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Sistemas Energéticos para as Escolas

Soluções para Aquecimento e Arrefecimento

Daniel N. Cabrita

Programa de Modernização das Escolas do Ensino Secundário

OBJECTIVOS

• NÍVEIS DE CONFORTO E DE QAI ADEQUADOS À ESCOLA

• OPTIMIZAÇÃO DO RENDIMENTO ENERGÉTICO

• FLEXIBILIDADE DE OPERAÇÃO/ SEGURANÇA/FIABILIDADE

• CONTENÇÃO DE CUSTOS: – Investimento– Manutenção – Exploração

• INTEGRAÇÃO ARQUITECTÓNICA

• CUMPRIMENTO DA LEGISLAÇÃO:– RSECE - E– RSECE – QAI– RCCTE

• APLICAÇÃO DE DIRECTIVAS DA PARQUE ESCOLAR: “Identificação de critérios e princípios para a concepção ”– Manuais de Projecto - MP: i T / MP: A

(www.parque-escolar.pt)

O equilíbrio destesfactores conduzirá à

MELHOR SOLUÇÃO DE PROJECTO

MANUAL DE PROJECTO - MP: A

• Envolvente:– Existente: intervenção limitada, devido a razões técnicas e económicas (exclui envolvente opaca vertical, mas

contempla coberturas)– Nova: conforme exigências da legislação em vigor.

• Sombreamento vertical móvel, de vãos, pelo exterior (E/S/O);• Vidros, vãos , caixilharias;

MANUAL DE PROJECTO - MP: i T

• Tratamento dos diferentes espaços:

LOCAL Aquecimento Arrefecimento Ventilação

Esp. lectivos Sim F. análise Sim

Ginásio Não Não Natural

Balneários Sim Não Sim

Esp. Administração Sim Sim Sim

Reprografia Não Eventual Sim

Esp. Polivalente Sim Sim Sim

Biblioteca Sim Sim Sim

Refeitório/Bar Sim F. análise Sim

Cozinha Sim Sim Sim / Desenf.

Circulações Eventual Não Natural

Zonas técnicas Não N/S (bastidores) Nat. / Mec.

IS / Arrumos Não Não Nat. / Mec.

Quadro I: Resumo das exigências da PE.


• QAI e Difusão:- Evitar sobredimensionamento da ventilação

� MEL’s obrigatórios

� Eficiência de Ventilação (80 a 100%)

- Espaços de ensino

� Não poderão ser utilizadas soluções do tipo “displacement”(Fácil acessibilidade gera elevado risco de danificação dos sistemas)

� A insuflação de ar deverá ser feita a partir da parede do quadro do professor

- Laboratórios

� Deverão estar em sub-pressão relativamente aos espaços contíguos

EVOLUÇÃO DOS SISTEMAS

“n” Soluções

Optimização

Contenção de Custos - Investimento inicial;

- Exploração;- Manutenção dos sistemas

Fiabilidade … Durabilidade

“n – x” Soluções

-Experiência-MP : IT-Sugestões-Recomendações

TIPOS DE SISTEMAS

• Chiller BC :• Unidades de Tratamento de Ar (UTA’s);• Unidades de Tratamento de Ar Novo (UTAN’s);• Ventiloconvectores (VC’s);• Radiadores;• Unidades de Termoventilação;• Recuperação de Calor (RC’s).

• Chiller + [VRF/UI’s/RC’s]• Expansão directa:

• UTA’s;• UTAN’s;• Unidades interiores (UI’s);• RC’s.

• Roof Top’s + VRF + RC’s

SISTEMAS INSTALADOS - 2ª e 3ª FASE

Quadro III: Espaços que mais influenciam os gastos energéticos e quais os sistemas adoptados (valores percentuais)

Escolas em análise:•2ª Fase – 28•3ª Fase – 40

Aquec. por Caldeira/

RadiadoresAquec. por Termovent.

Aquec./Arref. Sist. a água (2/4 tubos)

Aquec./Arref. Sistemas VRF

Aquec./Arref. Roof-top

Aquec./Arref. UTA's , com bateria DX

S. de Aulas/Laboratórios 8 22 10 24 2 2

Salas TIC 2 4 12 47 2 1

Z. Administrativas 0 1 12 56 2 1

Bibliotecas 0 0 10 20 41 0

S. Polivalentes 0 0 14 8 40 3

Auditórios 0 1 14 5 39 3

Cozinhas 0 5 45 2 3 10

Refeitórios 1 13 15 13 27 0

Bares 1 12 12 14 11 0

Balneários 9 51 5 1 1 0

Sistemas

Espaços

Aquec. por Caldeira/

RadiadoresAquec. por Termovent.

Aquec./Arref. Sist. a água (2/4 tubos)

Aquec./Arref. Sistemas VRF

Aquec./Arref. Roof-top

Aquec./Arref. UTA's , com bateria DX

S. de Aulas / Lab. / S. TIC 8 19 16 52 3 2

Bibliotecas 0 0 14 28 58 0

S. Polivalentes / Auditórios 0 1 22 10 62 5

Z. Administrativas 0 1 17 78 3 1

Cozinhas 0 8 69 3 5 15

Refeitórios 1 19 22 19 39 0

Sistemas

Espaços

Quadro II: Quantificação dos vários sistemas adoptados em cada tipo de espaço


Gráficos 1, 2 e 3: Dados em valorespercentuais.

OPÇÕES:- Economizador (“free-cooling”)- Sonda de CO2 (0 a 2000ppm)- Módulo de recuperação (≅60%)- Versão “Low Noise”- Fluxo de ar horiz./vert. (base ajustável)

CARACTERIZAÇÃO DE UMA SOLUÇÃO

1 - Grandes espaços: “Rooftop “

- SALA POLIVALENTE- AUDITÓRIO- BIBLIOTECA- REFEITÓRIO- OFICINAS (?)


• Tratamento de oficina

- Roof-top

- Edifício existente

- Condicionalismos estruturais


2 – Espaços de ensino: “VRF”+ Unidades com RC

- 100% de ar novo� Ex. S. Aulas: (26 alunos) x (30 m3/h) ÷ (80% efic. vent.) = 975 m3/h

� QUI = 1000 m3/h (garante ar novo exigido)

- Recuperação de energia até aprox. 70%

- Controlo da TSALA


• Unidade Interior com recuperação de calor


• Sala Técnica

- Pavilhão existente (limitações)� Pé-direito 3.0 m

� Vigas pendidas

� Espaço técnico reduzido

01.01.01.03.14.02.Sala de aulaEscada


• Novas salas técnicas na cobertura

- Compatibilização com Arquitectura

- Utilização de arrumos paraimplantação de “courettes”

- Garantir acessibilidades

- Instalação de UI’s em “pilha”

- Assegurar distâncias deadmissão/rejeição

13.04.01.Área técnica


• Utilização de sala de arrumos

- Pavilhão existente

- Último Piso (pd > 3.0m)

- Reduzir RCF’s através de:� Protecção das condutas

� Tectos falsos “corta-fogo”


• Sala de trabalho de docentes


- Instalação da UI no tecto falso do corredor

- Admissão/rejeição em pátio interior

- Ventilação natural das I.S.

Inst. Sanit.

Doc. Fem.19.00m²

Posto

TrabalhoDocentes

35.50m²

Posto

Trabalho

Docentes35.50m²



- UI’s “VRF” + RC’s

- Retorno em plano abaixo da insuflação (sanca)

Apoio

Polivalente /Exteriores16.50m† Necessidades Educativas

Especiais

7.80m†


- “Sala técnica” em sótão existente

- Admissões/rejeições em conduta

- Recurso a GSP’s para:� reduzir condutas

� evitar “curto-circuito”

- Recurso a estrutura metálica para instalação de UI’s em “pilha”.

Carvão

Pré

Activ.

Filtros

Recuperador decalor, ciclónico

UTAN

Mini-Chiller HP

7ºC (Ida)

12ºC (Retorno)

CIRCULADOR

-+


•Recuperação de calor: eficiência aprox. 60%•Retenção da gordura extraída (efeito ciclónico)

4 – Cozinha

Carvão

Pré

Activ.

Filtros


UTAN

Mini-Chiller HP

7ºC (Ida)

12ºC (Retorno)

CIRCULADOR

-+


•Módulo hidráulico incorporado

4 – Cozinha

Carvão

Pré

Activ.

Filtros


UTAN

Mini-Chiller HP

7ºC (Ida)

12ºC (Retorno)

CIRCULADOR

-+


•Pré-filtro em “W”, classe EU4•Filtro “Saco”, classe EU7

4 – Cozinha

Carvão

Pré

Activ.

Filtros


UTAN

Mini-Chiller HP

7ºC (Ida)

12ºC (Retorno)

CIRCULADOR

-+


4 – Cozinha


• Vantagens:– Caudal de ar inferior em cerca de

30% comparativamente a uma solução tradicional;

– Conforto Térmico - Velocidade na zona de ocupação 25 anos;

– Altura de instalação até 3m;

– Aumenta o nível de higiene na cozinha.


- Totalmente estanque

- Cobertura total da zona de confecção

- Permite modificar a localização dos equipamentos/colocar equipamentos complementares na zona de confecção

- Permite o equilíbrio de caudais em cada bloco de confecção

- Instalação no tecto e em tecto falso (altura 300 mm)

- Iluminação 500Lux

- Possibilidade de difusão do tipo “displacement” na parede da cozinha.

Muito obrigado pela Vossa atenção.

Jornadas de ClimatizaçãoOrdem dos Engenheiros

Lisboa, 14 de Outubro 2010

Daniel N. Cabrita

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