1° SEMINÁRIO DE ENGENHARIA DE ENERGIA
PUC-MINAS - 20 de Abril de 2007
AR CONDICIONADO E
CO-GERAÇÃO DE ENERGIA
Marco Tulio Starling de Vasconcellos
[email protected] - Tel: (31) 2111-0053
www.tuma.com.br
TÓPICOS DA APRESENTAÇÃO
- Empresas TUMA
- Sistemas de ar condicionado
- Ciclo a compressão
- Ciclo a absorção
- Ar condicionado a energia solar
- Co-geração de energia
EMPRESAS TUMA
Apresentação
-Fundada em 1971, atua no segmento de engenharia térmica e energia.
-Fabrica e instala sistemas de aquecimento de água com energia solar desde 1975.
-Instala centrais de ar-condicionado para edifício, indústrias, shoppings, etc.
-Desenvolve e instala sistemas de co-geração de energia.
-Fabrica equipamentos especiais para ambientes agressivos.
-Comercializa materiais hidráulicos.
-Executa manutenção em grandes instalações.
-Desenvolve tecnologias em energia térmica e energias alternativas (Termoacumulação, energia de ondas, etc.)
AR CONDICIONADO
Conceito
- O ar condicionado visa garantir a qualidade do ar em um ambiente, controlando:
- Temperatura
- Umidade
- Velocidade e distribuição do ar
- Qualidade do ar
- Acústica
- Odores
- Esta apresentação irá tratar apenas da temperatura.
AR CONDICIONADO
Carga Térmica
- Ao se dimensionar um ar condicionado precisamos calcular a carga térmica de um
ambiente, que será baseada em fatores internos e externos ao ambiente:
- Internos – Pessoas, Iluminação, equipamentos, etc.
- Externo – Insolação, Transmissão, etc.
- Não é adequado se dimensionar um ar condicionado levando-se em conta apenas a
área de um ambiente.
AR CONDICIONADO
Unidades mais utilizadas
- 1 kcal = Quantidade de calor necessário para aquecer 1 kg de água em 1°C.
- 1 BTU (British Thermal Unit) = 0,252 kcal. Quantidade de calor necessário para
aquecer 1 libra de água em 1 grau Fahrenheit.
- 1 TR (Tonelada de refrigeração) = 3.024 kcal/h = 12.000 BTU/h. Quantidade de
calor necessário para derreter uma tonelada de gelo em 24h.
AR CONDICIONADO
Princípio
No que diz respeito a temperatura, o ar condicionado “engana” um fenômeno natural,
invertendo o sentido de um fluxo térmico.
Fluxo sem ar condicionado
Fonte Quente
Fonte Fria
Calor
Fluxo com ar condicionado
Fonte Quente
Calor
Ar Cond.
Calor
Fonte Fria
CICLO A COMPRESSÃO
Ex: ACJ – Ar condicionado de Janela
Exterior não climatizado
35 °C
Calor
Interior climatizado
24 °C
Calor
CICLO A COMPRESSÃO
Circuito frigorífico
SISTEMAS DE AR CONDICIONADO
Meios intermediários
-Os sistemas de ar condicionado podem utilizar fluidos intermediários, geralmente a
água para transportar o calor do equipamento até o ambiente externo, ou do
ambiente interno até o equipamento.
- Água Gelada – Do ambiente interno (Fan coils) para o equipamento.
- Água de Condensação – Do equipamento até o ambiente externo (Torres de
resfriamento)
- Dutos de ar e de retorno – Do equipamento para ambiente interno
SISTEMAS DE AR CONDICIONADO
Self-contained a ar
SISTEMAS DE AR CONDICIONADO
Self-contained a água
SISTEMAS DE AR CONDICIONADO
Split e mini split
SISTEMAS DE AR CONDICIONADO
Chiller (resfriador de líquido) a água
TORRE
Amb. Externo
BAC
CHILLER
CONDENSADOR
CONDENSADOR
Chiller
EVAPORADOR
EVAPORADOR
BAG
FAN-COIL
FANCOIL
BAG
Amb. Interno
SISTEMAS DE AR CONDICIONADO
Outros tipos de sistemas e mecanismos de ar condicionado:
- Chiller (resfriador de líquido) a água
- Roof Top
- VRF ou VRF
- Tanques de Termo-acumulação
- Variações de tipos de compressores
- Utilização de VAVs em dutos
- Utilização de variadores de frequência em bombas
- Automação de sistemas
- Etc
CICLO A ABSORÇÃO
Princípios fundamentais:
- No ciclo a absorção, a fonte de energia para geração do frio é o calor.
- Câmara de vácuo a 6mmHg, reduz a temperatura de evaporação da água
- Solução absorvedora (Brometo de lítio)
- Altamente higroscópica, ou seja absorve água facilmente.
- Possui elevado ponto de evaporação.
CICLO A ABSORÇÃO
CICLO A ABSORÇÃO
Fontes de alimentação:
- Queima direta de combustível (Gás natural, GLP, diesel, etc.)
- Vapor d’água, com pressão superior a 0,1MPa
- Água quente com temperatura superior 95oC.
- Gases de exaustão com tempreatura superior a 280oC.
Esta variedade de opções de fontes de energia que possibilita o uso dos chillers a
absorção em projetos de co-geração e de uso de energia solar.
AR CONDICIONADO A ENERGIA SOLAR
Trata-se de um chiller alimentado a água quente (em alta pressão) produzida por
sistemas de coletores solares parabólicos, de alta eficiência.
AR CONDICIONADO A ENERGIA SOLAR
Coletores solares parabólicos
CO-GERAÇÃO DE ENERGIA
Conceito
- Co-gerar significa aproveitar mais de uma vez uma mesma fonte energética.
- Um gerador de energia, em média, transforma de 30 a 40% da energia do
combustível em energia elétrica.
- Os outros 60 ou 70% da energia são rejeitados, principalmente através dos gases
de exaustão (+/- 500oC) e da água quente que passa pelo radiador (+/- 98oC).
- A co-geração consiste em re-aproveitar esta energia que estava sendo rejeitada
para se produzir um novo insumo energético (água quente, vapor ou água gelada).
- Ao se co-gerar, o aproveitamento da energia do combustível pode chegar a mais de
80%, o que significa economia.
CO-GERAÇÃO DE ENERGIA
Fluxograma
OBRIGADO !
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Marco Tulio Starling de Vasconcellos
Fone: ( 31 ) 2111-0053
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