23/06/2010 Eficiência Energética: Regulamentação, Classificação e Conformidade Técnica Roberto Lamberts Oficina Sistemas de Condicionamento de Ar de Alta Eficiência – 09 junho de 2010 1 23/06/2010 ETIQUETAGEM DE EDIFICAÇÕES Sistemas de Condicionamento de Ar de Alta Eficiência Publicação: junho de 2009. EDIFÍCIOS ETIQUETADOS Sistemas de Condicionamento de Ar de Alta Eficiência • CETRAGUA – Centro de Tecnologias Sociais para a Gestão da Água • Sede da CAIXA Belém • Agência CAIXA Curitiba • FATENP – Faculdade de Tecnologia Nova Palhoça • Edifícios 1 e 2 CTCL/SATC – Centro Tecnológico do Carvão Limpo 2 23/06/2010 ETIQUETAGEM DE EDIFICAÇÕES Sistemas de Condicionamento de Ar de Alta Eficiência ETIQUETAGEM DE EDIFICAÇÕES Sistemas de Condicionamento de Ar de Alta Eficiência Pontuação final do edifício, responsável pelo nível de eficiência. Nível De Eficiência Do Edifício CONDICIONAMENTO DE AR Etiqueta parcial Responsável por 40% da pontuação final 3 23/06/2010 ETIQUETAGEM DE EDIFICAÇÕES Sistemas de Condicionamento de Ar de Alta Eficiência Cálculo da Carga térmica • Devem ser calculadas de acordo com normas e manuais de engenharia de comprovada aceitação nacional ou internacional. • Carga térmica superior a 350 kW (100 TR) deve-se adotar um sistema de condicionamento de ar central ou justificar o uso de sistemas individuais. ETIQUETAGEM DE EDIFICAÇÕES Sistemas de Condicionamento de Ar de Alta Eficiência Declaração de Responsabilidade Técnica • Projeto do sistema de condicionamento de ar • Instalação do sistema de condicionamento de ar Qualidade do AR • Os sistemas de condicionamento de ar devem proporcionar a adequada qualidade do ar interno, conforme norma ABNT NBR 16401. 4 23/06/2010 ETIQUETAGEM DE EDIFICAÇÕES Sistemas de Condicionamento de Ar de Alta Eficiência Avaliação Prescritiva • Equipamentos avaliados pelo PBE/INMETRO – Utilizar tabelas do INMETRO – Pré-requisito nível A – unidades condensadoras devem estar sombreadas • Equipamentos não avaliados pelo PBE/INMETRO – Utilizar tabelas 5.1 a 5.7 do RTQ-C EQUIPAMENTOS AVALIADOS Sistemas de Condicionamento de Ar de Alta Eficiência Condicionadores de Ar Janela Categoria 1 Categoria 2 Categoria 3 Categoria 4 Classes ≤ 9495 kJ/h ≤9000 BTU/h 9496 a 14768 9001 a 13999 14770 a 21099 14000 a 19999 ≥ 21100 ≥ 20000 A ≥2,91 ≥3,02 ≥2,87 ≥2,82 B ≥2,68 ≥2,78 ≥2,70 ≥2,62 C ≥2,47 ≥2,56 ≥2,54 ≥2,44 D ≥2,27 ≥2,35 ≥2,39 ≥2,27 E ≥2,08 ≥2,16 ≥2,24 ≥2,11 Condicionadores de Ar Split Classes INMETRO - Atualização:16/03/2010 Coeficiente de eficiência energética (W/W) A 3,20 <CEE B 3,00 <CEE≤ 3,20 C 2,80 <CEE≤ 3,00 D 2,60 <CEE≤ 2,80 E 2,39 <CEE≤ 2,60 INMETRO - Atualização:20/05/2010 5 23/06/2010 PLANILHAS DE DADOS Sistemas de Condicionamento de Ar de Alta Eficiência PLANILHA DE FORNECIMENTO DE DADOS DE CONDICIONAMENTO DE AR Unidade Eficiência Proprietário Endereço No/Compl. Cidade Bairro UF No. ambientes condicionados Data Proprietário Proprietário Inspetor Nome edifício Área condicionada Endereço Área útil No/Compl. Imagem representativa do Cidade edifício SISTEMAS DE CONDICIONAMENTO Zona Bioclimática Unidades split Sistema Central Norma de carga térmica Unidades de janela Área condicionada Ambiente CEP CONDICIONAMENTO DE AR Zona Bioclimática Dados cadastrais Dados cadastrais Nome edifício Imagem representativa do edifício Área condicionada Área Capacidade Tipo Área condicionada Ambiente Área Capacidade No. ambientes condicionados Proprietário Tipo Área condicionada Norma de carga térmica SISTEMAS DE CONDICIONAMENTO Unidades de janela Unidades split Área condicionada Área condicionada Eficiência CEP Inspetor Área útil Sistema Central AMBIENTE Área Unidade UF Data Área condicionada AMBIENTE ID Bairro ID Capacidade Unidade 1 1 2 2 Área Eficiência Capacidade acrescentar quantas linhas ou ambientes forem necessários AMBIENTE ID AMBIENTE Área Unidade Eficiência Capacidade 1 1 2 2 Área acrescentar quantas linhas ou ambientes forem necessários acrescentar quantas linhas forem necessárias Capacidade PLANILHA DE FORNECIMENTO DE DADOS DE CONDICIONAMENTO DE AR ID CONDICIONAMENTO DE AR Equipamentos Avaliados pelo INMETRO • Por ambiente • Modelo • Capacidade • Eficiência • Tipo Unidades em m² e Btu/h ou TR Unidades em SI: m², W/W; exceto a capacidade em Btu/h EQUIPAMENTOS NÃO AVALIADOS Sistemas de Condicionamento de Ar de Alta Eficiência • Nível A e B: – – – – Condicionadores de ar: Tabela 5.1 Resfriadores de líquido: Tabela 5.2 Condensadores e Torres de Arrefecimento: Tabela 5.3 Nível A: requisitos listados nos itens 5.4.1 a 5.4.8 do RTQ-C • Nível C: – Condicionadores de ar: Tabela 5.4 – Resfriadores de líquido: Tabela 5.5 – Condensadores e Torres de Arrefecimento: Tabela 5.3 • Nível D: – Condicionadores de ar: Tabela 5.6 – Resfriadores de líquido: Tabela 5.7 – Condensadores e Torres de Arrefecimento: Tabela 5.3 6 23/06/2010 Tipo de equipamento Capacidade <19 kW • Nível A Tabela 5.1: Eficiência mínima de condicionadores de ar para classificação nos níveis A e B. Condicionadores de ar resfriados a ar Tabela 5.2: Eficiência mínima de resfriadores de líquido para classificação nos níveis A e B. Eficiência Procedimento mínima de teste Split 3,52 SCOP Unitário 3,52 SCOP Todos Resistência elétrica Split e unitário 3,02 COP Outros Split e unitário 2,96 COP ≥ 40 kW e < 70 kW Resistência elétrica Split e unitário 2,84 COP Outros Split e unitário 2,78 COP Resistência elétrica Split e unitário 2,78 COP 2,84 IPLV Outros Split e unitário 2,72 COP 2,78 IPLV Resistência elétrica Split e unitário 2,70 COP 2,75 IPLV Outros Split e unitário 2,64 COP 2,69 IPLV <19 kW Todos Split e unitário 3,35 COP ≥ 19 kW e < 40 kW Resistência elétrica Split e unitário 3,37 COP Outros Split e unitário 3,31 COP ≥ 40 kW e < 70 kW Resistência elétrica Split e unitário 3,22 COP Outros Split e unitário 3,16 COP Resistência elétrica Split e unitário 2,70 COP 3,02 IPLV Outros Split e unitário 2.64 COP 2.96 IPLV ≥ 223 kW ≥ 70 kW • Nível A Subcategoria ou condição de classificação ≥ 19 kW e < 40 kW ≥ 70 kW e < 223 kW Condicionadores de ar resfriados a água Tipo de aquecimento Tipo de equipamento Capacidade Eficiência mínima Condensação a ar, com condensador Todas 2,80 COP 3,05 IPLV Condensação a ar, sem condensador Todas 3,10 COP 3,45 IPLV Condensação a água (compressor alternativo) Todas 4,20 COP 5,05 IPLV < 528 kW 4,45 COP 5,20 IPLV ≥ 528 kW e < 1.055 kW 4,90 COP 5,60 IPLV ≥ 1.055 kW 5,50 COP 6,15 IPLV < 528 kW* 5,00 COP 5,25 IPLV ≥ 528 kW e < 1.055 kW* 5,55 COP 5,90 IPLV ≥ 1.055 kW* 6,10 COP 6,40 IPLV Condensação a água (compressor do tipo parafuso e scroll) Condensação a água (compressor centrífugo) ARI 210/240 ARI 340/360 ARI 210/240 ARI 340/360 Procedimento de teste ARI 550/590 *Compressores Centrífugos projetados para operar em condições diferentes das condições de teste da Tabela 5.2 (ARI 550/590) devem adotar os limites estabelecidos nas tabelas 5.2 A a C. 7 23/06/2010 • Nível A Tipo de equipamento Torres de resfriamento com ventiladores helicoidais ou axiais Torres de resfriamento com ventiladores centrífugos Tabela 5.3: Eficiência mínima de torres de resfriamento e condensadores para classificação nos níveis Condensadores resfriados a ar A e B e C. Subcategoria ou condição de classificação Desempenho requerido Procedimento de teste Temperatura da água na entrada = 35 °C Temperatura da água na saída= 29 °C TBU do ar externo = 24 °C ≥ 3,23 l/s∙kW CTI ATC-105 Temperatura da água na entrada = 35 °C Temperatura da água na saída= 29 °C TBU do ar externo = 24 °C ≥ 1,7 l/s∙kW CTI ATC-105 Temperatura de condensação = 52 °C Fluido de teste R-22 Temperatura de entrada do gás = 88 °C Sub-resfriamento = 8 °C TBS na entrada = 35 °C ≥ 69 COP ARI 460 REQUISITOS PARA NÍVEL A Sistemas de Condicionamento de Ar de Alta Eficiência 1. Cálculo detalhado da Carga Térmica 2. Controle de Temperatura por Zona • Geral – O aquecimento ou resfriamento de ar de cada zona térmica deverá ser controlado por termostato. • Faixa de temperatura de controle – Deadband de 3°C, onde o suprimento da energia para aquecimento e resfriamento seja desligado ou reduzido para o mínimo. 8 23/06/2010 REQUISITOS PARA NÍVEL A Sistemas de Condicionamento de Ar de Alta Eficiência • Aquecimento suplementar – Bombas de calor com aquecedor auxiliar através de resistência elétrica devem possuir controle que evite sua operação quando a carga de aquecimento possa ser atendida apenas pela bomba de calor. • Aquecimento e resfriamento simultâneo – Controles do sistema de condicionamento de ar devem impedir qualquer forma de aquecimento e resfriamento simultâneo para controle de umidade. – Zonas térmicas com equipamentos distintos para aquecimento e resfriamento devem possuir termostatos interconectados. REQUISITOS PARA NÍVEL A Sistemas de Condicionamento de Ar de Alta Eficiência 3. Sistema de Desligamento Automático • Controle que evite que o sistema de condicionamento de ar funcione quando o edifício estiver desocupado: controle por rotina, Sensor de ocupação ou temporizador. 4. Isolamento de zonas • Sistemas de condicionamento de ar servindo diferentes zonas térmicas destinadas à operação ou ocupação não simultânea devem ser divididos em áreas isoladas. – Zona Térmica < 2.300 m² de área condicionada e não incluindo mais do que um pavimento. 9 23/06/2010 REQUISITOS PARA NÍVEL A Sistemas de Condicionamento de Ar de Alta Eficiência 5. Controles e dimensionamento do sistema de ventilação • Razão entre potência e vazão de insuflamento – para sistemas com potência total de ventilação superior a 4,4kW deve atender a Tabela 5.8. • Controles de tomada de ar externo e ambientes com elevada ocupação - para o caso de ocupação parcial • Ciclo economizador - deve ser incluído ou não a partir de um estudo de viabilidade técnica (RCB ≤ 0,80). • Sistemas de exaustão - Uso de dampers motorizados ou por controle de gravidade para fechar o sistema de exaustão quando não estiver em uso. • Acionamento otimizado – para os sistemas de insuflamento de ar com capacidade acima de 5 m³/s (18000 m³/h). REQUISITOS PARA NÍVEL A Sistemas de Condicionamento de Ar de Alta Eficiência 6. Recuperação de Calor • Ventiladores individuais que tenham capacidade de insuflamento de ar nominal de pelo menos 2.400 l/s (8640 m³/h) e uma taxa de insuflamento de ar externo de pelo menos 70% da vazão total de projeto devem possuir sistema de recuperação de calor com eficácia de pelo menos 50% de recuperação. 10 23/06/2010 REQUISITOS PARA NÍVEL A Sistemas de Condicionamento de Ar de Alta Eficiência 7. Controles e dimensionamento dos sistemas hidráulicos • Para bombeamento com potência superior a 7,5 kW: – Sistemas de vazão de líquido variável – Isolamento de bombas – Controle da temperatura de água gelada e quente (Tretorno ou Text). 8. Rejeição de Calor • Para condensadores a ar, torres de resfriamento abertas, torres de resfriamento com circuito fechado e condensadores evaporativos. – Controle de velocidade do ventilador PLANILHAS DE DADOS Sistemas de Condicionamento de Ar de Alta Eficiência Condicionadores Proprietário Nome edifício Dados cadastrais Endereço No/Compl. Imagemrepresentativa do edifício Bairro Cidade UF Zona Bioclimática Data Proprietário Condicionador CEP Inspetor Área atendida (m²) Ambientes atendidos ESPECIFICAÇÕES Modelo Fabricante Capacidade de Refrigeração Nominal(kW) Tipo (marcar opção comum"x") Unitário condensação a ar Unitário condensação a água Split condesação a ar Split condesação a água AQUECIMENTO Sistema de aquecimento (marcar opção) Não possui Resistência elétrica Bomba de calor (ciclo reverso) Outro - especificar: Valor do deadband (°C): Preencher para bomba de calor (ciclo reverso) Existe resistência elétrica suplementar? Sim Não Caso afirmativo, há controle para garantir que esta resistência opere somente quando o sistema de refrigeração temcapacidade insuficiente ou o sistema esteja realizando desgelo? Sim Não EFICIÊNCIA SCOPconforme ARI210/240 preencher se capacidade <19kW e cond. a ar COPconforme ARI210/240 preencher se capacidade <19kW e cond. a água COPconforme ARI340/360 preencher se capacidade >=19kW IPLV conforme ARI340/360 preencher se capacidade >=70kW Vazão de ar (l/s) Potência nominaldo motor do ventilador do evaporador (kW) Tipo do ventilador do evaporador (marcar opção) Vazão constante Vazão variável Vazão de ar do ventilador de retorno (l/s) (caso exista) Potência nominaldo motor do ventilador de retorno (kW) (caso exista) Temperaturas de projeto: Temperatura do setpoint (°C) Temperatura de insuflamento (°C) Diferença de temperatura (°C) 0 Perda de pressão do ar no sistema de filtragemquando os filtros estão limpos (Pa) Perda de pressão do ar nas serpentinas de recuperação de calor ou no resfriador/ umidificador de evaporação direta (Pa) (preencher caso exista) Volume de insuflamento de ar nas serpentinas de recuperação de calor ou no resfriador/umidificador de evaporação direta (l/s) (preencher caso exista) Vazão de ar externo (l/s) Ocondicionador possuiciclo economizador? Sim Não PLANILHA DE FORNECIMENTO DE DADOS DE CONDICIONAMENTO DE AR CONDICIONAMENTO DE AR CONDICIONADORES • • • • • • • • • • • Modelo Tipo Valor de Deadband Resistência elétrica COP Vazão de Ar Potência do ventilador Temperatura de Setpoint Perda de pressão de ar Vazão de ar externo Ciclo economizador Análise do uso de ciclo economizador resultou emRCB=* *preencher no caso do condicionador não possuir ciclo economizador e se desejar obter nívelA 11 23/06/2010 PLANILHAS DE DADOS Sistemas de Condicionamento de Ar de Alta Eficiência PLANILHA DE FORNECIMENTO DE DADOS DE CONDICIONAMENTO DE AR CONDICIONAMENTO DE AR Chiller Proprietário Dados cadastrais Nome edifício Endereço No/Compl. Imagem representativa do edifício Bairro Cidade UF Zona Bioclimática CEP Data Proprietário Fabricante CONDICIONAMENTO DE AR Capacidade Nominal (kW) Tipo (marcar opção com um "x") Resfriador condensação a ar com condensador incorporado Dados cadastrais Resfriador condensação a ar com condensador remoto Proprietário Resfriador condensação a água com compressor alternativo Nome edifício Resfriador condensação a água com compressor parafuso Endereço Resfriador condensação a água com compressor scroll No/Compl. Resfriador condensação com compressor centrífugo Imagem representativa do edifícioa água Cidade COP conforme ARI 550/590 Zona Bioclimática IPLV conforme ARI 550/590 O setpoint da água gelada é (marcar opção): Proprietário Fixo* Torre Bairro UF CEP Data Inspetor Variável (ajusta-se automaticamente de acordo com a Modelo Fabricante temperatura de retorno da água) Desempenho (l/s.kW) conforme CTI ATC-105 Variável (ajusta-se automaticamente de acordo com a temperatura ambiente) Tipo (marcar opção com um "x") Torre com ventilador axial ou helicoidal *Se o setpoint for fixo, descrever a razão do uso desta solução: Torre com ventilador centrífugo Relação das potências dos ventiladores Potência do ventilador 1 (kW) Tipo de controle de rotação (marcar opção) não possui 2 velocidades variação contínua não possui 2 velocidades variação contínua não possui 2 velocidades variação contínua Potência do ventilador 2 (kW) Tipo de controle de rotação (marcar opção) Potência do ventilador 3 (kW) Tipo de controle de rotação (marcar opção) acrescentar quantas linhas forem necessárias PLANILHA DE FORNECIMENTO DE DADOS DE CONDICIONAMENTO DE AR Modelo Inspetor CHILLER • • • • Modelo Tipo COP Setpoint de água gelada: fixo, variável TORRE • Modelo • Tipo • Potência dos ventiladores PLANILHAS DE DADOS Sistemas de Condicionamento de Ar de Alta Eficiência Controle e Automação Proprietário Endereço Imagem representativa do edifício No/Compl. Bairro Cidade UF Zona Bioclimática CEP Data Inspetor CONTROLE E AUTOMAÇÃO CONDICIONAMENTO DE AR 1. Há controle individual de temperaturas por zona? Sim Sistema de Bombeamento Único Não. Justificativa: 2. Há controle que impeça o acionamento de resfriamento e aquecimento de forma simultânea? Proprietário Sim Nome edifício Não Endereço 3. Há controle de umidade através do uso de reaquecimento? No/Compl. Sim Imagem representativa do edifício Cidade Não Zona Bioclimática Bairro UF CEP Data 4. Tipo de automação para acionamento e desligamento do sistema (marcar opção): Não existe Proprietário Sistema de programação horária, distinta para diferentes dias da semana, incluindo controle manual que permita a operação extra do sistema por até 2 horas. Vazãode total (m³/h)o sistema quando Potência Total (kW)é detectado em Sistema com sensor de ocupação capaz desligar nenhum ocupante um período determinado Controle e dealarme vazãoda (marcar opção): Sistema integrado com sistema de segurança edificação Inspetor Pressão (kPa) possui, pois a vazão é constante. Justificativa: o 5. O sistema de ar condicionado é equipado comNão dispositivos capazes de desativar automaticamente suprimento de ar condicionado, ar externo e exaustão áreas isoladas, quando a operaçãoMínimo ou ocupação Possuiem controle, tipo: percentual de vazão possível: destas áreas não é simultânea as demais áreas atendidas pelo mesmos ventiladores? Bom ba 1 Sim Não. Justificativa: Tipo (marcar opção): Bomba Reserva 6. Há controle de sistema de ventilação paraModelo áreas de alta ocupação (>1 pessoa/m2), que reduzem automaticamente a vazão de ar externo quando os espaços estão parcialmente ocupados Vazão (m³/h): Pressão (kPa): Sim Potência Nominal do Motor (kW): Potência quando opera com 50% da vazão (kW): Não Bom ba 2 destes Não se aplica, pois a edificação não possui ambiente com alta ocupação, ou a vazão de ar externo Tipo (marcar opção): Bomba Reserva ambientes é inferior a 1400 l/s. Modelo Fabricante 7. Qual o método utilizado para fechar automaticamente os sistemas de exaustão que não operam continuamente? Uso de dampers motorizados Vazão (m³/h): Pressão (kPa): % Bomba operante Fabricante Bomba operante Potência Nominal do Motor (kW): Potência quando opera com 50% da vazão (kW): Uso de dampers acionados por gravidade Não existe Bom ba 3 Não se aplica, pois todos os sistemas de exaustão operam continuamente Tipo (marcar 8. Há controle para acionamento otimizado dos ventiladores com opção): vazão superior a 5000 l/s? Bomba Reserva Não Modelo Vazão (m³/h): Bomba operante Fabricante Pressão (kPa): Potência Nominal do Motor (kW): Sim. Descreva: Potência quando opera 50%superior da vazão (kW):da vazão de projeto, 9. Há no projeto zonas térmicas com taxas de insuflamento de ar com externo a 70% sendo esta vazão de projeto superior a 2400 l/s? Não Sistema possui mais de um resfriador de liquido Sim Não Sim com emprego de recuperador de O calor com eficiência: % operando em paralelo? um sistema para reduzir automaticamente a vazão do sistema de bombeamento quando um resfriador Sim, sem emprego de recuperadorExiste de calor. Justificativa: estiver desligado? Não Sim. Descreva o funcionamento: PLANILHA DE FORNECIMENTO DE DADOS DE CONDICIONAMENTO DE AR Proprietário Dados cadastrais Dados cadastrais Nome edifício PLANILHA DE FORNECIMENTO DE DADOS DE CONDICIONAMENTO DE AR CONDICIONAMENTO DE AR • Questionário sobre a instalação de controles nos sistemas de condicionamento BOMBEAMENTO • • • • • Modelo Vazão total Potência Pressão Controle de vazão 12 23/06/2010 PLANILHAS DE DADOS Sistemas de Condicionamento de Ar de Alta Eficiência Condicionadores Tipo Fan Coil Proprietário Dados cadastrais Nome edifício Endereço Imagem representativa do edifício No/Compl. Bairro Cidade UF Zona Bioclimática Data Proprietário Modelo CEP Inspetor Fabricante Capacidade de Refrigeração Nominal (kW) Sistema de aquecimento (marcar opção) Não possui Resistência elétrica Água quente Outro - especificar: Valor do deadband (°C): Vazão de ar (l/s) Potência nominal do motor do ventilador do evaporador (kW) Tipo do ventilador (marcar opção) Vazão constante Vazão variável Vazão de ar do ventilador de retorno (l/s) (caso exista) Potência nominal do motor do ventilador de retorno (kW) (caso exista) Temperaturas de projeto Temperatura do setpoint (°C) Temperatura de insuflamento (°C) Diferença de temperatura (°C) 0 Perda de pressão do ar no sistema de filtragem quando os filtros estão limpos (Pa) Perda de pressão do ar nas serpentinas de recuperação de calor ou no resfriador/ umidificador de evaporação direta (Pa) (preencher caso exista) Volume de insuflamento de ar nas serpentinas de recuperação de calor ou no resfriador/umidificador de evaporação direta (l/s) (preencher caso exista) Vazão de ar externo (l/s) O condicionador possui ciclo economizador? Sim Não PLANILHA DE FORNECIMENTO DE DADOS DE CONDICIONAMENTO DE AR CONDICIONAMENTO DE AR Análise do uso de ciclo economizador resultou em RCB=* *preencher no caso do condicionador não possuir ciclo economizador e se desejar obter nível A FAN COIL • • • • • • • • • • Modelo Capacidade de refrigeração Sistema de aquecimento Valor de Deadband Vazão de Ar Potência do ventilador Temperatura de Setpoint Perda de pressão de ar Vazão de ar externo Ciclo economizador CONCLUSÕES Sistemas de Condicionamento de Ar de Alta Eficiência Frente a etiquetagem: • Papel do Projetista • Papel do Fabricante • Papel do ABRAVA • Papel do Proprietário 13 23/06/2010 14