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TCNICO CADERNO

APLICAO SISTEMAS VAVCADERNOS TCNICOS

SISTEMAS DE CONTROLO, COMANDO, SUPERVISO E GESTO

Captulo A3

APLICAO: Sistemas VAV1. O QUE SO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A3.2 2. ONDE SE APLICAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A3.2 3. PORQU USAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A3.2 Vantagens econmicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A3.2 Vantagens tcnicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A3.2 Poupana energtica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A3.2 Cargas a combater. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A3.3 Zona perimetral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A3.3 Zona interna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A3.3 4. COMO DIMENSIONAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A3.4 4.1. Descrio de funcionamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A3.6 4.1.1. Zona terminal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A3.6 4.1.2. Mquina Central UTA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A3.7 5. EQUIPAMENTOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A3.9 5.1. RC - regulador de caudal Mod. TVR-Easy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A3.9 5.2. MC - Medidor de caudal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A3.9 5.2.1.Medidor de caudal redondo mod. VMR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A3.9 5.2.2. Medidor de caudal rectangular Mod. VME . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A3.9 5.2.3. Caixa VAV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A3.10 5.2.4. Difusores de ar quadrados ou redondos de elevada induo . . . . . . . . . . . . . A3.10 5.2.5. Difusores lineares de seco varivel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A3.11 6. EXEMPLOS DE INSTALAES VAV 6.1. Distribuio em baixa presso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A3.12 6.2. Distribuio em alta e mdia presso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A3.13 6.3. Distribuio em alta velocidade na conduta principal e baixa velocidade no piso. . . . A3.14 6.4. Instalao VAV em espaos de open-space e gabinetes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A3.16 6.4.1. Exemplo 1: pequena compartimentao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A3.16 6.4.2. Exemplo 2: compartimentao integral (ou quase) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A3.18 6.5. Instalao VAV com mquina de expanso directa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A3.20

SISTIMETRA

Porto

CONTIMETRA

Lisboa

A3.1

SISTEMAS DE CAUDAL DE AR VARIVEL

Sistemas de Caudal de Ar Varivel (Sistemas VAV)1. O QUE SO: So sistemas de ventilao e ar-condicionado centralizadas constitudos por: > Unidade de ventilao ou unidade de tratamento de ar > Rede de condutas > Unidades terminais de regulao e difuso do ar nos quais h possibilidade de variar o caudal de ar em funo das necessidades trmicas em cada instante. Vantagens tcnicas: > Possibilidade de zonificar. > Aumento do conforto devido ao tratamento independente em funo da carga trmica existente em cada zona. > Possibilidade de colocao fora de servio determinada(s) zona(s) sem afectar o funcionamento das restantes. > Balanceamento automtico da instalao. Poupana energtica (exemplo) Comparmos os custos de energia durante um ano dos ventiladores de uma instalao de ar condicionado , admitindo-se: 2. ONDE SE APLICAM: Em edifcios nos quais ao longo do perodo de funcionamento h grande variao da sua carga trmica interna, por exemplo: > Grandes reas comerciais > Edifcios de escritrios > Zonas hospitalares, clnicas e consultrios > Salas de aula > Agncias bancrias > Moradias com vrias zonas 100 kW de potncia total dos ventiladores 260 dias/ano e 10h/dia em funcionamento custo de Kwh de 0,0988 (*) Considerando uma instalao de caudal constante temos: 260 dias x 10h x 100 kW x 0,0988 = 25.688,00 Considerando agora uma instalao de caudal de ar varivel com variao contnua da rotao do ventilador, pelo motor, temos: Horas/Ano 150 200 250 3. PORQU USAR: Vantagens econmicas: > Poupana energtica > Permite o arrefecimento gratuito durante um perodo significativo do ano Free-cooling. > Menor custo de investimento quando comparado com outros sistemas com igual qualidade tcnica. > Menor custo e espao necessrio para a(s) unidade(s) de tratamento de ar > Menor custo de explorao da instalao Economia por ano com caudal de ar varivel 18.557,00 (*) Tarifrio da EDP para 2005 fora de vazio 300 400 500 800 2.600 preo Kwh 0,0988* Volume de ar 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% Potncia abs. 100% 73% 51% 34% 22% 13% 6% kW 15.000 14.600 12.275 10.200 8.800 6.500 4.800 72.175

x

72.175

=

7.131,00

A3.2

SISTIMETRA

Porto

CONTIMETRA

Lisboa

SISTEMAS DE CAUDAL DE AR VARIVEL

Cargas a combater Se considerarmos um edifcio de escritrios como prottipo em cada piso h que considerar dois tipos de zonas no que a cargas trmicas diz respeito: zona perimetral ou junto fachada e zona interior.

Zona interna Trata-se da zona compreendida entre o limite da zona permetral e a zona de corredores e acessos. Nesta zona teremos somente cargas variveis tais como: - Ocupao - Iluminao - Outras: computadores, mquinas, etc. Pode-se concluir que com excepo da carga de transmisso que pode ser positiva ou negativa, em funo da poca do ano, o resto das cargas so sempre positivas. Zona Perimetral Zona Interna Resumo das cargas por zonas de edifcio Inverno Vero Inverno VeroTransmisso Radiao Iluminao Ocupao Outras cargas

Zona Perimetral

Zona Interna

Fig.1

Zona perimetral Nesta zona so geradas cargas de dois tipos: > Cargas constantes: Originadas na transmisso de calor atravs de paredes e janelas. Podem ser positivas (vero) ou negativas (Inverno) > Cargas variveis: So sempre positivas e dependem fundamentalmente das seguintes fontes: - Radiao solar - Ocupao - Iluminao - Outras - computadores, mquinas, etc.

+ + + +Fig.2

+ + + + +

+ + +

+ + +

Uma soluo de condicionamento de ar que melhor se adapta as cargas apresentadas ser: Zona com cargas (+) e (-) - Unidade de tratamento do ar do tipo caudal constante e temperatura de insuflao varivel. Zona com cargas (++) - Unidade de tratamento de ar do tipo caudal varivel e temperatura de insuflao constante Como exemplo apresenta-se o o diagrama sinptico, figura 3.

mod. MS 200Atenuador de som

Srie TKM Climatizador V.A.C.

mod. MS 200Atenuador de som

Srie TKM Climatizador V.A.V. Retorno Cobertura Piso Tcnico

Outras zonas

Outras zonas

5

2 1 3

3

4 6 1Outras zonas

Outras zonas

7

CTa

6

1 - Registo corta-fogo modelo FK-TA (rectangular) ou FKR-TA (redondo) 2 - Regulador de caudal constante RN (redondo) ou EN (rectangular) 3 - Difusor de caudal constante linear VSD35/DS 4 - Regulador ou caixa VAV: TVR- Easy /TVZ 5 - Difusor linear com plenos Varyset VSD / VA 6 - Difusores do tipo rotativo: TDF / VDW / DCS / ADD 7 - Controlador de temperatura ambiente: NTC-100-A2 Fig.3

6Servomotor Regulador VAV

CTa

Controlador de temperatura ambiente Controlador de presso (sonda + regulador de presso)

SISTIMETRA

Porto

CONTIMETRA

Lisboa

A3.3

SISTEMAS DE CAUDAL DE AR VARIVEL

4. COMO DIMENSIONAR Uma instalao VAV dimensiona-se da mesma forma que uma instalao VAC no que distribuio de ar diz respeito. Em relao UTA uma vez que o coeficiente de simultaneidade das cargas sempre inferior a 100% o seu dimensionamento pode ser feito para valores de caudal inferiores. Nas fig. 4 e 5 apresentam-se 2 instalaes de ar condicionado do tipo centralizado uma de caudal constante (fig.4) e outra de caudal varivel (fig.5). Alis a instalao VAV tem como base a instalao VAC qual se colocaram os rgo electromecnicos para a transformar em VAV.Figura 4

Instalao de Ar Condicionado com uma UTA com free-cooling - CAUDAL CONSTANTE

Central de Produo de gua Fria e Quente Chiller e Bombas de Calor ou Chiller com Recuperador ou Chiller e Caldeiras

M3 M1

M2 F

Central de Bombagem

Painel de Comando

Trajectria do Sol

Piso 4

Escritrio

Escritrio

Piso 3

Escritrio

Escritrio

Piso 2

Escritrio

Sala de Reunies

Fachada "B" Nascente/SulPiso 1

Sala de demonstrao

Sala de Reunies

Fachada "A" Ponte/Norte

Piso 0

Recepo

Recepo

Piso -1

Armazm

Armazm

VI VE F M1, M2, M3 DP1

Ventilador de insuflao Ventilador de retorno / exausto Filtro Actuadores de registo de ar modulantes (NACM) Pressostatos dif. (filtro) (930.8022)

DP2 DP3 VCf VCq VD VM

Pressostatos dif. (vent. VI) (P233)