Analysis of the distributed generation of solar energy in residential Buildings

a case study in an area to be densified in the city of Belo Horizonte

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5935/cadernospos.v23n1p91-111

Keywords:

Residential sector; Renewable sources; Distributed generation potential; Urban parameters.

Abstract

The increase in energy consumption by the residential sector, combined with climate change, is an incentive for distributed generation from renewable sources. One of the current barriers to the distributed generation of renewable sources is precisely in municipal urban policies that do not have parameters that guarantee access to the sun in most cities. The objective of this work is to evaluate an approach to include the energy autonomy of residential buildings, obtained from access to the sun, as a parameter for the possibility of densification of a given territory. The procedure developed is the construction of urban densification scenarios, later simulated from parametric modeling of blocks using Rhinoceros 6.0 software and Grasshopper and Ladybug plugins. The procedure was applied in two blocks with high potential for densification located in the Lagoinha neighborhood, in Belo Horizonte. The developed algorithm allows the procedure to be replicated in other urban contexts, as it allows adjustments to be made to urban parameters. In the case analyzed, it was possible to verify that the municipal planner, from the point of view of energy autonomy, needs to consider not only the impact that the utilization coefficient has on the area available for generation, but also the impact of population density on demand. The feasibility of using traditional urban parameters to reflect on energy planning at the municipal scale was demonstrated.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Ana Júlia Maia Mairink, Universidade Federal de Minas Gerais

Architect and Urbanist at the Federal University of Minas Gerais (2018), master’s degree in progress in Built Environment and Sustainable Patrimony at the Federal University of Minas Gerais.

Camila Carvalho Ferreira, Universidade Federal de Minas Gerais

Architect and Urbanist at the Federal University of Minas Gerais (2006), master’s degree in Built Environment and Sustainable Patrimony at the Federal University of Minas Gerais (2010) and Ph.D. in Civil Engineering at the Federal University of Ouro Preto (2016). Post-doctorate in Architect and Urbanist at the Federal University of Viçosa (2018) and in Civil Engineering at the Federal University of Ouro Preto (2019 and 2020). Has experience in Bioclimatic Architecture, Energy Efficiency, Thermal Energy simulations and Daylighting simulations, making consulting services and Architectural Designs. Nowadays, specializes in comfort and thermal performance of naturally ventilated buildings.

References

ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Projeto NBR 5626:2020: Instalação predial de água fria. Rio de Janeiro, set. 2020.

ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Projeto NBR 12721:2006. Avaliação de custos unitários de construção para incorporação imobiliária e outras disposições para condomínios edilícios. Rio de Janeiro, set. 2005.

BECK, L. M.; PEREIRA, F. O. R.; SCALCO, V. A. Análise da iluminação natural em ambientes internos inseridos em cenários urbanos virtuais. In: XIV ENCAC & X ELACAC: Habitat Humano: em busca de conforto ambiental, eficiência

energética e sustentabilidade no século XXI, 2017, Santa Catarina. Anais... Balneário Camboriú, 27-29 set.

BELO HORIZONTE. Prefeitura Municipal de Belo Horizonte. Empresa de Informática e Informação do Município de Belo Horizonte. Disponível em: https:// prefeitura.pbh.gov.br/prodabel. Acesso em: fev. 2023.

BELO HORIZONTE. Prefeitura Municipal de Belo Horizonte. Lei n. 11.181, de 8 de agosto de 2019. Aprova o Plano Diretor do Município de Belo Horizonte e dá outras providências. Belo Horizonte, 2019. Disponível em: https://

leismunicipais.com.br/a/mg/b/belo-horizonte/lei-ordinaria/2019/1119/11181/lei-ordinaria-n-11181-2019-aprova-o-plano-diretor-do-municipiode-belo-horizonte-e-da-outras-providencias. Acesso em: fev. 2023.

BELO HORIZONTE. Prefeitura Municipal de Belo Horizonte. Subsecretaria de Planejamento Urbano. Subsecretaria Municipal de Política Urbana. Planode Qualificação Urbanística Centro-Lagoinha. Belo Horizonte, ago. 2021. Disponível em: https://prefeitura.pbh.gov.br/politica-urbana/planejamentourbano/plano-centro-lagoinha/plano-qualificacao-urbanistica-centrolagoinha. Acesso em: fev. 2023.

BRASIL. ANEEL. Resolução ANEEL n. 482, de 17 de abril de 2012. Estabelece as condições gerais para o acesso de microgeração e minigeração distribuída aos sistemas de distribuição de energia elétrica, o sistema de compensação

de energia elétrica, e dá outras providências. Disponível em: http://www2.aneel.gov.br/cedoc/ren2012482.pdf. Acesso em: 2 set. 2020.

BRASIL. ANEEL. Resolução ANEEL n. 687, de 24 de novembro de 2015. Altera a Resolução Normativa n. 482, de 17 de abril de 2012, e os Módulos 1 e 3 dos Procedimentos de Distribuição (Prodist). Disponível em: http://www2.aneel.gov.br/cedoc/ren2015687.pdf. Acesso em: 2 set. 2020.

BRASIL. ANEEL. Resolução ANEEL n. 4786, de 17 de outubro de 2017. Altera a Resolução Normativa n. 482, de 17 de abril de 2012. Disponível em: http://www2.aneel.gov.br/cedoc/ren2017786.pdf. Acesso em: 2 set. 2020.

BRASIL. MINISTÉRIO DE ENERGIA. EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA. Balanço Energético Nacional 2022. Rio de Janeiro: EPE, 2022. Disponível em: https://www.epe.gov.br/pt/publicacoes-dados-bertos/publicacoes/balancoenergetico-nacional-2022. Acesso em: fev. 2023.

BRASIL. MINISTÉRIO DE ENERGIA. EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA. Nota Técnica DEA 19/14: Inserção da Geração Fotovoltaica Distribuída no Brasil – Condicionantes e Impactos. Rio de Janeiro: EPE, out. 2014. (Recursos

Energéticos). Disponível em: https://www.epe.gov.br/sites-pt/publicacoesdados-abertos/publicacoes/PublicacoesArquivos/publicacao-251/topico-311/DEA%2019%20-%20%20Inser%C3%A7%C3%A3o%20da%20Gera%C3%A7%C3%A3o%20Fotovoltaica%20Distribu%C3%ADda%20no%20Brasil%20-%20Condicionantes%20e%20Impactos%20VF%20%20(Revisada)[1].pdf. Acesso em: fev. 2023.

CASTILHO, E. L. de; CHAVES, G. S. Estudo de viabilidade técnico-econômica da implantação de um sistema de energia solar térmica. 2016. 76 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) – Universidade

Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2016.

CREDER. H. Instalações hidráulicas e sanitárias. 5. ed. Rio de Janeiro: Editora Livros Técnicos e Científicos, 1991.

ELETROBRAS. Pesquisa de posse e hábitos de uso de equipamentos elétricos na classe residencial: Relatório Técnico. Eletrobras, 2019. Disponível em: https://eletrobras.com/pt/AreasdeAtuacao. Acesso em: 14 nov. 2021.

INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Censo Brasileiro de 2010. Rio de Janeiro: IBGE, 2012. Disponível em: https://censo2010.ibge.gov.br/. Acesso em: fev. 2023.

KNOWLES, R. L. The solar envelope: its meaning for energy and buildings. Energy and Buildings, Los Angeles, v. 35, n. 1, p. 15-25, 2003.

PROCEL INFO. Equipamentos. Disponível em: http://www.procelinfo.com.br/main. asp?View=%7BB70B5A3C-19EF-499D-B7BC-D6FF3BABE5FA%7D. Acesso em: 14 nov. 2020.

PÉREZ, D. R. C. O Envelope solar e o direito ao sol. 2007. Dissertação (Mestrado em Arquitetura e Construção) – Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2007.

THE INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE. AR5 Synthesis Report: Climate Change 2014. Geneva: IPCC, 2014. Disponível em: https://www.ipcc.ch/report/ar5/syr/. Acesso em: fev. 2023.

Published

2023-06-30

How to Cite

MAGIAG LOURA, R.; MAIA MAIRINK, A. J.; CARVALHO FERREIRA, C. . Analysis of the distributed generation of solar energy in residential Buildings: a case study in an area to be densified in the city of Belo Horizonte. Graduate Journal in Architecture and Urbanism, [S. l.], v. 23, n. 1, p. 91–111, 2023. DOI: 10.5935/cadernospos.v23n1p91-111. Disponível em: http://editorarevistas.mackenzie.br/index.php/cpgau/article/view/15476. Acesso em: 17 dec. 2025.

Issue

Section

Papers