guia de aplicaÇÃo de sistemas de ar condicionado...

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GUIA DE APLICAÇÃO DE SISTEMAS DE AR CONDICIONADO

CONFORME CAPACIDADE, CUSTO, LOCALIZAÇÃO E EFICIÊNCIA

– ÁGUA GELADA x VRF x PACKAGE

Engenharia de Produto da TROX do Brasil (1)

1 Participaram na elaboração deste trabalho: André G. C. dos Santos,

Christyam A. P. da Silva, Fred A. Kohiyama, Jorge O. Zato e Murillo Mendes.

RESUMO

A questão energética dos sistemas HVAC, que representam grande participação na matriz

elétrica mundial, nunca foi tão discutida. Na busca do “zero balance” em uma edificação, a

eficiência e viabilidade dos consumidores de energia são tão importantes quanto o uso de fontes

alternativas. Dessa forma, este estudo teve como objetivo construir um comparativo técnico

entre três conceitos de projeto para HVAC: água gelada, VRF e package. Foram utilizados

sistemas de pequenas, médias e altas capacidades, e considerados quatro perfis climáticos do

Brasil, com base nas cidades de São Paulo, Rio de Janeiro, Brasília e Curitiba. Através do

levantamento de custo das instalações, da análise do consumo energético e dos dados

técnicos, obteve-se um “Guia de Aplicação” indicando os pontos fortes e fracos de cada

sistema, relacionando capacidade, eficiência, custo, espaço ocupado, entre outros. Este

resultado pode ser utilizado como uma ferramenta para auxiliar na tomada de decisão inicial

em projetos de HVAC.

Palavras-chave: HVAC, eficiência energética, zero balance

ABSTRACT

The HVAC systems energy issue, which represents a large share of the world's electricity matrix, has

never been more discussed. In search of "zero balance" in a building, the efficiency and viability

of energy consumers are as important as the use of alternative sources. This way, this study aimed

to build a technical comparison between three HVAC concept designs: chilled water, VRF and

package. Small, medium and high capacity systems were verified, and considered four climatic

profiles in Brazil, based in the cities of São Paulo, Rio de Janeiro, Brasília and Curitiba. Through the

collection of installation cost, technical data and energy consumption analysis, an "Application

Guide" was obtained indicating the strengths and weaknesses of each system, relating capacity,

efficiency, cost, occupied space, among others. This result can be used as a tool to help in the

initial decision in HVAC projects.

Keywords: HVAC, energy efficiency, zero balance

ii

MOTIVAÇÃO

Em um novo empreendimento ou em um retrofit, o sistema de ar

condicionado representa uma parcela importante na tomada de decisões de

projeto devido ao volume do investimento, tanto inicial como de manutenção.

Entre essas decisões, apenas a minoria delas possui respostas simples e rápidas.

A grande variedade de tecnologias disponíveis, condições ambientais,

capacidades e premissas de projeto aumentam o grau de complexidade para

a tomada de decisão.

Os autores deste trabalho, atuantes na área de HVAC, são

constantemente indagados pelos clientes com a seguinte pergunta:

“Qual é o sistema de HVAC mais adequado de acordo com as diferentes

condições de projeto? “

Inicialmente procuramos esta resposta em trabalhos acadêmicos

nacionais e internacionais, entretanto não encontramos respostas completas,

claras e isentas, tendo encontrado inclusive orientações contraditórias e

tendenciosas.

Desta forma, este trabalho comparativo foi iniciado de forma isenta e

documentada para responder adequadamente a esta pergunta. O objetivo foi

entender melhor as tecnologias escolhidas e suas características.

O trabalho se iniciou com a comparação de três tecnologias distintas de

HVAC em quatro localidades diferentes e será permanentemente atualizado e

ampliado, tornando-o ainda mais abrangente.

Convidamos você, leitor, a contribuir com este trabalho enviando seus

comentários, críticas e sugestões para [email protected].

mailto:[email protected]

iii

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1 - Perfil de carga das cidades analisadas. .................................................................................. 5 Figura 2 – Sistema hidráulico: primário-secundário (esquerda) e primário variável (direita) ........... 6 Figura 3 - Desenho esquemático para o circuito hidráulico de 30 TR .................................................. 7 Figura 4 - Desenho esquemático para o circuito hidráulico de 80 TR ou mais ................................... 8 Figura 5 – Projeto do sistema VAV para a zona 8 .................................................................................. 10 Figura 6 - Projeto do sistema VRF para a zona 8 .................................................................................... 12 Figura 7 - Projeto do sistema de distribuição de ar (água gelada e package) ............................... 17 Figura 8 - Projeto do sistema de distribuição de ar (VRF) ..................................................................... 17

iv

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Capacidades, Regiões e Sistemas analisados ...................................................................... 3 Tabela 2 - Resumo dos sistemas de ar condicionado utilizados ............................................................ 3 Tabela 3 – Zonas do sistema de ar condicionado ................................................................................... 4 Tabela 4 - Condições de projeto de 1% para o resfriamento ................................................................ 4 Tabela 5 - Carga térmica calculada para as diferentes zonas ............................................................. 4 Tabela 6 - Variações da construção de acordo com a faixa de capacidade ................................. 5 Tabela 7 - Carga térmica calculada para os diferentes projetos ......................................................... 5 Tabela 8 - Pontos de operação das bombas de água gelada ............................................................ 8 Tabela 9 - Chillers selecionados .................................................................................................................. 9 Tabela 10 - UTA's selecionadas e suas quantidades .............................................................................. 11 Tabela 11 - Unidades externas para o sistema VRF ............................................................................... 11 Tabela 12 - Unidades internas para o sistema VRF ................................................................................ 12 Tabela 13 - Unidades condensadoras selecionadas ............................................................................ 13 Tabela 14 - Evaporadoras selecionadas e suas quantidades ............................................................. 14 Tabela 15 - Custos de instalação (mão de obra) .................................................................................. 14 Tabela 16 - Dados nominais dos chillers, unidades externas e condensadoras ............................... 16 Tabela 17 - Custos de energia e manutenção ....................................................................................... 16 Tabela 18 - Quantidade de máquinas e refrigerante por sistema ...................................................... 17 Tabela 19 - Custos iniciais (R$) para São Paulo e Rio de Janeiro (base de preços 03/2019) ......... 18 Tabela 20 - Custos iniciais (R$) para Brasília e Curitiba (base de preços 03/2019) ........................... 19 Tabela 21 - Custos de operação .............................................................................................................. 19 Tabela 22 - Footprints equipamentos ....................................................................................................... 20 Tabela 23 - Custo de ciclo de vida do sistema em relação ao edifício ............................................ 20 Tabela 24 - Custo de ciclo de vida do sistema em relação ao edifício ............................................ 20 Tabela 25 - Comparativo geral e sugestão dos sistemas de acordo com vida total ..................... 21

v

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO .......................................................................................................... 1

2. METODOLOGIA ....................................................................................................... 2

2.1. DETERMINAÇÃO DA CARGA TÉRMICA ......................................................... 3

2.2. SISTEMA DE ÁGUA GELADA ............................................................................ 6

2.2.1. SISTEMA DE BOMBEAMENTO DE ÁGUA GELADA .................................. 6

2.2.2. RESFRIADORES DE LÍQUIDO (CHILLERS) ................................................... 9

2.2.3. SISTEMA COM VOLUME DE AR VARIÁVEL (VAV) ................................ 10

2.2.4. UNIDADES DE TRATAMENTO DE AR (UTA’s) ......................................... 10

2.3. SISTEMA VRF (VOLUME DE REFRIGERANTE VARIÁVEL) .............................. 11

2.4. SISTEMA PACKAGE (SPLIT DE ALTA CAPACIDADE) ................................... 13

2.5. CUSTO INICIAL ................................................................................................ 14

2.6. CUSTO OPERACIONAL .................................................................................. 14

3 RESULTADOS E DISCUSSÕES .................................................................................... 16

4 CONCLUSÕES ........................................................................................................... 21

REFERÊNCIAS ............................................................................................................... 23

APÊNDICE A – DADOS CARGA TÉRMICA ................................................................ 26

APÊNDICE B – DADOS CIRCUITO HIDRÔNICO ........................................................ 27

APÊNDICE C – DADOS CHILLERS ............................................................................... 28

APÊNDICE D – DADOS UTA’S ..................................................................................... 29

APÊNDICE E – DADOS SISTEMA VRF.......................................................................... 33

APÊNDICE F – DADOS SISTEMA PACKAGE .............................................................. 37

APÊNDICE G – LISTA DE MATERIAIS (SISTEMA CENTRAL DE ÁGUA GELADA) ...... 42

APÊNDICE H – LISTA DE MATERIAIS (SISTEMA VRF) .................................................. 46

APÊNDICE I – LISTA DE MATERIAIS (SISTEMA PACKAGE) ........................................ 48

APÊNDICE J – DESENHOS DO SISTEMA CENTRAL DE ÁGUA GELADA .................. 50

APÊNDICE K – DESENHOS DO SISTEMA VRF ............................................................. 60

APÊNDICE L – DESENHOS DO SISTEMA PACKAGE .................................................. 65

APÊNDICE M – RESUMO DADOS DE CONSUMO (SISTEMA CENTRAL DE ÁGUA

GELADA) ...................................................................................................................... 76

APÊNDICE N – RESUMO DADOS DE CONSUMO (SISTEMA VRF) ........................... 80

APÊNDICE O – RESUMO DADOS DE CONSUMO (SISTEMA PACKAGE) ............... 84

1

1. INTRODUÇÃO

A demanda por conforto térmico e qualidade do ar interior cresceu rápido

nos últimos anos, sendo que equipamentos de ventilação e ar condicionado

consomem atualmente 20% de toda a eletricidade utilizada no mundo em

construções (IEA,2018). Paralelamente a isso, a partir de 2006 o Departamento

de Energia dos Estados Unidos, estabeleceu o conceito de construções de

“energia zero” (Zero Energy Buildings – ZEB), que através de cogeração e

equipamentos eficientes objetiva a redução de consumo energético global

(TORCELLINI, et al, H2006). Nesse contexto, um dos principais objetivos de um

projeto de ar condicionado é a otimização dos sistemas buscando melhor

eficiência energética.

A fim de se atingir o conforto térmico, o sistema de ar condicionado busca

manter a temperatura interna do ambiente e umidade relativa em níveis

aceitáveis. Existem diversas normas e recomendações sobre tais níveis, como por

exemplo a norma NBR 16401 (ABNT, 2008). Já a qualidade do ar interior é

estabelecida com renovação de ar externo e níveis de filtragem pertinentes

(ASHRAE, 2017).

O conceito principal de refrigeração baseia-se no ciclo de compressão a

vapor (ASHRAE, 2017). As diferentes linhas de solução diferenciam-se por

particularidades no ciclo, como por exemplo sistemas de expansão direta e

sistemas de expansão indireta.

Em se tratando de ambientes comerciais, algumas das principais soluções

hoje utilizadas para tratamento de ar são sistemas de água gelada, VRF e

package onde cada sistema possui características distintas de instalação,

consumo e operação.

Os sistemas de água gelada são pioneiros, desde o início do século XX, e

amplamente utilizados, principalmente onde há grande demanda de carga

térmica (CARRIER, 2019). Trata-se de um sistema em que o fluido refrigerante não

é circulado pelo ambiente interno; o fluido de trabalho é a água. A unidade

externa para resfriamento da água é denominada chiller, que irá bombear água

às unidades de tratamento de ar (UTA’s), responsáveis por resfriar e filtrar o ar

ambiente (ASHRAE, 2016). A utilização mais comum de água gelada está

relacionada a sistemas centrais, em que o dimensionamento é feito para toda a

construção em um único sistema.

O sistema package, popularizado a partir da década de 1970, é uma

solução de expansão direta onde o fluido de trabalho é o próprio refrigerante

(SMITH, 2019). No modo de resfriamento, a unidade externa (condensadora) é

responsável por rejeitar o calor absorvido do ambiente e a unidade interna

(evaporadora) promove o resfriamento do ar. Uma subdivisão desse sistema é

conhecida como Split (dividido), as evaporadoras, em geral, têm o mesmo porte

das UTA’s, porém a unidade externa é individualizada formando um conjunto um

para um.

Mais recentemente, a partir da década de 1990, surgiu o sistema VRF

(variable refrigerante flow – fluxo variável de refrigerante) que é similar ao sistema

2

package, expansão direta, porém com a possibilidade de utilização de apenas

uma unidade externa para diversas unidades internas (DAIKIN, 2013). O porte das

evaporadoras é limitado em relação ao package, porém o VRF possibilita uma

maior flexibilidade de instalação. Sistemas mais robustos de VRF possibilitam

também o resfriamento e aquecimento simultâneo de diferentes zonas através

do mesmo circuito de refrigerante (ASHRAE, 2016).

Nesse contexto, os projetistas de HVAC com base em sua experiência e

referências normativas estabelecem hipóteses iniciais para o projeto escolhendo

uma linha de solução. A literatura técnica para o segmento de refrigeração e ar

condicionado já é bem consolidada e viva. Diversas instituições e companhias,

como a ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-

Conditioning Engineers), dedicam-se no desenvolvimento e normatização das

tecnologias, buscando sempre uma maior eficiência e eficácia das soluções.

Após escolhido o sistema, o desenvolvimento de um projeto passa por

etapas de análise de eficiência energética, viabilidade econômica, espaço

ocupado, entre outros. Portanto cada linha de solução percorre a evolução de

performance individualmente. Ao final do projeto restam algumas questões: O

sistema foi o de melhor custo benefício e o mais adequado ao tamanho da

construção entre as diversas linhas de solução existentes? O conceito adotado

apresenta os mesmos resultados em diferentes localidades?

Portanto, o objetivo do presente trabalho é estabelecer um guia de

aplicação de sistemas de ar condicionado, conforme capacidade, custo,

localização e eficiência; comparando uma construção comercial típica com

uso de sistema de água gelada, package e VRF.

2. METODOLOGIA

A primeira hipótese adotada foi analisar apenas construções comerciais

típicas no contexto brasileiro. Isso faz com que as dimensões dos ambientes, as

instalações hidráulicas, de iluminação, os materiais da obra, a ocupação, enfim,

as características da edificação sejam para um contexto de escritórios.

Para o trabalho em questão foi utilizado o projeto de um prédio

administrativo existente de porte médio. A avaliação de construções de

pequeno porte foi realizada delimitando a área do prédio escolhido em uma

porção menor. Já para avaliação de construções de grande porte, foi

considerada a multiplicação dos andares deste prédio.

Como o tamanho da construção está diretamente relacionado com a

carga térmica, foram adotadas 05 (cinco) faixas de capacidade para

representar os diferentes portes de edificação: 30 TR, 80 TR, 200 TR, 500 TR e 1000

TR.

Uma vez que o perfil climático brasileiro também é bem diverso, foram

escolhidas 04 (quatro) capitais brasileiras de diferentes regiões: São Paulo, Rio de

Janeiro, Brasília e Curitiba. Portanto, o ponto de partida para os projetos pode

ser resumido pela Tabela 1:

3

Tabela 1 - Capacidades, Regiões e Sistemas analisados

Fonte: Autoria própria.

Mesmo delimitando os tipos de sistema (Água gelada, Package e VRF),

existem inúmeras tecnologias diferentes para cada um deles. Uma hipótese

importante é que todos os sistemas devem operar com compressor em

frequência variável (inverter), isso porque são mais eficientes e por

consequência são os mais utilizados em projetos ZEB.

Outra premissa é que todos os sistemas devem possuir o mesmo

desempenho em relação a conforto térmico e distribuição de ar, por isso, foi

considerada a distribuição de ar dutada com difusores de teto com efeito

coanda em todos os sistemas. Foram escolhidos difusores quadrados com

insuflamento pelos anéis externos e retorno pelos anéis centrais, neste caso foi

utilizado retorno à plenum entre forro.

Todos os sistemas possuem o mesmo nível de filtragem (G4) e mesmo nível

de renovação de ar. Para as UTA’s e evaporadoras package, a insuflação de ar

externo foi realizada no próprio retorno. No sistema VRF, foi necessária a inclusão

de ventiladores adicionais para esta insuflação. Vale ressaltar que no VRF o

retorno não possui filtragem G4, apenas na tomada de ar externo, devido à

baixa pressão disponível das unidades internas. Além disso, todos os

equipamentos foram adotados com condensação a ar. Um resumo dos sistemas

pode ser visualizado na Tabela 2:

Tabela 2 - Resumo dos sistemas de ar condicionado utilizados


2.1. DETERMINAÇÃO DA CARGA TÉRMICA

O primeiro passo para um projeto de ar condicionado é o cálculo de

carga térmica da edificação. São necessárias as características da construção

(dimensões, localização geográfica, ocupação, equipamentos, materiais,

iluminação, portas e janelas, etc) e também a escolha de um método. As

Sistema

Regiões

São Paulo 30 TR 80 TR 200 TR 500 TR 1000 TR 30 TR 80 TR 200 TR 500 TR 1000 TR 30 TR 80 TR 200 TR 500 TR 1000 TR

Rio de Janeiro 30 TR 80 TR 200 TR 500 TR 1000 TR 30 TR 80 TR 200 TR 500 TR 1000 TR 30 TR 80 TR 200 TR 500 TR 1000 TR

Brasília 30 TR 80 TR 200 TR 500 TR 1000 TR 30 TR 80 TR 200 TR 500 TR 1000 TR 30 TR 80 TR 200 TR 500 TR 1000 TR

Curitiba 30 TR 80 TR 200 TR 500 TR 1000 TR 30 TR 80 TR 200 TR 500 TR 1000 TR 30 TR 80 TR 200 TR 500 TR 1000 TR

Água Gelada Package VRF

Chiller Condensação à ar - Inverter Unid. Externa Condensação à ar Condensadoras Condensação à ar - Inverter

UTA'sFiltro G4 - Vent. Inverter

Com Caixa de MisturaUnid. Interna Unid. Interna Dutada Evaporadoras

Filtro G4 - Vent. Constante

Com Caixa de Mistura

Bombeamento Sistema Primário Variável

Controle

Vazão de ArVAV

Insuflamento Difusores de teto Insuflamento Difusores de teto Insuflamento Difusores de teto

Retorno Retorno à plenum pelo difusor Retorno Retorno à plenum pelo difusor Retorno Retorno à plenum pelo difusor

Tomada

Ar ExternoDiretamente no retorno da UTA

Tomada

Ar ExternoVentilador + Filtro G4

Tomada

Ar ExternoDiretamente no retorno da Evap.

Sistema Central de Água Gelada Sistema VRF Sistema Package

4

condições consideradas na avaliação da carga térmica estão dispostas na

Tabela 3. No caso deste artigo foi utilizado o método descrito no handbook da

ASHRAE para séries de tempo radiante (ASHRAE, 2017). Todos os dados e cálculos

foram processados em planilha eletrônica.

Tabela 3 – Zonas do sistema de ar condicionado


As cargas térmicas calculadas são para a condição de projeto de

resfriamento anual de 1% para o bulbo seco (ASHRAE, 2017), ou seja, com essa

consideração a carga térmica será atendida em 99% do tempo. A Tabela 4

ilustra esses parâmetros. Além disso, foi considerado um setpoint de temperatura

de 24 ºC para o sistema. Para a análise de operação dos equipamentos, foram

coletados dados climáticos do INMET em base de dados do Energy Plus (Energy

Plus, 2019) para cada uma das cidades escolhidas ao longo do ano de 2008,

hora a hora, a partir disso foi calculada a carga térmica horária para o ano. Para

o ponto de carga térmica nominal de cada sistema foram selecionados

equipamentos comuns e consolidados do mercado brasileiro.

Tabela 4 - Condições de projeto de 1% para o resfriamento

Fonte: ASHRAE, 2017.

Tabela 5 - Carga térmica calculada para as diferentes zonas


As cargas térmicas calculadas são apresentadas na Tabela 5. Vale

ressaltar que o objetivo era atingir aproximadamente as faixas de capacidade

estipuladas, porém para a mesma construção, em localidades diferentes, a

carga térmica varia.

Zona 1 42 m² 7 0 7 7 1 9

Zona 2 152 m² 10 1 10 10 1 34

Zona 3 38 m² 33 0 0 0 0 8

Zona 4 172 m² 23 1 23 23 1 38

Zona 5 23 m² 12 0 0 0 0 5

Zona 6 229 m² 31 1 31 31 1 51

Zona 7 26 m² 12 0 0 0 0 6

Zona 8 204 m² 33 1 33 33 1 45

Andar

Térreo

Andar

Superior

(2, 3, 4, ...)

Andar Zonas ÁreaOcupação

(Nº Pessoas)Frigobar Comput. Monitores Impressora Lâmpadas

Cidade TBS TBU Altitude

São Paulo 31,2 ºC 21,3 ºC 750 m

Rio de Janeiro 35,2 ºC 24,8 ºC 9 m

Brasília 31,2 ºC 17,9 ºC 1060 m

Curitiba 29,9 ºC 20,2 ºC 911 m

São Paulo Rio de Janeiro Brasília Curitiba

Zona 1 2,6 TR 3,0 TR 2,4 TR 2,6 TR

Zona 2 4,7 TR 5,8 TR 4,1 TR 4,6 TR

Zona 3 5,9 TR 7,4 TR 5,8 TR 5,7 TR

Zona 4 8,6 TR 10,3 TR 7,6 TR 8,2 TR

Zona 5 2,5 TR 3,1 TR 2,3 TR 2,4 TR

Zona 6 10,9 TR 13,4 TR 9,7 TR 10,3 TR

Zona 7 2,5 TR 3,1 TR 2,4 TR 2,5 TR

Zona 8 10,2 TR 12,5 TR 9,0 TR 9,5 TR

ZonasCarga Total

5

Com esses valores é possível obter as diferentes variações para os projetos

de acordo com a capacidade requerida para a análise, como indica a Tabela

6. Já os dados de carga térmica totais de projeto são detalhados na Tabela 7.

Tabela 6 - Variações da construção de acordo com a faixa de capacidade


Tabela 7 - Carga térmica calculada para os diferentes projetos


Para ilustrar a diferença entre as cidades, além do valor da carga térmica

máxima, na Figura 1 é apresentado o perfil de carga de cada cidade para um

tempo de funcionamento total de 3144 horas.

Figura 1 - Perfil de carga das cidades analisadas.


Capacidade 30 TR 80 TR 200 TR 500 TR 1000 TR

Prédios 1 1 1 2 4

Andares

por prédio2 3 7 8 8

1x Zona 1 1x Zona 1 1x Zona 1 2x Zona 1 4x Zona 1



2x Zona 4 6x Zona 4 14x Zona 4 28x Zona 4





Zonas

Contempladas

Sistema

Regiões CS CL CS CL CS CL CS CL CS CL

São Paulo 18,2 5,9 62,4 20,2 167,3 53,9 387,2 124,6 774,4 249,3

Rio de Janeiro 20,1 9,6 68,4 32,8 183,2 87,9 423,8 203,3 847,7 406,5

Brasília 16,1 5,9 55,0 19,3 147,6 51,0 341,4 117,8 682,8 235,6

Curitiba 18,0 5,1 61,8 16,9 166,0 44,3 384,1 102,3 768,2 204,5

CS - Calor sensível em TR

CL - Calor latente em TR

500 TR 1000 TR30 TR 80 TR 200 TR

0

100

200

300

400

500

600

700

800

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Ho

ras

fun

cio

nam

ento

% da carga total

Perfil de Carga RJ

0

100

200

300

400

500

600

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Ho

ras

fun

cio

nam

ento

% da carga total

Perfil de Carga SP

0

100

200

300

400

500

600

700

800

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Ho

ras

fun

cio

nam

ento

% da carga total

Perfil de Carga BSB

0

100

200

300

400

500

600

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Ho

ras

fun

cio

nam

ento

% da carga total

Perfil de Carga CWB

6

Todas as máquinas foram selecionadas através de softwares dos

fabricantes, com exceção dos chillers e condensadoras que foram selecionados

através de catálogos. Os dutos tiveram dimensionamento através do método da

velocidade constante e recomendações ASHRAE.

2.2. SISTEMA DE ÁGUA GELADA

2.2.1. SISTEMA DE BOMBEAMENTO DE ÁGUA GELADA

No desenvolvimento de um projeto de ar condicionado tendo em vista a

sua eficiência, é necessário definir um sistema de bombeamento que além de

ser convencional (para representar a realidade), também apresenta bons

resultados de desempenho energético (BAHNFLETH e PEYER, 2006). Portanto,

neste caso foi utilizado o sistema de bombeamento primário variável.

Antes de entender este sistema, porém, é necessário entender o sistema

mais comum atualmente: o sistema primário-secundário. Nesse tipo de sistema

existem bombas primárias de velocidade constante dedicadas aos chillers e

bombas secundárias de velocidade variável que distribuem água gelada aos

consumidores. Desta maneira, as bombas primárias estão sempre ligadas em

potência máxima, representando uma perda de energia e consequentemente,

eficiência. Para que seja possível essa diferença de vazão nos dois circuitos,

existe um bypass que desacopla os dois sistemas e permite que a vazão

excedente retorne ao chiller, esse bypass é livre (não possui válvulas de controle).

Porém, um grande problema nesse tipo de sistema é conhecido como “sindrome

de baixo delta T”.

Figura 2 – Sistema hidráulico: primário-secundário (esquerda) e primário variável (direita)


Como um próximo passo lógico na evolução do sistema, o sistema primário

variável utiliza apenas bombas variáveis no circuito primário e o circuito

secundário deixa de possuir bombas dedicadas. Dessa maneira, há economia

tanto nos custos iniciais devido à redução do número de bombas e

componentes, quanto nos custos de operação devido à economia de energia

(BAHNFLETH e PEYER, 2006). Os circuitos primário (dos chillers) e secundário (dos

consumidores) ainda são separados por um bypass, com um objetivo diferente:

manter uma vazão mínima de água passando pela evaporadora do chiller.

7

Consequentemente o bypass não é livre, então é utilizada uma válvula de

controle, assim como medidores de vazão que precisam atender a faixa de

variação de vazão em cada chiller (CLETO et al., 2017). Um esquema

simplificado com os dois sistemas pode ser visto na Figura 2.

Com as definições de bombeamento, o projeto hidráulico pôde ser

desenvolvido. Em todos os casos foram utilizadas bombas dedicadas a cada

chiller e nos casos com chillers fixos menores, as bombas são fixas. As tubulações

do circuito hidrônico foram dimensionadas através de recomendações da

ASHRAE.

No circuito secundário (consumidores) são utilizadas válvulas de controle

de 2 vias, juntamente com válvulas de balanceamento manuais. Para as válvulas

de controle, o selecionamento foi realizado buscando uma autoridade próxima

de 50%, conforme recomendação do fabricante.

Como o sistema está sujeito a variações de pressão interna, é utilizado um

tanque de expansão com o objetivo de equalização (ASHRAE, 2016). Este

tanque é provido de membrana, fechado e pressurizado. Os dados do sistema,

assim como o volume do tanque estão no APÊNDICE B – DADOS CIRCUITO

HIDRÔNICO. A reposição de água no sistema é feita no mesmo ponto onde o

tanque está localizado. Um esquemático dos sistemas pode ser visto na Figura 3

e Figura 4:

Figura 3 - Desenho esquemático para o circuito hidráulico de 30 TR


8

Figura 4 - Desenho esquemático para o circuito hidráulico de 80 TR ou mais


As condições de vazão e pressão manométrica de cada sistema podem

ser visualizadas na Tabela 8:

Tabela 8 - Pontos de operação das bombas de água gelada


O método de controle utiliza a pressão proporcional medida, ou seja, as

bombas são controladas para manter a pressão diferencial na UTA mais distante

hidraulicamente.

Vazão (m³/h) Pressão (mca) Vazão (m³/h) Pressão (mca) Vazão (m³/h) Pressão (mca) Vazão (m³/h) Pressão (mca) Vazão (m³/h) Pressão (mca)

São Paulo 7,3 + 5,9 17,5 45,0 23,2 120,5 24,1 (2x) 139,4 25,7 (4x) 139,4 26,2

Rio de Janeiro 6,2 + 5,0 20,8 55,4 26,3 148,5 27,8 (2x) 171,8 26,1 (4x) 171,8 26,6

Brasília 6,8 + 5,5 18,7 40,6 22,2 107,9 23,5 (2x) 124,8 24,4 (4x) 124,8 25,7

Curitiba 6,9 + 5,8 15,7 42,7 26,8 114,1 29,0 (2x) 131,9 29,8 (4x) 131,9 30,7

30 TR 80 TR 200 TR 500 TR 1000 TRCidade Obra

Repete

andares 2 e 3

9

2.2.2. RESFRIADORES DE LÍQUIDO (CHILLERS)

Foram utilizadas duas linhas diferentes de chillers. Uma para a capacidade

de 30 TR composta por chillers de ~15 TR (compressor scroll) modulares fixos com

uma unidade inverter. E outra linha composta apenas por chillers do tipo inverter

(compressor parafuso) para o restante das capacidades (80 TR, 200 TR, 500 TR e

1000 TR).

A variação de temperatura (delta T) para o sistema foi definida em 5,5 ºC,

com temperatura de saída de 7 ºC e no retorno de 12,5 ºC. Esses foram os

parâmetros considerados tanto para os dados de operação do chiller, quanto

para os selecionamentos de serpentinas para as UTA’s. A lista de chillers

selecionados está disposta na Tabela 9 e os dados estão no APÊNDICE C – DADOS

CHILLERS.

Tabela 9 - Chillers selecionados


Existem casos em que o sistema não possui um volume de água mínimo no

sistema para evitar que ocorra ciclagem curta no compressor (muitas partidas

em pouco tempo) e manter o controle de temperatura estável. Porém, como

neste caso a linha é extensa, um tanque de volume não foi necessário.

Para o sistema de bombeamento escolhido, primário variável, o controle

e automação do sistema são mais complexos. É necessária uma vazão mínima

de água durante a operação do chiller, garatinda pelo bypass. Além disso, a

variação de vazão deve ser controlada para não haver mudanças abruptas.

Para o modelo utilizado há um limite de alteração de 10% de vazão por minuto,

com um limite ligeiramente maior quanto maior o volume de água no sistema

(CARRIER, 2017). Os chillers são ligados/desligados de acordo com a

temperatura de saída da água e a vazão de água.

Sistema de Água Gelada

Obra Cidade Combinação Chillers

São Paulo 2x Chiller 15 TR (Fixo + Inverter)

Rio de Janeiro 2x Chiller 15 TR (Fixo + Inverter)

Brasília 2x Chiller 15 TR (Fixo + Inverter)

Curitiba 2x Chiller 15 TR (Fixo + Inverter)

São Paulo 1x Chiller 90 TR (Inverter)

Rio de Janeiro 1x Chiller 110 TR (Inverter)

Brasília 1x Chiller 80 TR (Inverter)

Curitiba 1x Chiller 90 TR (Inverter)





São Paulo 2x Chiller 280 TR (Todos Inverter)

Rio de Janeiro 2x Chiller 350 TR (Todos Inverter)

Brasília 2x Chiller 240 TR (Todos Inverter)

Curitiba 2x Chiller 260 TR (Todos Inverter)





~80 TR

~200 TR

~500 TR

~1000 TR

~30 TR

10

2.2.3. SISTEMA COM VOLUME DE AR VARIÁVEL (VAV)

Para atingir melhores níveis tanto de conforto térmico, quanto de

eficiência, foi definida a utilização de um sistema de volume de ar variável

(VAV). Dessa maneira, obtêm-se uma distribuição adequada de vazão para os

difusores de acordo com a insolação ao longo do dia e com a variação de

ocupação. Um exemplo da disposição das VAV’s pode ser visto na Figura 5.

Figura 5 – Projeto do sistema VAV para a zona 8


As caixas VAV’s são controladas de acordo com sensores de temperatura

fixados no retorno dos difusores (um sensor para cada caixa VAV). Conforme elas

abrem ou fecham, o ventilador se comporta de acordo. Em razão disso, foi

definido que os motores dos ventiladores terão variação de velocidade

controlada por inversor de frequência, otimizando sua eficiência.

Então, para controlar o ventilador é necessário um transdutor de pressão

próximo à última VAV, para que a pressão estática no duto seja utilizada como

parâmetro de controle. Como estratégia de controle, o sistema buscará manter

pelo menos uma das caixas aberta próxima a 100%.

2.2.4. UNIDADES DE TRATAMENTO DE AR (UTA’s)

Para o resfriamento do ar presente nos ambientes ocupados, são utilizadas

unidades de tratamento de ar (UTA’s) com painéis do tipo sandwich isolados

com PU, nível de filtragem G4, ventilador Sirocco com velocidade variável, com

caixa de mistura e 2 dampers para admissão do ar de retorno e do ar externo.

É necessário atender aos requisitos de renovação do ar interior, portanto

foi definido o mínimo de 27 m³/h de ar externo por pessoa, de acordo com a

resolução RE nº 9 da Anvisa (BRASIL, 2003).

As serpentinas foram selecionadas de acordo com a carga requerida. Um

resumo das UTA’s utilizadas pode ser observado na Tabela 10. Vale ressaltar que

a seleção teve de ser realizada caso a caso, pois a configuração de serpentina

e ventilador varia de acordo com a localidade. Os dados técnicos de cada

máquina estão disponíveis no APÊNDICE D – DADOS UTA’S.

11

Tabela 10 - UTA's selecionadas e suas quantidades


2.3. SISTEMA VRF (VOLUME DE REFRIGERANTE VARIÁVEL)

As unidades VRF foram todas selecionadas a partir de software do

fabricante. Uma observação, é que o software seleciona apenas pela carga

sensível. Em razão disso, o selecionamento das serpentinas para os outros

sistemas também foi realizado com essa consideração. Foi utilizado um sistema

sem recuperação de calor. As unidades externas selecionadas podem ser

visualizadas na Tabela 11.

Tabela 11 - Unidades externas para o sistema VRF


Já as unidades internas precisaram ser selecionadas tanto pela

capacidade térmica quanto pela vazão. Em alguns casos foi necessário

escolher um modelo superior para adequar à vazão de projeto. As unidades

TAG: UTA01 TAG: UTA02 TAG: UTA03 TAG: UTA04 TAG: UTA05

Vazão: 8820 m³/h Vazão: 3400 m³/h Vazão: 11150 m³/h Vazão: 10292 m³/h Vazão: 7810 m³/h

Zonas 1 e 2 Zona 3 Zonas 4 e 5 Zona 6 Zonas 7 e 8

~ 30 TR 1 1 0 1 0

~ 80 TR 1 1 2 2 2

~ 200 TR 1 1 6 6 6

~ 500 TR 2 2 14 14 14

~ 1000 TR 4 4 28 28 28

Obra UTA

Capacid. Modelo Obra ~30 TR ~80 TR ~200 TR ~500 TR ~1000 TR

6,37 TR Unid. Ext. 8 HP 0 2 6 14 28

8,92 TR Unid. Ext. 10 HP 0 0 0 0 0

9,5 TR Unid. Ext. 12 HP 1 1 1 2 4

11,33 TR Unid. Ext. 14 HP 0 2 6 14 28

12,83 TR Unid. Ext. 16 HP 1 1 1 2 4

14,25 TR Unid. Ext. 18 HP 0 0 0 0 0

15,95 TR Unid. Ext. 20 HP 1 0 0 0 0

17,52 TR Unid. Ext. 22 HP 0 4 12 28 56

6,37 TR Unid. Ext. 8 HP 1 1 1 2 4

8,92 TR Unid. Ext. 10 HP 0 2 6 14 28

9,5 TR Unid. Ext. 12 HP 0 0 0 0 0

11,33 TR Unid. Ext. 14 HP 0 0 0 0 0

12,83 TR Unid. Ext. 16 HP 0 0 0 0 0

14,25 TR Unid. Ext. 18 HP 0 0 0 0 0

15,95 TR Unid. Ext. 20 HP 0 0 0 0 0

17,52 TR Unid. Ext. 22 HP 2 7 19 44 88

6,37 TR Unid. Ext. 8 HP 0 2 6 14 28

8,92 TR Unid. Ext. 10 HP 0 0 0 0 0

9,5 TR Unid. Ext. 12 HP 1 1 1 2 4

11,33 TR Unid. Ext. 14 HP 0 2 6 14 28

12,83 TR Unid. Ext. 16 HP 1 1 1 2 4

14,25 TR Unid. Ext. 18 HP 0 0 0 0 0

15,95 TR Unid. Ext. 20 HP 1 0 0 0 0

17,52 TR Unid. Ext. 22 HP 0 4 12 28 56

6,37 TR Unid. Ext. 8 HP 0 2 6 14 28

8,92 TR Unid. Ext. 10 HP 0 0 0 0 0

9,5 TR Unid. Ext. 12 HP 1 1 1 2 4

11,33 TR Unid. Ext. 14 HP 0 2 6 14 28

12,83 TR Unid. Ext. 16 HP 1 1 1 2 4

14,25 TR Unid. Ext. 18 HP 0 0 0 0 0

15,95 TR Unid. Ext. 20 HP 1 0 0 0 0

17,52 TR Unid. Ext. 22 HP 0 4 12 28 56

UN

IDA

DES

EXT

ERN

AS

São

Pau

loR

io d

e Ja

nei

ro

UN

IDA

DES

EXT

ERN

AS

Bra

sília

UN

IDA

DES

EXT

ERN

AS

Cu

riti

ba

UN

IDA

DES

EXT

ERN

AS

12

internas estão organizadas na Tabela 12.

Tabela 12 - Unidades internas para o sistema VRF


Para a renovação de ar, como comentado anteriormente, foi preciso

utilizar um ventilador auxiliar na tomada de ar externo para suportar as perdas

nos dutos, além de atuar também na filtragem do ar. Os dados de operação

desses ventiladores são apresentados no APÊNDICE E – DADOS SISTEMA VRF

juntamente com as unidades VRF. Um exemplo do projeto do sistema VRF pode

ser visto na Figura 6.

Figura 6 - Projeto do sistema VRF para a zona 8


Capacid. Modelo Obra ~30 TR ~80 TR ~200 TR ~500 TR ~1000 TR

1,13 TR Unid. Int. Dutada 0 2 6 14 28




























Bra

sília

UN

IDA

DES

INTE

RN

AS

Cu

riti

ba

UN

IDA

DES

INTE

RN

AS

São

Pau

lo

UN

IDA

DES

INTE

RN

AS

Rio

de

Jan

eiro

UN

IDA

DES

INTE

RN

AS

13

2.4. SISTEMA PACKAGE (SPLIT DE ALTA CAPACIDADE)

O dimensionamento do sistema package foi iniciado pela escolha das

condensadoras utilizadas, assim como as suas capacidades. Neste caso foram

selecionadas unidades condensadoras de 7,5 TR, 12,5 TR e 17,5 TR, de acordo

com a Tabela 13.

Tabela 13 - Unidades condensadoras selecionadas


Como a área técnica interna ao prédio já estará sendo ocupada pelas

evaporadoras, uma área separada foi definida para as condensadoras. Devido

a restrições de comprimento da tubulação definidas pelo fabricante, essa área

é diferente de acordo com o andar do prédio. Para os dois andares inferiores (1

e 2), elas são localizadas na parte externa, no 1º piso. Já para os andares

intermediários (3, 4, 5 e 6) foi projetada uma sacada técnica localizada no 4º

andar do edifício. Finalizando, para os dois últimos andares (7 e 8), as

condensadoras são posicionadas na laje técnica.

As evaporadoras selecionadas são similares às UTA’s, porém com

serpentinas de expansão direta e sem inversor de frequência no ventilador, pois

a evaporadora não opera com variação de vazão de ar. Nesse caso também

não existem caixas VAV’s. As unidades selecionadas estão dispostas na Tabela

14. Os dados do sistema podem ser encontrados no APÊNDICE F – DADOS SISTEMA

PACKAGE.

Obra Cidade

São Paulo 1x 7,5 TR + 2x 12,5 TR

Rio de Janeiro 2x 12,5 TR + 1x 17,5 TR

Brasília 2x 7,5 TR + 1x 12,5 TR

Curitiba 1x 7,5 TR + 2x 12,5 TR

São Paulo 1x 7,5 TR + 5x 12,5 TR + 2x 17,5 TR


Brasília 2x 7,5 TR + 4x 12,5 TR + 2x 17,5 TR

Curitiba 1x 7,5 TR + 5x 12,5 TR + 2x 17,5 TR













~30 TR

~80 TR

~200 TR

Sistema Package

Combinação Condensadoras

~500 TR

~1000 TR

14

Tabela 14 - Evaporadoras selecionadas e suas quantidades


2.5. CUSTO INICIAL

Com a definição dos projetos concluída, deu-se início a tomada de preços

para avaliar o custo inicial de cada tipo de solução. Todos os preços foram

considerados os praticados no mercado, com impostos pertinentes (a diferença

de impostos por cidade não foi considerada). O dólar foi considerado a R$ 3,90

para preços dados em dólares. Preços de mão de obra também foram

avaliados e estimados com instaladores locais, considerando o praticado no

mercado, e podem ser visualizados na Tabela 15.

Tabela 15 - Custos de instalação (mão de obra)


A lista de materiais para cada um dos sistemas está disponível nos

APÊNDICES G a I. O resultado levando em consideração o custo inicial, assim

como o comparativo entre os sistemas será apresentado na seção de resultados

do trabalho.

2.6. CUSTO OPERACIONAL

Tão considerável quanto o custo inicial, o custo de operação também

deve ser verificado. Os custos de operação englobam os gastos com energia e

com a manutenção dos sistemas. O consumo para cada caso foi analisado de

hora a hora para refletir o perfil climático das diferentes regiões. Devido à

complexidade de se realizar uma análise mais precisa, foi realizada uma

estimativa baseando-se em dados de operação e índices de eficiência. Como

simplificação durante a análise, diversas considerações foram feitas, essas

considerações estão listadas a seguir:

Sistema de Água Gelada:

Como maneira de comparar a eficiência dos sistemas, foi utilizado

o índice IPLV.

O delta T foi considerado conforme dados de projeto, de 5,5 ºC com

TAG: EVAP01 TAG: EVAP02 TAG: EVAP03 TAG: EVAP04 TAG: EVAP05

Vazão: 8820 m³/h Vazão: 3400 m³/h Vazão: 11150 m³/h Vazão: 10292 m³/h Vazão: 7810 m³/h

Zonas 1 e 2 Zona 3 Zonas 4 e 5 Zona 6 Zonas 7 e 8

~ 30 TR 1 1 0 1 0

~ 80 TR 1 1 2 2 2

~ 200 TR 1 1 6 6 6

~ 500 TR 2 2 14 14 14

~ 1000 TR 4 4 28 28 28

Obra UTA

SistemaCusto Instalação

Mão de ObraÁgua Gelada 4025 R$/TR

VRF 3700 R$/TR

Package 2625 R$/TR

15

temperatura de saída do chiller em 7 °C;

A vazão de água foi considerada linearmente proporcional à

capacidade do sistema;

Para casos com mais de 1 chiller de mesma capacidade (obra de

500 TR e 1000 TR), a capacidade é distribuida igualmente, conforme

estratégia de controle.

Para casos com unidades fixas (obra de 30 TR), a sequência de

funcionamento é diferente, pois não é possível distribuir igualmente

a capacidade entre os chillers. Então eles são acionados em

estágios, com a unidade inverter sempre complementando a

capacidade faltante.

Como o sistema possui variação de vazão de ar nas UTA’s, para

considerações de potência do ventilador, essa vazão foi

considerada proporcional à capacidade requerida.

A capacidade de resfriamento na serpentina das UTA’s foi

modulada conforme a carga térmica sensível, pois o termostato

mede apenas a temperatura.

Curvas do sistema para velocidade e pressão de cada ventilador

foram ajustadas de acordo com a variação de vazão.

Sistema VRF:

Dados de capacidade e consumo foram retirados de

software/catálogos do fabricante.

A operação varia conforme a temperatura externa e a capacidade

requerida, portanto foram utilizadas tabelas de operação para em

seguida obter o índice para cargas parciais.

As unidades internas, assim como ventiladores adicionais foram

considerados como consumo constante.

Perdas de capacidade de acordo com o comprimento da

tubulação são considerados diretamente no software de

selecionamento e refletem na capacidade de projeto da unidade.

Sistema Package:

Para considerações de consumo das condensadoras foram

utilizados polinômios para os compressores e consumo constante

para os outros componentes como ventilador, inversor de

frequência e resistência de carter.

Para obtenção dos dados de operação foram utilizadas tabelas

disponíveis no manual do produto de acordo com a temperatura

externa e fixando as condições do ar de retorno em 24 ºC / 50%.

Como os ventiladores das evaporadoras não possibilitam variação

de velocidade, o consumo delas foi considerado constante no

ponto de projeto.

Não foram levadas em consideração a inflação ou deflação da moeda,

16

dos preços de energia, mão de obra e equipamentos. Um resumo do consumo

calculado para os componentes pode ser encontrado nos APÊNDICES M a O. Os

dados de capacidade, consumo e eficiência nominais dos chillers, unidades

externas e condensadoras são apresentados na Tabela 16.

Tabela 16 - Dados nominais dos chillers, unidades externas e condensadoras


Para as tarifas de energia de cada região, foram consideradas

construções do grupo B3 em tarifas convencionais. Os custos de manutenção

foram coletados com empresas locais e como simplificação foram considerados

o mesmo independente da cidade, variando de acordo com o sistema e a

capacidade. Estes valores estão representados na Tabela 17:

Tabela 17 - Custos de energia e manutenção


Foi avaliado também o espaço ocupado pelos equipamentos e a

relação dos sistemas com o ciclo de vida da edificação. Os principais resultados

obtidos dos projetos e levantamento de custos, as discussões sobre esses

resultados e as principais conclusões estão apresentadas a seguir.

3 RESULTADOS E DISCUSSÕES

O projeto para a zona 8 pode ser visto na Figura 7 e Figura 8. A Figura 7

demonstra o sistema de água gelada que por sua vez é similar ao package, com

a diferença das caixas VAV’s e das evaporadoras no lugar das UTA’s. Já a Figura

8 apresenta o projeto para o sistema VRF. Os desenhos para cada zona e sistema

podem ser visualizados nos APÊNDICES J a L.

15 TR

(Fixo)

15 TR

(Inverter)80 TR 90 TR 110 TR 220 TR 240 TR 260 TR 280 TR 350 TR

Capacidade (TR) 14,6 12 75,6 84,8 102,4 211,7 228,1 250,9 268,5 324,1

Consumo (kW) 16,6 13,6 91,6 95,1 118,6 239,6 264,1 281,7 301,2 374,8

COP 3,1 3,1 2,9 3,1 3 3,1 3 3,1 3,1 3

14 HP 16 HP 28 HP 30 HP 32 HP 36 HP 40 HP 44 HP

Capacidade (TR) 11,4 12,8 22,4 23,9 25,5 29,1 31,9 35

Consumo (kW) 9,1 10,8 18,1 20,1 21,7 24,9 27,9 31,5

COP 4,4 4,2 4,2 4,2 4,1 4,1 4 3,9

7,5 TR 12,5 TR 17,5 TR

Capacidade (TR) 7,5 12,5 17,5

Consumo (kW) 9,6 14,4 19,02

COP 2,7 3,1 3,2

Unidades Externas

Condensadoras

Dados nominais

Chillers

Dados nominais

Dados nominais

Água Gelada VRF Package

R$/kWh R$/(TR*mês) R$/(TR*mês) R$/(TR*mês)

São Paulo 0,59 20 20 12

Rio de Janeiro 0,67 20 20 12

Brasília 0,75 20 20 12

Curitiba 0,77 20 20 12

Custo Manutenção

Cidade

Custo

Energia

17

Figura 7 - Projeto do sistema de distribuição de ar (água gelada e package)


Figura 8 - Projeto do sistema de distribuição de ar (VRF)


Uma grande diferença entre os sistemas é a quantidade de máquinas

instaladas, assim como a quantidade de refrigerante no sistema, que podem ser

visualizadas na Tabela 18.

Tabela 18 - Quantidade de máquinas e refrigerante por sistema


~30 TR ~80 TR ~200 TR ~500 TR ~1000 TR

Chiller 2 1 1 2 4

UTA 3 8 20 46 92

Bomba 2 1 1 2 4

Total 7 10 22 50 100

Qtd. Gás Refrig. 24 kg 100 kg 245 kg 585 kg 1170 kg

Un. Externa 4 15 39 90 180

Un. Interna 14 80 224 520 1040

Ventilador 2 8 20 46 92

Total 20 103 283 656 1312


Condensadora 3 8 20 46 92

Evaporadora 3 8 20 46 92

Total 6 16 40 92 184


PAC

KAG

E

Sistema Tipo MáquinaQtd. Máquinas e Refrigerante (São Paulo)

ÁG

UA

GEL

.V

RF

18

Pela sua natureza modular e mais descentralizada, a quantidade de

máquinas utilizadas no sistema VRF é de 2 a 13 vezes maior do que no sistema de

água gelada. Quando comparado ao package, a diferença é menor, porém

ainda significativa, de 3 a 7 vezes mais máquinas. A quantidade de gás

refrigerante também foi comparada devido aos riscos que apresenta aos

ocupantes em caso de vazamento. Neste ponto, o sistema de água gelada

apresenta menores riscos, pois o fluido refrigerante fica isolado dentro do chiller

na área técnica, enquanto nos sistemas VRF e Package o fluido circula pelo

edifício próximo à área ocupada.

Com os projetos concluídos e com a tomada de preços no mercado local,

foi possível totalizar os custos iniciais de cada instalação, que estão discriminados

na Tabela 19 e Tabela 20.

Tabela 19 - Custos iniciais (R$) para São Paulo e Rio de Janeiro (base de preços 03/2019)


~30 TR ~80 TR ~200 TR ~500 TR ~1000 TR ~30 TR ~80 TR ~200 TR ~500 TR ~1000 TR

Automação 3 K 9 K 22 K 50 K 101 K 3 K 9 K 22 K 50 K 101 K

Difusão 12 K 37 K 99 K 229 K 458 K 12 K 37 K 99 K 229 K 458 K

Hidráulica 35 K 72 K 177 K 379 K 757 K 45 K 79 K 191 K 428 K 849 K

Dutos 21 K 67 K 180 K 417 K 834 K 21 K 67 K 180 K 417 K 834 K

VAV 26 K 80 K 207 K 479 K 958 K 26 K 80 K 207 K 479 K 958 K

UTA 39 K 122 K 319 K 737 K 1,5 M 42 K 127 K 332 K 768 K 1,5 M

Chiller 77 K 188 K 381 K 880 K 1,8 M 77 K 215 K 440 K 1,1 M 2,1 M

MO 99 K 339 K 907 K 2,1 M 4,2 M 99 K 339 K 907 K 2,1 M 4,2 M

Total 313 K 915 K 2,3 M 5,3 M 10,5 M 325 K 953 K 2,4 M 5,5 M 11,1 M

Total / TR 13,0 K 11,1 K 10,4 K 10,3 K 10,3 K 11,0 K 9,4 K 8,8 K 8,8 K 8,8 K

Ventilador 5 K 20 K 51 K 116 K 233 K 5 K 20 K 51 K 116 K 233 K

Tubulação 9 K 29 K 83 K 192 K 384 K 8 K 31 K 88 K 203 K 407 K



Un. Interna 34 K 135 K 372 K 863 K 1,7 M 35 K 138 K 380 K 881 K 1,8 M

MO 91 K 312 K 834 K 1,9 M 3,9 M 91 K 312 K 834 K 1,9 M 3,9 M

Un. Externa 89 K 294 K 776 K 1,8 M 3,6 M 91 K 319 K 846 K 2,0 M 3,9 M






Evaporadora 39 K 119 K 311 K 718 K 1,4 M 40 K 123 K 324 K 747 K 1,5 M

Condensadora 55 K 176 K 456 K 1,1 M 2,1 M 70 K 225 K 598 K 1,4 M 2,8 M

MO 65 K 221 K 591 K 1,4 M 2,7 M 65 K 221 K 591 K 1,4 M 2,7 M



Obs.: Valores em R$

São Paulo Rio de Janeiro

SIST

EMA

ÁG

UA

GEL

AD

ASI

STEM

A V

RF

SIST

EMA

PA

CKA

GE

SistemaComposição

Custo

19

Tabela 20 - Custos iniciais (R$) para Brasília e Curitiba (base de preços 03/2019)


Os custos de operação, relacionados a consumo de energia e

manutenção foram totalizados na Tabela 21. O custo da energia foi considerado

constante ao longo dos anos.

Tabela 21 - Custos de operação


~30 TR ~80 TR ~200 TR ~500 TR ~1000 TR ~30 TR ~80 TR ~200 TR ~500 TR ~1000 TR

Automação 3 K 9 K 22 K 50 K 101 K 3 K 9 K 22 K 50 K 101 K


Hidráulica 35 K 73 K 178 K 383 K 766 K 35 K 72 K 178 K 381 K 762 K


VAV 26 K 80 K 207 K 479 K 958 K 26 K 80 K 207 K 479 K 958 K

FC 39 K 122 K 317 K 733 K 1,5 M 39 K 122 K 318 K 733 K 1,5 M

Chiller 77 K 175 K 361 K 762 K 1,5 M 77 K 188 K 361 K 849 K 1,7 M

MO 99 K 339 K 907 K 2,1 M 4,2 M 99 K 339 K 907 K 2,1 M 4,2 M



Ventilador 5 K 20 K 51 K 116 K 233 K 5 K 20 K 51 K 116 K 233 K




Un. Interna 34 K 135 K 372 K 863 K 1,7 M 34 K 135 K 372 K 863 K 1,7 M

MO 91 K 312 K 834 K 1,9 M 3,9 M 91 K 312 K 834 K 1,9 M 3,9 M

Un. Externa 89 K 294 K 776 K 1,8 M 3,6 M 89 K 294 K 776 K 1,8 M 3,6 M






Evaporadora 39 K 119 K 311 K 719 K 1,4 M 38 K 119 K 313 K 722 K 1,4 M

Condensadora 51 K 172 K 452 K 1,0 M 2,1 M 55 K 176 K 456 K 1,1 M 2,1 M

MO 65 K 221 K 591 K 1,4 M 2,7 M 65 K 221 K 591 K 1,4 M 2,7 M



Obs.: Valores em R$

SIST

EMA

PA

CKA

GE

Brasília Curitiba

SIST

EMA

VR

FSI

STEM

A Á

GU

A G

ELA

DA

SistemaComposição

Custo

~30 TR ~80 TR ~200 TR ~500 TR ~1000 TR ~30 TR ~80 TR ~200 TR ~500 TR ~1000 TR ~30 TR ~80 TR ~200 TR ~500 TR ~1000 TR

Consumo Total

(kWh/ano) 43,3 K 140,0 K 373,3 K 889,9 K 1,8 M 34,1 K 123,3 K 333,1 K 747,4 K 1,5 M 76,3 K 261,6 K 697,7 K 1,6 M 3,2 M

COP calculado * 3,31 3,65 3,69 3,58 3,56 4,30 4,24 4,22 4,35 4,35 1,93 2,00 2,01 2,02 2,02

Custo Energia

(R$/ano) 25,6 K 82,8 K 220,6 K 526,0 K 1,1 M 20,2 K 72,9 K 196,9 K 441,8 K 883,5 K 45,1 K 154,6 K 412,4 K 953,7 K 1,9 M

Manutenção

(R$/ano) 0,5 K 1,8 K 4,9 K 11,3 K 22,5 K 0,5 K 1,8 K 4,9 K 11,3 K 22,5 K 0,3 K 1,1 K 2,9 K 6,7 K 13,3 K

Consumo Total

(kWh/ano) 52,5 K 152,7 K 433,6 K 1,0 M 2,0 M 39,9 K 139,7 K 377,4 K 849,9 K 1,7 M 90,2 K 313,9 K 845,4 K 2,0 M 3,9 M

COP calculado * 3,26 3,95 3,74 3,70 3,68 4,28 4,32 4,29 4,41 4,41 2,06 2,08 2,07 2,07 2,07

Custo Energia

(R$/ano) 35,1 K 102,0 K 289,7 K 676,6 K 1,4 M 26,7 K 93,4 K 252,2 K 567,9 K 1,1 M 60,3 K 209,8 K 564,9 K 1,3 M 2,6 M

Manutenção


Consumo Total

(kWh/ano) 42,9 K 148,4 K 397,1 K 893,1 K 1,8 M 34,4 K 123,0 K 331,7 K 744,1 K 1,5 M 87,7 K 279,6 K 731,0 K 1,7 M 3,4 M

COP calculado * 3,42 3,47 3,48 3,58 3,55 4,27 4,19 4,16 4,30 4,30 2,08 2,09 2,09 2,09 2,09

Custo Energia


Manutenção


Consumo anual

Total (kWh)

37,8 K 124,1 K 341,2 K 791,0 K 1,6 M 32,5 K 114,2 K 308,5 K 690,5 K 1,4 M 74,4 K 254,5 K 679,6 K 1,6 M 3,1 M

COP calculado * 3,36 3,67 3,59 3,59 3,56 3,91 3,98 3,97 4,11 4,11 1,92 1,99 2,01 2,01 2,01

Custo Energia


Manutenção


* COP total do sistema

São

Pau

lo

(R$0

,59/

kWh

)

Rio

de

Jan

eiro

(R$0

,67/

kWh

)

Bra

sília

(R$0

,75/

kWh

)

Cu

riti

ba

(R$0

,77/

kWh

)

PackageVRFÁgua Gelada

20

Uma informação importante é o espaço ocupado da edificação pelos

equipamentos de ar condicionado. Isso pode fazer diferença no planejamento

de área útil e vendável da construção. Na Tabela 22, estão listados os footprints

(FP) de cada sistema (a área de cada máquina foi dobrada para considerar o

espaço de manutenção) para a cidade de São Paulo. Foi utilizada a média do

índice FipeZap em cada cidade para o custo/m².

Tabela 22 - Footprints equipamentos


Com os dados de custo inicial e operação, a análise do ciclo de vida total

pôde ser realizada levando em consideração a vida útil mínima de um edifício,

situada em 50 anos pelas normas brasileiras (POSSAN, 2013). Da mesma forma, a

estimativa de vida para os equipamentos HVAC, segundo a ASHRAE, são de 15

anos para o VRF e package e 23 anos para chillers (ASHRAE, 2015). Para o custo

de reposição dos sistemas foi desconsiderado o custo dos dutos e difusores em

todos os sistemas, assim como da tubulação de aço galvanizado. O exemplo de

cálculo considerando São Paulo, assim como os resultados para cada cidade,

destacando o sistema com os menores custos totais estão dispostos na Tabela

23 e Tabela 24.

Tabela 23 - Custo de ciclo de vida do sistema em relação ao edifício


Tabela 24 - Custo de ciclo de vida do sistema em relação ao edifício


~30 TR ~80 TR ~200 TR ~500 TR ~1000 TR ~30 TR ~80 TR ~200 TR ~500 TR ~1000 TR ~30 TR ~80 TR ~200 TR ~500 TR ~1000 TR

FP Total 3,42 21,65 37,80 86,38 172,75 5,22 17,55 46,01 106,24 212,49 5,13 15,86 40,88 94,26 188,53

FP/TR (m²/TR) 0,14 0,26 0,17 0,17 0,17 0,22 0,21 0,21 0,21 0,21 0,21 0,19 0,18 0,18 0,18

Custo da área

ocupada¹ (R$) 34 K 215 K 376 K 859 K 1,7 M 52 K 175 K 458 K 1,1 M 2,1 M 51 K 158 K 407 K 938 K 1,9 M

¹ Considerado índice FipeZap médio para São Paulo no mês 03/2019: R$ 9948/m²

Água Gelada PackageVRF

Capacidade

Sistema AG VRF Package AG VRF Package AG VRF Package AG VRF Package AG VRF Package

Vida útil 23 anos 15 anos 15 anos 23 anos 15 anos 15 anos 23 anos 15 anos 15 anos 23 anos 15 anos 15 anos 23 anos 15 anos 15 anos

Tempo total ¹

Custo inicial

(R$) 313 K 255 K 197 K 915 K 866 K 637 K 2,3 M 2,3 M 1,7 M 5,3 M 5,4 M 3,9 M 10,5 M 10,7 M 7,7 M

Reposições sistema 1,18 2,34 2,34 1,18 2,34 2,34 1,18 2,34 2,34 1,18 2,34 2,34 1,18 2,34 2,34

Custo reposição

(R$) 250 K 228 K 164 K 746 K 791 K 533 K 1,9 M 2,1 M 1,4 M 4,3 M 4,9 M 3,2 M 8,6 M 9,8 M 6,4 M

Custo operac. total

(R$) 1,6 M 1,3 M 2,4 M 5,2 M 4,7 M 6,4 M 14,0 M 12,8 M 17,0 M 33,1 M 28,8 M 39,4 M 66,4 M 57,7 M 78,8 M

Custo total ²

(R$) 2,3 M 2,2 M 3,1 M 7,2 M 7,6 M 8,4 M 18,9 M 20,5 M 22,3 M 44,5 M 46,7 M 51,7 M 89,4 M 93,4 M 103,4 M

¹ Considerada vida útil mínima de um edifício ; ² Custo total para a cidade de São Paulo

30 TR 80 TR 200 TR 500 TR 1000 TR

50 anos 50 anos 50 anos 50 anos 50 anos

AG VRF Package AG VRF Package AG VRF Package AG VRF Package AG VRF Package

São Paulo 2,3 M 2,2 M 3,1 M 7,2 M 7,6 M 8,4 M 18,9 M 20,5 M 22,3 M 44,5 M 46,7 M 51,7 M 89,4 M 93,4 M 103,4 M

Rio de Janeiro 2,8 M 2,6 M 3,9 M 8,4 M 8,9 M 13,4 M 23,1 M 24,1 M 36,1 M 53,7 M 54,9 M 83,4 M 107,8 M 109,7 M 166,9 M

Brasília 2,5 M 2,4 M 4,1 M 8,4 M 8,4 M 13,0 M 22,2 M 22,6 M 34,2 M 50,2 M 51,3 M 78,9 M 100,9 M 102,6 M 157,7 M

Curitiba 2,4 M 2,3 M 3,6 M 7,6 M 8,1 M 12,3 M 20,3 M 21,9 M 32,7 M 47,1 M 49,7 M 75,6 M 94,5 M 99,5 M 151,3 M

São Paulo 95 K 91 K 129 K 88 K 92 K 101 K 86 K 93 K 101 K 87 K 91 K 101 K 87 K 91 K 101 K

Rio de Janeiro 95 K 87 K 132 K 83 K 88 K 133 K 85 K 89 K 133 K 86 K 87 K 133 K 86 K 87 K 133 K

Brasília 115 K 108 K 184 K 113 K 113 K 175 K 112 K 114 K 172 K 109 K 112 K 172 K 110 K 112 K 172 K

Curitiba 103 K 102 K 157 K 97 K 104 K 156 K 97 K 104 K 156 K 97 K 102 K 156 K 97 K 102 K 156 K

80 TR 200 TR 500 TR 1000 TR

Sistema

Capacidade

Cu

sto

To

tal

(R$)

Cu

sto

To

tal

po

r TR

(R$)

30 TR

21

4 CONCLUSÕES

A primeira análise fundamental é a comparativa em relação aos custos

iniciais de instalação dos sistemas. Observando a Tabela 19 é possível verificar

que o sistema package apresenta o menor custo inicial em todas as situações,

o sistema de água gelada apresenta um custo maior para as capacidades de

30 e 80TR, e intermediário para 200, 500 e 1000 TR. Os sistemas VRF apresentam,

em geral, custo maior, com exceção das capacidades de 30 e 80 TR.

Ainda em relação aos custos da Tabela 19, destaca-se que para a mesma

obra os custos iniciais no Rio de Janeiro são entre 5 a 7% mais altos,

principalmente por conta da carga térmica mais severa.

Pela Tabela 21 é possível verificar que, independente da região, o custo

de energia consumida pelo sistema package é maior dentre os 3 tipos de

sistemas devido a sua menor eficiência energética em cargas parciais e o fato

de que esse sistema não utiliza VAV’s, trabalhando em vazão constante.

O menor consumo de energia foi apresentado pelo sistema VRF, que

possui uma eficiência maior entre os sistemas analisados. Ao verificar também o

menor custo inicial a baixas capacidades, este sistema é uma boa opção para

capacidades na faixa de 30 TR a 80 TR.

Considerando o uso da área construída para a instalação de

equipamentos, conforme a Tabela 22, pode-se chegar à conclusão que o VRF

ocupa uma área maior, já o package está em um patamar intermediário, e a

água gelada ocupa menos espaço da construção, com exceção da

capacidade de 80 TR.

Analisando o custo total levando em consideração a vida útil do edifício,

o panorama é diferente de quando se considera apenas o custo inicial e

operacional para a tomada de decisão. Devido à baixa eficiência, o sistema

package apresentou o pior resultado em todas as capacidades. Para a

capacidade de 30 TR, o VRF se mostrou mais competitivo, com a água gelada

apresentando resultados similares apenas nas cidades de São Paulo e Curitiba.

Para a capacidade de 80 TR o sistema de água gelada se saiu melhor, apenas

empatando com o VRF em Brasília. Já nas maiores capacidades de 200 a 1000

TR, o sistema com agua gelada obteve melhores resultados.

Um guia geral de acordo com os dados obtidos e características dos

sistemas pode ser visualizado na Tabela 25.

Tabela 25 - Comparativo geral e sugestão dos sistemas de acordo com vida total


Comparativo Sistema Água

GeladaVRF Package

Cidade Capacidade 30 TR 80 TR 200 TR 500 TR 1000 TR

Investimento inicial 7 7 10 São Paulo VRF AG / VRF AG AG AG

Consumo energético 8 10 5 Rio de Janeiro VRF AG / VRF AG AG AG

Custo total ciclo edifício 10 9 6 Brasília VRF AG / VRF AG AG AG

Espaço ocupado 10 8 9 Curitiba VRF AG / VRF AG AG AG

Manutenção 7 7 10

Quantidade de máquinas 10 5 8

Quantidade de gás refrigerante 9 5 10

Controle de umidade 10 5 5

Qualidade do ar interior 10 6 10

22

É importante notar que testes práticos não foram desenvolvidos, portanto

o estudo serve apenas como uma estimativa, permitindo uma comparação

inicial dos sistemas a partir de dados de catálogo. A eficiência real de um sistema

após ser instalado não segue necessariamente os dados publicados pelos

fabricantes, como mostra o estudo desenvolvido no prédio da ASHRAE em

Oklahoma, EUA, em que os dois sistemas testados apresentaram eficiências

menores, principalmente no caso do VRF (SPITLER e SOUTHARD, 2014).

No presente estudo, foram obtidos comparativos considerando apenas

um tipo de equipamento para cada sistema. No caso da água gelada, por

exemplo, foram considerados chillers inverters condensados à ar de apenas um

fabricante e sem variação no tipo do compressor (exceto pela capacidade de

30 TR), assim como apenas um sistema de bombeamento. No caso do VRF,

apenas unidades externas condensadas à ar de um fabricante especifico.

Portanto, análises com diferentes componentes e configurações serão

realizadas para complementar o estudo.

23

REFERÊNCIAS

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ENGINEERS. The Ashrae Handbook 2015: Applications: SI Editions. Atlanta, 2015.

63 caps.


ENGINEERS. The Ashrae Handbook 2016: HVAC Systems and Equipment: SI

Editions. Atlanta, 2016. 52 caps.


ENGINEERS. The Ashrae Handbook 2017: Fundamentals: SI Editions. Atlanta, 2017.

40 caps.

BAHNFLETH, William P.; PEYER, Eric B. Energy Use and Economic Comparison of

Chilled-Water Pumping System Alternatives. ASHRAE transactions, v. 112, n. 2,

2006.

BRASIL. Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária.

Resolução-RE no 9, 2003. 2003.

CARRIER. CT AquaForce 30XA - F - 01/17. 2017. 76 p.

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http://www.williscarrier.com/m/1923-1929.php > Acesso em 2019

CLETO, Leonilton T. Ar Condicionado: Manual Sobre Sistemas de Água Gelada.

Volume 2. Brasília: Ministério do Meio Ambiente, 2017.

DAIKIN. ASHRAE Standards 15 and 34 – Considerations for VRV/VRF Systems. Maio

2013

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https://energyplus.net/weather-

region/south_america_wmo_region_3/BRA%20%20> Acesso em 2019.

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energy-efficient air conditioning. OECD/IEA: Paris, 2018.

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24

POSSAN, Edna; DEMOLINER, Carlos Alberto. Desempenho, durabilidade e vida útil

das edificações: abordagem geral. Revista técnico-científica, v. 1, n. 1, 2013.

SMITH. History lesson ductless has come a long way. Disponível em: <

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long-way> Acesso em 2019

SPITLER, Jeffrey D.; SOUTHARD, Laura E.; LIU, Xiaobing. Performance of the HVAC

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TORCELLINI P., PLESS S., DERU M. Zero Energy Buildings: A Critical Look at the

Definition. Agosto 2006.

https://www.achrnews.com/articles/102091-history-lesson-ductless-has-come-a-long-way

https://www.achrnews.com/articles/102091-history-lesson-ductless-has-come-a-long-way

25

APÊNDICES

26

APÊNDICE A – DADOS CARGA TÉRMICA

27

APÊNDICE B – DADOS CIRCUITO HIDRÔNICO

Análise 30 TR

CapacidadeVazão

Água

ΔP Circuito

Chillers

ΔP Circuito

Consumidores

Volume Água

Sist.

Tanque de

Expansão

CWB - Curitiba 23,3 TR 12,7 m³/h 23 kPa 131 kPa 761 L 8 L

BSB - Brasília 22,4 TR 12,2 m³/h 23 kPa 160 kPa 769 L 8 L

SP - São Paulo 24,2 TR 13,2 m³/h 24 kPa 147 kPa 769 L 8 L

RJ - Rio de Janeiro 29,7 TR 16,2 m³/h 29 kPa 183 kPa 942 L 8 L

Análise 80 TR

CapacidadeVazão

Água

ΔP Circuito

Chillers

ΔP Circuito

Consumidores

Volume Água

Sist.

Tanque de

Expansão





Análise 200 TR

CapacidadeVazão

Água

ΔP Circuito

Chillers

ΔP Circuito

Consumidores

Volume Água

Sist.

Tanque de

Expansão





Análise 500 TR

CapacidadeVazão

Água

ΔP Circuito

Chillers

ΔP Circuito

Consumidores

Volume Água

Sist.

Tanque de

Expansão





Análise 1000 TR

CapacidadeVazão

Água

ΔP Circuito

Chillers

ΔP Circuito

Consumidores

Volume Água

Sist.

Tanque de

Expansão





28

APÊNDICE C – DADOS CHILLERS

Chillers

Sistema de Água Gelada

Obra Cidade Combinação Chillers

São Paulo 2x Chiller 15 TR (Fixo + Inverter)

Rio de Janeiro 2x Chiller 15 TR (Fixo + Inverter)

Brasília 2x Chiller 15 TR (Fixo + Inverter)

Curitiba 2x Chiller 15 TR (Fixo + Inverter)

















~80 TR

~200 TR

~500 TR

~1000 TR

~30 TR

São Paulo

Modelo 30EVA15 30EXA15 30EXA80 30EXA90 30EXA110 30EXA220 30EXA240 30EXA260 30EXA280 30EXA350

Cap. Nominal 12,0 TR 14,6 TR 75,6 TR 84,8 TR 102,4 TR 211,7 TR 228,1 TR 250,9 TR 268,5 TR 324,1 TR

Cap. Condições Projeto 12,6 TR 15,3 TR 78,7 TR 87,6 TR 105,9 TR 218,1 TR 234,7 TR 258,5 TR 276,2 TR 332,9 TR

Temp. Externa

Delta T Água

Temp. Saída Água

Rio de Janeiro




Temp. Externa

Delta T Água

Temp. Saída Água

Brasília




Temp. Externa

Delta T Água

Temp. Saída Água

Curitiba




Temp. Externa

Delta T Água

Temp. Saída Água

5,5 °C

7,0 °C

7,0 °C

31,2 °C

5,5 °C

7,0 °C

29,9 °C

31,2 °C

5,5 °C

7,0 °C

35,2 °C

5,5 °C

29

APÊNDICE D – DADOS UTA’S

Unidades de tratamento de ar (UTA’s)

33

APÊNDICE E – DADOS SISTEMA VRF

Ventiladores para tomada de ar externo - VRF

Unidades Externas/Internas – VRF

São Paulo

Name Model Piping Refrigerant Performance

m Type Bse Refr Ex Refr Comb Tmp C CC Rq CC

kg kg % °C kW kW

Zonas 1 a 3 RHXYQ28AYL 16,6 R410A 13,8 7,8 94 31,2 65,2 60,7



Capacity data at conditions and connection ratio (94%) as entered

Name FCU Tmp C Rq TC Max TC Rq SC Max SC Tevap Tmp H Rq HC Max HC Airflow

°C kW kW kW kW °C °C kW kW m³/h

Zona 1 FXMQ140PVE 24,0 / 50% n/a 13,9 n/a 10,7 6,0 20,0 n/a 18,0 2760

Zona 2.1 FXMQ125AVE 24,0 / 50% n/a 12,2 n/a 9,1 6,0 20,0 n/a 16,0 2340

Zona 2.2 FXMQ140PVE 24,0 / 50% n/a 13,9 n/a 10,7 6,0 20,0 n/a 18,0 2760

Zona 3.1 FXMQ125AVE 24,0 / 50% 10,3 12,2 6,8 9,1 6,0 20,0 n/a 16,0 2340

Zona 3.2 FXMQ125AVE 24,0 / 50% 10,3 12,2 6,8 9,1 6,0 20,0 n/a 16,0 2340

Required cooling capacity towards the outdoor unit: 60,7kW.




Zona 6.1 FXMQ80AVE 24,0 / 50% 6,5 7,8 5,0 5,9 6,0 20,0 n/a 10,0 1500

Zona 6.2 FXMQ80AVE 24,0 / 50% 6,5 7,8 5,0 5,9 6,0 20,0 n/a 10,0 1500


Zona 6.4 FXMQ80AVE 24,0 / 50% 6,5 7,8 5,0 5,9 6,0 20,0 n/a 10,0 1500

Zona 7 FXMQ100AVE 24,0 / 50% 8,8 9,7 6,3 7,4 6,0 20,0 n/a 12,5 1920

Zona 8.1 FXMQ36AVE 24,0 / 50% 3,2 3,4 2,5 2,9 6,0 20,0 n/a 4,5 960

Zona 8.2 FXMQ100AVE 24,0 / 50% 8,1 9,7 6,0 7,4 6,0 20,0 n/a 12,5 1920

Zona 8.3 FXMQ100AVE 24,0 / 50% 8,1 9,7 6,0 7,4 6,0 20,0 n/a 12,5 1920

Zona 8.4 FXMQ100AVE 24,0 / 50% 8,1 9,7 6,0 7,4 6,0 20,0 n/a 12,5 1920

Zona 8.5 FXMQ100AVE 24,0 / 50% 8,1 9,7 6,0 7,4 6,0 20,0 n/a 12,5 1920





Zona 4.1 FXMQ100AVE 24,0 / 50% 7,6 9,7 6,0 7,4 6,0 20,0 n/a 12,5 1920

Zona 4.2 FXMQ100AVE 24,0 / 50% 7,6 9,7 6,0 7,4 6,0 20,0 n/a 12,5 1920

Zona 4.3 FXMQ100AVE 24,0 / 50% 7,6 9,7 6,0 7,4 6,0 20,0 n/a 12,5 1920

Zona 4.4 FXMQ100AVE 24,0 / 50% 7,6 9,7 6,0 7,4 6,0 20,0 n/a 12,5 1920

Zona 5 FXMQ125AVE 24,0 / 50% n/a 12,2 n/a 9,1 6,0 20,0 n/a 16,0 2340

Zona 4.5 FXMQ50AVE 24,0 / 50% 3,9 4,8 2,8 3,9 6,0 20,0 n/a 6,3 1080




Zonas 1 - 3 Zonas 4 - 5 Zona 6 Zonas 7 - 8

Vazão 1647 m³/h 1080 m³/h 1415 m³/h 1554 m³/h

Pressão est. 20 mca 30 mca 25 mca 22 mca

Potência 360 W 360 W 360 W 360 W

34


Rio de Janeiro



kg kg % °C kW kW










Zona 3.1 FXMQ140PVE 24,0 / 50% 13,3 13,9 7,9 10,7 6,0 20,0 n/a 18,0 2760

Zona 3.2 FXMQ140PVE 24,0 / 50% 13,3 13,9 7,9 10,7 6,0 20,0 n/a 18,0 2760





Zona 6.1 FXMQ100AVE 24,0 / 50% 7,8 9,7 5,4 7,4 6,0 20,0 n/a 12,5 1920

Zona 6.2 FXMQ100AVE 24,0 / 50% 7,8 9,7 5,4 7,4 6,0 20,0 n/a 12,5 1920

Zona 6.3 FXMQ100AVE 24,0 / 50% 7,8 9,7 5,4 7,4 6,0 20,0 n/a 12,5 1920

Zona 6.4 FXMQ100AVE 24,0 / 50% 7,8 9,7 5,4 7,4 6,0 20,0 n/a 12,5 1920

Zona 7 FXMQ125AVE 24,0 / 50% 11,6 12,2 7,8 9,1 6,0 20,0 n/a 16,0 2340

Zona 8.1 FXMQ50AVE 24,0 / 50% 4,0 4,8 3,5 3,9 6,0 20,0 n/a 6,3 1080

Zona 8.2 FXMQ125AVE 24,0 / 50% 10,0 12,2 6,6 9,1 6,0 20,0 n/a 16,0 2340

Zona 8.3 FXMQ125AVE 24,0 / 50% 10,0 12,2 6,6 9,1 6,0 20,0 n/a 16,0 2340

Zona 8.4 FXMQ125AVE 24,0 / 50% 10,0 12,2 6,6 9,1 6,0 20,0 n/a 16,0 2340

Zona 8.5 FXMQ125AVE 24,0 / 50% 10,0 12,2 6,6 9,1 6,0 20,0 n/a 16,0 2340





Zona 4.1 FXMQ100AVE 24,0 / 50% 8,8 9,7 6,5 7,4 6,0 20,0 n/a 12,5 1920

Zona 4.2 FXMQ100AVE 24,0 / 50% 8,8 9,7 6,5 7,4 6,0 20,0 n/a 12,5 1920

Zona 4.3 FXMQ100AVE 24,0 / 50% 8,8 9,7 6,5 7,4 6,0 20,0 n/a 12,5 1920

Zona 4.4 FXMQ100AVE 24,0 / 50% 8,8 9,7 6,5 7,4 6,0 20,0 n/a 12,5 1920

Zona 5 FXMQ125AVE 24,0 / 50% 11,7 12,2 7,7 9,1 6,0 20,0 n/a 16,0 2340

Zona 4.5 FXMQ50AVE 24,0 / 50% 4,6 4,8 3,2 3,9 6,0 20,0 n/a 6,3 1080




35


Brasília



kg kg % °C kW kW










Zona 3.1 FXMQ125AVE 24,0 / 50% 10,2 12,2 6,3 9,1 6,0 20,0 n/a 16,0 2340

Zona 3.2 FXMQ125AVE 24,0 / 50% 10,2 12,2 6,3 9,1 6,0 20,0 n/a 16,0 2340









Zona 7 FXMQ100AVE 24,0 / 50% 8,4 9,7 5,3 7,4 6,0 20,0 n/a 12,5 1920















Zona 4.5 FXMQ40AVE 24,0 / 50% 3,5 3,9 2,5 3,2 6,0 20,0 n/a 5,0 960




36


Curitiba



kg kg % °C kW kW










Zona 3.1 FXMQ125AVE 24,0 / 50% 10,0 12,2 6,7 9,1 6,0 20,0 n/a 16,0 2340

Zona 3.2 FXMQ125AVE 24,0 / 50% 10,0 12,2 6,7 9,1 6,0 20,0 n/a 16,0 2340





Zona 6.1 FXMQ80AVE 24,0 / 50% 6,2 7,8 4,9 5,9 6,0 20,0 n/a 10,0 1500

Zona 6.2 FXMQ80AVE 24,0 / 50% 6,2 7,8 4,9 5,9 6,0 20,0 n/a 10,0 1500


Zona 6.4 FXMQ80AVE 24,0 / 50% 6,2 7,8 4,9 5,9 6,0 20,0 n/a 10,0 1500

Zona 7 FXMQ100AVE 24,0 / 50% 8,8 9,7 6,0 7,4 6,0 20,0 n/a 12,5 1920

Zona 8.1 FXMQ36AVE 24,0 / 50% 3,2 3,4 2,5 2,9 6,0 20,0 n/a 4,5 960

Zona 8.2 FXMQ100AVE 24,0 / 50% 7,6 9,7 6,0 7,4 6,0 20,0 n/a 12,5 1920

Zona 8.3 FXMQ100AVE 24,0 / 50% 7,6 9,7 6,0 7,4 6,0 20,0 n/a 12,5 1920

Zona 8.4 FXMQ100AVE 24,0 / 50% 7,6 9,7 6,0 7,4 6,0 20,0 n/a 12,5 1920

Zona 8.5 FXMQ100AVE 24,0 / 50% 7,6 9,7 6,0 7,4 6,0 20,0 n/a 12,5 1920





Zona 4.1 FXMQ100AVE 24,0 / 50% 7,2 9,7 6,0 7,4 6,0 20,0 n/a 12,5 1920

Zona 4.2 FXMQ100AVE 24,0 / 50% 7,2 9,7 6,0 7,4 6,0 20,0 n/a 12,5 1920

Zona 4.3 FXMQ100AVE 24,0 / 50% 7,2 9,7 6,0 7,4 6,0 20,0 n/a 12,5 1920

Zona 4.4 FXMQ100AVE 24,0 / 50% 7,2 9,7 6,0 7,4 6,0 20,0 n/a 12,5 1920


Zona 4.5 FXMQ40AVE 24,0 / 50% 3,5 3,9 2,8 3,2 6,0 20,0 n/a 5,0 960




37

APÊNDICE F – DADOS SISTEMA PACKAGE

Condensadoras

38

Evaporadoras

42

APÊNDICE G – LISTA DE MATERIAIS (SISTEMA CENTRAL DE ÁGUA GELADA)

46

APÊNDICE H – LISTA DE MATERIAIS (SISTEMA VRF)

48

APÊNDICE I – LISTA DE MATERIAIS (SISTEMA PACKAGE)

50

APÊNDICE J – DESENHOS DO SISTEMA CENTRAL DE ÁGUA GELADA

60

APÊNDICE K – DESENHOS DO SISTEMA VRF

65

APÊNDICE L – DESENHOS DO SISTEMA PACKAGE

76

APÊNDICE M – RESUMO DADOS DE CONSUMO (SISTEMA CENTRAL DE ÁGUA GELADA)

80

APÊNDICE N – RESUMO DADOS DE CONSUMO (SISTEMA VRF)

84

APÊNDICE O – RESUMO DADOS DE CONSUMO (SISTEMA PACKAGE)

guia de aplicaÇÃo de sistemas de ar condicionado...

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