Classificação de Tipos de Sistemas de Climatização

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1 Classificação de Tipos de Sistemas de Climatização PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 1/45

2 Critérios de classificação Finalidade Processo de condicionamento Trocadores de calor associados aos tratamentos térmicos Grau de autonomia Características específicas PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 2/45

3 PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 3/45

4 Critérios de classificação Finalidade Instalações de conforto Instalações especiais PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 4/45

5 Critérios de classificação Instalações de aquecimento Processo de condicionamento Instalações de resfriamento Instalações de umidificação Instalações de desumidificação Combinações PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 5/45

6 Critérios de classificação Trocadores de calor associados aos tratamentos térmicos Instalações de condicionamento direto Instalações de condicionamento indireto PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 6/45

7 Critérios de classificação Grau de autonomia Instalações de sistemas individuais Instalações sistemas centrais PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 7/45

8 Critérios de classificação Características especiais Ventilação Ventilação adiabática Zonas múltiplas Duplo duto Indução Economizers VAV (Volume de Ar Variável) VWV (Volume de Água Variável) Termoaculumulação PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 8/45

9 Componentes do sistema de refrigeração Evaporador: Rouba o calor do ambiente pela evaporação de um fluído a baixas pressões Calor retirado do meio interno Compressor: Fornece energia mecânica para o sistema funcionar e eleva a pressão do gás para permitir sua condensação Válvula de expansão: Reduz a pressão do líquido, deixando-o no estado adequado para recomeçar o ciclo, ou seja, ser evaporado Calor rejeitado para o meio externo Condensador: Rejeita, para o exterior, o calor retirado do ambiente condicionado, condensando o gás (volta para o estado líquido) PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 9/45

10 Classificação dos sistemas de climatização/ventilação Ventilação Climatização Ventilação natural Ventilação mecânica Sistemas centrais Sistemas locais Local Centralizada Compressão Absorção Fan-coil Self-contained Split Volume de refrigerante variável Volume de ar constante Volume de ar variável PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 10/45

11 Ar Condicionado de Janela Adequado para condicionamento de recintos individuais ou ambientes coletivos de pequeno porte. Rendimento energético baixo. Baixas capacidades (7.500 a Btu/h) PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 11/45

12 Ar Condicionado de Janela Não permite renovação de ar; Ruído próximo ao ambiente condicionado; Equipamento de baixo custo; Instalação fácil; Um ponto de energia elétrica; Abertura na parede/janela voltada para o exterior; Suporte, em geral metálico. PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 12/45

13 Princípio de funcionamento de condicionadores de ar Os condicionadores de ar possuem dois sistemas de ventilação, um para troca de calor com o evaporador (circulação de ar interna) e outro para troca de calor com o condensador (circulação de ar externo). PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 13/45

14 Sistemas Mini-Split Unidade evaporadora (interna) Faixa de capacidade mais ampla (1 a 3 TR); Moderada eficiência; Ruído fora do ambiente condicionado. Unidade condensadora (externa) PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 14/45

15 Sistemas Mini-Split Equipamento de custo relativamente baixo; Instalação fácil: Pequena abertura na parede/janela para passagem de tubos de refrigerantes, dreno e alimentação elétrica maior segurança contra invasões; Adequado para condicionamento de recintos individuais ou ambientes coletivos de pequeno porte. Não renova o ar, só recircula o ar interno. PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 15/45

16 Sistemas Mini-Split Unidade Evaporadora PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 16/45

17 Sistemas Mini-Split Unidade Condensadora PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 17/45

18 Unidades Condensadoras Sistemas VRF Unidades Evaporadoras PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 18/45

19 Self contained Sistema para aplicação em instalações de médio e grande porte. Capacidades que variam de 5 a 40 TR Com insuflamento direto ou através de dutos de ar Com condensador resfriado a ar, incorporado ou remoto. Com condensador resfriado a água. PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 19/45

20 Self Contained SAÍDA DE AR VENTILADOR MOTOR DO VENTILADOR EVAPORADOR VÁLVULA DE EXPANSÃO COMPRESSOR CONDENSADOR DRENO ÁGUA DE RESFRIAMENTO PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 20/45

21 Self Contained AR RESFRIADO VENTILADOR EVAPORADOR AR PARA RESFRIAMENTO AR EXTERNO AR EXTERNO CONDENSADOR COMPRESOR PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 21/45

22 Tipos de condensadores remoto PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 22/45

23 Self contained condensador incorporado PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 23/45

24 Sistemas Todo-Ar - Self-Contained PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 24/45

25 Sistemas Todo-Ar - Self-Contained PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 25/45

26 Sistemas Todo-Ar - Self-Contained PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 26/45

27 Sistema Central ou Central de Água Gelada (CAG) Tubulação de água de condensação Torre de resfriamento ou condensadores a ar Tubulação de água gelada Fancoil Ar de retorno Ar externo Ar de retorno Ar externo Ar de retorno Ar externo 28 a 29 C 33 a 34 C RESFRIADOR 5 a 7 C 10 a 12 C PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 27/45

28 Sistema Central ou Central de Água Gelada (CAG) Meio de resfriamento: água ou solução de água + propilenoglicol ou etileno glicol Transportada por meio de bombas do evaporador do resfriador para as unidades terminais (serpentinas) situadas no ambiente Ar é insuflado nos ambientes por meio de ventiladores nos fan-coils localizados nas salas de máquina de cada andar Nas salas de máquina é feita a tomada de ar externo, a mistura do ar externo com o ar de retorno e a filtragem do ar a ser insuflado PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 28/45

29 Compressores Alternativos Parafusos Centrífugos Planta de água gelada Condensação Ar Água Termoacumulação Água gelada Gelo PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 29/45

30 Compressores Casa de Máquinas - Resfriador Tubulação de água gelada Condensador Tubulação de água de condensação PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 30/45

31 COP do resfriador [-] Desempenho energético do resfriador 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4, Porcentagem da capacidade máxima [%] Centrífugo [COP=5,3; IPLV=5,7] Alternativo [COP=4,0; IPLV=5,2] Parafuso [COP=5,1; IPLV=5,9] Centrífugo com mancais eletromagnéticos [COP=5,7; IPLV=9,5] PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 31/45

32 Bomba de Água Gelada PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 32/45

33 Fancoil PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 33/45

34 Tubos de água gelada e Fan-coil PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 34/45

35 Torre de Resfriamento - Condensação a Água PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 35/45

36 Condensador - Condensação a Ar PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 36/45

37 Ciclo de Absorção CICLO CICLO DE ABSORÇÃO DE ABSORÇÃO CICLO CICLO DE COMPRESSÃO DE COMPRESSÃO DE VAPOR DE VAPOR CONDENSADOR CONDENSADOR Vapor de água Vapor GERADOR de água GERADOR Q gerador Q gerador T gerador T gerador 28 a 29 C 28 a 29 C 35 a 36 C 35 a 36 C Tubulação de água Tubulação de água de condensação de condensação 35 a 36 C 35 a 36 C Tubulação de água Tubulação de água de condensação de condensação 28 a 29 C 28 a 29 C Válvula de expansão Válvula de expansão Vapor de água Vapor de água Fonte de Fonte de aquecimento (vapor/ aquecimento (vapor/ gases de combustão) gases de combustão) Solução com alta Solução com alta concentração de concentração LiBR de LiBR Válvula redutora Válvula de redutora de pressão pressão Solução de baixa concentração de LiBr Solução de baixa concentração de LiBr Válvula de expansão Válvula de expansão Condensador Condensador W compressor W compressor Compressor Compressor 5 a 7 C Tubulação de água gelada 5 a 7 C Tubulação de água gelada Água de resfriamento Água de resfriamento Evaporador Q evaporador Q evaporador Evaporador 12 a 13 C 12 a 13 C EVAPORADOR EVAPORADOR Q evaporador Q evaporador T evaporador T evaporador ABSORVEDOR ABSORVEDOR Bomba Bomba Tubulação de água gelada Tubulação de água gelada 5 a 7 C 5 a 7 C 12 a 13 C 12 a 13 C PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 37/45

38 Ciclos de Calor e Potência Cogeração Trigeração AR COMBUSTÍVEL CÂMARA DE COMBUSTÃO GASES DE COMBUSTÃO TURBINA PRODUÇÃO DE ENERGIA AR COMBUSTÍVEL CÂMARA DE COMBUSTÃO GASES DE COMBUSTÃO TURBINA PRODUÇÃO DE ENERGIA CICLO DE ABSORÇÃO ÁGUA GELADA (RESFRIAMENTO) CICLO DE ABSORÇÃO ÁGUA GELADA (RESFRIAMENTO) EXAUSTÃO DOS GASES ÁGUA FRIA TROCADOR DE CALOR ÁGUA QUENTE OU VAPOR EXAUSTÃO DOS GASES PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 38/45

39 Termoacumulação com água Volumes maiores ocupados PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 39/45

40 Termoacumulação de gelo Volumes menores ocupados PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 40/45

41 Termoacumulação de gelo Volumes menores ocupados PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 41/45

42 Matriz de consumo desagregado de edificação comercial - SP 30,2% 34,8% Sistema de refrigeração=87,0% Ventiladores=5,3% Bombas=7,7% 35,0% Climatização Iluminação Equipamentos PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 42/45

43 Consumo anual de energia [MWh] Efeito da temperatura de bulbo seco interna (setpoint do sistema de climatização) Redução de 2,8% Redução de 4,7% Temperatura de bulbo seco do ar de retorno [ C] PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 43/45

44 Consumo anual de energia [MWh] Efeito das condições climáticas Aumento de 12,5% TBS m =23,1 C RSH m =415,4Wh/m 2 TBS m =25,3 C RSH m =454,6Wh/m 2 TBS m =26,2 C RSH m =457,3Wh/m TBS m =20,2 C RSH m =475,8Wh/m 2 TBS m =18,3 C RSH m =422,8Wh/m São Paulo Brasilia Rio de Janeiro Recife Manaus PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 44/45

45 Consumo anual de energia [MWh] Efeito da vazão de renovação Nível 1 Nível 2 Nível 3 PME 2515 Alberto Hernandez Neto -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste material sem a autorização expressa do autor 45/45

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