Medição da Eficiência

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1 Medição da Eficiência Indicadores kw/tr É a unidade mais utilizada na avaliação de Chillers a 100% ou em cargas parciais COP (Coeficiente de Performance) É utilizado na comparação de chillers quando estes trabalham a plena carga ou em cargas parciais kw/tr = kw Consumidos TR Produzidos COP = kw Produzido kw Consumido IPLV Integrated Part Load Value ARI 550/590 A = kw/tr a 100% (35.0 o C) A = kw/tr a 75% carga (26.7 o C) A = kw/tr a 50% carga (18.3 o C) A = kw/tr a 25% carga (12.8 o C) IPLV = 1 0,01 0,42 0,45 0, A B C D É a forma mais criteriosa

2 Medição da Eficiência Indicadores Custo? Energia Consumida Máquina por Absorção Custo? Energia Produzida COP = kw Produzido kw Consumido COP Absorção: Simples Efeito = 0,7 Duplo Efeito = 1,35 Triplo Efeito = 1,5 a 2,0 COP Elétrico: Alternativo = 3,20 Scroll = 3,82 Parafuso = 4,51 Centrífugo = 5,96 Chiller Parafuso (EE = A4 Azul): Custo ET Produzida = Custo EE Consumida / COP Custo ET Produzida = 0,450 R$/kWh / 4,51 = 0,09978 R$/kWh Absorção Duplo Efeito (GN = 0,88 R$/m3; PCI): Custo ET Produzida = Custo ET Consumida / COP Custo ET Produzida = 0,08839 R$/kWh / 1,35 = 0,06548 R$/kWh Economia = 34,4 %

3 TR Market Share Indicadores MKT AC SÃO PAULO (menos WRAC) Participação Equipamentos à GN Mercado Embrionário; AC GN SP cresceu 114% nos últimos 2 anos; 0,5% 0,3% 0,9% Matriz AC SP cresceu 17% nos últimos 2 anos; Participação média de 0,6% Equipamento à GN Participação (%) Total

4 TR Market Share Indicadores MKT AC SÃO PAULO - CHILLER Participação Equipamentos à GN Queda na utilização de Centrais; Crescimento na Participação. 2,5% 1,9% 6,0% Participação média 3,4% Equipamento à GN Participação (%) Chiller

5 Indicadores Participação do Consumo Energético dos Sistemas de Ar Condicionado 15% Global de Energia 35% Setor Comercial Serviços 50% Determinadas Regiões

6 Energia Hidroelétrica Indicadores 1 Nível dos Reservatórios (%) - Sudeste e Centro Oeste 1,2 Nível dos Reservatórios (%) - Sul 0,9 0,8 1 0,7 0,8 0,6 0,5 0,6 0,4 0,3 0,4 0,2 0,2 0,1 0 J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D ,2 Nível dos Reservatórios (%) - Nordeste 1,2 Nível dos Reservatórios (%) - Norte 1 1 0,8 0,8 0,6 0,6 0,4 0,4 0,2 0,2 0 J F M A M J J A S O N D 0 J F M A M J J A S O N D

7 Aumento do custo da EE Mercado Cativo Indicadores EE Inflação 250,0% 200,0% 150,0% 100,0% 50,0% 0,0% Fonte: ANEEL / IBGE

8 Preços Médios Correntes [US$ / bep] Indicadores Gás Natural Eletricidade Industrial Fonte: BEN

9 set/00 nov/00 jan/01 mar/01 mai/01 jul/01 set/01 nov/01 jan/02 mar/02 mai/02 jul/02 set/02 nov/02 jan/03 mar/03 mai/03 jul/03 set/03 nov/03 jan/04 mar/04 mai/04 jul/04 set/04 nov/04 jan/05 mar/05 mai/05 jul/05 set/05 nov/05 jan/06 mar/06 mai/06 jul/06 set/06 nov/06 jan/07 mar/07 Preço Histórico do PLD (mercado livre) Indicadores (R$/MWh) 700,00 600,00 N NE S SE / CO 500,00 400,00 300,00 200,00 100,00 0,00 Números de set/00 a mar/07

10 jan/05 fev/05 mar/05 abr/05 mai/05 jun/05 jul/05 ago/05 set/05 out/05 nov/05 dez/05 jan/06 fev/06 mar/06 abr/06 mai/06 jun/06 jul/06 ago/06 set/06 out/06 nov/06 dez/06 jan/07 fev/07 mar/07 Preço Histórico do PLD (mercado livre) Indicadores (R$/MWh) 120,00 N NE S SE / CO 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 Números de jan/05 a mar/07

11 Resumo Antes: Não havia infraestrutura GN Equipamentos GN Alto Custo Equipamentos GN Ineficientes Não existia Incentivo das Concessionária GN Tecnologia pouco desenvolvida Preço de Energia Elétrica baixo Hoje: Indicadores Infraestrutura GN desenvolvida Equipamentos GN menor Custo Equipamentos GN mais Eficientes Existe Incentivo Concessionária GN Tecnologia bastante desenvolvida Existe espaço p/ mercado AC a GN Risco de novo apagão Tendência de aumento EE Por que a aplicação de Sistemas AC a GN ainda é tímida?

12 ? O Brasil é um Pais de Cultura Elétrica? Resumo? Estamos falando de algo desconhecido???? Indicadores Estamos nos baseando nos indicadores do passado??? Estamos ofertando a melhor solução? Precisamos refletir!??

13 Climatização (Ar Condicionado) Agenda 08:30 10:30 - Mercado de Ar Condicionado; - Carga Térmica; - Ciclo Frigorífico Compressão de Vapor. 10:30 12:30 - Equipamentos Elétricos; - Ciclo Absoção; - Ciclo GHP. 12:30 13:30 - Almoço. 13:30 15:30 - Indicadores de Eficiência (consumo de energia, COP); - Indicadores de Custo (manutenção, preço equipamento); - Estudo de Viabilidade. 15:30 17:30 - Levantamento de Dados; - Energia Elétrica (classes tarifárias); - Casos Práticos.

14 Consumo Energético Indicadores

15 Manutenção e Preço de Equipamentos Indicadores

16 Custo reposição de água Indicadores Fórmula: Q = m. c. t ou m [kg] = Q [kcal]. c [kcal/kg C]. t [ C] Logo: m (circula) = Q. (3024). (1,25 ou 1,65). = [m³] t. (1000) Observações: 1 kg (H2O) = 1 L, e 1000 L = 1 m³ Q = > Capacidade Térmica anual (TRh/ano) Portanto: Chiller Elétrico: m (evapora) = m (circula). 0,01 = [m³] [São Paulo = 1%] Chiller GN: m (evapora) = m (circula). 0,01. 1,30 = [m³]

17 Climatização (Ar Condicionado) Agenda 08:30 10:30 - Mercado de Ar Condicionado; - Carga Térmica; - Ciclo Frigorífico Compressão de Vapor. 10:30 12:30 - Equipamentos Elétricos; - Ciclo Absoção; - Ciclo GHP. 12:30 13:30 - Almoço. 13:30 15:30 - Indicadores de Eficiência (consumo de energia, COP); - Indicadores de Custo (manutenção, preço equipamento); - Estudo de Viabilidade. 15:30 17:30 - Levantamento de Dados; - Energia Elétrica (classes tarifárias); - Casos Práticos.

18 Levantamento de Dados Instalação existente ou projeto Carga Térmica (kw, TR, kcal/h, Btu/h) Carga Própria (kw) Concessionária de EE, classificação da tarifa, Demanda e Consumo de Energia Elétrica (12 últimas contas) Horário de Funcionamento (perfil horário e dias da semana) Demandas das utilidades (vapor, EE, água quente, água gelada, etc) Dados dos equipamentos existentes ou projeto elétrico: Tipo do sistema (água gelada, ex. direta, termoacumulação) Capacidade (TR, kcal/h Btu/h) Tipo de compressor Potência consumida Ano de fabricação Custo da água (R$/m³) Tarifa de GN (R$/m³) Para Hospitais levantar em separado (salas de cirurgia, UTI e Internação)

19 Climatização (Ar Condicionado) Agenda 08:30 10:30 - Mercado de Ar Condicionado; - Carga Térmica; - Ciclo Frigorífico Compressão de Vapor. 10:30 12:30 - Equipamentos Elétricos; - Ciclo Absoção; - Ciclo GHP. 12:30 13:30 - Almoço 13:30 15:30 - Indicadores de Eficiência (consumo de energia, COP); - Indicadores de Custo (manutenção, preço equipamento); - Estudo de Viabilidade. 15:30 17:30 - Levantamento de Dados; - Energia Elétrica (classes tarifárias); - Casos Práticos.

20 Sistema Tarifário Fonte: Prof. Saidel USP/SENAI

21 Sistema Tarifário Fonte: Prof. Saidel USP/SENAI

22 Sistema Tarifário

23 Climatização (Ar Condicionado) Agenda 08:30 10:30 - Mercado de Ar Condicionado; - Carga Térmica; - Ciclo Frigorífico Compressão de Vapor. 10:30 12:30 - Equipamentos Elétricos; - Ciclo Absoção; - Ciclo GHP. 12:30 13:30 - Almoço 13:30 15:30 - Indicadores de Eficiência (consumo de energia, COP); - Indicadores de Custo (manutenção, preço equipamento); - Estudo de Viabilidade. 15:30 17:30 - Levantamento de Dados - Energia Elétrica (classes tarifárias); - Casos Práticos.

24 Estudos de Viabilidade Perfil de Carga Térmica (projeto ou existente) - Levantamento da Carga Térmica (dado ou calculado) Carga Térmica Anual Carga Elétrica Anual kw/tr

25 Equipamento Elétrico Estudos de Viabilidade Concessionária de Energia Elétrica Eletropaulo CPFL Paulista CPFL Piratininga Bandeirante Elektro Demanda (Ponta e Fora de Ponta) Consumo Ponta (Seca e Úmida) Consumo Fora de Ponta (Seca e Úmida) Outros Custos Operacionais Consumo de Água Manutenção Periódica Tarifas Convencional Horo-sazonal Azul (A1, A2, A3, A3a, A4, AS) Horo-sazonal Verde (A3a, A4, AS) Mercado Livre Custo do MW (R$/MW) Hora a Hora e Anual Custo Operacional

26 Equipamento à Gas Natural Estudos de Viabilidade Concessionária de Energia Elétrica Eletropaulo CPFL Paulista CPFL Piratininga Bandeirante Elektro Demanda (Ponta e Fora de Ponta) Consumo Ponta (Seca e Úmida) Consumo Fora de Ponta (Seca e Úmida) Outros Custos Operacionais Consumo de Água Manutenção Periódica Tarifas Convencional Horo-sazonal Azul (A1, A2, A3, A3a, A4, AS) Horo-sazonal Verde (A3a, A4, AS) Mercado Livre Custo do MW (R$/MW) Hora a Hora e Anual Custo Operacional Distribuidora de Gás Tarifa do Gás Natural Custo do R$/m³ Redução de 20% a 40%

27 Estudos de Viabilidade Estudo de Caso Carga Térmica = 300TR Horário de Funcionamento 07:00 às 20:00 (Seg. a Sex.) Tarifa EE Eletropaulo A4 Azul Fonte.: RESOLUÇÃO HOMOLOGATÓRIA Nº 356, DE 3 DE JULHO DE 2006

28 Estudos de Viabilidade

29 Estudos de Viabilidade

30 COMPARATIVO ENTRE SISTEMAS Chiller Elétrico Somente Frio (só verão) Aquecimento feito de duas formas: - resistência elétrica - serpentina de água quente (produzida em caldeiras) Atende áreas com filtragem especial (F3/A3) com fancoils Menor Custo de Implantação Custo Operacional Maior Alto Investimento em Implantação de Instalações Elétricas Maior investimento em geradores de emergência VRF Elétrico Sistema Quente e Frio (verão e inverno) Não atende áreas com filtragem especial (F3/A3) com fancoils Não produz água gelada GHP / Chiller à GN Quente e Frio (verão e inverno) Atende áreas com filtragem especial (F3/A3) com fancoils, produzindo água gelada Produção de água quente simultânea (ambos), com recuperação do calor do motor e sem consumo adicional de gás (somente GHP) Maior Custo de Implantação Custo Operacional Menor Menor Investimento em Implantação de Instalações Elétricas Menor investimento em geradores de emergência

31 Climatização (Ar Condicionado) Agenda 08:30 10:30 - Mercado de Ar Condicionado; - Carga Térmica; - Ciclo Frigorífico Compressão de Vapor. 10:30 12:30 - Equipamentos Elétricos; - Ciclo Absoção; - Ciclo GHP. 12:30 13:30 - Almoço 13:30 15:30 - Indicadores de Eficiência (consumo de energia, COP); - Indicadores de Custo (manutenção, preço equipamento); - Estudo de Viabilidade. 15:30 17:30 - Levantamento de Dados - Energia Elétrica (classes tarifárias); - Casos Práticos.

32 Estudos de Viabilidade Resultado R$1000/TR R$4500/TR R$6000/TR Comparação com Split System Redução de 65% Comparação com VRF Elétrico Redução de 47%

33 Estudos de Viabilidade Resultado Comparação com Chiller Elétrico a Ar Redução de 43%

34 Estudos de Viabilidade Resultado: - Redução Demanda Contratada em 400 kw; - Redução Consumo anual de energia em 950 MWh; - Diversificação da matriz energética; - Baixo nível de ruído na CAG; - Custos de Manutenção menores; - Produção Simultânea de AQ kcalh / ano; - Custo Operação anual cerca de 30,4% menor (R$ ,00); - Investimento Inicial R$ 3.632,81 menor.

35 Uso Racional de Energia - Matriz Energética (diversificação); - Ampliação da energia elétrica (deslocamento do ar condicionado) Foco Comercial (exemplo: Hospital); - Crescimento industrial (setor de motogeradores, chillers e vrf)

36 Exemplo Hospital ( m²); Área cond.= m² Chiller Elétrico; Demanda própria = 1500 kw 1000 TR > 1000 kw; Demanda Total: 2500 kw Uso Racional da Energia Opção Chiller a Gás Natural Demanda AC = 300 kw Demanda Total = 1800 kw Hospital 1. Hospital Novo 1800 kw S/E $ - Infra + Inst. Elétricas + Vent. mecânica $ - Espaço $ - Manutenção 2. Replacement Deslocamento de 700 kw $ - Redução da Demanda Contratada $ - Disponib. EE p/ novos Eqtos Receita $ - Capacidade de Geração de Emergência Menor todo o AC na emergência

37 Exemplo Hospital ( m²); Área cond.= m² Chiller Elétrico; Demanda própria = 1500 kw 1000 TR > 1000 kw; Demanda Total = 2500 kw 1250 TR > 1250 kw; Demanda Própria = 1875 kw Demanda Total: 3125 kw Uso Racional da Energia Opção Chiller a Gás Natural Demanda AC = 375 kw Demanda Total = 2250 kw Ampliação Hospital Fatores Importantes na tomada de decisão (ponto de vista elétrico) 3. Ampliação do Hospital (25%) Disponibilidade da EE Disponibilidade Técnica + Entrada de EE, Cabine Primária + Centro de Medição Amplia a Carga Própria em 25% Amplia o Ar Condicionado em 25% Reduz a Demanda Contratada = 2500 kw 2250 kw = 250 kw

38 Ar Condicionado?????? Perguntas??

39 Ar Condicionado Obrigado! Ronaldo Andreos Cia de Gás de São Paulo Fone: (11) /5072 Cel.: (11)

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