10 MANEIRAS DE REDUZIR O CONSUMO ENERGIA EM

SISTEMAS HVACR

SP 10-09-2018

Apresentador

Eng. Fábio M. Korndoerfer - 56

32 Anos Exp. HVACR e BMSCarrier – York - JCI - Recomservice

Eng. Eletricista – PUC-RS

São Paulo , 10 de Setembro de 2018

ECONOMIA DE ENERGIA SEM PREJUDICAR COMFORTO HVAC

• É POSSIVEL ?• COMO ? • QUANTOS % DE ECONOMIA ?• OBSERVAÇÕES SIMPLES !• MEDIÇÕES DE ENERGIA !• GERAR INDICES DE PERFORMANCE !• ANÁLISES !• TREINAMENTO !• FORMAR UMA EQUIPE !• INVESTIR DO MENOR AO MAIOR

CARACTERISTICAS DO SISTEMA

• ENTENDER O SISTEMA INSTALADO• OCUPAÇÃO OU PRODUÇÃO VARIÁVEL ?• MAIOR NUMERO DE CLIENTES AOS FDS !• PROJETO ORIGINAL X NECESSIDADES !• LOCALIZAÇÃO GEOGRAFICA !• ORIENTAÇÃO SOLAR DO PREDIO !• ENTRADA DE AR EXTERNO ?• MEDIÇÃO E CONTROLE ?• OPERAÇÃO 10 A 24H POR DIA !• CARGA TERMICA COM PICOS ?• CUSTO DA ENERGIA SIGNIFICATIVO !!

SISTEMA HVAC

O PROCESSO DE TRANSPORTE DE CALOR

DE 25 – 75 % = HVACRMÉDIA DO CONSUMO

ENERGIA

CONSUMO DE ENERGIA EM HVAC

DE 25 - 50% = HVACMÉDIA DE ENERGIA

CONSUMIDA NA CAG

CONSUMO DE ENERGIA HVAC

Varia de 0.5 a 4% / °C

#1

A Economia com reset Setpoint temp. saída de água do evaporador.

10C !!7C !!

Depende do Tipo de Máquina e

Compressor / Motor

CLIMATOLOGIA DA CIDADE DO RIO DE JANEIRO

ULTIMOS 30 ANOS

CLIMATOLOGIA EM CAXIAS DO SUL NOS

ULTIMOS 30 ANOS

CLIMA EM FORTALEZA NOS ULTIMOS 30 ANOS

Manutenção Preventiva Adequada

• Manter Programa de Preventiva Adequado e Regular

• Painel de controle do chiller configurado corretamente

• Carga de Refrigerante Adequada

• Tubos do Condensador Limpos

• FC com filtros de agua e ar limpos

• Sistema de Automação ajustado e aferido anualmente

#2

• Trocador de Calor Ineficiente

• Compressor Trabalha mais “Carregado”

• Aumenta o Consumo de Energia

• O Consumo aumenta 1% a cada ½ °C de aumento no Approach

do Evaporador ou Condensador .

• A Limpeza de tubos de alta eficiência deve ser feita com

máquinas e escovas adequadas.

#3

Reduzir Incrustação nos Tubos do Condensador

• Crescimento de Algas, Limo , Depósito de Lama , Sedimentação de Material Incrustrante

#3

Reduzir Incrustação nos Tubos do Condensador e Evaporador

Approach = Temp. Média de

Refrigerante - Temp. Média da

Água na Saída do Trocador

Tubos de Alta eficiência do Condensador e Evaporador

Parede com somente 0,7mm !

Reduzir a Temp. de Retorno da Água de Condensação

Redução de 2 a 4% para cada 1 °C a menos na Temp. de Retorno da

Água de Arrefecimento.

#4

Melhoria de Performance

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Carga TR

Kw

/Tr

Performance Chiller Com Temp Condensação Variável

100 506090 7080 40 2030 15

#4

Menos de 3% do período de funcionamento os chillers

funcionam a 100% de capacidade !

#4

Baixar a Temp de entrada de

água no condensador

Baixa o Delta P

Reduz Trabalho no Motor/Compressor

Reduz Energia Consumida

Evaporador

Compressor

Condensador

Pressão

Entalpia

Delta P

Delta P ( Ps-Pd ) = Carga #4

Controle de CO2 por Demanda

• Industria / Hotel / Shopping Vazio x Cheio

• Sala de Eventos Vazia x Cheia x Pouca Ocupação

• Demanda Variável de Ar Externo x Numero pessoas

• Clima Externo x Demanda Interna do Hotel

• Nivel Máximo de Norma 1000 PPM

#5

• Dar ao sistema o que ele necessita

• Entender o que é Necessário ao Conforto x Economia !

• Sistema Flexível , variável , flutuante !

#6Operar os Chillers , Bombas , Torres e

FC na Seqüência Adequada

0.3

0.5

0.7

0.9

1.1

1.3

100% 80

%60

%40

%20

%

Carga

kW

/ t

on Velocidade

Constante

Eficiência Inicia a Diminuir

#6

Operar Chillers em Seqüência Otimizada

Otimizar Operação das Bombas

• Desligar Bombas Quando o Chiller Estiver Desligado

• Motor com Duas Velocidades na Torre

• Acionamento com VSD nas Bombas e/ou Torre

• Avaliar Sistema Primário e Secundário

#6

Automação do Sistema de HVAC

• Sistema de Gestão de Energia e Performance

• Operar a Instalação na Eficiência Máxima

– Limitar Demanda

– Reset Temp. Saída Água Evaporador

– Partida/Parada Programadas

– Otimizar Seqüênciamento

– Controle Otimizado a cada minuto !

– Acesso Fácil as Informações de Gerenciamento

• Monitoramento Eletrônico Remoto da Performance e Alarmes

#7

Agosto 2003

Está ventando

Dado

O vento é sudoeste

Informação

O tempo vai mudar

Conhecimento

Alterar a rota

Inteligência

Automação do Sistema de HVAC#7

TELA DE GESTÃO

Uso de Variadores de Velocidade VSD ou Inversores de Freqüência

Torres - Bombas e Compressores

• Bombas Secundarias ( BAGS )

• Ventiladores de Torre

• Compressor Centrífugo

• Ventilador de Ar Externo

• Ventilador de Exaustão

• Auxilia na redução de ruído

#8

• Controle com Velocidade Variável no Compressor

• Otimização de até 40% na performance

Compressor com Velocidade Variável

#8

0.3

0.5

0.7

0.9

1.1

1.3

100% 80

%60

%40

%20

%

Carga

kW

/ t

on

Velocidade Constante

Velocidade Variável

Até 40% Redução

Consumo

#8

Compressor com Velocidade Variável

% RPM % HP Freq.(Hz) % Economia RPM

100 100 60 0 1800

90 73 54 27 1620

80 67 48 33 1440

75 42 45 58 1350

60 40 36 60 1080

50 12 30 88 900

Economia com Velocidade Variável #8

Utilizar Fan – Coil Entalpico

• Excelente Performance entre Brasilia e o RS

• Reduz Necessidade de Chillers , Bombas e Torres

• Melhora a Qualidade do Ar Interno

• Requer dois Motores ( Insuflamento e Retorno )

#9

Utilizar Fan – Coil Entalpico#9

Retrofit

1. Substituição de Chillers

2. Retrofit do Sistema de Automação

3. VSD nas Bombas Secundárias ou Primárias

4. VSD nas torres

5. Otimizar bombeamento secundário de agua gelada

#10

HVACR SOLUTIONS LTDA

Melhoria Tecnológica em Chillers nos Últimos 20 anos

• Tubos com Maior Performance

• Aumento na Área de Troca Térmica e Diminuição da Espessura residual da parede dos tubos

• Compressores Mais Eficientes

• Motores com Maior Eficiência

• Uso de Velocidade Variável no Motor

• Sistema de Controle Microprocessado

#10

FAIXA DE PERFORMANCE PARA UMA CAG

Resumo das Oportunidades

1. Usar Reset Temp. Saída Água do Evaporador Até 20%

2. Manutenção Preventiva Adequada Até 25%

3. Reduzir Incrustação nos Tubos Condensador Até 30%

4. Reduzir Temperatura Água no Retorno ao Condensador Até 25%

5. Controle de CO2 – Renovação de Ar Externo Até 20%

6. Operar Chillers e Bombas em Sequência Otimizada Até 30%

7. Automação Até 40%

8. VSD em Bombas e Compressores Até 40%

9. Utilizar FC Entalpico Até 25%

10. Retrofit Até 65%

Uma Economia de energia entre 20 a 65% pode ser obtida

Experiência Recomservice em 12 Anos

Resultados Obtidos em 21 Clientes pela Recomservice

Economia média variou entre 15 e 60%

INVESTIR EM ENERGIA É UM BOM NEGOCIO

EDUCAÇÃO SE

INICIA EM CASA !

Case de Economia de Energia Domestica

Apartamento 3 Quartos 100m2

Sem Ar Condicionado

Habitantes – 5 ( 2 Adultos e 3 Crianças )

Troca de Lampdas Inandescentes por Fluorescentes compactas

Troca de Uma Geladeira sem VSD por outra com VSD

Troca de Freezer por outro Freezer Igual sem VSD

Custo Mensal R$/Kwh Residencial em SP Ultimos 21 Anos

Tarifa Media Anual R$/Kwh Residencial em SP Ultimos 21 Anos

Resultado da Troca do Freezer e Geladeira VSD – Pay Back 30 Meses

Economia Mensal Energia Após a Troca

Obrigado pela sua Atenção !

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