RETROCOMISSIO- NAMENTO ESTUDO DE CASO. Mauricio Salomão Rodrigues Somar Engenharia Ltda
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- Catarina Tomé Correia
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1 RETROCOMISSIO- NAMENTO ESTUDO DE CASO Mauricio Salomão Rodrigues Somar Engenharia Ltda
2 Processo de Retrocomissionamento ATIVIDADES REALIZADAS Análise do Projeto Executivo Definição dos Requisitos Atuais do Sistema de Ar Condicionado Verificação da Instalação Verificação de Operação Verificação de Desempennho Análise dos Resultados da Investigação Programa de Melhorias e Plano de Ação de Correções
3 Chillers
4 Chiller com HCFC-22
5 Bombas de Água Gelada
6 Bombas de Água de Resfriamento
7 Painéis Elétricos
8 Torre de Resfriamento
9 Torre de Resfriamento
10 Análise do Projeto Executivo Sistema de Água Gelada VERIFICAÇÃO DA FUNCIONALIDADE DO SISTEMA NOVO PROJETO DA CAG Aumento da Capacidade Máxima da CAG; Chiller Reserva; Válvulas de Balanceamento nos Chillers; Inversores de Frequência nas Torres e Controle da Temperatura de Água de Resfriamento; Inversor de Frequência nas BACs Circuito Único de Água Gelada com Vazão Variável Monitoração da Capacidade Atual e Eficiência Energética dos Chillers e da CAG.
11 Análise do Projeto Executivo Sistema de Água Gelada CAPACIDADE MÁXIMA E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA Capacidade Máx. do Sistema Capacidade Máx. dos Chillers Sistema em Sistema Atual kw ton kw ton Potência Absorvida - Chillers kw Potência Absorvida - TOTAL kw COP - TOTAL kw/kw
12 Análise do Projeto Executivo Sistema de Água Gelada DOCUMENTOS DE PROJETO DESATUALIZADOS Desenhos As Built da CAG Desenhos As Built da Área das Torres de Resfriamento Manual do Sistema e dos Equipamentos do Projeto de Alteração (incluindo UR-03, BAC-03/ 03R, TR-03, Válvulas de Bloqueio e Sistema de Automação). PMOC Revisão para atender requisitos de Otimização Energética.
13 Análise do Projeto Executivo Sistema de Distribuição de Ar DOCUMENTOS DE PROJETO DESATUALIZADOS Desenhos As Built dos pavimentos Não foi identificado o sistema de extração de fumaça dos pavimentos nos projetos fornecidos. Este item está descrito no memorial descritivo da instalação. As salas de reunião podem apresentar desconforto ao usuário, visto que a ocupação não é constante e não há dispositivos VAV para cada uma destas salas;
14 Análise do Proj. Executivo Sist. de Distribuição de Ar DIMENSIONAMENTO DO AR EXTERNO Pavimento Nº de pessoas Vazão Atual de Ar Externo Projeto (m³/h) Vazão Mínima de Ar Externo NBR16401 (m³/h) Desvio (%) 2º º º º
15 Análise do Proj. Executivo Sist. de Distribuição de Ar PRESSURIZAÇÃO DO EDIFÍCIO TAG Vazão (m³/h) VC VAZÃO DE AR EXTERNO CV Total VAZÃO DE EXAUSTÃO VA VA VA VC VC Total 32927
16 Análise do Proj. Executivo Sist. de Distribuição de Ar Resumo: Atualização dos documentos de projeto; Verificação para atendimento da vazão de ar externo dos pavimentos; Melhor desempenho dos condicionadores de ar em função da substituição do etileno glicol por água gelada; Adequação do sistema existente para o Lay Out atual.
17 Equipamento Desvio Atividade BAGM-01 Vibração excessiva Manutenção Mecânica UR-01A Atuador - Válvula Motorizada Manutenção Elétrica UR-01B Atuador - Válvula Motorizada Manutenção Elétrica TR-01 Atuador - Válvula Motorizada Manutenção Elétrica TR-02 Atuador - Válvula Motorizada Manutenção Elétrica Filtros - Geral Sujeira no circuito de água gelada Manutenção Mecânica Medidor de Vazão FE-01 Leitura errada no sistema supervisório Manutenção de Automação Purgadores de Ar Não instalados Instalação Mecânica Verificação da Instalação Sistema de Água Gelada CENTRAL DE ÁGUA GELADA
18 Desvio Equipamentos Atividade Verificação da Instalação Sistema de Água Gelada CONDICIONADORES DE AR Sujeira nos filtros de água gelada Geral Manutenção Mecânica Isolamento Térmico da Tubulação Geral Instalação Mecânica Válvula de 2 Vias Sem Atuador/ Atuador Desconectado Válvula de 2 Vias Atuador não modula/ Modula muito rápido Válvula de 2 Vias Não veda totalmente quando fechada Válvula de 2 Vias Não Instalada Válvula de 2 Vias Vazamento de Água FCH-01A FCH-01B FCH-03D FCH-03F FCH-10A FCV-02 FCH-11 FCH-08A FCH-08B FCH-03I FCH-03J FCH-06 FCH-14 FCV-03 FCH-03B FCH-09 Manutenção Mecânica Instalação Mecânica/ Elétrica/ Automação Manutenção Mecânica Instalação Mecânica/ Elétrica/ Automação Manutenção Mecânica
19 Verificação da Instalação Sistema de Água Gelada CONDICIONADORES DE AR Desvio Equipamentos Atividade Inversor de Frequência Acionamento Direto Inversor de Frequência Não Modula Inversor de Frequência Faltante Inversor de Frequência Apresenta Falha/ Ruído Excessivo FCV-02 FCV-04 FCV-08 FCH-14 FCV-03 FCH-03J FCH-16 FCH-02 FCH-03F FCH-06 FCH-03A FCH-03G FCH-07 Manutenção Elétrica/ Automação Manutenção Automação Instalação Elétrica/ Automação Manutenção Elétrica/ Automação Bandeja de condensado entupida FCV-07 Manutenção Mecânica Fan Coil desativado FCH-03K Manutenção Mecânica
20 Purgadores de Ar Manuais
21 Verificação da Instalação Sistema de Distribuição de Ar Difusores desacoplados:
22 Verificação da Instalação Sistema de Distribuição de Ar Difusores com fitas adesivas:
23 Verificação da Instalação Sistema de Distribuição de Ar 4 A B C D E F G H J K
24 Verificação da Instalação Sistema de Distribuição de Ar Desbalanceamento da distribuição de ar; Desbalanceamento da vazão de ar dos condicionadores: 35% da vazão total do pavimento atende as regiões centrais, atendidas por VACs; 65% da vazão total do pavimento atende as regiões periféricas, atendidas por VAVs;
25 Verificação da Instalação Sistema de Distribuição de Ar As VACs operam como Dampers 0 ou 100% (on off); Este conceito prejudica o controle de temperatura do pavimento.
26 Altura Manométrica (mca) Verificação de Operação Sistema de Água Gelada TESTES OPERACIONAIS BOMBAS Medições em Campo Q_máx Dado de Placa Q_proj Edifício 01 - São Paulo- SP BAGM-01A - Curva Característica 15 Curva de Projeto Poly. (Medições em Campo) Vazão (m³/h)
27 Eficiência (%) Verificação de Operação Sistema de Água Gelada TESTES OPERACIONAIS BOMBAS Edifício 01 - São Paulo - SP BAGM-01A - Eficiência Poly. (Medições em Campo) Vazão (m³/h) Medições em Campo Q_máx Q_proj Dado de Placa Curva de Projeto
28 Altura Manométrica (mca) Verificação de Operação Sistema de Água Gelada TESTES OPERACIONAIS BOMBAS Medições em Campo Q_máx Dado de Placa Q_proj Curva de Projeto Edifício 01 - São Paulo- SP BAC-01B - Curva Característica Poly. (Medições em Campo) Vazão (m³/h)
29 Eficiência (%) Verificação de Operação Sistema de Água Gelada Edifício 01 - São Paulo - SP BAC-01B - Eficiência TESTES OPERACIONAIS BOMBAS Medições em Campo 40 Q_máx Q_proj 30 Dado de Placa Curva de Projeto Poly. (Medições em Campo) Vazão (m³/h)
30 Temperatura ( C) Verificação de Operação Sistema de Água Gelada TESTES OPERACIONAIS TORRES DE RESFRIAMENTO 40.0 Edifício 01 - São Paulo - SP TR-03 - "Approach" da Torre Temp. da Água na Entrada da Torre Temp. da Água na Saída da Torre Temp. de Bulbo Úmido do Ar na Entrada da Torre Approach :00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 17/11/ /11/ Hora (hh:mm)
31 Coef. de Eficácia da Torre (kw/ C) Verificação de Operação Sistema de Água Gelada TESTES OPERACIONAIS TORRES DE RESFRIAMENTO Edifício 01I - São Paulo - SP TR-03 - Coeficiente de Eficácia da Torre (K.A) :00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 17/11/ /11/ Hora (hh:mm) Potência Absorvida Motor do Ventilador = 10 kw
32 Temperatura ( C) 40.0 Edifício 01 - São Paulo - SP TR-02 - "Approach" da Torre Temp. da Água na Entrada da Torre Temp. da Água na Saída da Torre Temp. de Bulbo Úmido do Ar na Entrada da Torre Approach :30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30 17:00 17:30 18:00 18:30 19:00 19:30 20:00 05/01/ Hora (hh:mm) Verificação de Operação Sistema de Água Gelada TESTES OPERACIONAIS TORRES DE RESFRIAMENTO
33 Coef. de Eficácia da Torre (kw/ C) Verificação de Operação Sistema de Água Gelada TESTES OPERACIONAIS TORRES DE RESFRIAMENTO Edifício 01 - São Paulo - SP TR-02 - Coeficiente de Eficácia da Torre (K.A) :30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30 17:00 17:30 18:00 18:30 19:00 19:30 20:00 05/01/ Hora (hh:mm) Potência Absorvida Motor do Ventilador = 16 kw
34 Testes Operacionais nos FCs
35 Testes Operacionais nos FCs
36 Testes Operacionais nos FCs Conforme pode ser observado nos gráficos, a capacidade do fancoil deste pavimento atingiu picos de 200 kw, operando em uma média de 170 kw. Este valor está coerente com a simulação da serpentina realizada e mostrada no relatório de Verificação da Instalação. Podemos afirmar, também, que a carga térmica deste pavimento está atingindo o limite do equipamento mesmo durante o período observado, quando as temperaturas externas não estavam elevadas. Portanto poderá haver falta de capacidade em dias mais quentes. Esta capacidade elevada ocorreu apenas durante três horas no dia observado
37 Temperatura ( C) Edifício 01 - São Paulo - SP Chiller UR-01B - Temperatura da Água Gelada Temperatura de Entrada no Chiller Temperatura de Saída do Chiller :00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30 17:00 17:30 18:00 18:30 06/01/ Hora (hh:mm) Verificação de Desempenho Sistema de Água Gelada TESTES DE DESEMPENHO - CHILLERS
38 Temperatura ( C) 35.0 Edifício 01 - São Paulo - SP Chiller UR-01B - Temperatura da Água de Resfriamento Temperatura de Entrada no Condensador Temperatura de Saída do Condensador :00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30 17:00 17:30 18:00 18:30 06/01/ Hora (hh:mm) Verificação de Desempenho Sistema de Água Gelada TESTES DE DESEMPENHO - CHILLERS
39 Part Load (%) 110 Edifício 01 - São Paulo - SP Chiller UR-01B - Carga Parcial % Capacidade Nominal 10 % Corrente Nominal (FLA) 0 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30 17:00 17:30 18:00 18:30 06/01/ Hora (hh:mm) Verificação de Desempenho Sistema de Água Gelada TESTES DE DESEMPENHO - CHILLERS
40 COP - Coeficiente de Prerformace (kw/kw) 7.0 Edifício 01 - São Paulo - SP Chiller UR-01B - Eficiência Energética :00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30 17:00 17:30 18:00 18:30 06/01/ Hora (hh:mm) Verificação de Desempenho Sistema de Água Gelada TESTES DE DESEMPENHO - CHILLERS
41 Temperatura ( C) Edifício 01 - São Paulo - SP Chiller UR-03 - Temperatura da Água Gelada Temperatura de Entrada no Chiller Temperatura de Saída do Chiller :00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 03/12/ Hora (hh:mm) Verificação de Desempenho Sistema de Água Gelada TESTES DE DESEMPENHO - CHILLERS
42 Temperatura ( C) Edifício 01 - São Paulo - SP Chiller UR-03 - Temperatura da Água de Resfriamento Temperatura de Entrada no Condensador Temperatura de Saída do Condensador :00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 03/12/ Hora (hh:mm) Verificação de Desempenho Sistema de Água Gelada TESTES DE DESEMPENHO - CHILLERS
43 Part Load (%) Edifício 01 - São Paulo - SP Chiller UR-03 - Carga Parcial % Capacidade Nominal % Corrente Nominal (FLA) :00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 03/12/ Hora (hh:mm) Verificação de Desempenho Sistema de Água Gelada TESTES DE DESEMPENHO - CHILLERS
44 8.0 Edifício 01 - São Paulo - SP Chiller UR-03 - Eficiência Energética COP - Coeficiente de Prerformace (kw/kw) :00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 03/12/ Hora (hh:mm) Verificação de Desempenho Sistema de Água Gelada TESTES DE DESEMPENHO - CHILLERS
45 Verificação de Desempenho Sistema de Água Gelada TESTE FUNCIONAL DO SISTEMA DE AUTOMAÇÃO Sistema opera em modo manual remoto; Válvulas motorizadas dos Chillers antigos e Torres antigas não funcionam; Controle Visual de partida dos Chillers inadequada; Alguns sensores de campo apresentam problemas e precisam ser corrigidos; Faltam Telas específicas no Sistema Supervisório para monitoração das condições de operação dos Chillers. Faltam Telas específicas no Sistema Supervisório para monitoração da Capacidade Atual e Eficiência Energética dos Chillers e da CAG.
46 VERIFICAÇÃO FUNCIONAL da Rede de Distribuição de Ar As não conformidades identificadas na instalação da rede de distribuição de ar causam disfunção do sistema de controle de temperatura nos ambientes. Esta disfunção gera zonas muito frias e outras zonas quentes. Os usuários reclamam com a equipe de operação do edifício que na tentativa de atendê-los busca uma operação manual das VAVs anulando o sistema de controle automático. Esta ação, nem sempre atinge os resultados esperados causando mais desconforto e uma consciência coletiva de que o sistema não funciona e que os usuários devem se conformar com esta realidade ou buscar soluções individuais como, por exemplo, obstruir os difusores de insuflamento com fitas adesivas.
47 VERIFICAÇÃO FUNCIONAL da Rede de Distribuição de Ar Estas ações individuais, quando combinadas, geram mais desequilíbrio no sistema de distribuição de ar e, portanto uma situação caótica que se distancia da possibilidade de atingir-se o equilíbrio de temperaturas no ambiente condicionado Os sensores de pressão para indicação da saturação dos filtros dos fancoils não estavam operando. Alguns sensores de VAVs apresentaram desvios em suas leituras. Uma calibração e ajustes dos outros sensores trarão um resultado satisfatório.
48 Verificação de Desempenho Sistema de Água Gelada PLANO DE AÇÃO DE CORREÇÕES SISTEMA DE ÁGUA GELADA Item Descrição Fase Impactos no Sistema Proposta de Solução Prioridade 1 Atuadores das Válvulas de Bloqueio Motorizadas dos UR-01A/ UR-01B e TR-01/ TR-02 estão avariados. Operação/ Manutenção/ Automação Falta de controle. O sistema de automação da CAG está praticamente inoperante por causa destas válvulas. Substituição dos Atuadores e Válvulas Urgente 2 Vibração Excessiva na BAGM-01. Operação/ Manutenção Risco de avaria maior. Ruído e vibração excessivos que afeta os usuários do Térreo e Mezannino. Realizar uma revisão geral na bomba, motor elétrico, alinhamento, estrutura da base. Como opção verificar o custo de substituição da bomba. Alta 3 Válvulas de 2 Vias de controle de vazão de água gelada nos Fan Coils avariadas ou com mal funcionamento (16 de 38-42%). Operação/ Manutenção/ Automação Falta de Controle nos Fan Coils. Vazão Excessiva de Água Gelada. Aumento do consumo de energia na CAG. Desconforto no pavimento. Incluir no PMOC um plano de revisão geral e contínuo destas válvulas. Como opção, substituir estas válvulas (17 anos) por válvulas inteligentes com controle e monitoração de consumo de energia com ar condicionado nos pavimentos. Alta 4 BACs-01A/B/R apresentam um desempenho muito abaixo dos valores de projeto e com consumo de energia excessivo Operação/ Manutenção Aumento do consumo de energia na CAG Substituição das BACs Alta 5 O sistema de automação está deficiente e não é possível operar o sistema em automático. Automação CAG operando em modo manual remoto e sem controle adequado. Revisão de lógicas, habilitação das telas dos Chillers. Habilitação de telas de trends e benchmarks da CAG. Alta 6 Os Fan Coils não possuem válvulas de balanceamento. Instalação/ Operação Falta de controle e vazão excessiva nos circuitos secundários. Instalação das válvulas de balanceamento Média 7 Documentação de Projeto Desatualizada. Projeto "As Built" Falta de dados para gerenciamento operacionald dos equipamentos e sistema Prover documentação adequada. Média 8 Inversores de Frequência dos Ventiladores dos Fan Coils apresentam problemas (13 de 38-35%). Operação/ Manutenção/ Automação Falta de Controle na vazão de ar. Aumento do consumo de energia no Fan Coil. Desconforto no pavimento. Incluir no PMOC um plano de revisão geral e contínuo dos inversores. Como opção, substituir os inversores (17 anos). Média 9 Sistema de purga de ar do circuito de água gelada é precário. Instalação/ Operação/ Manutenção Excesso de ar no sistema. Problemas de corrosão interna na tubulação. Instalação de um sistema de purga automático. Média 10 As torres de resfriamento TR-01 e TR-02 apresentam baixo desempenho e afetam o desempenho dos chillers. Operação/ Manutenção Aumento do consumo de energia na CAG Revisão geral nas torres TR-01 e TR-02 e substituição do enchimento, além de uma análise do ventilador OU substituição das torres. Média
49 Verificação de Desempenho Sistema de Água Gelada PLANO DE AÇÃO DE CORREÇÕES SISTEMA DE ÁGUA GELADA
50 Verificação de Desempenho Sistema de Água Gelada PLANO DE AÇÃO DE CORREÇÕES SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE AR Item Descrição Fase Impactos no Sistema Proposta de Solução 1 Caixas VAC operando como damper on off sem exercer a função de contole de vazão Instalação/ Operação Sem autoridade para controle de temperatura nos ambientes condicionados substituindo todas as caixas VAC por caixas VAV 2 Adequação do sistema de distribuição de ar de cada pavimento ao respectivo Lay out atual; Instalação/ Operação Sem autoridade para controle de temperatura nos ambientes condicionados Projeto de adequação e posterior instalação das alterações 3 Calibração dos sensores de temperatura que apresentaram desvios maiores do que 1,0ºC; Operação/ Manutenção Falta de controle de temperatura nos ambientes condicionados Calibração de sensores 4 Execução do Teste, Ajuste e Balanceamento do Sistema de distribuição de ar com; Operação/ Manutenção Sem autoridade para controle de temperatura nos ambientes condicionados Execução do TAB após as alterações descritas acima 5 Definição dos novos setpoints do sistema de controle de temperatura dos pavimentos através de ensaio funcional do sistema de distribuição de ar Operação/ Manutenção Sem autoridade para controle de temperatura nos ambientes condicionados Durante a Execução do TAB fazer o teste funcional para definição dos set points 6 Emissão de documento contendo o mapeamento de caixas VAV condizente com o Lay out atual do pavimento para facilitar a identificação de possíveis problemas operacionais do sistema de controle; Projeto Built" "As Sem autoridade para controle de temperatura nos ambientes condicionados Prover documentação adequada. 7 Emissão do Manual de Operação do sistema de ar Condicionado que descreve o funcionamento correto do sistema, os setpoints atuais, as capacidades dos condicionadores, a especificação dos componentes de controle, etc. Projeto Built" "As Falta de dados para gerenciamento operacionald dos Prover documentação adequada. equipamentos e sistema
51 Verificação de Desempenho Sistema de Água Gelada PLANO DE AÇÃO DE CORREÇÕES SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE AR Item Descrição Fase Prioridade Objetivos/ Resultados Estimativa de Custos Benefícios aos Usuários 1 Caixas VAC operando como damper on off sem exercer a função de contole de vazão Instalação/ Operação Alta Controlar a temperatura dos ambientes R$ Conforto termico 2 Adequação do sistema de distribuição de ar de cada pavimento ao respectivo Lay out atual; Instalação/ Operação Media Controlar a temperatura dos ambientes Depende de cada pavimento Conforto termico 3 Calibração dos sensores de temperatura que apresentaram desvios maiores do que 1,0ºC; Operação/ Manutenção Média Controlar a temperatura dos ambientes Depende de cada pavimento Conforto termico 4 Execução do Teste, Ajuste e Balanceamento do Sistema de distribuição de ar com; Operação/ Manutenção Média Controlar a temperatura dos ambientes estima-se R$ por pavimento Conforto termico 5 Definição dos novos setpoints do sistema de controle de temperatura dos pavimentos através de ensaio funcional do sistema de distribuição de ar Operação/ Manutenção Média Controlar a temperatura dos ambientes imbutir no custo de TAB Conforto termico 6 Emissão de documento contendo o mapeamento de caixas VAV condizente com o Lay out atual do pavimento para facilitar a identificação de possíveis problemas operacionais do sistema de controle; Projeto Built" "As Alta Controle de engenharia sobre o sistema existente.??? Emissão do Manual de Operação do sistema de ar Condicionado que descreve o funcionamento correto do sistema, os setpoints atuais, as capacidades dos condicionadores, a especificação dos componentes de controle, etc. Projeto Built" "As Alta Controle de engenharia sobre o sistema existente.??? ---
52 Oportunidades de Melhorias Sistema de Água Gelada Retrofit dos Chillers Antigos com HCFC-22; Chiller para Sistema Dedicado de Resfriamento de Ar Externo (DOAS); Válvulas de Controle de Vazão de Água Gelada e Monitoração do Consumo de Energia nos Fan Coils; Válvulas de Balanceamento nos Fan Coils.
53 Retrofit dos Chillers com HCFC-22 CAPACIDADE MÁXIMA E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA Capacidade Máx. do Sistema Capacidade Máx. dos Chillers Sistema em Sistema Atual Real Retrofit - Chillers com HCFC-22 kw ton kw ton Potência Absorvida - Chillers kw Potência Absorvida - TOTAL kw COP - TOTAL kw/kw COP CHILLERS UR-01A/B kw/kw O ganho de Eficiência Energética nos Chillers após o Retrofit será superior a 45%.
54 OBRIGADO!!! Maurício Salomão Rodrigues Somar Engenharia Ltda
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