Workshop
“Climatização e Cogeração”
Abril de 2008
• Ronaldo Andreos
Cia de Gás de São Paulo

Fone: (11) 4504-5238/5072

Cel.: (11) 9638-8907

e-mail: [email protected]
Climatização (Ar Condicionado)
Agenda
08:30 – 10:30
- Mercado de Ar Condicionado;
- Carga Térmica;
- Ciclo Frigorífico Compressão de Vapor.
10:30 – 12:30
- Equipamentos Elétricos;
- Ciclo Absoção;
- Ciclo GHP.
12:30 – 13:30
- Almoço.
13:30 – 15:30
- Indicadores de Eficiência (consumo de energia, COP);
- Indicadores de Custo (manutenção, preço equipamento);
- Estudo de Viabilidade.
15:30 – 17:30
- Levantamento de Dados;
- Energia Elétrica (classes tarifárias);
- Casos Práticos.
Climatização (Ar Condicionado)
Agenda
08:30 – 10:30
- Mercado de Ar Condicionado;
- Carga Térmica;
- Ciclo Frigorífico Compressão de Vapor.
10:30 – 12:30
- Equipamentos Elétricos;
- Ciclo Absoção;
- Ciclo GHP.
12:30 – 13:30
- Almoço.
13:30 – 15:30
- Indicadores de Eficiência (consumo de energia, COP);
- Indicadores de Custo (manutenção, preço equipamento);
- Estudo de Viabilidade.
15:30 – 17:30
- Levantamento de Dados
- Energia Elétrica (classes tarifárias);
- Casos Práticos.
Mercado de AC
Papel dos Players
Instalador
Cliente
Projetista
Fabricante
Papel do Projetista
• Cálculo Carga Térmica;
• Definição do Tipo de Sistema;
• Dimensionamento dos Equipamentos;
• Projeto;
o Frigorífico, Hidráulico, Elétrico, Distrib. Ar.
• Facilidade de manutenção;
• Consumo de energia;
• Acesso a rede de dutos;
• Posicionamento dos equipamentos;
• Drenagem de condensado;
• Bases de máquinas.
Mercado de AC
Papel do Instalador
• Execução conforme projeto;
o Máquina na Base
o Frigorífico, Hidráulico, Elétrico, Distrib. Ar.
• Venda dos Equipamentos;
• Adequações de Projeto;
• Contratos de Manutenção;
• Definição de Materiais Utilizados;
• Espaços Adequados;
• Espaços mínimos p/ manutenção;
• Vibrações e ruído;
• Caimento dos pisos / Drenagem;
Mercado de AC
Papel do Fabricante
• Prover a Tecnologia;
• Produzir os Equipamentos;
• Venda dos Equipamentos;
• Serviços de Manutenção;
• Venda de Peças de Reposição;
• Suporte na Aplicação (EVT e EVF);
• Treinamentos Técnicos
• Suporte ao Mercado
o Projetistas e Instaladores
Mercado de AC
Mercado de AC
Papel dos Players
Concessionária de
Energia Elétrica
Instalador
Arquiteto
Concessionárias
de Gás Natural
Construtora
Cliente
Fabricante
Projetista
Incorporadora
Papel dos Players
Mercado de AC
Arquiteto
• Espaços Adequados (Unidades terminais)
• Espaço mínimo para rede de dutos
• Acesso a rede de dutos / válvulas
Concessionárias
de Gás Natural
• Área útil para casas de máquinas
Construtora
• Subcontratação
o Projetistas, Instaladores e Arquitetos
• Compra direta de Equipamentos
Incorporadora
• Empreendedora
Concessionária de
Energia Elétrica
Segmentos de Aplicação
Mercado de AC
 Hospitais
 Shopping Centers
 Edifícios Comerciais
 Redes Bancárias
 Edifícios Corporativos
 Universidades
 Hotéis e Flats
 Igrejas
 Indústria
 Órgãos Públicos
o Conforto
o Processo
 Supermercados e Varejistas
o Sonda, Carrefour, Pão de Açúcar,
o Wall Mart, Leroy Merlin,
o C& C, Dicico, Extra, outros
 Pequeno Comércio
 Residencial
Climatização (Ar Condicionado)
Agenda
08:30 – 10:30
- Mercado de Ar Condicionado;
- Carga Térmica;
- Ciclo Frigorífico Compressão de Vapor.
10:30 – 12:30
- Equipamentos Elétricos;
- Ciclo Absoção;
- Ciclo GHP.
12:30 – 13:30
- Almoço
13:30 – 15:30
- Indicadores de Eficiência (consumo de energia, COP);
- Indicadores de Custo (manutenção, preço equipamento);
- Estudo de Viabilidade.
15:30 – 17:30
- Levantamento de Dados
- Energia Elétrica (classes tarifárias);
- Casos Práticos.
Carga Térmica
Por que calcular a Carga Térmica?
Para dimensionar um condicionador
que proporcione Conforto Térmico!
Carga Térmica
O que é Conforto Térmico?
Estado mental no qual
“sentimos” satisfação
com o meio ambiente
Segundo a Ashrae, 94% das pessoas se sentem
confortáveis em ambientes com 24oC de temperatura
e 50% de umidade relativa do ar.
Nível de Observação
Variáveis do Desconforto Ambiental
16,00%
14,00%
12,00%
10,00%
8,00%
6,00%
4,00%
2,00%
0,00%
Temperatura
Iluminação
Tabaco
Ruído
Perturb. ruído
Refração luz
Temperatura + umidade +
+ ruído + odores + poeira
Odores
Umidade
Poeira
54%
?
?
?
Carga Térmica
?
?
Mas de que forma o
Condicionador de Ar
?
faz isto?
?
?
?
Calor é Energia
Carga Térmica
...mas pode ser transportado / transformado
?
?
?
Carga Térmica
?
?
E de onde vem
Este Calor?
?
?
?
?
Principais Fontes Térmicas
Ganhos externos: tetos, paredes, vidros e pisos
Ganhos Internos: pessoas, Iluminação e equipamentos
Insolação
Equipamentos
Iluminação
Condução
Convecção
Radiação
Pessoas
Outras Fontes
Sendo a Insolação
A fonte de Calor mais
relevante!
LESTE
SUL
OESTE
NORTE
CARGA
TÉRMICA
Carga Térmica
A finalidade do ambiente, pois ...
300 BTU/h
88 W/h
76 kcal/h
400 BTU/h
117 W/h
101 kcal/h
800 BTU/h
234 W/h
202 kcal/h
Carga Térmica
Ao somatório de todas as
formas de calor presentes em
um ambiente chamamos de:
Carga Térmica
Carga Térmica
Balanço Térmico
Temp. x (NC)
Temp. x’ (AC)
Fontes de
Ganho de
Calor (G)
Ambiente
Fontes de Perda
de Calor (P)
G(x’)
Fluxo de entrada de
Calor no ambiente
P(x’)
Fluxo de saída de
Calor no ambiente
H(x’) = G(x’) – P(x’)
Fluxo extraído
Para manter Temp. x’
Perfil de Carga Térmica
Carga Térmica
Em geral sistemas são
dimensionados para
combater a carga máxima
simultânea.
Perfil de Carga
Térmica
Verão
00:00
01:00
02:00
03:00
04:00
05:00
06:00
07:00
08:00
09:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
Inverno
Carga Térmica
Unidades de Medidas
1 TR
Usada para designar a quantidade de Energia para
produzir (ou Derreter) uma tonelada de gelo em 24 h
1 TR = 3024 kcal/h = 12000 btu/h = 3,517 kW/h
Variáveis do Cálculo
Carga Térmica
Condições externas:
• Latitude e Longitude
• Orientação em relação a linha norte-sul
• influência de outras construções, etc.
Condições internas:
• Condicionamento de ar para conforto ou processo
• Natureza construtiva dos ambientes, etc.
Condições operacionais da instalação:
• Pessoas
• Iluminação
• Equipamentos.
A Carga Térmica pode se calculada de
maneira muito simples ...
DAMPER
DE AR
EXTERNO
24,5oC
R.A.
VENT.
AR DE
EXAUSTÃO
DAMPER
RETORNO
SERPENTINA
S.A.
VENT.
35oC
… e com
precisão
de duas
casas após
a vírgula!
DUTO DE RETORNO
TERMINAL
DE INSUF.
DUTO INSUF.
AR
EXTERNO
DAMPER
AR
EXTERNO
GRELHA DE
RETORNO
AR
FRIO
CALOR
16oC
TUBUL. ÁGUA
FILTRO
7 oC
BOMBA
DE ÁGUA
GELADA
GÁS NATURAL
35oC
12oC
CALOR
29,5oC
RESFRIADOR
BOMBA DE
CONDENSAÇÃO
TORRE DE
RESFRIAMENTO.
Em algumas aplicações com
Carga térmica reduzida
podemos simplificar …
Carga Térmica
• Pé direito normal;
• Considerando 2 pessoas no
ambiente;
• Acrescente 600 - 750 BTU/h por
pessoa ou m² adicional;
Lembre-se que esta tabela é apenas um
referencial…
Nas aplicações com Carga
térmica elevada podemos
estimar …
Carga Térmica
Climatização (Ar Condicionado)
Agenda
08:30 – 10:30
- Mercado de Ar Condicionado;
- Carga Térmica;
- Ciclo Frigorífico Compressão de Vapor.
10:30 – 12:30
- Equipamentos Elétricos;
- Ciclo Absoção;
- Ciclo GHP.
12:30 – 13:30
- Almoço.
13:30 – 15:30
- Indicadores de Eficiência (consumo de energia, COP);
- Indicadores de Custo (manutenção, preço equipamento);
- Estudo de Viabilidade.
15:30 – 17:30
- Levantamento de Dados;
- Energia Elétrica (classes tarifárias);
- Casos Práticos.
Ciclo Frigorífico
Como é possível a remoção do Calor?
Usamos as Características físicas do fluído
refrigerante para transportar o calor do Ambiente
Interno para o Ambiente Externo, tais como:
Pressão
Temperatura
Estado Físico
Componentes Básicos
Válvula de Expansão
Ciclo Frigorífico
Evaporador
Ciclo de
Refrigeração
Condensador
Compressor
Ciclo Frigorífico
Condensação a Ar…
Ar à 35 °C
182,8mca
… Condensação a Água
35,0 °C
48,9
°
C
Linha de Gas Quente
Saída Água de Torre
40,6 °C
40,6 °C
Linha de Líquido
Entrada Água de Torre
29,5 °C