Potential for integration of photovoltaic systems into existing single-family dwelling

Authors

DOI:

https://doi.org/10.46421/encac.v17i1.4126

Keywords:

energy efficiency, zero energy building, computer simulation, photovoltaic

Abstract

The present study intends to evaluate the integration potential of photovoltaic (PV) systems in residential buildings in the South of Brazil, without architectural changes. Therefore, the phases were divided into evaluating the three buildings to be refurbished, as well as the consumption profile of each family. The second stage consisted of a prior analysis of the square footage needed to supply the consumption of each family, as well as the definition of the photovoltaic module. The third stage consisted of compiling and feeding these values into the SAM simulation software, generating consumption versus generation values for each studied housing unit. Finally, a new simulation was carried out considering the excellent values of azimuth and roof slope, in order to compare the values with the minimum projected intervention with the ideal scenario. As a result, THE residences A and B met their demands, while residence C was unable to supply all of it. This result is related to the fact that house C does not have a usable roof area for all the necessary photovoltaic system, in addition to the fact that the amount of radiation in the region is lower than that of other two buildings.

Author Biographies

Joana Sanagiotto Pastre, Universidade Federal do Paraná

Arquiteta e Urbanista. Mestranda em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Paraná (Curitiba-PR, Brasil).

Kimberly Gabriela Angelo Dias, Universidade Federal do Paraná

Arquiteta e Urbanista. Mestranda em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Paraná (Curitiba-PR, Brasil).

Leandro Carlos Fernandes, Universidade Federal do Paraná

Doutor em Tecnologia e Sociedade pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Professor da Universidade Federal do Paraná (Curitiba, PR).

Márcio José Sorgato , Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Arquiteto e Urbanista. Doutor em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Santa Catarina. Professor da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (Curitiba-PR, Brasil).

References

BLAIR, N. et al. System Advisor Model – SAM. Denver NREL - National Renewable Energy Laboratory, 2018.

EPE, Empresa de Pesquisa Energética. Balanço Energético Nacional 2022: Ano base 2021. Rio de Janeiro: 2023. Disponível em: <http://www.epe.gov.br>. Acesso em: 24/04/2023.

FRAUNHOFER. Photovoltaics Report. 2023. Disponível em: .

IBGE, Instituto Brasileiro De Geografia E Estatística. Censo Brasileiro de 2022. Rio de Janeiro: 2023.

M. PROBST; C. ROECKER. Solar energy systems in architecture integration criteria and guilines. 2ª Ed. 2012

NAKABAYASHI, R. K. Microgeração Fotovoltaica No Brasil: Condições Atuais e Perspectivas Futuras. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Energia do Instituto de Energia e Ambiente, Universidade de São Paulo - USP) São Paulo: p. 107. 2014.

OLIVEIRA, G. L. C. et al. Análise De Viabilidade Técnica E Econômica Da Implantação De Um Sistema Fotovoltaico Conectado À Rede Em Uma Edificação Multifamiliar. In: XV ENCAC - Encontro Nacional de Conforto no Ambiente Construído, 2019, João Pessoa, Anais..., p. 2179–2187, 2019.

PEREIRA, E. B. et al. Atlas Brasileiro de Energia Solar. São José dos Campos: 2ª ed. 2017.

PEREIRA, Priscila Martins Mateus de Oliveira, NETO, Luiz Pereira da Silva, SORGATO, Marcio José. Análise Técnica Da Integração De Sistemas Fotovoltaicos Em Edificações Da UFMS. In: XVII Encontro Nacional de Tecnologia no Ambiente Construído. 2020, Porto Alegre, Anais..., ANTAC, 2020.

RÜTHER, R. Edifícios solares fotovoltaicos: o potencial da geração solar fotovoltaica integrada a edificações urbanas e interligada à rede elétrica pública no Brasil. p. 114 p., 2004.

SANTOS, Í. P. DOS. Integração De Painéis Solares Fotovoltaicos Em Edificações Residenciais E Sua Contribuição Em Um Alimentador De Energia De Zona Urbana Mista. (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil - PPGEC, Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC) Florianópolis, p. 126, 2009.

SCHULTZ, A.; ASSIS, E. S. DE; VILELA, J. A. Análise Da Viabilidade Econômica Da Utilização Do Sistema Fotovoltaico Em Habitações De Interesse Social Em Belo Horizonte, MG. In: XVI ENCAC - Encontro Nacional de Conforto no Ambiente Construído, Palmas – TO, Anais..., p. 1223–1232, 2021.

SILVA, Tais Oliveira, SORGATO, Marcio José. Análise Do Potencial De Integração De Sistemas Fotovoltaicos Em Edificações Residenciais De Campo Grande/ MS. In: XI ENCAC - Encontro Nacional de Conforto no Ambiente Construído. 2019. João Pessoa, Anais..., 2019.

SORGATO, M. J.; SCHNEIDER, K.; RÜTHER, R. Technical and economic evaluation of thin-film CdTe building-integrated photovoltaics (BIPV) replacing façade and rooftop materials in office buildings in a warm and sunny climate. Renewable Energy, v. 118, p. 84–98, 1 abr. 2018.

UFRGS, Universidade do Rio Grande do Sul. Programa Radiasol. , 2023. Disponível em: <https://www.ufrgs.br/labsol/#softwares>. Acesso em: 30 mar. 2023

ZOMER, C. D. Método De Estimativa Da Influência Do Sombreamento Parcial Na Geração Energética De Sistemas Solares Fotovoltaicos Integrados Em Edificações. Tese ( Pós-Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC), Florianópolis, 2014.

Published

2023-10-26

How to Cite

SANAGIOTTO PASTRE, Joana; LAUFFER PEREIRA ROSA, Bruno; ANGELO DIAS, Kimberly Gabriela; FERNANDES, Leandro Carlos; SORGATO , Márcio José. Potential for integration of photovoltaic systems into existing single-family dwelling. In: ENCONTRO NACIONAL DE CONFORTO NO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 17., 2023. Anais [...]. [S. l.], 2023. DOI: 10.46421/encac.v17i1.4126. Disponível em: https://eventos.antac.org.br/index.php/encac/article/view/4126. Acesso em: 21 nov. 2024.

Issue

Section

5. Eficiência Energética

Most read articles by the same author(s)