Aplicação de Chillers a 4 tubos em Hotéis

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1 Aplicação de Chillers a 4 tubos em Hotéis Lisboa, 27 de Outubro de 2011

2 - Funcionamento de chillers 4 tubos AERMEC-NRP - Especificações hidráulicas - Avaliação energética de soluções em hotéis

3 Chillers a 4 tubos AERMEC NRP Aermec NRP 43 a 953 kw - Compressores scroll - 2 circuitos frigoríficos com 1, 2 ou 3 compressores por circuito - R410A - Versões de Alta eficiência (A) e Alta eficiência low-noise (E) - EER médio = 2,9 - COP médio = 3,3 - NRP 2 sistemas a 2 tubos - NRP 4 sistemas a 4 tubos

4 Chiller AERMEC NRP 2 como funciona? 100% Frio 100 % Calor 100% Frio + 100% 50% Calor + 50% 100% (a prioridade pode ser dada à ou ao aquecimento, mediante parametrização do controlador)

5 Chiller AERMEC NRP 4 como funciona? 100% Frio 100% Calor 100% frio e 100% recuperação 50% frio e 50% recuperação 50% frio e 50% recuperação +50% calor

6 Chiller a 4 tubos NRP circuito frigorífico Frio

7 Chiller a 4 tubos NRP circuito frigorífico Frio + Recuperação

8 Chiller a 4 tubos NRP circuito frigorífico Bomba de Calor

9 Chiller a 4 tubos NRP circuito frigorífico Circuito 1- Frio + Recuperação Circuito 2 - Bomba de Calor Inércia Inércia

10 Chiller a 4 tubos NRP como funciona? O que se pretende? - Produção de frio e de calor simultâneo; O que se tem? -Dois circuitos frigoríficos com recuperação total e possibilidade de inversão de ciclo; Modos de funcionamento: Obriga à utilização de inércia térmica (buffer) Modo 1 Modo 2 Modo 3 Modo 4 Frio Frio + Recup Calor Circuito 1 1 Circuito 2 1 Circuito Circuito Circuito Circuito 2 1 Circuito 1 1 Circuito 2 1 Modo que necessita alternância com modo 4

11 - Funcionamento de chillers a 4 tubos AERMEC-NRP - Especificações hidráulicas - Avaliação energética de soluções em hotéis

12 Chillers Aermec NRP Aermec NRP HA Potência de arrefecimento: 731 kw EER: 3,02 Potência de aquecimento: 800 kw COP: 3,35 Em recuperação Potência de arrefecimento: 697 kw Potência recuperada: 943 kw EER: 2,86 Caudal de água fria no circuito primário: 125 m 3 /h Caudal de água quente no circuito primário: 138 m 3 /h (com DT = 5ºC) Volume de inércia aconselhado no circuito primário: 10 litros/kw litros

13 Porquê o volume de inércia? - Para garantir o tempo mínimo de funcionamento dos compressores (3 minutos); - Para evitar variações de temperatura durante os ciclos de descongelação; - Para garantir o tempo mínimo de funcionamento em cada modo (10 minutos)/ para permitir a alternância entre os modos 3 e 4. - Não serve de reserva de energia para o sistema! Exemplo: Chiller com 700 kw tem um volume de inércia de litros A carga parcial de 300 kw, se a água estiver a 7ºC P t = m c p DT Ao fim de t=10 minutos, DT 6ºC => água no depósito a 13ºC

14 Chillers Aermec NRP Filtro de água e fluxostato de série em todas as versões, com ou sem kit hidráulico e em ambos os circuitos (água quente e fria); Kits de bombagem (+filtro, fluxostato e vaso de expansão) como opção, para os circuitos de água fria e água quente; Módulo hidráulico completo (kit de bombagem+depósito) para o circuito de água fria até ao modelo 750.

15 - Funcionamento de chillers a 4 tubos NRP - Especificações hidráulicas - Avaliação energética de soluções em hotéis

16 Caso Analisado - Hotel de 150 Quartos na região de Lisboa; - Simulação em Design Builder e Solterm; - Pós processamento de dados.

17 Potência [kw] Resultados simulação Potências máximas mensais Pot. Arrefecimento 1000 Pot. Aquecimento 800 Pot. PréAquec Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

18 Potência [kw] Potência [kw] Potência [kw] Resultados simulação Potências horárias - Janeiro Potências horárias - Agosto 1.100, , , ,0 900,0 900,0 800,0 800,0 700,0 700,0 600,0 Pot. Arrefecimento 600,0 Pot. Arrefecimento 500,0 Pot. Aquecimento 500,0 Pot. Aquecimento 400,0 Pot. PréAquec 400,0 Pot. PréAquec 300,0 300,0 200,0 200,0 100,0 100, ,0 Potências horárias - Abril 1.000,0 900,0 800,0 700,0 600,0 500,0 400,0 Pot. Arrefecimento Pot. Aquecimento Pot. PréAquec 300,0 200,0 100,

19 Hipóteses de sistemas Cenário 1 Chiller só frio + Caldeira Cenário 2 Chiller só frio + Caldeira + Painéis Solares Cenário 3 - Chiller com recuperação parcial + Bomba Calor + Caldeira (potência total em frio, bomba de calor só aquecimento) Cenário 4 Chiller com recuperação parcial + Bomba de Calor + Caldeira (metade da potência em frio, bomba de calor aquec./arref.) Cenário 5 Chiller a 4 tubos + Caldeira Cenário 6 Chiller a 4 tubos + Caldeira + Painéis Solares

20 Aplicação de chillers a 4 tubos em hotéis Cenário 1 Chiller só frio + Caldeira NRL Caldeira Água da rede

21 Aplicação de chillers a 4 tubos em hotéis Cenário 2 Chiller só frio + Caldeira + Painéis Solares NRL Caldeira Água da rede -Redução consumo caldeira (painéis solares) Preaquec.

22 Aplicação de chillers a 4 tubos em hotéis Cenário 3 Chiller só frio Rec Parcial + Bomba de Calor + Caldeira (potência total em frio, bomba de calor só aquecimento) NRL NRL-H Caldeira Água da rede -Igual consumo em arrefecimento (recuperação parcial não reduz eficiência) -Redução do consumo da caldeira (recup. de calor e aquec. em bomba calor) -Maior consumo de bombagem (aquecimento DT=5ºC) Preaquec.

23 Aplicação de chillers a 4 tubos em hotéis Cenário 4 Chiller só frio Rec Parcial + Bomba de Calor + Caldeira (metade da potência em frio, bomba de calor aquec./arref.) NRL NRL-H Caldeira Água da rede -Igual consumo em arrefecimento (recuperação parcial não reduz eficiência) -Maior consumo na caldeira (aquecimento quando a bomba calor está em frio) -Menor consumo bombagem (menor consumo no primário) Preaquec.

24 Aplicação de chillers a 4 tubos em hotéis Cenário 5 Chiller a 4 tubos + Caldeira NRP Caldeira Água da rede -Aumento do consumo em arrefecimento (menor eficiência) -Aquecimento em bomba calor e recuperação -Redução consumo caldeira (recuperação) -Aumento consumo bombagem (aquecimento DT=5ºC) Preaquec.

25 Aplicação de chillers a 4 tubos em hotéis Cenário 6 Chiller a 4 tubos + Caldeira + Painéis Solares NRP Caldeira Água da rede -Redução do consumo em arrefecimento (menor tempo em recuperação) -Redução consumo caldeira (recuperação + painéis solares) Preaquec.

26 Aplicação de chillers a 4 tubos em hotéis Chiller + Caldeira Consumo Chiller 438 MWh Chiller + Caldeira + Painéis Solares Consumo Chiller 438 MWh Consumo Caldeira Bombagem 1709 MWh 178 MWh Consumo Caldeira Bombagem 1513 MWh 181 MWh CH "Grande" Rec Parcial + Bomba Calor + Caldeira Consumo Chiller Consumo BombaCalor Consumo Caldeira Bombagem 438 MWh 406 MWh 220 MWh 250 MWh Ch "Pequeno" Rec Parc + Bomba Calor + Caldeira Consumo Chiller Consumo BombaCalor Consumo Caldeira Bombagem 438 MWh 371 MWh 340 MWh 216 MWh Chiller 4 tubos + Caldeira Consumo Chiller Consumo BombaCalor 532 MWh 286 MWh Chiller 4 tubos + Caldeira + Painéis Solares Consumo Chiller Consumo BombaCalor 519 MWh 263 MWh Consumo Caldeira Bombagem 136 MWh 250 MWh Consumo Caldeira Bombagem 125 MWh 253 MWh

27 Aplicação de chillers a 4 tubos em hotéis Chiller + Caldeira Custo Energia Acréscimo Investimento Payback Simples Chiller + Caldeira + Painéis Solares Custo Energia Acréscimo Investimento ,8 anos Chiller "Grande" Rec Parcial + Bomba Calor + Caldeira Custo Energia Acréscimo Investimento ,9 anos Chiller "Pequeno" Rec Parcial + Bomba Calor + Caldeira Custo Energia Acréscimo Investimento ,3 anos Chiller 4 tubos + Caldeira Custo Energia Acréscimo Investimento ,1 anos Chiller 4 tubos + Caldeira + Painéis Solares Custo Energia Acréscimo Investimento ,7 anos Painéis Solares Poupança Acréscimo Investimento ,4 anos

28 Aplicação de chillers a 4 tubos em hotéis -Conclusões: -É uma boa aplicação em sistemas com elevadas necessidades de aquecimento, com cargas simultâneas de calor e de frio; -Possibilidade de menos bom funcionamento com cargas de calor elevadas e cargas de frio reduzidas; -A inércia dos circuitos hidráulicos deve ser elevada (as situações de funcionamento devem ser avaliadas); -Neste sistema, a poupança de energia permite um pay-back do investimento em 3 anos; -O investimento em painéis solares tem um pay-back muito elevado.

29 Muito Obrigado! Apresentação disponível em

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