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Seminário de Geotermia, 30 setembro-1 outubro 2019, Porto

Seminário de GeotermiaOrganizado pela FEUP

30 setembro – 1 outubro, 2019

Local: ISEP (Auditório H)Rua Dr. António Bernardino de Almeida, Porto

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Bem vindo ao mundo TRANE!

Soluções para cada tipo de edifício…

1913 James Trane e o seu filho Ruben fundaram a TRANE Company em La Crosse no Wisconsin.

1923 Ruben inventou o ventiloconvector;

1938 - Trane lançou o CenTraVac™

100 anos desde a fundação e a TRANE continua a inovar e preparada para mais 100…

1913 - 2019

Mais de 1 século de experiência3

Ao longo dos cem anos que se seguiram, a Trane estabeleceu a sua posição como pioneira em soluções de CLIMATIZAÇÃO


CompromissoCompromissoCompromissoCompromisso ClimáticoClimáticoClimáticoClimático ---- 2030203020302030

Operações e Cadeiade distribuição

Pessoas CidadaniaResultados dos Clientes

Redução da “PegadaEcológica” do clienteem:

1 GIGATON

(ou 1 billion metric tons

of CO2e*)

Redução da “PegadaEcológica” do clienteem:

1 GIGATON

(ou 1 billion metric tons

of CO2e*)

Alargar o acesso da comunidade a serviços de bem estar incluindo comida/alimentação, habitação e abrigo, transporte e conforto climático

100,000 horas de trabalho voluntário dos funcionários

Alargar o acesso da comunidade a serviços de bem estar incluindo comida/alimentação, habitação e abrigo, transporte e conforto climático

100,000 horas de trabalho voluntário dos funcionários

Atingir operações neutras em carbono

Atingir 10% de redução absoluta no consumo de energia

Atingir operações neutras em carbono

Atingir 10% de redução absoluta no consumo de energia

Igualdade de Génerona Liderança

Alcançar uma diversidade na força trabalhadora

Igualdade de Génerona Liderança

Alcançar uma diversidade na força trabalhadora

Pilares para soluções de Sustentabilidade:

• Eficiência Energética

• Eletrificação do Aquecimento

• Redução dos Valores de PAG (GWP) dos refrigerantes


Fontes de Calor Naturais e Eficiêntes para Bombas de Calor com Solo, Rios, Lagoas, mar…

Recursos Solo

Infl

uên

cia

da

Sol e

d

a C

hu

va

TemperaturaConstante

+3oC/100m

Infl

uên

cia

Cen

tro

da

Tera

Variações Típicas de Temperaturada terra

Recursos Água

Temperaturas das águas subterrâneasem Strasbourg

MinTemp

MaxTemp

AverTemp

Equipamentos e Soluções para Aplicação GEOTÉRMICA


• A origem da palavra Geotermia, origina das raízes gregas. “GE” significa terra e “Thermos” significa quente.

• Energia geotérmica é a energia térmica gerada e armazenada na terra;

• Esta fonte de energia é considerada inesgotável (em certos limites);

• Dois Tipos:• energia geotérmica de superfície, que depende dos ganhos solares;

• energia geotérmica profunda, fontes de calor internas da terra;


• Aplicações Típicas:• Edificios Comerciais (Hóteis, escritórios)

• Edifícios Educativos (Escolas e Universidades)

• Processos Industriais

• Aeroportos

• Termas, etc.

• Somente aquecimento ou aquecimento e arrefecimento (melhor quando existe aquecimento e arrefecimento em simultâneo)

• Bombas de calor água/água utilizam o solo para armazenar e/ou recuperar energia

Aplicações Geotermia


• As águas subterrâneas numa faixa de temperatura entre os 8 e 12º são uma fonte de calor muito rica, pois o nível de temperatura é alto o ano todo

• Água de lagos, água do mar e rios também são boas fontes

• Se for bombeada na profundidade certa, a temperatura da água está entre 5 e 10º e relativamente estável ao longo do ano

Fontes de Calor das águas superfíciais

Wat

er T

empe

ratu

re(°

C)

Variação de Temperatura a 15 metros de profundidade

Variação de Temperatura a 30 metros de profundidadeW

ater

Tem

pera

ture

(°C

)


• Sistema adequado sobretudo onde existe necessidade de águaquente e fria o ano todo

• Configuração hidráulica Simples

• Simples Operação

• Duas soluções de configurações básicas de distribuição:

• 4-tubos – aquecimento/arrefecimento em simultâneo

• 2-tubos – aquecimento/arrefecimento alternado

Aplicações de Unidades água – água em Sistemas Centrais de Geotermia


auxheat

cond

evap

CHR-1Chiller/Heater

VAL-1 / VGS

P-CH

P-HT

heatingloads

coolingloads

Sistema de água friastandard, caudal constanteou com caudal variável no primário / secundário

para Fonte do solo

da Fontedo Solo

P-GS


Arrefecimento dominante

DistribuiçãoDistribuiçãoDistribuiçãoDistribuição a 4 a 4 a 4 a 4 tubostubostubostubos / / / / ControloControloControloControlo de de de de VálvulasVálvulasVálvulasVálvulas de 3 de 3 de 3 de 3 ViasViasViasVias


auxheat

heating water by-pass

chilled water by-pass

VAL-1 / VGS

P-CH

P-CD

heatingloads

coolingloads

cond

evap

CHR-1Chiller/Heater

VAL-1 / VGSP-HT

Sistema de Aquecimentoprimário / secundário para distribuição expandida de dT e caudal variável

Distribuição a 4 tubos / Sistema de Bombagem Desacuplado

para Fonte do solo

da Fontedo Solo

P-GS



buildingloads

cond

evap

auxiliaryheat

VAL-3

VAL-2

CHR-1Chiller/Heater

VAL-1 /VGS

P-GS

P-DS

Loop da fonte do solo forneceágua fria ao condensador da unidade

Modo de Arrefecimento apenas

para Fonte do solo

da Fontedo Solo

Aplicações de Unidades água – água em Sistemas Centrais de GeotermiaDistribuiçãoDistribuiçãoDistribuiçãoDistribuição a 2 a 2 a 2 a 2 tubostubostubostubos / / / / ControloControloControloControlo de de de de VálvulasVálvulasVálvulasVálvulas de 3 de 3 de 3 de 3 ViasViasViasVias


buildingloads

cond

evap

auxiliaryheat

VAL-3

VAL-2

CHR-1Chiller/Heater

VAL-1 /VGS

P-GS

P-DS

A distribuição de água quenteserá de caudal constante ouprimário/secundário

Modo Aquecimento apenas

para Fonte do solo

da Fontedo Solo


DistribuiçãoDistribuiçãoDistribuiçãoDistribuição a 2 a 2 a 2 a 2 tubostubostubostubos / / / / ControloControloControloControlo de de de de VálvulasVálvulasVálvulasVálvulas de 3 de 3 de 3 de 3 ViasViasViasVias


VAL-2/ VEC

VAL-3 / VCC

M

M

VAL-1 / VGSC

coolingload

On Cool

PLc

PC PLe

M

M M

A

cond

evap

On Heat

M

PH

B

cond

evap

heatingload

Loop fonte do soloO Sistema de bombagemdo loop da fonte do solo deverá ser caudal variável para aumentareficiência

PBpara Fonte do solo

da Fontedo Solo


BiBiBiBi----direccionaldireccionaldireccionaldireccional CascataCascataCascataCascata


• Sistemas de Bomba de Calor geotérmicas são caracterizados por:• Custos de Investimentos mais elevados quando comparado com outros sistemas tradicionais

• Baixos Custos operacionais

• Sistema de ELEVADA EFICIÊNCIA

• Tecnologia comprovada e de baixo risco

• Considerada como fonte de Energia renovável que permite fornecer água quente e água fria

• Ajuda na Redução das Emissões de Carbono

• Dimensões das Centrais Técnicas reduzidas

• Solução de Baixo Nível Sonoro e sem impacto visual

• Solução com Baixo Risco de Legionela (Não existe torre de arrefecimento) – Sistema Fechado

Resumo de Aplicações de Geotermia:


35°C 40°C 45°C 50°C 55°C 60°C 65°C 70°C 75°C 80°C 85°C

RTHD

RTWD

RTWF

RTHF

GVWF

RTSF80oC

55oC

LowLift

HighLift

46oC

68oC

85oC

75oC

63oC

50oC

Leaving condenser water temp.

Tier 1:Low Temp Heating:

Heating Floor,Fan Coil,

Heating Beams,Low temp radiators…

Tier 2:Med Temp Heating:Centralized heating

systems for heating and sanitary hot water

Tier 3:High Temp Heating:

High Capacity Centralizedsystems,

i.e. District heating

Todos os Chillers c/ Compressor Parafuso são Bombas de Calor Água-Água!

90% Eliminaçãoem 2 horas

Instantaneous Elimination

90% Eliminaçãoem 2 minutos

Temperaturasideiais para o

crescimento de bactérias

Bactéria VivaMas Inactiva

Legionella BacteriaDevelopment


SUSTENTÁVEL

0 ODPNear Zero GWP (<1)

Os chillers Sintesis fazem parte da carteira de produtosEcoWise™ da Ingersoll Rand, concebida para reduzir o seu

impacto ambiental com refrigerantes com um reduzido potencialde aquecimento global (GWP) da próxima geração e um

funcionamento de elevada eficiência.

A única alternativa viável ao rápido aumento do custo dos gases HFC’S


Modular e Capacidade de Expansão:• Fácil adição de capacidade de acordo com a

evolução das necessidades da instalação;

• Eficiência optimizada da central térmicaatravés da parcealização da capacidade com várias unidades;

• https://www.youtube.com/watch?v=1AqZHWMnp-c&feature=youtu.be

100% ADEQUADO PARA AS NECESSIDADES EM EVOLUÇÃO

Planear o Futuro!

Entering Evaporator

Leaving Condenser

Leaving Evaporator

Entering Condenser


VERSATILIDADE EM VÁRIOS TIPOS DE APLICAÇÃO

OfficeBuildings

Hospitalityindustry

DistrictCooling/Heating

DataCenters

Industry

DESEMPENHO E SUSTENTABILIDADE EM VÁRIAS APLICAÇÕES

SanitaryHot

Water

Hightemperature

Heating

Heat recoveryCascade

DistrictHeating


Booster VERSATILIDADE EM VÁRIOS TIPOS DE APLICAÇÃO


• Teste de performance em condições extremas de modo a garantirníveis de excelência

• Testes de resistência de pressão dos componentes

• Análise de elementos finitos para resistência e robustez da estrutura e componentes

• Testes de acústica e vibrações

• Testes intensivos proporcionam maior tranquilidade e conhecimento ao cliente

Testes exaustivos estão no nosso ADN

Fiabilidade não é um acaso!


TRACE™ 700TRACE 3D Plus

https://www.youtube.com/watch?v=4ZO5zdlnO5s+ 6,000 Utilizadores em todo o Mundo!

Ferramentas de análise e design

O TRACE 700 permite comparar o impacto energético e económico de seleções relacionadas com o edifício, como características estruturais, sistemas AVAC, equipamento AVAC, utilização do edifício e análise financeiras.


A Vantagem doTRACE™ 700…• Conectividade / BIM

• Funcionalidade de Modelagem• Avançado

• Prático

• Intuitivo

• Suporte de Classe Mundial• [email protected]

• Cálculos baseados em técnicas do Manual de Fundamentos da ASHRAE https://www.youtube.com/watch?v=4ZO5zdlnO5s


Onde aprender mais sobre Geotermia na TRANE:

Publicações:

• Murphy, J. and J. Harshaw, “Energy-Saving Strategies for Water-Source Heat Pump Systems,” ADM-APN024-EN (Engineers Newsletter)

• Murphy, J., “Smart Dedicated Outdoor-Air Systems,” ASHRAE Journal 48(7), July 2006, pp 30-37

• Schwedler, M. and B. Bradley, “The Three E's of Geothermal Heat Pump Systems,” ENEWS-30/2 (Engineers Newsletter)

• Schwedler, M., D. Ford, and B. Bradley, “Water-Source Heat Pump System Design” application manual, SYS-AM-7, 1994

• Trane, “Water-Source Heat Pump Systems” Air Conditioning Clinic, TRG-TRC015-EN, 2000

• https://www.trane.com/residential/en/resources/hvac-basics/about-geothermal.html

• https://www.trane.com/commercial/europe/portugal/pt/about-us/history.html

Seminário de Geotermia, 30 setembro-1 outubro 2019, Porto26

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