Economizando energia com manipuladores de ar

Uma unidade de tratamento de ar (AHU) é um componente importante do sistema HVAC em muitas grandes propriedades comerciais, fornecendo ventilação e movendo o ar tratado por todo o edifício para o conforto dos ocupantes.

Mas uma AHU, projetada adequadamente, executada estrategicamente e equipada com os acessórios certos, também pode ser um ponto focal para a conservação de energia do sistema HVAC, dizem os engenheiros dos principais fabricantes.

"Você pode ter um sistema de tratamento de ar de alto desempenho sem sacrificar o conforto e sem sacrificar o uso de energia", disse Eric Sturm, engenheiro líder de aplicações da Trane.

Os engenheiros devem começar, dizem os especialistas, entendendo o edifício ou a expansão do edifício em questão e seus usos pretendidos, bem como características como seu tamanho, o valor R de seu isolamento, a quantidade de vazamento de ar e o clima em sua localização. antes de projetar um sistema de tratamento de ar para ele.

"O que o engenheiro faz é dar uma olhada e entender o prédio, entender qual é o uso do prédio e também entender... as expectativas do proprietário", disse Derrick Paul, engenheiro mecânico e diretor de vendas comerciais da Fujitsu General América. "Eles estão procurando por controle individual? Eles estão procurando grandes áreas, com muito pouco controle individual em todo o espaço?"

EXPANSÃO DIRETA: Um kit Fujitsu DX, e controles associados, para a adaptação de um manipulador de ar de 20 toneladas para trabalhar com bombas de calor Fujitsu. (Cortesia da Fujitsu General America Inc.)

Sturm disse que o uso de software de análise de energia de todo o edifício poderia ajudar.

"Realmente se resume ao engenheiro de projeto", disse Maria Acosta, engenheira comercial da Rheem Manufacturing Co.

O CORAÇÃO DA HVAC DE AR ​​FORÇADO: Um manipulador de ar comercial Rheem com operação de bomba de calor e um ventilador centrífugo. (Cortesia da Rheem Manufacturing Co.)

O padrão ASHRAE 90.1, introduzido pela primeira vez em 1975 e atualizado várias vezes desde então, estabelece os requisitos mínimos para o projeto e construção com eficiência energética da maioria dos tipos de edifícios comerciais e seus sistemas, bem como para a expansão de edifícios comerciais e a substituição de edifícios existentes Equipamento AVAC em edifícios mais antigos. As melhores práticas, disse Sturm, exigem atender ou exceder esses mínimos.

"Minha recomendação é sempre olhar para todo o sistema ao fazer escolhas de eficiência energética", disse Sturm. "Às vezes, faz mais sentido operar um equipamento com mais força e usar mais energia nesse equipamento porque é mais eficiente em comparação com um equipamento diferente."

Um sistema com múltiplas zonas, disse Paul, poderia permitir economia de energia, dando aos gerentes e ocupantes do prédio um maior grau de controle, permitindo que eles desligassem ou reduzissem o condicionamento em áreas desocupadas ou quando menos energia fosse necessária. Empregar volume de ar variável, que personaliza a distribuição de ar em diferentes zonas do edifício, também pode economizar energia, disse ele.

"Esta é uma boa tecnologia quando a unidade de tratamento de ar está abastecendo mais de uma zona", disse Acosta.

Proprietários e gerentes de edifícios que buscam a máxima eficiência energética devem estar preparados para pagar por isso.

"É proporcional", disse Acosta. "Quanto mais eficiente você quiser seu sistema, mais caro ele será. Eficiência custa dinheiro."

Os controles corretos da AHU podem fazer toda a diferença, considerando as necessidades dos ocupantes, os níveis de ocupação em diferentes horários do dia, as condições climáticas, os vários usos do prédio e outros fatores para controlar como e quando operar uma AHU.

"Algoritmos de controle de alto desempenho podem ter um impacto significativo na economia de energia", disse Sturm. Esses controles podem empregar táticas como parada e partida ideais, otimização da pressão do ventilador ou, quando as condições externas forem favoráveis, uma purga noturna, disse ele.

Uma purga noturna, disse Sturm, é um tipo de economia aerodinâmica que traz o ar noturno mais frio para um prédio no qual a temperatura aumentou durante as horas desocupadas. Essa estratégia de free-cooling essencialmente pré-resfria o prédio, sem ter que ligar o equipamento de resfriamento, antes que o prédio volte a funcionar.