UNIDADES DE TRATAMENTO DE AR. Um fato à medida
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- Octavio Lagos Brunelli
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1 UNIDADES DE TRATAMENTO DE AR Um fato à medida Instituto Superior de Engenharia do Porto 26 de Novembro de 2015 / 02 de Dezembro de 2015 (Miguel Jesus / Pedro Lapa)
2 Sumário SUMÁRIO 1. APRESENTAÇÃO DA EMPRESA EVAC, S.A. 2. UNIDADE DE TRATAMENTO DE AR PRINCIPAIS CONCEITOS O que é uma Unidade de Tratamento de Ar (UTA) Para que serve para que é utilizada Constituição de uma UTA 3. LEGISLAÇÃO, NORMAS E OUTROS DOCUMENTOS TÉCNICOS 4. SOFTWARE EVAC UTA DE SELECÇÃO E DIMENSIONAMENTO DE UTAs 5. CASOS PRÁTICOS (Discussão) Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 2
3 1. Apresentação da Empresa EVAC, S.A. 1. APRESENTAÇÃO DA EMPRESA EVAC, S.A. Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 3
4 1. Apresentação da Empresa EVAC, S.A. A EVAC, S.A Fundação EVAC Engº Zeferino Lapa Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 4
5 1. Apresentação da Empresa EVAC, S.A. A EVAC, S.A. Sede/fábrica em Penafiel Delegação Comercial em Lisboa EVAC MOZ, Lda. Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 5
6 1. Apresentação da Empresa EVAC, S.A. A EVAC, S.A. Igreja da Santíssima Trindade, Santuário de Fátima Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 6
7 1. Apresentação da Empresa EVAC, S.A. A EVAC, S.A. Hospital Pediátrico de Coimbra Hospital Lamego Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 7
8 1. Apresentação da Empresa EVAC, S.A. A EVAC, S.A. Plataforma das Artes (Guimarães - Capital Europeia da Cultura) Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 8
9 1. Apresentação da Empresa EVAC, S.A. A EVAC, S.A. Hard Club, Porto INEGI, Porto Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 9
10 1. Apresentação da Empresa EVAC, S.A. A EVAC, S.A. Bial Celbi Ogma Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 10
11 1. Apresentação da Empresa EVAC, S.A. A EVAC, S.A Centro Hospitalar e Universitário de Coimbra Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 11
12 2. UTA: Principais conceitos 2. UNIDADE DE TRATAMENTO DE AR PRINCIPAIS CONCEITOS O que é uma Unidade de Tratamento de Ar (UTA) Para que serve para que é utilizada Constituição de uma UTA Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 12
13 2. UTA: Principais conceitos Uma Unidade de Tratamento de Ar (UTA) é um dos principais equipamentos utilizados em sistemas de climatização cujas três principais funções são: o Renovação do ar o Filtragem do ar o Tratamento térmico e higrométrico do ar um equipamento composto Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 13
14 2. UTA: Principais conceitos Uma Unidade de Tratamento de Ar (UTA) é constituído por diversos sub-equipamentos : Ventiladores Permutadores de calor ( baterias de água, recuperadores de calor, etc.) Registos de caudal Filtros Atenuadores acústicos Para um projectista de sistemas de ventilação e climatização, este é o equipamento que por excelência traduz, na íntegra, todos os processos de evolução do ar por ele previstos para uma determinada função de climatização. Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 14
15 2. UTA: Principais conceitos Uma Unidade de Tratamento de Ar (UTA) é Um ventilador centrífugo em caixa caixa de ventilação com um filtro caixa de ventilação com filtro com tratamento térmico (bateria, recuperador) UTA Definição UTA (Eurovent) Uma caixa com painéis duplos de chapa com isolamento composta pelo menos por um ventilador, um filtro e um componente que tenha acção sobre a temperatura do ar (recuperador de calor, bateria de aquecimento ou de arrefecimento, humidificador ou desumidificador) com um caudal de ar superior a 1000 m 3 /h. EUROVENT: Entidade europeia independente, dedicada essencialmente à certificação do desempenho de equipamentos de ar condicionado e de refrigeração, de acordo com normas europeias e internacionais. Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 15
16 2. UTA: Principais conceitos Constituição / composição O número de módulos constituintes de uma UTA vai aumentando de acordo com o aumento do número de processos de tratamento previstos para o ar... consequentemente também a dimensão da unidade de tratamento de ar Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 16
17 2. UTA: Principais conceitos Constituição / composição [Vista em Planta] [Vista de Frente] Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 17
18 2. UTA: Principais conceitos Uma Unidade de Tratamento de Ar (UTA) é utilizada Possíveis funções de uma UTA: Filtragem de ar Aumento, diminuição da temperatura do ar (aquecimento / arrefecimento) Aumento ou diminuição do teor em água do ar (humidificação / desumidificação) Controlo dos caudais de ar (extraído, insuflado, ar novo) Acção sobre a pressão do espaço Integração de técnicas eficientes de ventilação o Arrefecimento (ou aquecimento) gratuito o Recuperação energética Entre alguns outros processos mais particulares Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 18
19 2. UTA: Principais conceitos Constituição / composição Uma unidade de tratamento de ar que opere com 100 % de ar novo (trata apenas ar exterior) é normalmente designada de UTAN. UTAN Unidade de Tratamento de Ar Novo As UTAs podem ter várias configurações: De um andar apenas Em linha Em L em U etc. De dois andares (insuflação/retorno recuperação de calor) Compactas. UTAs de baixo perfil Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 19
20 2. UTA: Principais conceitos Constituição / composição De um andar em linha [Vista em Planta] Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 20
21 2. UTA: Principais conceitos Constituição / composição De um andar em L... HORIZONTAL [Vista em Planta] Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 21
22 2. UTA: Principais conceitos Constituição / composição De um andar em L... VERTICAL [Vista de Frente] Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 22
23 2. UTA: Principais conceitos Constituição / composição De um andar em S... VERTICAL [Vista de Frente] Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 23
24 2. UTA: Principais conceitos Constituição / composição De dois andares Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 24
25 2. UTA: Principais conceitos Constituição / composição Unidades baixo perfil montagem em tecto falso Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 25
26 2. UTA: Principais conceitos Constituição / composição Unidades baixo perfil montagem em tecto falso Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 26
27 2. UTA: Principais conceitos Constituição / composição Principais equipamentos / módulos constituintes de uma UTA Estrutura e painéis Módulo de mistura (3V) Ventilador de extracção Filtros Ar Novo Ar Retorno Ar Exaustão Ar Insuflado Registos de caudal Filtros Recuperador de calor Chassi Bateria de arrefecimento Separadores Gotas Bateria de aquecimento Ventilador de insuflação Atenuador Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 27
28 2. UTA: Principais conceitos Constituição / composição Chassi, estrutura e painéis Chassi contínuo (carga e descarga, elevação, fixação a apoios, etc.) Estrutura autoportante em perfis metálicos (normalmente alumínio) Painéis duplos em chapa de aço (galvanizada, inox, aluzink, etc.) o Painel interior normalmente liso (0.6 a 1.0 mm) o Painel exterior normalmente revestido (0.6 a 1.0 mm, plastificado) o Isolamento entre chapas (lã de rocha, poliuretano) Chassi / Base Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 28
29 2. UTA: Principais conceitos Chassi, estrutura e painéis Constituição / composição Estrutura Painéis Base (chassi) Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 29
30 2. UTA: Principais conceitos Constituição / composição Módulos de ventilação (insuflação e extracção) Diferentes tipos de transmissão Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 30
31 2. UTA: Principais conceitos Constituição / composição Módulos de ventilação (insuflação e extracção) Ventilador Centrifugo Transmissão por correia Dupla Aspiração Ventilador Centrifugo Transmissão directa Plug-fan Ventilador Centrifugo Transmissão directa Plug-fan, motor EC (electronically commutated) Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 31
32 2. UTA: Principais conceitos Constituição / composição Módulos de aquecimento e arrefecimento Normalmente baterias de água (permutadores ar/água: tubos de cobre alhetados a alumínio) Opcionalmente: o o Resistências eléctricas (aquecimento) Expansão directa (arrefecimento) Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 32
33 2. UTA: Principais conceitos Constituição / composição Módulos de aquecimento e arrefecimento Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 33
34 2. UTA: Principais conceitos Constituição / composição Módulos de filtragem / filtros Diferentes níveis de filtragem (EN779) Filtros grossos: G1, G2, G3 e G4 Filtros médios: M5 e M6 Filtros finos: F7, F8, F9 Filtro Plano Filtro saco curto Filtro saco longo Filtro rígido Filtro absoluto (hepa) Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 34
35 2. UTA: Principais conceitos Constituição / composição Módulos de filtragem / filtros Filtros Planos Filtros Saco (Bolsas) Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 35
36 2. UTA: Principais conceitos Constituição / composição Módulos de filtragem / filtros Filtros Rígidos Filtros Hepa Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 36
37 2. UTA: Principais conceitos Constituição / composição Recuperador de calor De placas De roda térmica entálpica De baterias ( run-around coil ) Recuperador Placas Recuperador Roda Térmica Recuperador Baterias Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 37
38 2. UTA: Principais conceitos Constituição / composição Recuperador de calor Recuperador Roda Térmica Recuperador Placas Recuperador Baterias Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 38
39 2. UTA: Principais conceitos Constituição / composição Registos de caudal ( caixas de mistura) Caixa de mistura (3 vias) Registo Ar Novo Caixa de mistura (2 vias) Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 39
40 2. UTA: Principais conceitos Constituição / composição Registos de caudal ( caixas de mistura) Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 40
41 2. UTA: Principais conceitos Constituição / composição Atenuadores acústicos APÓS ventilador retorno ANTES ventilador retorno ANTES ventilador insuflação APÓS ventilador insuflação Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 41
42 2. UTA: Principais conceitos Constituição / composição Atenuadores acústicos Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 42
43 2. UTA: Principais conceitos Constituição / composição Diversos outros componentes e acessórios Humidificadores Separadores de gotas Tabuleiros de condensados Bombas de condensados Actuadores (motorização de registos) Ligações hidráulicas Controlo Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 43
44 2. UTA: Principais conceitos Constituição / composição Diversos outros componentes e acessórios Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 44
45 2. UTA: Principais conceitos Constituição / composição Diversos outros componentes e acessórios Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 45
46 2. UTA: Principais conceitos Evoluções do ar numa UTA / psicrometria Humidade Relativa [%] Entalpia [kj/kg] O entendimento das evoluções do ar num diagrama psicrométrico é fundamental para a selecção e análise de um equipamento como uma UTA Humidade Absoluta [g V /kg AS ] Temperatura bolbo seco [ C] Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 46
47 2. UTA: Principais conceitos Evoluções do ar numa UTA / psicrometria Humidade Relativa [%] Entalpia [kj/kg] Aquecimento Evolução teórica Humidade Absoluta [g V /kg AS ] Temperatura bolbo seco [ C] Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 47
48 2. UTA: Principais conceitos Evoluções do ar numa UTA / psicrometria Humidade Relativa [%] Entalpia [kj/kg] Arrefecimento Evolução teórica Humidade Absoluta [g V /kg AS ] Temperatura bolbo seco [ C] Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 48
49 2. UTA: Principais conceitos Evoluções do ar numa UTA / psicrometria Humidade Relativa [%] Entalpia [kj/kg] Humidificação Evolução teórica Humidade Absoluta [g V /kg AS ] Temperatura bolbo seco [ C] Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 49
50 2. UTA: Principais conceitos Evoluções do ar numa UTA / psicrometria Humidade Relativa [%] Entalpia [kj/kg] Desumidificação Evolução teórica Humidade Absoluta [g V /kg AS ] Temperatura bolbo seco [ C] Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 50
51 2. UTA: Principais conceitos Evoluções do ar numa UTA / psicrometria Bateria Aquecimento Humidade Absoluta [g V /kg AS ] Temperatura bolbo seco [ C] Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 51
52 2. UTA: Principais conceitos Evoluções do ar numa UTA / psicrometria Bateria Arrefecimento (arrefecimento sensível) Humidade Absoluta [g V /kg AS ] Temperatura bolbo seco [ C] Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 52
53 2. UTA: Principais conceitos Evoluções do ar numa UTA / psicrometria Bateria Arrefecimento (arrefecimento com desumidificação) Humidade Absoluta [g V /kg AS ] Temperatura bolbo seco [ C] Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 53
54 2. UTA: Principais conceitos Evoluções do ar numa UTA / psicrometria Humidificador (a vapor) Humidade Absoluta [g V /kg AS ] Temperatura bolbo seco [ C] Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 54
55 2. UTA: Principais conceitos Evoluções do ar numa UTA / psicrometria Humidificador (injecção de água) Humidade Absoluta [g V /kg AS ] Temperatura bolbo seco [ C] Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 55
56 2. UTA: Principais conceitos Evoluções do ar numa UTA / psicrometria Humidificador + Reaquecimento Injecção de água: 1-2 Reaquecimento: Humidade Absoluta [g V /kg AS ] 1 Temperatura bolbo seco [ C] Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 56
57 2. UTA: Principais conceitos Evoluções do ar numa UTA / psicrometria Desumidificação (Bat. Arref.) + Reaquecimento Desumidificação: 1-2 Reaquecimento: Humidade Absoluta [g V /kg AS ] 2 3 Temperatura bolbo seco [ C] Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 57
58 2. UTA: Principais conceitos Evoluções do ar numa UTA / psicrometria Caixa de mistura Ar Interior Humidade Absoluta [g V /kg AS ] Ar Exterior Ar Mistura Temperatura bolbo seco [ C] Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 58
59 2. UTA: Principais conceitos Evoluções do ar numa UTA / psicrometria Recuperador de placas (recuperação sensível) Ar exterior: 1 2 Ar Interior: 3 4 Humidade Absoluta [g V /kg AS ] Temperatura bolbo seco [ C] Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 59
60 2. UTA: Principais conceitos Evoluções do ar numa UTA / psicrometria Recuperador rotativo (recuperação entálpica) Ar exterior: 1 2 Ar Interior: Humidade Absoluta [g V /kg AS ] Temperatura bolbo seco [ C] Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 60
61 2. UTA: Principais conceitos Evoluções do ar numa UTA / psicrometria AN (Ar Novo) AS (Ar Sala) AE (Ar Exaustão) ADR Processo Aquecimento (com RC, M3V e HUM) ADM ADB AS (Ar Sala) AI (Ar Insuflado) Humidade Absoluta [g V /kg AS ] 5: AI (Ar Insuflado) 3: ADM 4: ADB 1: AN 2: ADR Temperatura bolbo seco [ C] Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 61
62 2. UTA: Principais conceitos Evoluções do ar numa UTA / psicrometria AE (Ar Exaustão) AS (Ar Sala) AN (Ar Novo) ADR ADB- ADB+ Processo Arrefecimento (com RC e REAQ) 3: ADB- 4: ADB+ AI (Ar Insuflado) 2: ADR AS (Ar Sala) 1: AN Humidade Absoluta [g V /kg AS ] Temperatura bolbo seco [ C] Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 62
63 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos 3. LEGISLAÇÃO, NORMAS E OUTROS DOCUMENTOS TÉCNICOS Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 63
64 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos 1. KNOW-HOW TÉCNICO PROJECTO, CONCEPÇÃO E FABRICO DE UTAs Termodinâmica, Mecânica dos Fluidos, Transferência de Calor, Resistência de Materiais, Estruturas, etc. UTA 2. KNOW-HOW LEGAL Legislação, normas e documentos técnicos. Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 64
65 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos PROJECTO, CONCEPÇÃO E FABRICO DE UTAs Normas UTA Directivas Europeias Regulamentos Regulamentos Europeus Decretos-Lei Portarias Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 65
66 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos PROJECTO, CONCEPÇÃO E FABRICO DE UTAs EN 1886 / EN Normas técnicas COMPONENTES Filltros / Permutadores / Registos / Ventiladores / etc.) EUROVENT Programa de Certificação EN 1886 / EN Classe de Eficiência Energética Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 66
67 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos PROJECTO, CONCEPÇÃO E FABRICO DE UTAs REQUISITOS TÉCNICOS Legislação / Normas / Directivas e Regulamentos EU EN (requisitos ventilação) SCE (1 DL, 1 Lei, 5 Portarias e 10 Despachos) Requisitos ecodesign Regulamento (EU) 327/2011 (ventiladores) Regulamento (EU) 1253/2014 (unidades ventilação) Requisitos higiene (VDI e DIN ) Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 67
68 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos PROJECTO, CONCEPÇÃO E FABRICO DE UTAs O projecto, concepção e fabrico de Unidades de Tratamento de Ar é uma actividade de grande exigência em termos técnicos Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 68
69 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos PROJECTO, CONCEPÇÃO E FABRICO DE UTAs Qualquer um dos documentos legais e técnicos mencionados dariam lugar, cada um deles, por si só, a formações específicas sobre cada uma das matérias que abordam. Não é objectivo desta apresentação, de todo, um aprofundamento de cada um desses temas, mas sim transmitir aos presentes precisamente a noção da grande quantidade e diversidade de documentos técnicos e legais acerca do projecto, concepção e fabrico de unidades de tratamento de ar. Destacar-se-á, de forma breve, um ou noutro aspecto que, no âmbito da presente apresentação, pareceu importante abordar. Em resumo neste ponto 3, desta apresentação: 1. SCE Portaria 349-D/2013 e 353-A/ Normas Base (EN 1886 e EN 13053) 3. Programa Certificação EUROVENT 4. Regulamento Europeu (EU) n.º 1353/2014 ECODESIGN Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 69
70 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos PROJECTO, CONCEPÇÃO E FABRICO DE UTAs Em resumo neste ponto 3, desta apresentação: 3.1 SCE Portaria 349-D/2013 e 353-A/ Programa Certificação Eurovent 3.2 Normas Base (EN 1886 e EN 13053) 3.4 Regulamento EU 1253/2014 Ecodesign Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 70
71 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos SCE (Sistema de Certificação Energética dos Edifícios) A nossa mais recente legislação sobre sistemas de climatização em edifícios (de habitação, de comércio e de serviços) estabelece também, directa e/ou indirectamente, requisitos para Unidades de Tratamento de Ar utilizadas no projecto de novos edifícios. Portaria 349-D/2013 Portaria 353-A/2013 Edifícios de Comércio e Serviços (RECS) Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 71
72 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos SCE RECS (Portaria 349-D/2013) Free-cooling / Módulo mistura (Vins sistema climatização > m 3 /h) Recuperador de calor - > 50 % (Potência térmica rejeição sistema climatização > 80 kw) Sistema variação caudal ar novo (Potência instalada sistema climatização > 100 kw e Ocupação média < 50 % Ocupação máxima) Certificação EUROVENT (ou equivalência classificativa certificada) Classe de eficiência mínima D ( C após 31 de Dezembro de 2015) Espessura mínima painéis 50 mm (salvo Caudal < 1500 m 3 /h e instalação no interior) Requisitos de monitorização Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 72
73 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos SCE RECS (Portaria 349-D/2013) Requisitos eficiência energética de ventiladores SFP Specific Power Fan SFP = P abs V Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 73
74 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos SCE RECS (Portaria 353-A/2013) Acessos fáceis para inspecção e manutenção Tabuleiro de condensados (caudal > 1500 m 3 /h ) Separador gotas (v > 2,5 m/s) Filtros classificados de acordo com a EN 779 ou EN 1822 (caudal > 1500 m 3 /h ) Classes mínimas dos filtros (caudal > 1500 m 3 /h ) F5 antes baterias e/ou recuperadores F7 após ventiladores com transmissão por correia e após atenuadores acústicos Pressostáto diferencial nos filtros (caudal > 1500 m 3 /h ) Tamponamento das entradas e saídas (durante armazenamento, transporte e instalação) Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 74
75 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos Portarias 349-D/2013 e 353-A/2013 Filtragem antes RC Filtragem ar retorno Ar Novo Ar Retorno Ar Exaustão Ar Insuflado Recuperação de Calor (RC) Free cooling Caixa mistura Separador gotas Filtragem após atenuador Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 75
76 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos PROJECTO, CONCEPÇÃO E FABRICO DE UTAs Em resumo neste ponto 3, desta apresentação: 3.1 SCE Portaria 349-D/2013 e 353-A/ Programa Certificação Eurovent 3.2 Normas Base (EN 1886 e EN 13053) 3.4 Regulamento EU 1253/2014 Ecodesign Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 76
77 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos DESEMPENHO ENERGÉTICO DE UMA UTA PARÂMETROS COM GRANDE INFLUÊNCIA NO DESEMPENHO ENERGÉTICO DE UMA UTA: 1. Secção / velocidade túnel 2. Eficiência do conjunto motor-ventilador 3. Eficiência do recuperador de calor Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 77
78 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos (Classificação e desempenho de UTAs, seus componentes e secções) PARTE 1: Desempenho e requisitos da unidade ( como um todo ) Desempenho aerodinâmico Desempenho acústico PARTE 2: Desempenho e requisitos dedicados aos componentes e secções das UTAs Caixa da unidade Ventilador Baterias Recuperador de calor Registos de caudal Secção de mistura Humidificador Filtros EN PARTE 3: Requisitos de higiene para aplicações especiais PARTE 4: Instruções de instalação, operação e manutenção Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 78
79 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos VENTILADORES - Classe de velocidade interior na caixa (EN 13053) [Vista frente / Corte Longitudinal] Velocidade interior [Corte Transversal / Secção] Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 79
80 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos VENTILADORES - Classe de potência absorvida (EN 13053) P q v q v Pm = q v P η Pm ref = P stat 450 0,925 q v + 0,08 0,95 Potência eléctrica absorvida pelo motor [kw] Potência eléctrica de referência [kw] Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 80
81 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos VENTILADORES - Classe de potência absorvida (EN 13053) Pm ref = P stat 450 0,925 q v + 0,08 0,95 P m : Potência eléctrica absorvida pelo motor [kw] (Inclui equipamento de controlo, se existente) P stat : Pressão estática (secção ventilador) [Pa] q v : Caudal do ventilador [m3 /s] Pm ref : Potência eléctrica de referência [kw] Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 81
82 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos RECUPERADORES DE CALOR Classes (EN 13053) Classes de recuperadores, de acordo com a sua eficiência energética Eficiência Energética e 1:1 Condições cálculo: Iguais caudais de ar (insuflação e retorno) Condições secas (sem variação teor água) Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 82
83 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos RECUPERADORES DE CALOR Classes (EN 13053) q v q v q v q v O desempenho de um recuperador de calor é um balanço entre: BENEFÍCIO: A potência térmica recuperada (Q HRS ) PREJUÍZO: O aumento da potência eléctrica de ventilação (P el ) ε = Q HRS P el Coeficiente desempenho Q HRS = m h 22 h 21 Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 83
84 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos RECUPERADORES DE CALOR Classes (EN 13053) q v Ar Novo q v Retorno Exaustão q v Insuflação q v P el = q v p HRS η D + P el aux p HRS = p Ins + p Ret Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 84
85 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos RECUPERADORES DE CALOR Classes (EN 13053) Em condições secas: Eficiência Energética η e = η T 1 1 ε Rendimento de temperatura Coeficiente de desempenho Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 85
86 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos RECUPERADORES DE CALOR Classes (EN 13053) PARA IGUAIS CAUDAIS de AR: Rendimento Temperatura Rendimento Hum. Absoluta Rendimento Entalpia η T = ω 22 ω 21 η T = T 22 T 21 ω η h = 11 ω 21 T 11 T 21 h 22 h 21 h 11 h 21 Em condições secas: η T = η h η e = η T 1 1 ε Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 86
87 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos RECUPERADORES DE CALOR Classes (EN 13053) Ar Novo P 21 P 11 Retorno Exaustão P 12 P 22 Insuflação Eficiência Energética ( e 1:1 ) Rendimento Temperatura temp Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 87
88 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos PROJECTO, CONCEPÇÃO E FABRICO DE UTAs Em resumo neste ponto 3, desta apresentação: 3.1 SCE Portaria 349-D/2013 e 353-A/ Programa Certificação Eurovent 3.2 Normas Base (EN 1886 e EN 13053) 3.4 Regulamento EU 1253/2014 Ecodesign Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 88
89 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos EN 1886 (Desempenho mecânico de Unidades de Tratamento de Ar) Classe de resistência mecânica: Classes D1, D2 e D3 Classe de estanqueidade: Classes L1, L2 e L3-400 Pa e +700 Pa Classe de by-pass aos filtros: Classes G1 a F5, F6, F7, F8 e F9 Classe de desempenho térmico:classes T1, T2, T3, T4 e T5 Factor de ponte térmica: Classes TB1, TB2, TB3, TB4 a TB5 Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 89
90 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos EN 1886 (Classe de resistência mecânica) A = Deflexão painel B: Deflexão estrutura Classe de RESISTÊNCIA MECÂNICA Classe Deflexão máxima relativa [mm/m] D3 > 10 Pior D2 10 D1 4 Melhor Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 90
91 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos EN 1886 (Classe de estanqueidade) Classe Classes de ESTANQUEIDADE Taxa máxima de fugas [l/(s.m 2 )] -400 Pa (f 400 ) L3 1,32 L2 0,44 L1 0,15 Pior Melhor Classe Taxa máxima de fugas [l/(s.m 2 )] +700 Pa (f 700 ) L3 1,90 Pior L2 0,63 L1 0,22 Melhor Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 91
92 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos EN 1886 (Classe de bypass aos filtros) Classe de BYPASS AOS FILTROS Classe G1 a F5 F6 F7 F8 F9 Taxa máxima de bypass [%] Pior Melhor Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 92
93 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos EN 1886 (Classe de desempenho térmico) [Corte Transversal / Secção] Ti DT=20 C Ta Classe de DESEMPENHO TÉRMICO Classe Transmissão térmica (U) [W/(m 2.K] T1 U 0,5 Melhor T2 0,5 < U 1 T3 1 < U 1,4 T4 1,4 < U 2 T5 Sem requisitos Pior Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 93
94 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos EN 1886 (Factor de ponte térmica) [Corte Transversal / Secção] Ti (30 C) Tsmax Ta (0 C) Óptimo: Tsmax=Ta Péssimo: Tsmax=Ti FACTOR PONTE TÉRMICA Classe Factor de ponte térmica (k b ) TB1 Melhor 0,75 < K b < 1 TB2 0,6 < K b 0,75 TB3 0,45 < K b 0,6 TB4 0,3 < K b 0,45 TB5 Sem requisitos Pior Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 94
95 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos PROJECTO, CONCEPÇÃO E FABRICO DE UTAs Em resumo neste ponto 3, desta apresentação: 3.1 SCE Portaria 349-D/2013 e 353-A/ Programa Certificação Eurovent 3.2 Normas Base (EN 1886 e EN 13053) 3.4 Regulamento EU 1253/2014 Ecodesign Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 95
96 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos PROGRAMA DE CERTIFICAÇÃO EUROVENT Cumprimento EN e EN 1886 Classificação energética Velocidade Perda de Rendimento Factor de no Carga no Potência Túnel Recuperador Recuperador Absorvida DP x DP y DP z f s-pref Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 96
97 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos PROGRAMA DE CERTIFICAÇÃO EUROVENT Estabelece 3 grandes grupos: Unidades com Ar Novo e Text (projecto Inverno) < 9 C Unidades sem Ar Novo ou com Tar novo > 9 C Unidades de extracção Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 97
98 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos PROJECTO, CONCEPÇÃO E FABRICO DE UTAs Em resumo neste ponto 3, desta apresentação: 3.1 SCE Portaria 349-D/2013 e 353-A/ Programa Certificação Eurovent 3.2 Normas Base (EN 1886 e EN 13053) 3.4 Regulamento EU 1253/2014 Ecodesign Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 98
99 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos REQUISITOS DE ECODESIGN (EU 1253/2014) Aumento de requisitos energéticos de concepção das UTAs Entrada em vigor a partir de Toda e qualquer unidade de ventilação deverá ser fornecida com sistema de velocidade variável ou com sistema de várias velocidades (3V + off); Toda e qualquer unidade de ventilação bidirecional (de duplo fluxo insuflação e extração) deverá ser dotada de recuperador de calor, com sistema de bypass térmico, com um rendimento térmico mínimo de 67% (recuperador de placas ou rotativo) ou de 63% (recuperador do tipo baterias - run around coil ); Toda e qualquer unidade de ventilação deverá apresentar uma potência específica interna dos componentes de referência inferior a determinados valores estabelecidos (de acordo com a tipologia da unidade de ventilação). Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 99
100 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos REQUISITOS DE ECODESIGN (EU 1253/2014) Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 100
101 3. Legislação, normas e outros documentos técnicos REQUISITOS DE ECODESIGN (EU 1253/2014) Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 101
102 4. Software EVAC-UTA 4. SOFTWARE EVAC UTA DE SELECÇÃO E DIMENSIONAMENTO DE UTAs Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 102
103 4. Software EVAC-UTA SOFTWARE EVAC UTA Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 103
104 4. Software EVAC-UTA Principais condições de selecção e dimensionamento Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 104
105 4. Software EVAC-UTA Definição construtiva da UTA Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 105
106 4. Software EVAC-UTA Definição numérica da UTA (Caudais / Perdas de Carga / Temperaturas / Potências) Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 106
107 4. Software EVAC-UTA Escolha da gama e modelo do equipamento Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 107
108 4. Software EVAC-UTA Selecção de algumas opções construtivas Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 108
109 4. Software EVAC-UTA Quadro principal de resultados Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 109
110 4. Software EVAC-UTA Quadro de resultados (normas EN e EN 13779) Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 110
111 4. Software EVAC-UTA FOLHA DE SELECÇÃO SOFTWARE EVAC UTA EU 1253/2014 (Ecodesign) EN 1886 / EN Eurovent (Classificação energética) Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 111
112 4. Software EVAC-UTA FOLHA DE SELECÇÃO SOFTWARE EVAC UTA Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 112
113 4. Software EVAC-UTA FOLHA DE SELECÇÃO SOFTWARE EVAC UTA Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 113
114 5. Casos Práticos (Discussão) 5. CASOS PRÁTICOS (Discussão) Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 114
115 5. Casos Práticos (Discussão) Caso Prático 1 (Discussão) HOSPITAL NARCISO FERREIRA UNIDADE ENDOSCOPIA (Riba de Ave Vila Nova de Famalicão) Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 115
116 5. Casos Práticos (Discussão) Caso Prático 1 (Discussão) HOSPITAL NARCISO FERREIRA UNIDADE ENDOSCOPIA (Riba de Ave Vila Nova de Famalicão) Insuflação Retorno Exaustão Ar Novo Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 116
117 5. Casos Práticos (Discussão) Caso Prático 1 (Discussão) HOSPITAL NARCISO FERREIRA UNIDADE ENDOSCOPIA (Riba de Ave Vila Nova de Famalicão) Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 117
118 5. Casos Práticos (Discussão) Caso Prático 1 (Discussão) HOSPITAL NARCISO FERREIRA UNIDADE ENDOSCOPIA (Riba de Ave Vila Nova de Famalicão) Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 118
119 5. Casos Práticos (Discussão) Caso Prático 1 (Discussão) HOSPITAL NARCISO FERREIRA UNIDADE ENDOSCOPIA (Riba de Ave Vila Nova de Famalicão) Processo Aquecimento (Recuperador Rotativo + Bateria Aquecimento) AS (Ar Sala) Humidade Absoluta [g V /kg AS ] 1: AN 2: ADR 3: ADB+ Temperatura bolbo seco [ C] Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 119
120 5. Casos Práticos (Discussão) Caso Prático 1 (Discussão) HOSPITAL NARCISO FERREIRA UNIDADE ENDOSCOPIA (Riba de Ave Vila Nova de Famalicão) Processo Arrefecimento (Recuperador Rotativo + Bateria Arrefecimento) 3: ADB- 2: ADR AS (Ar Sala) 1: AN Humidade Absoluta [g V /kg AS ] Temperatura bolbo seco [ C] Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 120
121 5. Casos Práticos (Discussão) Caso Prático 2 (Discussão) HOSPITAL SRº DO BONFIM (Vila do Conde) Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 121
122 5. Casos Práticos (Discussão) Caso Prático 2 (Discussão) HOSPITAL SRº DO BONFIM (Vila do Conde) Ar Novo Retorno Exaustão Insuflação Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 122
123 5. Casos Práticos (Discussão) Caso Prático 2 (Discussão) HOSPITAL SRº DO BONFIM (Vila do Conde) Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 123
124 5. Casos Práticos (Discussão) Caso Prático 2 (Discussão) HOSPITAL SRº DO BONFIM (Vila do Conde) Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 124
125 5. Casos Práticos (Discussão) Caso Prático 2 (Discussão) HOSPITAL SRº DO BONFIM (Vila do Conde) Processo Aquecimento (Recuperador Placas + Bateria Aquecimento) AS (Ar Sala) Humidade Absoluta [g V /kg AS ] 1: AN 2: ADR 3: ADB+ Temperatura bolbo seco [ C] Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 125
126 5. Casos Práticos (Discussão) Caso Prático 2 (Discussão) HOSPITAL SRº DO BONFIM (Vila do Conde) Processo Arrefecimento (Recuperador Placas + Bateria Arrefecimento) 3: ADB- AS (Ar Sala) 2: ADR 1: AN Humidade Absoluta [g V /kg AS ] Temperatura bolbo seco [ C] Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 126
127 5. Casos Práticos (Discussão) Caso Prático 3 (Discussão) MORADIA DE HABITAÇÃO UNIFAMILIAR (Porto) Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 127
128 5. Casos Práticos (Discussão) Caso Prático 3 (Discussão) MORADIA DE HABITAÇÃO UNIFAMILIAR (Porto) Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 128
129 5. Casos Práticos (Discussão) Caso Prático 3 (Discussão) MORADIA DE HABITAÇÃO UNIFAMILIAR (Porto) Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 129
130 5. Casos Práticos (Discussão) Caso Prático 3 (Discussão) MORADIA DE HABITAÇÃO UNIFAMILIAR (Porto) Quarto M. Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 130
131 5. Casos Práticos (Discussão) Caso Prático 3 (Discussão) MORADIA DE HABITAÇÃO UNIFAMILIAR (Porto) GUT - Software de Gestão e Monitorização de Unidades Tratamento de Ar Ferramenta computacional integralmente desenvolvida pela EVAC. Possibilidade de análise do comportamento da UTA e/ou do comportamento do Sistema de Climatização. Possibilidade de registo, monitorização e visualização do estado dos diferentes componentes da unidade (ventilador, baterias, recuperador de calor, registos, sondas, etc.). Possibilidade de visualização dos alarmes, de exportação dos dados para formato.xls (excel), de programação horária de funcionamento, de programação de funcionamento condicional, etc. Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 131
132 5. Casos Práticos (Discussão) Caso Prático 3 (Discussão) MORADIA DE HABITAÇÃO UNIFAMILIAR (Porto) 21,0 21,2 20,4 19,6 18,8 18,0 17,2 16,4 15,8 14, ,0 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 24:00 Unidade Variável Eixo Cor Quarto M Temperatura interior [ C] Y1 Azul Quarto M UTA On/Off Y2 Preto Quarto M Necessidades Térmicas [%] Y2 Vermelho 0 Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 132
133 5. Casos Práticos (Discussão) Caso Prático 3 (Discussão) MORADIA DE HABITAÇÃO UNIFAMILIAR (Porto) 34,0 32,0 30,0 28,0 26,0 24,0 22,0 20,0 18,0 16, ,0 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 24:00 0 Unidade Variável Eixo Cor UTA 2 On/Off Y2 Vermelho UTA 2 Temperatura de Insuflação [ C] Y1 Azul UTA 2 Temp. Ar Novo (sala técnica) [ C] Y1 Amarelo Unidade Variável Eixo Cor UTA 2 Temperatura de Retorno [ C] Y1 Verde UTA 2 Válvula de Aquecimento [%] Y2 Rosa UTA 2 Caudal de ar [m³/h] Y2 Cinzento Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 133
134 5. Casos Práticos (Discussão) 35,0 32,2 29,4 26,6 23,8 21,0 18,2 15,4 12,6 9,8 Caso Prático 3 (Discussão) MORADIA DE HABITAÇÃO UNIFAMILIAR (Porto) 21,0 20,4 19,8 19,2 18,6 18,0 17,4 16,8 16,2 15,6 7,0 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 24:00 15,0 Unidade Variável Eixo Cor - Temperatura Ar Exterior [ C] Y1 Rosa Quarto M Temperatura interior [ C] Y2 Vermelho UTA 2 Temperatura de Insuflação [ C] Y1 Azul Unidade Variável Eixo Cor UTA 2 Temp. Ar Novo (sala técnica) [ C] Y1 Amarelo UTA 2 Temperatura de Retorno [ C] Y1 Verde Unidade de Tratamento de Ar Um fato à medida 134
135 UNIDADES DE TRATAMENTO DE AR Um fato à medida FIM A EVAC, S.A. agradece a atenção. Instituto Superior de Engenharia do Porto, 02 de Dezembro de 2015 (Pedro Sousa Lapa / Miguel Jesus) pedro.lapa@evac.pt / miguel.jesus@evac.pt
UNIDADES DE TRATAMENTO DE AR. Um fato à medida
UNIDADES DE TRATAMENTO DE AR Um fato à medida Instituto Superior de Engenharia do Porto 30 de Novembro de 2016 (Miguel Jesus / Pedro Lapa) Sumário SUMÁRIO 1. APRESENTAÇÃO DA EMPRESA EVAC, S.A. 2. UNIDADE
Admissão. Ar novo. Extracção. Ar viciado
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