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Tecnologia de sistemas prediais disponvel no Brasil atendendo requisitos de sustentabilidade.

Eduardo Yamada Eng. Civil, Mestre em Engenharia, Gerente de Sistemas Prediais e Energia do CTE Centro de Tecnologia de Edificaes.

.

Realizao:

Parceiro:

REDUO

DOS

IMPACTOS

AMBIENTAIS

PREMISSAS BSICAS PARA

PROJETOS DE SISTEMAS PREDIAIS

SUSTENTVEIS

Sistema D.A.L.I. (Digital Addressable Lighting Interface Interface Digital de Endereamento de Iluminao)

Endereamento e agrupamento de controles;

Flexibilidade de layout para controle e setorizao;

Todos os reatores e drivers (LED) so dimerizveis;

Monitoramento e controle dos dispositivos (reatores, lmpadas, etc.);

Possibilidade de interface com outros sistemas.

Sistema de Elevadores com Frenagem Regenerativa

Gerao de energia com a frenagem transformar energia cintica em energia eltrica - Anlogo ao sistema KERS da F1 (Kinetic Energy Recovering System ou Sistema de recuperao de energia cintica);

Insero direta na rede ou com acumulao em banco de baterias ou capacitores;

Reduo mdia de energia na ordem de 25% da parcela de consumo dos elevadores.

SISTEMAS ELTRICOS Tecnologias

Arquitetura do Sistema D.A.L.I.

SISTEMAS ELTRICOS Tecnologias

Lmpadas e luminrias de maior eficincia energtica

Especificao de lmpadas com maior eficincia luminosa (lmens/W);

Especificao de luminrias mais eficientes resultando em menores valores de densidade de potncia de iluminao (W/m2):

- Maior LOR (Light Output Ratio);

- Maior Fator de Utilizao (FU).

Incandescente 100W

14 lm/W

1.000h

Fluorescente T5 28W

104 lm/W 24.000h

LED 19W

130 lm/W

50.000h

HID (Alta Intensidade de Descarga) 140W

118 lm/W

32.000h

Fluxo que saida luminria (lm)

Fluxo total das lmpadas (lm)

__________________________ LOR =

x 100

Fluxo que chega no

Fluxo total das lmpadas (lm)

__________________________ FU =

x 100 plano de referncia (lm)

SISTEMAS ELTRICOS Estratgias de Eficincia

Aproveitamento da iluminao natural reduzindo o consumo da iluminao artificial:

Desligamento automtico de circuitos perimetrais Automao Predial ou Rel-fotoeltrico;

Dimerizao de circuitos perimetrais com sensores analgicos de nveis de iluminncia.

SISTEMAS ELTRICOS Estratgias de Eficincia

Dispositivos com menor consumo de gua

Metais hidro-sanitrios com baixo consumo (vazo);

Sistema de esgoto vcuo 1,6 Lpf;

Mictrio seco;

Bacias sanitrios de fluxo nico (3,0 Lpf) vcuo assistido.

Sistema de irrigao automatizada: - somente quando necessrio (sensores e atuadores);

- dimensionado em funo da especificao das espcies.

SISTEMAS HIDRULICOS Tecnologias

Aproveitamento de efluentes para re-uso em sistemas de irrigao, bacias sanitrias e mictrios:

Estao de tratamento de esgoto (guas cinzas e/ou negras);

Captao da gua condensada do sistema de ar condicionado.

Aproveitamento de calor liberado de outros sistemas para pr-aquecimento de gua quente:

Sistema Misto com Placas Solares:

- Pr-aquecimento de gua atravs do circuito de condensao de chillers de condensao gua;

- Backup de aquecimento com Bombas de Calor.

B

TC

Trocador de Calor

Torre de Resfriamento

Bomba de Calor

Placas Solares

Tanque de Acumulao AQ

Chiller de Condensao gua

B

SISTEMAS HIDRULICOS Estratgias de Eficincia

Ciclo Esquemtico

VRF (Variable Refrigerant Flow)

Compressor com variador

(Inversor) de frequncia;

Modula a vazo de compresso em funo da demanda trmica varivel Otimizao Energtica;

Compressores de alta capacidade para instalao de mltiplas evaporadoras em longas extenses de rede frigorgena (at 1000m) e at 100m de desnvel vertical;

Permite instalao em edifcios de grande porte;

Funo de aquecimento Heat Pump (reverso do ciclo) e resfriamento em diferentes evaporadoras numa mesma rede frigorgena (3 tubos);

Sistema de controle e monitoramento eletrnico e automatizado, com diversas funes.

Sistema de aquecimento integrado sem necessidade de outros componentes;

Otimiza a operao e facilita a manuteno e integrao com outros sistemas.

Principais Caractersticas:

SISTEMA DE AR CONDICIONADO Tecnologias

Sistema de Expanso Direta do tipo VRF


Sistema de Expanso Direta do tipo VRF

Sistema VRF de condensao gua

Sistema VRF de condensao Ar

Motor

Veicular de

Combusto

movido

GNV

Caractersticas:

Operao do motor combusto a GNV em regime varivel (800 a 2.200 rpm);

Possibilidade de gerar energia eltrica tambm (Alternador Opcional);

Possibilidade de gerar gua gelada (Trocador de Calor Opcional) simultaneamente expanso direta (Sistema Direto + Indireto);

Baixo nvel de rudo.

Sistema VRF Gs Natural


Compressor Frictionless

Caractersticas:

Chillers com condensao ar ou gua;

Compressor com Mancal Eletromagntico (Frictionless) perda nula por atrito;

Elevada Eficincia em Cargas Parciais em relao aos chillers convencionais;

Compressor com Variador de Frequncia de srie;

Alto Fator de Potncia (Acima de 0,96).

Sistema de Expanso Indireta com Chillers do tipo Frictionless (Mancal Eletromagntico)


Condies de Teste AHRI 210/240/340/360/365/1230

Comparao de Eficincia dos Sistemas de Expanso Direta

Capacidade Trmica (Wtrmico)

______________________________ COP = Eficincia a plena carga (100%)=

Capacidade Eltrica (Weltrico)

IPLV = Eficincia em cargas parciais segundo procedimentos AHRI

SISTEMA DE AR CONDICIONADO Estratgias de Eficincia

2,0 (1,76)

4,0 (0,88)

6,0 (0,57)

8,0 (0,44)

Chiller gua Frictionless

25% 50% 75% 100%

Capacidade

COP=5,7

IPLV=6,2

COP=6,3

IPLV=12,2

COP=5,5

IPLV=6,0 Chiller gua Parafuso

Chiller gua Centrfugo

Eficincia

COP (kW/TR)

COP=1,0

IPLV=1,0 Chiller de Absoro

10,0 (0,35)

12,0 (0,29)

Chiller gua Parafuso

com Variador de Frequncia

COP=5,6

IPLV=8,9

Chiller gua Centrfugo

com Variador de Frequncia COP=7,0

IPLV=11,8

COP=2,4

IPLV=3,0 Chiller Ar Parafuso

Condies de Teste AHRI 550/590

Comparao de Eficincia dos Sistemas de Expanso Indireta

SISTEMA DE AR CONDICIONADO Estratgias de Eficincia

Tratamento do ar externo para reduzir a demanda interna de carga trmica Reduo de calor latente e sensvel:

Pr-resfriamento do Ar Externo: Fan-Coils ou Self Contained;

Equipamentos Dedicados de Tratamento de Ar Externo Recuperao de calor com eliminao total de calor latente.

Modular a entrada de carga trmica de ar externo em funo da qualidade do ambiente interno - monitoramento dos nveis de CO2.

SISTEMA DE AR CONDICIONADO Eficincia Energtica

Aproveitamento das condies externas para reduo de consumo energtico das cargas internas de resfriamento:

Ciclo economizador - equipamentos de ar condicionado + sistema de ventilao com aproveitamento das condies entlpicas externas (temperatura e umidade);

Free-Cooling - resfriamento sem o acionamento de equipamentos de refrigerao (compressores):

Free-cooling de ar Utilizao da ventilao mecnica;

Free-cooling de gua Utilizao de serpentinas de gua interligadas s Torres de Resfriamento;

Night Cooling Pr-resfriamento do ambiente antes da ocupao.


Aproveitamento da carga trmica de resfriamento expurgada para pr-aquecimento do ar externo:

Sistema de recuperao de energia por placas (Recuperao de calor sensvel) Aplicao no Sistema VRF;

Sistema de recuperao de calor por Rodas Entlpicas (Recuperao de

calor sensvel e reduo de calor latente).


Composio de Chillers da Central de gua Gelada:


CHILLER 1 CHILLER 2

t1=15-10= 5

C

T=15-6= 9

C

CHILLER 1

CHILLER 2

CHILLER 1

COP = 5,0

IPLV= 7,0

CHILLER 2

COP = 6,0

IPLV= aprox. 9,0

T= 9

C

T= 9

C

15

C 6

C

15 C 6

C 10

C

T=15-6= 9

C

t1=10-6= 4

C

CHILLER 1

CHILLER 2

COP = 6,5

IPLV= acima 12,0

t1= 5

C

t2= 4

C

COP = 6,0

IPLV= 9,0

MXIMA EFICINCIA DO CHILLER RESULTANTE

Sistema de Chillers em paralelo (Convencional)

Sistema de Chillers em srie contra-fluxo

MXIMA EFICINCIA DO CHILLER RESULTANTE

COP = 6,0

IPLV= 11,0

COP = 7,0

IPLV= 12,0

Sistema de Co-gerao de energia eltrica e energia trmica de resfriamento e/ou aquecimento:


LEED - Leadership in Energy and Environmental Design

ENCE PROCEL EDIFICA

PROCESSO AQUA ALTA QUALIDADE AMBIENTAL

QUANTO A MAIS CUSTA UM PROJETO

SUSTENTVEL E EFICIENTE ?????

METODOLOGIAS DE CONSTRUO SUSTENTVEL


Voc sabia que os Projetos de Arquitetura

representam, no mnimo, cerca de 25% do consumo de

energia de um empreendimento??

X

Demanda Trmica

De Resfriamento

(TR)

Porcentagem Mdia de rea Transparente das Fachadas

Condio Inicial

do Projeto

ESTUDO DE CASO DE EFICINCIA ENERGTICA

Economia de

899 TR!!

Condio Final do Projeto

2000

2250

2500

2750

3000

3250

3500

3750

4000

32% 36% 40% 44% 48% 55%

Vidro Fator Solar 45%



Condio Inicial

do Projeto 19 m/TR

Condio Final

do Projeto 26 m/TR

PROJETOS

ELTRICOS PROJETOS

HIDRULICOS

PROJETOS

LUMINOTCNICOS

PROJETOS

AR CONDICIONADO

ENVOLTRIA

Materiais da Fachada,

Vidro, proteo solar

Bombas Hidr.,

Aquec. gua

Equipamentos,

Elevadores

Iluminao Interna

e Externa

Equipamentos de Resfriamento

e Ventilao Mecnica

ORIENTAO SOLAR

Orientao do edifcio

PROJETOS

ARQUITETNICOS

Conceito do edifcio

PROJETOS SEM SINERGIA

SINERGIA DOS PROJETOS

PROJETOS

ELTRICOS

PROJETOS

HIDRULICOS

PROJETOS

LUMINOTCNICOS

PROJETOS

AR CONDICIONADO

ENVOLTRIA

Materiais da Fachada,

Vidro, proteo solar

Equipamentos,

Elevadores

Iluminao Interna

e Externa

Equipamentos de Resfriamento

e Ventilao Mecnica

ORIENTAO SOLAR

Orientao do edifcio

PROJETOS

ARQUITETNICOS

PROJETOS COM SINERGIA

Bombas Hidr.,

Aquec. gua

SINERGIA DOS PROJETOS

ANLISES E ESTUDOS DE ORIENTAO SOLAR

FERRAMENTAS PARA ANLISE DE DESEMPENHO DE SISTEMAS

ESTUDO DE INCIDNCIA DE RADIAO SOLAR NAS FACHADAS


SIMULAES COMPUTACIONAIS DE DESEMPENHO ENERGTICO


Sustentabilidade no necessariamente significa custos elevados de Instalaes Prediais e alta tecnologia incorporada nos projetos;

A concepo inicial da Envoltria dos projetos de arquitetura fundamental para definir o dimensionamento racional dos Sistemas Prediais;

Projetos Arquitetnicos de Envoltria mal concebidos resultar em Sistemas de Ar Condicionado de elevado custo, que implicar em Instalaes Eltricas caras;

O avano incessante da Tecnologia e Microeletrnica far com que equipamentos de escritrios e de sistemas estejam cada vez mais eficientes e menos vidos por energia, resultando na reduo da parcela de consumo desses sistemas, que por consequncia, aumentar a parcela de demanda e consumo do sistema de ar condicionado Isto resultar no maior peso e responsabilidade da arquitetura de envoltria.

A Eficincia Energtica independe do projeto ser ou no Sustentvel .

MITOS a serem desmistificados:

VERDADES absolutas e convenientes:


OBRIGADO!!

Eng. MSc. Eduardo Seiji Yamada

Email: [email protected]

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