo adotada ou ideal para determinada situao pode no ser adequada

ou desejada em outra.

De qualquer forma, os custos de Medio e Verificao devem ser mantidos em nveis justificveis

economicamente. Se um aumento na medio resultar em um aumento significativo nas economias

justificam-se. Assim, o recomendvel que ater-se estritamente ao necessrio, evitando medies

excessivas.


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38 PROCEL INFO

9 Dvidas?O Procel Info disponibiliza em seu Portal (www.procelinfo.com.br) um espao para responder todas

as dvidas com relao ao tema Medio e Verificao.

Verifique primeiramente se a sua questo j se encontra respondida na seo Dvidas do Portal!

Caso contrrio, envie-a pelo Fale Conosco e ela ser prontamente respondida.

Futuramente, algumas dvidas recorrentes sero selecionadas e includas na nova verso do Guia

de Medio e Verificao, refletindo as necessidades de todos os usurios.


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10 GlossrioAo de eficincia energtica

(AEE) ou Ao de conservao

de energia (ACE)

Conjunto de atividades destinadas a aumentar a

eficincia energtica em uma instalao. Muitas aes

podem ser desenvolvidas a um s tempo, cada uma com

diferente intensidade. Uma ao pode incluir uma ou

mais mudanas fsicas no equipamento da instalao,

revises dos procedimentos de operao e manuteno,

e mudanas em softwares ou novos mtodos de

treinamento.

Ajuste da b as e l in e So ajustes no rotineiros que surgem durante o perodo

ps-retrofit e que no puderam ser antecipados e

requerem ajustes de engenharia.

Ano base Um perodo definido de qualquer extenso (durao)

antes da implementao das aes de eficincia

energtica.

Comissionamento Processo para realizar, verificar e documentar o

desempenho de um equipamento para satisfazer as

necessidades operacionais da instalao no projeto, sua

documentao e os critrios funcionais do cliente,

incluindo a capacitao do pessoal de operao.

Condies do ano base O conjunto de condies que deram origem ao consumo

de energia no ano base.

Contrato de desempenho de

energia

Contrato entre duas ou mais partes onde o pagamento

baseado em resultados especficos. Usualmente so


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40 PROCEL INFO

redues garantidas no consumo de energia e/ou custos

de operao.

Dados de energia do ano base O consumo de energia durante o ano base.

ESCO ou Empresa de Serviosde Conservao de Energia

Empresa que realiza uma srie de servios de eficinciaenergtica e financiamento, por meio de um contrato de

desempenho, garantindo os resultados e sendo

remunerada atravs destes.

Graus-dia a medida da carga de aquecimento ou resfriamento

numa instalao ocasionada pela temperatura externa.

Quando a temperatura mdia diria externa est um

grau abaixo da temperatura de referncia estabelecida,

define-se que h um grau-dia de aquecimento. Se esta

temperatura prevaleceu por dez dias, houve dez graus-

dia neste perodo. Quando as temperaturas estiverem

acima da temperatura de referncia, so contabilizados

graus-dia de resfriamento. Qualquer temperatura de

referncia pode ser adotada, mas geralmente so

escolhidas de modo a refletir as temperaturas a partir

das quais no ocorrem mais resfriamento ouaquecimento.

Medio Coleta de dados de consumo por determinado perodo

em uma instalao por meio de equipamentos de

medio.

Medio e Verificao Processo para determinar economias utilizando uma das

quatro opes do Protocolo Internacional para Mediao

de Verificao de Performance.

Monitoramento Coleta de dados por um perodo com a finalidade de

analisar variaes nos mesmos.

Opo de M&V Uma das quatro abordagens genricas de Medio e

Verificao definidas no Protocolo Internacional para

Medio e Verificao de Performance, para determinar

economias de energia.

Perodo ps-r et r o f i t Qualquer perodo de tempo definido, seguinte ao

comissionamento da ao de eficincia energtica.


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Re t r o f i t Ajuste, remodelao ou substituio de um equipamento

ou sistema existente de modo a satisfazer as novas

condies de consumo de energia.

Neste guia esse termo utilizado como sinnimo paraAo de Eficincia Energtica.


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11 ExemplosOs primeiros dois exemplos apresentados a seguir foram retirados e adaptados do Protocolo de

Medio e Verificao portanto no devem ser considerados um padro nico a ser seguido, pois

existem diferentes enfoques possveis e permitidos.

O ltimo exemplo apresenta um passo-a-passo de como uma correlao entre dados pode ser

realizada no Microsoft Excel.

11.1 Exemplo de retrofitem IluminaoSituao

Em uma escola sero instaladas luminrias mais eficientes em lugar das existentes, de modo a

reduzir o uso de energia, mantendo os nveis de iluminao atuais.

Plano M&V

Um Plano de M&V foi desenvolvido utilizando a Opo A do Protocolo, pois se considerou que a

medio parcial forneceria preciso adequada. Um esboo do Plano apresentado a seguir:

O limite desta ao de eficincia energtica foi traado de modo a incluir os circuitos deiluminao montados no teto, alimentados em 127 Volt. A diminuio da carga sobre o ar

condicionado foi considerada irrisria, j que h pouca climatizao ambiental e a escola

fecha durante a maior parte do vero.

As condies do ano base so as dos 12 meses imediatamente precedentes deciso de

prosseguir com o projeto. Nelas foram includos os nveis de iluminamento, descries dos

locais e nmero de reatores e luminrias.

Os perodos de iluminao do ano base foram estabelecidos atravs do registro da

iluminao em reas representativas ao longo de um ms. Os registros resultaram nosseguintes dados de carga/durao para o ano base:


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Tabela 5 Carga/durao no ano base

Devido s mudanas nos padres de ocupao, que entraro em vigor aproximadamente ao

mesmo momento da aplicao da ao de eficincia energtica, foi assumido que o perfil de

carga/durao, durante o perodo ps-retrofitser como mostrado na Tabela 6 a seguir.

Tabela 6 Carga/durao ps-retrof i t

Foram realizadas medies de potncia nas 3 fases, com um medidor true RMS recm

calibrado, nos circuitos de iluminao. De acordo com o fabricante, a acuracidade deste

medidor de 2% sobre a escala total e as leituras foram realizadas em aproximadamente

50% da escala total. A partir de uma medio de trinta segundos na entrada de dois

transformadores de iluminao, foi constatado que quando todas as luminrias ligadas, a

demanda era de 28,8 KW, porm 7 lmpadas (= 0,3 KW ou 1%) estavam queimadas

durante o teste. Tendo isso em vista, foi assumido que a frao que estava queimada

durante a medio era normal.

Assumiu-se que a demanda eltrica da iluminao igual demanda medida pelo medidor

da concessionria nos dez meses em que escola est em funcionamento. Nos meses de

julho e agosto, com a escola parada, assumiu-se que a demanda eltrica referente

iluminao seja somente 50% da demanda medida.

Os possveis erros no perfil de carga/durao de iluminao ps-retrofitestipulados acima

so:

o Somente a metade do crescimento de 1.450h para 2.000h poder acontecer, e

o A frao de carga de 9% poder ser ligada por 400 horas.

Estes possveis erros podero afetar o consumo de energia ps-retrofitem at 2.500kWh,

os quais representam 8,2% dos esperados 30.000 kWh em economias anuais. O impacto

das suposies da iluminao sobre o medidor de demanda eltrica durante todos os 12

meses do ano base e anos ps-retrofitpodero afetar as economias relatadas em at 3%.Nenhum destes impactos foi considerado relevante para o projeto.

A preciso estimada das medies de energia de 4%.


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O processo de clculo de economia mostrado a partir da Tabela 7 foi resumido no plano de

M&V.

As economias sero computadas anualmente para o ano subseqente por meio de uma

nova medio da carga eltrica, imediatamente aps a concluso da ao de eficincia

energtica, e por medio anuais posteriores.

As leituras de energia no ano base e nos anos futuros sero realizadas por um eletricista

contratado. Todos os dados e anlises devero estar disponveis para inspeo. Para

comprovao das medies, a equipe de manuteno predial tambm dever realizar

medies da carga eltrica, simultaneamente com o contratado. Caso haja uma diferena de

mais de 4% entre as duas leituras, um segundo contratado ir realizar medies e o valor

apropriado entre as duas medies ser selecionado.

Estima-se que este processo requeira um eletricista por 5 horas ao ano para as medies e

calibrao dos equipamentos. O custo anual estimado em $200, incluindo os relatrios.

Consumo/Demanda de Eletricidade no ano base

O consumo de energia no ano base calculado multiplicando-se a sua carga de 28,8 kW pela

carga/durao do ano base. O clculo mostrado abaixo.

Tabela 7 Carga/durao ano base

A demanda no ano base de 28,8 kW por 10 meses, e de 14,4 kW nos meses de julho e agosto,

somando um total de 317 kW.

Consumo/Demanda de Eletricidade Ps-Ret r o f i t

Aps a instalao da ao de eficincia energtica, a potncia do circuito de iluminao foi medida

novamente como no ano base. A potncia demandada foi de 16,2 kW quando todas as lmpadas

estavam ligadas e nenhuma queimada.

Com o mesmo percentual de queima de 1% do ano base, a demanda mxima no perodo

ps-retrofitir ser 16 kW (=16,2 * 0,99). Sendo assim, o consumo de energia anual ps-retrofit

calculado multiplicando-se a demanda ps-retrofitcom os dados de carga/utilizao estipulados. O

clculo mostrado a seguir.


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Tabela 8 Carga/durao ps-retrof i t

A demanda psretrofit de 16,0 kW por 10 meses, e de 8,0 kW nos meses de julho e agosto,

somando um total de 176 kW.

Ajustes de rotina

Ajustes de rotina so necessrios para trazer o uso de energia do ano base s condies do perodo

ps-retrofitestipulado.

Aplicando-se a carga eltrica do ano base, de 28,8 kW, aos dados estipulados de carga/durao

ps-retrofit, o ajuste de rotina para as horas operacionais mais longas derivado, conforme

apresentado abaixo:

Tabela 9 Ajustes de rot ina

Note-se que neste caso foi calculada a parcela do ajuste de rotina devido ao aumento do nmero de

horas de trabalho, parcela esta que ir ser utilizada no clculo da economia mais adiante.

Recalcular o ano base com os novos horrios de funcionamento e utilizar estes valores diretamente,sem ajuste rotineiro, tambm vlido. Utilizou-se o ajuste neste exemplo, para fins didticos.

Comentrio: No necessrio fazer um ajuste na demanda, visto que o ajuste de consumo deve-se

ao aumento das horas de aula, no afetando a demanda em si.

Economias

As economias de energia durante o primeiro ano depois da implantao da ao de eficincia

energtica sero:


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Tabela 10 Clculo da economia

Os anos subseqentes sero calculados de forma idntica, baseados nas medies realizadas.

Note-se que, neste exemplo, as economias relatadas so para condies ps-retrofit. Desta forma

as economias podem ser chamadas de consumo evitado.

11.2 Exemplo de substi tuio de caldeiraApesar de ser um exemplo para situaes de inverno do hemisfrio norte, a procedimento pode ser

aplicado para qualquer substituio de caldeiras, mesmo nas condies brasileiras, desde que os

dados sejam corretos.

Situao

A caldeira de um edifcio comercial substituda por outra mais eficiente. Noventa e cinco por cento

(95%) da carga da caldeira so para aquecimento do prdio enquanto 5% so para aquecimento de

gua de uso. No foram realizadas outras alteraes alm da melhora da eficincia da caldeira.

Nenhum outro equipamento do edifcio utiliza gs.

Plano de M&V

Um Plano de M&V foi desenvolvido utilizando a Opo B do IPMVP. Um esboo do Plano mostradoa seguir:

A fronteira desta ao de eficincia energtica foi projetada considerando somente os

sistemas de combustvel da caldeira. Esta fronteira exclui a eletricidade associada aos

equipamentos auxiliares da caldeira. Embora o consumo de gs da caldeira ser menor,

espera-se que os consumos de eletricidade do queimador velho e do novo sejam

semelhantes. Desta forma, no se espera mudana significativa no consumo de energia

eltrica e este pode ser excludo da fronteira de medio.

O padro de carga dos perodos tpicos de inverno antes da implementao da ao deeficincia energtica foi escolhido como condio do ano base.

O uso de energia de ano base foi de 35.20010 ft (1.00010m) de gs.

Antes do retrofit, a eficincia da caldeira foi testada em trs perodos separados de uma

semana, quando a mdia da temperatura ambiente variava de 20F (-6,7C) a 24F

(-4,4C) e a ocupao do edifcio era normal. Um medidor de fluxo de energia recm

calibrado foi instalado na caldeira, medindo a temperatura na linha de alimentao e

retorno, alm da taxa de fluxo da gua de alimentao. Este sistema de medio, com sua

captura e processamento de dados, tem a preciso declarada do fabricante igual a 7%

para a variao de energia envolvida neste projeto. O medidor de gs da concessionria foi


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usado para medir uso de gs e foi considerado como a fonte de referncia, i.e., no

apresenta erro. A leitura mdia de eficincia para os trs intervalos semanais foi de 66%,

64%, 65%. Foi estabelecido que a eficincia mdia global de 65%. A temperatura externa

foi medida por um sensor calibrado duas vezes por ano e registrado pelo sistema de

controle do edifcio.

Assumiu-se que a variao da eficincia medida sob condies tpicas de inverno

prevalecer em todas as outras condies. O erro nesta suposio provavelmente no

exceder 5%.

O processo de clculo de economia mostrado abaixo foi resumido no Plano de M&V.

As economias sero calculadas anualmente para o ano subseqente utilizando os dados de

eficincia da caldeira medidos a cada ano. Dados do medidor de fluxo de energia sero

armazenados para exame por um terceiro, se necessrio.

O custo de instalao e comissionamento do medidor do fluxo de energia foi de $7.900. O

custo da leitura anual de eficincia, calibragem do medidor e do relatrio de $4.000.

As leituras de fluxo de gs e energia sero feitas diariamente pelo pessoal de manuteno

do edifcio ao longo dos meses de inverno at que trs semanas vlidas tenham sido

obtidas. Estes dados sero arquivados na sala da caldeira e estaro disponveis para

inspeo a qualquer hora. Dados de temperatura ambiente sero registrados pelo sistema

de automao do edifcio e listagens impressas para as semanas vlidas selecionadas.

A calibragem do medidor de fluxo de energia ser feita anualmente pelo contratanteimediatamente antes do incio do perodo de testes da eficincia. As leituras diretas do

medidor de gs sero corrigidas para valores normais.

Consumo de Energia do Ano Base

O consumo anual de energia do ano base de 35.200x10ft (1x10m).

Consumo de Energia Ps-r et r o f i t

Aps a instalao e comissionamento da ao de eficincia energtica, trs perodos de testes

semanais separados foram realizados, encontrando uma temperatura ambiente mdia entre 20F(-6,7C) e 24F (-4,4C) com ocupao normal. Os resultados de eficincia sobre os trs perodos

de uma semana foram de 81%, 79% e 80%, chegando mdia de 80%.

O consumo anual de energia ps-retrofit determinado a partir do consumo ano base:

Condio do Ano base + Correo para a condio ps-retrofit

35.200 0,65

0,80C

+

= 28.600x10 + C ft (810x10+ C m)


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C uma quantidade desconhecida necessria para converter o consumo projetado no ano base

para as condies ps-retrofit.

Ajustes de Rotina

Ajustes de rotina so necessrios para trazer o consumo ps retrofitpara as condies do ano base.Esta exatamente a quantidade de correo C milhes ft (m).

Economia

A economia de energia ser:

Tabela 11 Clculo da economia

O ajuste C foi mantido apenas para fins didticos, pois como no houve alterao nas condies

de funcionamento do ano base em relao ao perodo ps-retrofit, no so necessrios ajustes.

11.3 Correlao de dados no ExcelA seguir ser apresentado como fazer a correlao dos dados no Excel para a gerao de uma

baseline.

Lembrando: o exemplo apresentado a seguir no o nico modo para se gerar uma baseline!

Sejam os dados de produo e consumo da tabela a seguir.

Tabela 12 Dados de produo e consumo

Devem ser selecionados os dados de produo e consumo que se quer correlacionar.


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Tabela 13 Seleo dos dados de produo e consumo

Na barra de ferramentas do Microsoft Excel seleciona-se o boto para gerao de grficos,

conforme indicado na figura a seguir.

Figura 7 Barra de ferramentas

Na janela que se abre em seguida, deve ser selecionado o tipo de grfico Disperso (XY) e clicar

sobre o boto concluir, conforme indicado na figura a seguir.

Figura 8 Assistente de grf ico

Obtm-se, desta forma, um grfico parecido com o da figura apresentada a seguir.


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A formatao do grfico, assim como a escala dos eixos, depende da verso e da configurao do

Exceldo usurio.

Figura 9 Grf ico de disperso

O Excel atribui automaticamente os valores da primeira coluna ao eixo das abscissas (X) e da

segunda coluna ao eixo das ordenadas (Y). Por este motivo, recomendvel que os dados da

varivel independente sejam mantidos na primeira coluna e os da varivel dependente na segunda

coluna.

Aps alguma formatao, para fins didticos, obtido um grfico como o apresentado a seguir.

Figura 10 Grf ico de disperso


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Com o boto direito do mouse, deve-se clicar sobre qualquer ponto de dados do grfico para

chamar o menu de contexto. Neste menu deve ser selecionada a opo adicionar linha de

tendncia, conforme mostrado a seguir.

Figura 11 Adio da l inha de tendncia

Na aba Tipo da janela que se abre a seguir, deve ser selecionada a regresso linear como modelo

adotado.


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Figura 12 Adio da l inha de te ndncia - T ipo

Na aba Opes devem ser marcadas Exibir equao no grfico e Exibir valor de R-quadrado no

grfico, como mostrado na figura a seguir.

Figura 13 Adio da l inha de tendncia Opes

Aps alguma formatao, o grfico resultante ser da seguinte forma:


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Figura 14 Grf ico com basel ine

A equao mostrada poder ser utilizada como baseline, desde que o fator de correlao R seja

adequado.

Substituindo-se o valor de x na equao pela produo de um perodo ps-retrofit, obtm-se o

consumo estimado que teria ocorrido nas condies da baseline.


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12 Referncias bibliogrficasINTERNATIONAL performance measurement and verification protocol: concepts and options

for determining energy and water savings. Mar 2002, 88 p. V.1.

20 Set 2007.

U.S. Department of Energy. Office of Energy Efficiency and Renewable Energy. M&V guidelines:

measurement and verification for federal buildings. Verso 2.2. Washington, 2000. 331 p.

20 Set 2007.

Outras fontes de consulta

Programa GERBI Reduo dos Gases de Efeito Estufa na Indstria Brasileira, Curso de

Medio e Verificao, Brasil 2007.

guia de mv.pdf

Documents