AR CONDICIONADO E CO-GERAÇÃO DE ENERGIA

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1 1 SEMINÁRIO DE ENGENHARIA DE ENERGIA PUC-MINAS - 20 de Abril de 2007 AR CONDICIONADO E CO-GERAÇÃO DE ENERGIA Marco Tulio Starling de Vasconcellos - Tel: (31)

2 TÓPICOS DA APRESENTAÇÃO - Empresas TUMA - Sistemas de ar condicionado - Ciclo a compressão - Ciclo a absorção - Ar condicionado a energia solar - Co-geração de energia

3 EMPRESAS TUMA Apresentação -Fundada em 1971, atua no segmento de engenharia térmica e energia. -Fabrica e instala sistemas de aquecimento de água com energia solar desde Instala centrais de ar-condicionado para edifício, indústrias, shoppings, etc. -Desenvolve e instala sistemas de co-geração de energia. -Fabrica equipamentos especiais para ambientes agressivos. -Comercializa materiais hidráulicos. -Executa manutenção em grandes instalações. -Desenvolve tecnologias em energia térmica e energias alternativas (Termoacumulação, energia de ondas, etc.)

4 AR CONDICIONADO Conceito - O ar condicionado visa garantir a qualidade do ar em um ambiente, controlando: - Temperatura - Umidade - Velocidade e distribuição do ar - Qualidade do ar - Acústica - Odores - Esta apresentação irá tratar apenas da temperatura.

5 AR CONDICIONADO Carga Térmica - Ao se dimensionar um ar condicionado precisamos calcular a carga térmica de um ambiente, que será baseada em fatores internos e externos ao ambiente: - Internos Pessoas, Iluminação, equipamentos, etc. - Externo Insolação, Transmissão, etc. - Não é adequado se dimensionar um ar condicionado levando-se em conta apenas a área de um ambiente.

6 AR CONDICIONADO Unidades mais utilizadas - 1 kcal = Quantidade de calor necessário para aquecer 1 kg de água em 1 C. - 1 BTU (British Thermal Unit) = 0,252 kcal. Quantidade de calor necessário para aquecer 1 libra de água em 1 grau Fahrenheit. - 1 TR (Tonelada de refrigeração) = kcal/h = BTU/h. Quantidade de calor necessário para derreter uma tonelada de gelo em 24h.

7 AR CONDICIONADO Princípio No que diz respeito a temperatura, o ar condicionado engana um fenômeno natural, invertendo o sentido de um fluxo térmico. Fluxo sem ar condicionado Fonte Quente Calor Fonte Fria Fluxo com ar condicionado Fonte Quente Calor Ar Cond. Calor Fonte Fria

8 CICLO A COMPRESSÃO Ex: ACJ Ar condicionado de Janela Exterior não climatizado 35 C Interior climatizado 24 C Calor Calor

9 CICLO A COMPRESSÃO Circuito frigorífico

10 SISTEMAS DE AR CONDICIONADO Meios intermediários -Os sistemas de ar condicionado podem utilizar fluidos intermediários, geralmente a água para transportar o calor do equipamento até o ambiente externo, ou do ambiente interno até o equipamento. - Água Gelada Do ambiente interno (Fan coils) para o equipamento. - Água de Condensação Do equipamento até o ambiente externo (Torres de resfriamento) - Dutos de ar e de retorno Do equipamento para ambiente interno

11 SISTEMAS DE AR CONDICIONADO Self-contained a ar

12 SISTEMAS DE AR CONDICIONADO Self-contained a água

13 SISTEMAS DE AR CONDICIONADO Split e mini split

14 SISTEMAS DE AR CONDICIONADO Chiller (resfriador de líquido) a água TORRE Amb. Externo BAC CHILLER CONDENSADOR EVAPORADOR EVAPORADOR Chiller BAG BAG FAN-COIL FANCOIL Amb. Interno

15 SISTEMAS DE AR CONDICIONADO Outros tipos de sistemas e mecanismos de ar condicionado: - Chiller (resfriador de líquido) a água - Roof Top - VRF ou VRF - Tanques de Termo-acumulação - Variações de tipos de compressores - Utilização de VAVs em dutos - Utilização de variadores de frequência em bombas - Automação de sistemas - Etc

16 CICLO A ABSORÇÃO Princípios fundamentais: - No ciclo a absorção, a fonte de energia para geração do frio é o calor. - Câmara de vácuo a 6mmHg, reduz a temperatura de evaporação da água - Solução absorvedora (Brometo de lítio) - Altamente higroscópica, ou seja absorve água facilmente. - Possui elevado ponto de evaporação.

17 CICLO A ABSORÇÃO

18 CICLO A ABSORÇÃO Fontes de alimentação: - Queima direta de combustível (Gás natural, GLP, diesel, etc.) - Vapor d água, com pressão superior a 0,1MPa - Água quente com temperatura superior 95oC. - Gases de exaustão com tempreatura superior a 280oC. Esta variedade de opções de fontes de energia que possibilita o uso dos chillers a absorção em projetos de co-geração e de uso de energia solar.

19 AR CONDICIONADO A ENERGIA SOLAR Trata-se de um chiller alimentado a água quente (em alta pressão) produzida por sistemas de coletores solares parabólicos, de alta eficiência.

20 AR CONDICIONADO A ENERGIA SOLAR Coletores solares parabólicos

21 CO-GERAÇÃO DE ENERGIA Conceito - Co-gerar significa aproveitar mais de uma vez uma mesma fonte energética. - Um gerador de energia, em média, transforma de 30 a 40% da energia do combustível em energia elétrica. - Os outros 60 ou 70% da energia são rejeitados, principalmente através dos gases de exaustão (+/- 500oC) e da água quente que passa pelo radiador (+/- 98oC). - A co-geração consiste em re-aproveitar esta energia que estava sendo rejeitada para se produzir um novo insumo energético (água quente, vapor ou água gelada). - Ao se co-gerar, o aproveitamento da energia do combustível pode chegar a mais de 80%, o que significa economia.

22 CO-GERAÇÃO DE ENERGIA Fluxograma

23 OBRIGADO! Dúvidas? Marco Tulio Starling de Vasconcellos Fone: ( 31 ) Maiores informações:

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