O setor residencial reflete a cultura do uso excessivo da eletricidade para aquecimento de água. Para este uso final, a inclusão de gás e complementação com energia termo-solar pode apresentar vantagem por se tratar de energia final mais compatível com os processos de transformação em energia útil na forma de calor. A inclusão destas fontes pode propiciar uma diminuição de sobrecarga no sistema elétrico e da eletrotermia no setor residencial. Este trabalho faz uma avaliação econômica dos sistemas de aquecimento de água elétrico, a gás e solar. Os sistemas são analisados considerando custos de infra-estrutura, com diferentes disponibilidades de uso, custos de equipamentos e de operação para vários níveis de consumo. A avaliação é aplicada a 3 tipologias de edificações verticais representativas no mercado da construção civil da Região Metropolitana de São Paulo. Os custos de serviço de aquecimento de água quente estão apresentados em função do volume de água consumido. / The residential sector reflects the culture of the indiscriminate use of electricity water heating. Inclusion of gas and thermosolar energy to the electrical supply system may present advantages as they are more compatible to consumer\"s heat transformation processes. In addition these new sources of energy may decrease the electrical and electrothermal system overload in the residential sector. This study is an economic evaluation of the electric, gas and solar water heating systems. The heating systems are analyzed taking in consideration infrastructure costs, and equipment and operation costs for different levels of consumption. The evaluation is applied to three typologies of vertical residential edifications that represent the civil construction market of the São Paulo metropolitan area. The costs of water heating service are presented in function of the consumed volume of water.

A dissertação utiliza a pesquisa como método experimental e investigativo para identificar os fatores condicionantes para a definição da infraestrutura de aquecimento de água para banho (gás, elétrico e solar térmico) nas edificações residenciais de interesse popular, construídas no município de São Paulo. A partir das informações de três projetos e do dimensionamento da infraestrutura de cada opção, determinam-se seus custos para um projeto típico, exclusivamente para o aquecimento de água para banho. Também são determinados os custos de aquisição, instalação, infraestrutura e operação de cada configuração. O método Life Cycle Cost Analysis (LCCA) é utilizado para comparar financeiramente diversas alternativas. Os resultados permitem avaliar o interesse na realização de infraestruturas combinadas de forma a possibilitar a qualquer momento a utilização de aparelhos instantâneos, elétrico ou a gás, com ou sem o apoio solar térmico. Essa infraestrutura combinada permite a liberdade de escolha ao usuário, de forma individual e a qualquer momento, do aquecimento de água para banho, tendo em vista o seu custo benefício, eventualmente associadas às oportunidades oferecidas pelas distribuidoras de energias e/ou pelos fabricantes de aparelhos e/ou políticas públicas. Os resultados alcançados apresentam importantes dados para subsidiar discussões e análises comparativas, estabelecendo os caminhos para orientar a escolha da infraestrutura. / The paper uses research as investigative and experimental method to identify the factors responsible for the definition of infrastructure for bathing water heating (gas, electric and solar thermal) in residential buildings of popular interest, built in São Paulo. Based on the information from three projects and the sizing of the infrastructure of each of them, the costs for a typical project exclusively for bathing water heating, are determined. Besides that, are also determined, the costs of acquisition, installation, infrastructure and operation of each configuration. The method - Life Cycle Cost Analysis (LCCA) is used to compare the various financial alternatives. The results allow to evaluate the interest in carrying out infrastructures combined to enable anytime instant use of appliance, electric or gas, with or without the solar thermal support. This combined infrastructure allows the user free choice, individually and at any time, for heating water for bathing, in view of its cost benefit, possibly combined with the opportunities offered by energy distributors and / or the device manufacturers and / or public policy. The results present relevant data to support comparative discussion and analysis, setting ways to guide the choice of infrastructure.

A dissertação utiliza a pesquisa como método experimental e investigativo para identificar os fatores condicionantes para a definição da infraestrutura de aquecimento de água para banho (gás, elétrico e solar térmico) nas edificações residenciais de interesse popular, construídas no município de São Paulo. A partir das informações de três projetos e do dimensionamento da infraestrutura de cada opção, determinam-se seus custos para um projeto típico, exclusivamente para o aquecimento de água para banho. Também são determinados os custos de aquisição, instalação, infraestrutura e operação de cada configuração. O método Life Cycle Cost Analysis (LCCA) é utilizado para comparar financeiramente diversas alternativas. Os resultados permitem avaliar o interesse na realização de infraestruturas combinadas de forma a possibilitar a qualquer momento a utilização de aparelhos instantâneos, elétrico ou a gás, com ou sem o apoio solar térmico. Essa infraestrutura combinada permite a liberdade de escolha ao usuário, de forma individual e a qualquer momento, do aquecimento de água para banho, tendo em vista o seu custo benefício, eventualmente associadas às oportunidades oferecidas pelas distribuidoras de energias e/ou pelos fabricantes de aparelhos e/ou políticas públicas. Os resultados alcançados apresentam importantes dados para subsidiar discussões e análises comparativas, estabelecendo os caminhos para orientar a escolha da infraestrutura. / The paper uses research as investigative and experimental method to identify the factors responsible for the definition of infrastructure for bathing water heating (gas, electric and solar thermal) in residential buildings of popular interest, built in São Paulo. Based on the information from three projects and the sizing of the infrastructure of each of them, the costs for a typical project exclusively for bathing water heating, are determined. Besides that, are also determined, the costs of acquisition, installation, infrastructure and operation of each configuration. The method - Life Cycle Cost Analysis (LCCA) is used to compare the various financial alternatives. The results allow to evaluate the interest in carrying out infrastructures combined to enable anytime instant use of appliance, electric or gas, with or without the solar thermal support. This combined infrastructure allows the user free choice, individually and at any time, for heating water for bathing, in view of its cost benefit, possibly combined with the opportunities offered by energy distributors and / or the device manufacturers and / or public policy. The results present relevant data to support comparative discussion and analysis, setting ways to guide the choice of infrastructure.

Submitted by Andre Maitan (andremaitan@yahoo.com.br) on 2011-07-25T18:57:36Z No. of bitstreams: 1 Tese MPFE - André Raj Maitan - 93280.pdf: 894819 bytes, checksum: cd191610788a5e242005e02d0e272ee3 (MD5) / Approved for entry into archive by Gisele Isaura Hannickel (gisele.hannickel@fgv.br) on 2011-07-25T19:18:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese MPFE - André Raj Maitan - 93280.pdf: 894819 bytes, checksum: cd191610788a5e242005e02d0e272ee3 (MD5) / Approved for entry into archive by Gisele Isaura Hannickel (gisele.hannickel@fgv.br) on 2011-07-25T19:20:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese MPFE - André Raj Maitan - 93280.pdf: 894819 bytes, checksum: cd191610788a5e242005e02d0e272ee3 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-07-25T19:28:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese MPFE - André Raj Maitan - 93280.pdf: 894819 bytes, checksum: cd191610788a5e242005e02d0e272ee3 (MD5) Previous issue date: 2011-06-27 / Our target here is to understand how non observables factors on water heating choice can affect electricity usage by individual consumers. In order to understand this, we will apply a discrete/continuous model in order to understand the impact of household water heating system discrete choice on household electricity consumption, continuous choice. First it was used a LOGIT model as a way to understand which variables influence consumer discrete choice. Hereafter with Discrete model results we verified if consumer choice is relevant on electricity consumption intensity. Hausman method results demonstrated that if we do not specify discrete choice at continuous model, it will bring biased estimators to our model, this occurs due to the fact that discrete choice variable is significant and it helps to explain continuous model. Results show that we have roughly 10% differences on estimators when we ignore discrete choice. It’s important to note that this kind of miscalculation can bring a important difference on government investment decision. This work and the results obtained reinforced Dubbin and McFadden (1984) work that it was used as principal reference to this work. / O objetivo deste trabalho passa por entender o impacto dos fatores não observáveis na escolha do sistema de aquecimento de água na intensidade do consumo de eletricidade domiciliar. Para isto será aplicado um modelo discreto-contínuo para entender o efeito da escolha discreta do tipo de aquecimento de água domiciliar sobre o consumo de energia elétrica do mesmo domicílio, escolha contínua. Primeiramente foi usado um modelo LOGIT e por meio deste foram entendidos os fatores que influenciam a escolha discreta do consumidor. Com os resultados encontrados na escolha discreta, temos em um segundo momento que constatar se esta escolha é significante para a intensidade do consumo de energia elétrica. Os resultados obtidos usando o método de Hausmann demonstraram que ignorar este fator (escolha discreta) pode levar a estimadores viesados para a parte contínua do modelo, ou seja, a escolha discreta é significante e ajuda a explicar o consumo de energia elétrica domiciliar. Os resultados mostraram que temos diferenças de até 10% no estimador obtido quando ignoramos este fator. É importante notar que este tipo de falha no cálculo, pode trazer problemas na decisão e na quantidade de investimento de um país. Além disso, os resultados reforçaram e ratificaram o trabalho desenvolvido por Dubbin e McFadden (1984) que foram usados como base para o estudo.

Submitted by Rilton Primo (rilton@ufba.br) on 2018-06-10T22:02:38Z No. of bitstreams: 4 APÊNDICE A - I - Programação em R.pdf: 282009 bytes, checksum: ae4a82c7f093fefa045024d7da14078b (MD5) Apêndice A - II - Histogramas de Entradas e Saídas em R.pdf: 1525175 bytes, checksum: d92c4a945b19eb9293f2c98d36d51fd2 (MD5) Apêndice B - SMC no Oracle Crystal Ball (FINAL).xlsx: 6598192 bytes, checksum: edfa02df4b065b5e9360996dbe904d33 (MD5) DISSERTAÇÃO - Rilton Primo VERSÃO FINAL.pdf: 5375036 bytes, checksum: e6a88944ce4df913a7aaad8381c684a3 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2018-06-11T11:11:56Z (GMT) No. of bitstreams: 4 APÊNDICE A - I - Programação em R.pdf: 282009 bytes, checksum: ae4a82c7f093fefa045024d7da14078b (MD5) Apêndice A - II - Histogramas de Entradas e Saídas em R.pdf: 1525175 bytes, checksum: d92c4a945b19eb9293f2c98d36d51fd2 (MD5) Apêndice B - SMC no Oracle Crystal Ball (FINAL).xlsx: 6598192 bytes, checksum: edfa02df4b065b5e9360996dbe904d33 (MD5) DISSERTAÇÃO - Rilton Primo VERSÃO FINAL.pdf: 5375036 bytes, checksum: e6a88944ce4df913a7aaad8381c684a3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-11T11:11:56Z (GMT). No. of bitstreams: 4 APÊNDICE A - I - Programação em R.pdf: 282009 bytes, checksum: ae4a82c7f093fefa045024d7da14078b (MD5) Apêndice A - II - Histogramas de Entradas e Saídas em R.pdf: 1525175 bytes, checksum: d92c4a945b19eb9293f2c98d36d51fd2 (MD5) Apêndice B - SMC no Oracle Crystal Ball (FINAL).xlsx: 6598192 bytes, checksum: edfa02df4b065b5e9360996dbe904d33 (MD5) DISSERTAÇÃO - Rilton Primo VERSÃO FINAL.pdf: 5375036 bytes, checksum: e6a88944ce4df913a7aaad8381c684a3 (MD5) / As tecnologias de aquecimento de água capazes de substituir o chuveiro elétrico (ChE), com ganhos de eficiência física e econômica, constituem soluções recomendadas por organismos mundiais. São rotas procuradas por economias como a Austrália, os EUA, a China e o Brasil, particularmente as que usam a energia solar em regime de termossifão e híbridas. A presente pesquisa voltou-se à revisão da literatura relativa aos experimentos de eficiência hídrica e energética de seis sistemas de aquecimento de água, com estimações para conjuntos verticais na zona intertropical. A literatura é voltada, fundamentalmente, às viabilidades térmica, econômica e de materiais dos sistemas, mas incipiente quanto às ecoeficiências. A revisão objetivou identificar as principais tendências e envolveu 107 artigos, livros e capítulos de livros, 28 dissertações, 06 teses, 04 normas e um relatório federal, pelo Portal de Periódicos da Capes, desde 2000. Cinco tendências foram identificadas: 1) comercial, voltada à construção civil, hotéis e resorts; 2) residencial, voltada a sistemas prediais; 3) social, voltada a condomínios de interesse social, vilarejos populares e rurais; 4) econômica, centrada nas restrições orçamentárias; 5) computacional, voltada a otimização, softwares, controle e incertezas. Foi desenvolvida metodologia de cálculo dos custos contábeis e de oportunidade dos sistemas, eficiências hídrica e energética, quando inseridos no macrossistema ecológico, considerando as emissões de CO2 equivalente face à configuração da matriz energética local, em quatro cenários: com e sem desperdício hídrico, com e sem efeito estufa. Um Índice de Economicidade-Ecoeficiência (EEI) foi criado para hierarquizar os sistemas. Em ordem decrescente, em cenário sem desperdícios hídricos e considerando o efeito estufa, na Bahia: 1º) Sistemas de Aquecimento Solares (SAS) de baixo custo com placa de Policloreto de Vinilo e de Polipropileno, EEI  50%, distinguindo-se o de PVC por ter uma maior eficiência energética e provocar menor efeito estufa; 2º) SAS Convencionais, EEI  36%; 3º) Bomba de Calor, EEI  24%; 4º) Bomba de Calor flex, EEI  15%. Ampliando o alcance das inferências, as variáveis de entrada receberam tratamentos probabilísticos e avaliação de incertezas, propagadas aos custos totais acumulados, unitários e EEI. Pelo princípio da entropia máxima, distribuições distintas dos inputs geraram outputs estocásticos com 1e+6 Simulaçoes de Monte Carlo (SMC), com recurso à programação em R e com o software Oracle® Crystal Ball, cujas médias e medianas mostraram-se iguais ou menores que os resultados determinísticos, dada a probabilidade de serem menores ou iguais o número de pessoas, banhos/dia, comprimento da tubulação. A hierarquia foi a mesma. O ChE obteve EEI nulo, tendo a menor eficiência energética. A aquisição e a manutenção do ChE são baratas, mas ele opera de forma mais custosa pelo uso da eletricidade e, por isto mesmo, é mais deletério ambientalmente. Os SAS mostraram-se mais adequados no Nordeste do Brasil, com baixo consumo de energia auxiliar, minimizando emissões de CO2 a montante. O potencial ecológico e macroeconômico dos SAS de baixo custo é singular em toda região intertropical. A bomba de calor é eficaz e requer escala para ser acessível. / The water heating technologies capable of replacing the electric shower (ChE), with gains of physical and economic efficiency, are solutions recommended by organisms worldwide. These are routes sought by economies such as Australia, the US, China and Brazil, particularly those using thermosyphon and hybrid solar power. The present research turned to the review of the literature on the experiments of water and energy efficiency of six water heating systems, with estimates for vertical sets in the intertropical zone. The literature is focused, fundamentally, on the thermal, economic and material viability of the systems, but incipient regarding ecoefficiencies. The review aimed to identify the main trends and involved 107 articles, books and book chapters, 28 dissertations, 06 theses, 04 standards and a federal report, from the Portal of Journals of Capes since 2000. Five trends were identified: 1) commercial, focused on construction, hotels and resorts; 2) residential, oriented to building systems; 3) social, aimed at condominiums of social interest, popular and rural villages; 4) economic, centered on budgetary constraints; 5) computational, focused on optimization, software, control and uncertainties. A methodology was developed to calculate the accounting and opportunity costs of the systems, water and energy efficiencies, when inserted in the ecological macrosystem, considering CO2 emissions equivalent to the local energy matrix configuration, in four scenarios: with and without water waste, with and without greenhouse effect. An Economics-Eco-Efficiency Index (EIS) was created to hierarchize systems. In descending order, in a scenario without water waste and considering the greenhouse effect, in Bahia: 1º) Low-cost solar heating systems (SAS) with polyvinyl chloride and polypropylene board, EEI  50%, distinguishing itself from PVC for having a greater energy efficiency and to cause less greenhouse effect; 2nd) Conventional SAS, EEI  36%; 3º) Heat Pump, EEI  24%; 4) Flex Heat Pump, EEI  15%. Extending the scope of the inferences, the input variables received probabilistic treatments and uncertainty evaluation, propagated to the total accumulated costs, unit and IEE. By the principle of maximum entropy, different distributions of the inputs generated stochastic outputs with 1e + 6 Monte Carlo Simulations (SMC), using R programming and Oracle® Crystal Ball software, whose averages and medians were equal or smaller that the deterministic results or equal, given the probability of being smaller the number of people, baths / day, pipe length. The hierarchy has not changed. ChE obtained zero EEI, having the lowest energy efficiency. Acquisition and maintenance of ChE are cheap, but it operates more cost-effectively through the use of electricity and, for this reason, is more deleterious in the environment. The SAS were more adequate in the Northeast of Brazil, with low auxiliary energy consumption, minimizing upstream CO2 emissions. The ecological and macroeconomic potential of low-cost SAS is unique in every intertropical region. The heat pump is effective and requires scale to be accessible.