ASPECTOS
CONSTRUTIVOS
ILUMINAÇÃO
ILUMINAÇÃO
Aquecimento,
ventilação e ar
condicionado
equipamentos
Automação
e
controle
Geração
distribuída
Aspectos construtivos
Estratégias bioclimáticas
Estratégias e tecnologias
Impacto da tarifa
Impacto da forma
Iluminação
Desempenho lumínico
Estratégias e tecnologias
Impacto da tarifa
Ar condicionado
Estratégias ativas ou passivas
Tecnologias e sistemas
Impacto da tarifa
Equipamentos
Ventilação
Estratégias e tecnologias
Impacto da tarifa
Automação e controle
Estratégias e tecnologias
Geração distribuída
Localização
Tecnologias e sistemas
Impacto da tarifa
Área disponível
Um “bom” projeto de arquitetura é capaz de proporcionar conforto ambiental,eficiência energética e facilidade de uso ao usuário/a e/ou proprietário/a. A fase de projeto é a ideal para incluir aspectos de arquitetura passiva que terão um grande impacto no desempenho futuro do edifício. É muito mais barato incorporar as escolhas certas em um novo projeto do que em retrofit, que também pode ter tais alterações, porém com um custo maior.
CONFORTO
FACILIDADE
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA AOUm bom projeto considera a forma, a orientação, o uso e o clima local a fim de escolher os elementos construtivos mais adequados: quais materiais usar na envoltória (fachadas e paredes), qual a quantidade de vidro e quantas e quais tipos de aberturas.Os materiais a serem usados dependem da estratégia ambiental:
Um ponto importante a destacar é a importância da definição da estratégia ambiental antes de escolher os materiais. Em um edifício com alta carga interna (por exemplo, um escritório, com pessoas e equipamentos e com alta exigência de conforto térmico), o objetivo será reduzir o consumo de energia, pois muito provavelmente seja necessário um sistema de ar condicionado. Neste caso, a estratégia para escolha dos materiais deve ser focada em impedir a entrada de calor, investindo em materiais de alto desempenho.
Em edifícios com maior tolerância de temperaturas internas e carga interna menos intensiva, como por exemplo, uma casa, devem ser priorizadas estratégias para aumentar o conforto, tais como a ventilação natural e elementos construtivos que barrem o calor. Nessa situação, altos investimentos em materiais não são tão necessários para manter o conforto térmico na maior parte do ano, o que evita, ou elimina, o uso de ar condicionado.
Dependendo do período do ano podem ser necessárias estratégias diferentes e, até mesmo, opostas. Assim, é recomendado realizar uma simulação energética anual a fim de encontrar o ponto de otimização em termos de consumo anual de energia ou horas de conforto.
Quando tratamos de edificações cujo principal fim está relacionado à ocupação humana, o conforto térmico é um conceito fundamental. Além de prover condições adequadas de habitabilidade, o que afeta diretamente a qualidade ambiental do espaço construído, o conforto também tem relação direta com a produtividade de seus usuários e, sempre que possível, deve ser garantido por meio de soluções arquitetônicas. Para tanto, é preciso primeiramente ter o conhecimento sobre esse conceito, de modo que as diversas variáveis que o influenciam possam ser manipuladas adequadamente, levando à criação não apenas de espaços confortáveis, mas também eficientes e com bom desempenho.Por se tratarem de medidas relativas à construção e arquitetura, as estratégias passivas recebem tal nome. Elaboradas de acordo com as condições climáticas locais, elas visam melhor aproveitamento do conhecimento arquitetônico e projetual, de forma que a própria edificação seja capaz de oferecer condições apropriadas de conforto, sem que precisem ser necessariamente acionados sistemas artificiais de resfriamento, aquecimento e iluminação. Dessa forma, constituem-se como instrumentos essenciais para a concepção de projetos mais sustentáveis e com menores gastos energéticos.
A indicação dessas estratégias varia conforme a localização do projeto e, consequentemente, o seu clima. Atualmente, o Brasil encontra-se dividido em oito zonas bioclimáticas, conforme a ABNT NBR 15.220-3/2005, para cada uma das quais são definidas estratégias que podem ser adotadas para melhor desempenho térmico da edificação.
Há previsão de produção de vidros com nanotecnologia, equipados com células solares transparentes, capazes de controlar a quantidade de luz e energia solar que entram no edifício. A tecnologia consiste em uma fina película, que está sendo desenvolvida para ser aplicada também em janelas existentes. (Estudos da Universidade de Princeton).
Compostos por um núcleo poroso
envelopado e selado termicamente, com alta capacidade
de isolamento térmico, e cuja tecnologia de fabricação
permite maior durabilidade, inclusive, de seu desempenho térmico.
Novos painéis SIPs com maior índice
de isolamento térmico e que levam em sua composição GPS
(poliestireno de grafite).
Chapas de policarbonato que podem ser
aplicadas em paredes e coberturas, preservando a passagem
de luz típica de um material translúcido e que são preenchidas
com nanogel isolante, capaz de reduzir a transmitância térmica
do componente. Apresentam grande durabilidade e resistência maior
do que os vidros, já que são praticamente inquebráveis.
O modulo OPV é feito de células de
polímero orgânico condutor que são capazes de produzir
eletricidade pelo efeito fotovoltaico. Apesar de haver
poucas empresas que conseguiram produzir esta tecnologia
em escala, existem já algumas produções brasileiras.
As células podem ser “impressas” em substratos leves,
flexíveis e transparentes.
Painéis BIPV são integrados à construção,
fazendo parte da estrutura do edifício, por exemplo,
à fachada de vidro. Além de gerar eletricidade, podem
fornecer outros benefícios, tais como sombreamento,
proteção de vento ou chuva, etc.
A luz natural é a principal fonte de luz a qual temos acesso. Além de ser provida por uma fonte inesgotável, esse recurso é capaz de promover condições ambientais de qualidade, quando bem manejado. Associado à iluminação artificial, pode ser um dos aliados na busca por edificações com maior eficiência energética. Por outro lado, as condições de desempenho do próprio sistema de iluminação, são também como cruciais para construção de edifícios eficientes. Bons projetos de iluminação artificial aliam adequadas condições de visibilidade e reprodução de cores, com compatibilidade de custos iniciais e de manutenção.
Uma vez que os gastos energéticos com iluminação correspondem a uma significativa fatia em diferentes tipologias de edificações, a eficiência energética do sistema, sobretudo das lâmpadas utilizadas, se configura como um importante fator na concepção de edifícios mais econômicos. Segundo o CBCS (com dados da ELETROBRAS, 2007), a participação da iluminação no consumo final de energia nas edificações residenciais gira em torno de 14%, enquanto em edifícios comerciais e públicos, esse valor chega a pouco mais de 20%. Ou seja, sistemas mais eficientes podem significar considerável economia em relação às contas de energia elétrica.
Fonte: CBCS (com dados da ELETROBRAS, 2007)
A definição de sistemas de iluminação de maior eficiência energética requer o entendimento de alguns conceitos fundamentais:
Representa a radiação luminosa total emitida por uma fonte, ou seja, a potência luminosa emitida por uma lâmpada, por exemplo, e que pode ser compreendida como a quantidade de luz que esta emite na tensão nominal de funcionamento.
Também conhecido como iluminamento ou iluminância, este fator corresponde ao fluxo luminoso (lm) incidente em uma superfície por unidade de área (m2). Um lux equivale à iluminância em uma superfície plana de 1 m2, sobre a qual incide um fluxo luminoso de um lúmen, perpendicularmente a ela.
Representa, na prática, a quantidade de luz em um ambiente e é medido por um aparelho chamado luxímetro. Uma vez que a distribuição do fluxo luminoso não se dá de forma uniforme pelo ambiente, haverá diferentes níveis de iluminância em diferentes pontos do espaço avaliado.
Determinada a partir da somatória das potências elétricas de todas as lâmpadas do sistema, o que determina a Potência total instalada (W), dividida pela área total (m) sobre a qual este sistema atua, ou seja, a potência elétrica a cada metro quadrado de área (W/m²). Temos, portanto:
DPI = Pt/A
Onde,
Pt (W) = Potência total instalada
A (m²) = Área iluminada
*manual do Procel: inclui potência de reatores, transformadores e/ou ignitores, quando houver.
É a razão entre o fluxo luminoso emitido por uma lâmpada e a sua potência elétrica. Quanto menor o valor resultante desta relação, mais elevado é nível de eficiência luminosa, uma vez que, comparativamente, para produção de um mesmo fluxo luminoso, tem-se um consumo de energia menor.
*O fluxo luminoso final disponível é, normalmente, menor do que aquele irradiado pela lâmpada, uma vez que esta tende a ser instalada em uma luminária, cujos materiais irão absorver, refletir e transmitir a luz emitida. (manual OSRAM)
Existem diversos tipos de lâmpadas, neste guia abordaremos as listadas abaixo.
Selecione ao lado até três tipos de lâmpadas e clique em COMPARAR para obter mais informações sobre cada uma delas.
Conheça as principais estratégias de eficiência energética em iluminação. Clique ao lado para saber mais sobre cada uma delas.
Uma das estratégias mais simples para reduzir o consumo do sistema de iluminação é de reduzir a quantidade de lâmpadas instaladas, ou reduzir a potência das lâmpadas usadas, mantendo níveis satisfatórios de luminosidade. Há diversas formas de fazer isso:
A divisão de circuitos elétricos ligados ao sistema de iluminação permite certa setorização deste, de forma a flexibilizar o seu uso. Em espaços onde diferentes tarefas são desempenhadas, onde a ocupação se dá de forma heterogênea, e a disponibilidade de luz natural é variável, esse recurso se coloca de forma bastante interessante como estratégia de economia de energia elétrica. Uma vez que circuitos divididos permitem o acionamento da iluminação artificial de forma setorizada, é possível que haja luminárias acesas em uma dada região de um ambiente, sem que outra região no mesmo espaço tenha, necessariamente, a iluminação acionada. Tal flexibilidade permite um maior controle sobre tal sistema, de modo a evitar desperdícios pelo uso dispensável da iluminação.
Como principal recurso de iluminação disponível, a luz natural pode e deve ser considerada na concepção de espaços onde há ocupação humana. Além de sua incomparável qualidade quanto à reprodução de cores e elemento de conexão entre meio interno e externo, capaz de prover melhores condições de salubridade aos espaços no interior de um edifício, a luz natural é importante aliada no que diz respeito às questões de eficiência energética. Quando bem manejada, sua presença é capaz de diminuir as demandas por iluminação artificial, diminuindo, assim, o uso de energia elétrica em edificações.
Além de janelas e outras aberturas em fachadas e outras paredes, outros elementos podem ser empregados nas edificações para que a luz natural seja utilizada como recurso de iluminação. Em coberturas, é possível a aplicação de materiais translúcidos em vãos não estruturais, além de claraboias e a da concepção de “sheds”, telhados em forma de serra, com planos de vidro que permitem a entrada de luz natural em ambientes fechados.
“Sun pipes” também podem ser ferramentas a serem empregadas em ambientes onde os meios tradicionais de acesso à luz natural não podem ser utilizados. Essa espécie de tubo, conecta o espaço interno ao meio externo, normalmente através da cobertura, e, por ter acabamento interno com alto índice de reflexividade, otimiza a entrada de luz no ambiente.
As esquadrias devem ser dimensionadas de forma a oferecer bom desempenho de iluminação natural. A ABNT NBR 10821-4, determina a área mínima de abertura para iluminação, conforme a área de piso dos ambientes onde são obrigatórias: salas e dormitórios. Além disso, níveis mínimos de iluminamento devem ser atendidos conforme requisitos da Norma de Desempenho (NBR 15.575-1), para sala, dormitórios, cozinha e área de serviço, inferidos pelo método de simulação. É preciso ter atenção também aos códigos e legislações locais do local do projeto, para que se atendam sempre os requisitos mais restritivos.
Controles e sistemas de automação podem ser grandes aliados, não apenas como forma de proporcionar melhores condições de conforto lumínico aos usuários, mas também para gerar níveis maiores de economia de energia elétrica em edificações. O emprego desses instrumentos visa gerar sistemas de iluminação mais inteligentes e adaptáveis, de forma a evitar desperdícios.
São dispositivos de operação analógica ou digital, capazes de programar horários e dias da semana, de forma cíclica, em que aparelhos elétricos, incluindo lâmpadas e luminárias, serão ligados ou desligados, de modo a evitar desperdícios de energia. Dependendo do aparelho, há memória para diferentes programações.
Os temporizadores para o sistema de iluminação permitem o desligamento automático das lâmpadas após um determinado período de tempo. Existem duas principais tecnologias: o temporizador de retardo e o temporizador com relógio integrado.
O primeiro dispositivo funciona através de um acionamento manual da lâmpada em conjunto com uma configuração para desligamento automático após um determinado tempo. Esse temporizador pode ter a função de ajuste pneumático onde o sistema tem um limite de 30 minutos ou então eletrônico, em que é possível programar e ajustar para um tempo de retardo maior.
Para os casos em que o ambiente é utilizado apenas por curtos períodos, como em banheiros de áreas de uso comum, é recomendado utilizar a tecnologia temporizador de retardo.
Economia de energia
A utilização da iluminação artificial somente nos períodos necessários permite a economia de energia e custos.
Preservação do Meio Ambiente
A redução no consumo de eletricidade contribui para a redução das emissões de carbono.
Longevidade das Luminárias
O ajuste automático das luminárias pode prolongar sua vida útil, uma vez que permite um menor desgaste do equipamento.
As fotocélulas são ferramentas de automação do sistema de iluminação que operam conforme os níveis de luminosidade do espaço onde se encontram. Ao detectar determinados níveis de iluminância, a fotocélula é capaz de acionar ou interromper o funcionamento de lâmpadas, de forma a evitar o uso desnecessário de iluminação artificial quando os níveis de luz natural são suficientes para que se desempenhem determinadas tarefas.
Economia de energia
A utilização da iluminação artificial somente nos períodos necessários permite a economia de energia e custos.
Preservação do Meio Ambiente
A redução no consumo de eletricidade contribui para a redução das emissões de carbono.
Melhoria na Qualidade do Ambiente
A luz natural, com um IRC (Índice de Reprodução de Cor) de 100%, melhora a qualidade do ambiente, destacando as cores de forma mais natural.
Longevidade das Luminárias
O ajuste automático das luminárias pode prolongar sua vida útil, uma vez que permite um menor desgaste do equipamento.
Essa tecnologia permite utilizar de maneira adequada a iluminação natural em combinação com as luminárias LED dimerizáveis. Nesse sentido, sensores incorporados nas luminárias avaliam a luminosidade (LUX) no espaço e adequam a iluminação LED artificial de acordo com as necessidades para alcançar os níveis desejados de iluminação. A iluminação inteligente é uma inovação com o propósito de aprimorar a eficiência energética e o conforto visual em ambientes internos.
Economia de energia
A utilização da iluminação artificial somente nos períodos necessários permite a economia de energia e custos.
Preservação do Meio Ambiente
A redução no consumo de eletricidade contribui para a redução das emissões de carbono.
Melhoria na Qualidade do Ambiente
A luz natural, com um IRC (Índice de Reprodução de Cor) de 100%, melhora a qualidade do ambiente, destacando as cores de forma mais natural.
Longevidade das Luminárias
O ajuste automático das luminárias pode prolongar sua vida útil, uma vez que permite um menor desgaste do equipamento.
Os sensores de presença podem ser utilizados para acionar as lâmpadas quando movimento ou presença for detectado e também para desligamento das lâmpadas quando movimento ou presença não for mais detectado. Essa tecnologia pode ser utilizada em ambientes que tenham uma baixa frequência de ocupação. Algumas das principais tecnologias atreladas a esse tipo de função são: sensores ultrassônicos de alta frequência, sensores infravermelho passivos, sensores microfônicos e os sensores de tecnologia dupla.
Economia de energia
A utilização da iluminação artificial somente nos períodos necessários permite a economia de energia e custos.
Preservação do Meio Ambiente
A redução no consumo de eletricidade contribui para a redução das emissões de carbono.
Longevidade das Luminárias
O ajuste automático das luminárias pode prolongar sua vida útil, uma vez que permite um menor desgaste do equipamento.
DALI constitui um padrão internacional especificado pela norma IEC 60929, não restrito a nenhum fabricante e que assegura os padrões associados aos dispositivos de “dimmerização”, certificando a intercambialidade e interoperabilidade entre eles. Aplicável apenas à iluminação, possibilita a criação de sistemas e iluminação flexíveis e com controle descentralizado, com grupos de luminárias, além de diferentes cenários dentro de um mesmo ambiente para diferentes grupos de pessoas e necessidades. Além da possibilidade de se conectar aos sistemas de gerenciamento predial, a flexibilização no uso da iluminação artificial, faz do DALI um aliado da eficiência energética, sobretudo em edifícios onde há diferentes usos em um mesmo ambiente, além de sistemas de gerenciamento predial.
Sistemas de gestão predial, como também é conhecido o BMS no Brasil, corresponde à integração e automação dos sistemas mecânicos e elétricos de uma edificação, tais como sistemas de iluminação, segurança, incêndio e refrigeração de ar. O BMS permite a operação e gestão centralizada de tais utilidades prediais, de forma que se faz possível o monitoramento em tempo real dos equipamentos instalados, bem como os seus desempenhos. Ele é capaz de introduzir respostas automáticas em tais sistemas, de forma a equilibrar o uso de diferentes equipamentos conforme as necessidades detectadas. Sua capacidade em coletar dados e gerar capaz de diminuir custos operacionais e de energia elétrica.
Os Sistemas de Condicionamento de ar em edificações têm como objetivo o controle da temperatura, e em alguns casos umidade, pureza e movimentação do ar, num ambiente ou meio delimitado.
Sistemas de ar condicionado devem ser escolhidos e projetados para garantir o conforto térmico dos ocupantes, com o mínimo consumo de energia. O objetivo da Refrigeração Industrial, por sua vez, controlar a temperatura de produtos ou substâncias, por exemplo, para armazenamento de alimentos e medicamentos.O acionamento dos sistemas AVAC requer um insumo energético, que predominantemente é energia elétrica.
Existe, no entanto, a possibilidade de aproveitar correntes de calor de gás ou água quente, em aplicações de absorção. Para mais informações veja a seção de Fontes Renováveis, cogeração. Os componentes básicos em ambos os casos, são compressores, trocadores de calor, ventiladores, bombas, tubos, dutos e equipamentos de proteção e controle.As máquinas de Ar condicionado, Ventilação e aquecimento funcionam movimentando ar entre espaços e sistemas, sempre com o objetivo de manter a condição de conforto no ambiente climatizado, removendo ou adicionando calor conforme a necessidade.
Este fenômeno é possível com o uso de fluidos refrigerantes e substâncias químicas que tem a caraterística de absorver calor controladamente enquanto passam da fase líquida à gasosa. Os refrigerantes percorrem um ciclo fechado com ajuda de compressores e trocadores de calor para voltar ao estado inicial (líquido).
Pensando por exemplo numa geladeira de uso doméstico, que utiliza o ciclo de refrigeração para funcionar, a evaporação do gás ocorre dentro da geladeira (nas paredes), onde se colocam os alimentos que precisam da baixa temperatura.
Quando a troca de calor entre o ar externo e o ar interno não ocorre naturalmente, ou não é suficiente para garantir o conforto térmico, são necessários equipamentos de refrigeração ativos.
A forma como o Sistema AVAC retira calor dos edifícios varia em função de múltiplas variáveis, como a demanda de refrigeração, o tipo de edifício e os conceitos de projeto.
Em edifícios com unidades AVAC individuais, como Ar-Condicionado de janela ou equipamentos tipo Split, cada equipamento troca calor entre o ar externo e o ar interno através da ação do fluido refrigerante.
Já no caso dos prédios com carga térmica maior e possibilidade de centralizar a geração de frio, podem ser utilizados equipamentos mais eficientes como Chillers a água ou a ar. Estes equipamentos trocam calor do fluido refrigerante para um fluido intermediário, como a água gelada, que pode ser distribuída para equipamentos em cada ambiente, como Unidades de Tratamento de ar (AHU: Air Handling Units) e Fancoils.
Dependendo da demanda, pode ser necessária a rejeição de calor ainda com água em torres de resfriamento, ou diretamente com ar externo. Nos dois casos são necessárias bombas para movimentação da água gelada e redes de distribuição isoladas que evitem o aquecimento da água gelada, geralmente a uma temperatura próxima a 7°C.
São múltiplos os aspectos a serem considerados para um projeto, compra, operação e manutenção eficientes em sistemas AVAC.
1Reduzir a carga térmica de aquecimento, resfriamento e a demanda de iluminação, através de estratégias passivas (como arquitetura bioclimática);
2Especificar sistemas AVAC e de iluminação eficientes, que considerem eficiência a carga plena, a carga parcial e interfaces de requerimentos das utilidades;
3Integrar fontes de energia renovável como aquecimento solar, resfriamento e aquecimento geotérmico, dimensionados para as cargas otimizadas;
4Otimizar o desempenho através da modelagem computacional na etapa de projeto;
5Otimizar as estratégias de controle utilizando sensores de presença, ocupação, CO2, e outros alarmes de qualidade durante a operação;
6Monitorar o desempenho do projeto através de uma política de comissionamento, medição, revisões anuais e re-comissionamento periódico;
7Considerar retrocomissionamento em edifícios que não foram originalmente comissionados,
8Integrar tecnologias de economia de água para reduzir a demanda energética do fornecimento de água potável, e finalmente;
O Coeficiente de Performance, COP, é um parâmetro importante na análise dos Sistemas AVAC e seus componentes, que mede a eficiência energética como a relação entre a energia útil e a energia consumida pelo sistema, como segue:
Quanto maior o valor do COP, indica um equipamento ou sistema mais eficiente. É um coeficiente adimensional porque compara a capacidade de refrigeração com o trabalho do compressor, ambos em Watts ou kW.
É importante garantir que os equipamentos de ar condicionado sejam especificados com o maior COP nominal possível, e quando a carga térmica seja considerável e variável, implementar sistemas de monitoramento que permitam acompanhar o COP real do sistema na operação a plena carga e em carga parcial. O Programa de Conservação de Energia Elétrica (PROCEL) através do Inmetro, estabelece os níveis de eficiência para equipamentos de ar condicionado e a etiqueta (Selo Procel) obrigatória para facilitar e incentivar a compra de equipamentos mais eficientes (Condicionadores de ar tipo Janela, Cassete, Split Hi-wall, e Split piso-teto). Quando os equipamentos são especificados com o maior COP disponível, os custos de operação e manutenção reduzem significativamente.
COP Compressor. Fonte: Manual sobre sistemas de Água Gelada (MMA, 2017).
COP Sistema. Fonte: Manual sobre sistemas de Água Gelada (MMA, 2017).
O índice IPLV (do inglês, Integrated Part Load Value – Valor Integrado de Carga Parcial)1 é o valor que expressa a eficiência de um Chiller, considerando a média ponderada da sua operação em cargas parciais ao longo do ano. É calculado a partir de testes dos equipamentos nas condições definidas nas normas e com a equação a seguir:
Onde A, B, C e D são os valores de eficiência em condições de carga de 100%, 75%, 50% e 25% respectivamente. A equação considera como hipótese uma operação de 1% do tempo em 100% de carga, 42% do tempo em 75% de carga, 45% do tempo em 50% de carga e 12% do tempo em 25% de carga. Estas hipóteses fazem que a eficiência IPLV seja mais realista à eficiência nominal dos equipamentos, porém, não indica que os equipamentos devam ser operados em carga parcial. Em realidade, qualquer máquina de HVAC operará sempre com maior eficiência quanto mais perto da carga nominal. Soluções como inversores de frequência, equipamentos em paralelo, termoacumulação, entre outros, permitem mitigar as perdas causadas pela carga parcial.
O coeficiente de performance depende das propriedades do fluído refrigerante (principalmente temperatura de condensação e vaporização), das propriedades na sucção do compressor, o próprio compressor e os demais equipamentos do sistema. De forma geral, para cada 1,0 ̊C de aumento na temperatura de evaporação, reduz-se o consumo de energia de 2,0 a 4,0% (ETSU, 2000). Na temperatura de condensação, por sua vez, 1,0 ̊C de redução na temperatura de condensação, reduz-se o consumo do sistema de 1,5 a 3,0% (ETSU, 2000). O sub-resfriamento do líquido antes de entrar no dispositivo de expansão, também influencia o COP do sistema positivamente, embora se utilize sub-resfriamento principalmente para garantir somente a entrada de líquido no dispositivo de expansão. Já para superaquecimento, o efeito depende do fluido refrigerante, sendo que o COP pode aumentar (R134), diminuir (R717) ou aumentar até um máximo e começar a diminuir (R22). Só se justifica o superaquecimento do fluido, por motivos de segurança, para evitar a entrada de líquido no compressor.
Existem formas alternativas de representar a eficiência de um sistema HVAC, como:
Da mesma forma que com o COP, a razão EER indica maior eficiência enquanto seja maior seu valor, porém, avalia a relação entre a quantidade de energia útil de refrigeração em Btu e a energia consumida em watts-hora. Outro indicador utilizado no mercado dos sistemas de refrigeração é a relação entre o seu consumo, em kW e a capacidade de resfriamento em TR, o que resulta em:
De maneira geral podem se utilizar as conversões:
Existem várias abordagens de classificação de Sistemas AVAC, por configuração física (centralizado e individual), por objetivo (resfriamento, aquecimento, resfriamento/aquecimento), por meio de resfriamento na condensação, entre outras.
Tipos de sistemas AVAC. Fonte: Mitsidi Projetos
A figura abaixo representa um esquema básico dos componentes principais de um sistema de refrigeração por compressão de vapor, ilustrando também o ciclo termodinâmico.
Componentes principais de um sistema de refrigeração por compressão de vapor. Fonte: DOSSAT, R. Princípios de Refrigeracion. México, 1980.
Uma explicação simplificada dos processos pode auxiliar no entendimento do papel da energia no condicionamento de ambientes:
A capacidade do sistema está dada pela retirada de calor no evaporador, e a demanda de energia pelo consumo do compressor.
Nos sistemas de refrigeração por absorção, a remoção do vapor de fluido refrigerante do evaporador é realizada com um conjunto de vasos: absorvedor e gerador, que circulam uma substância capaz de absorver o vapor de fluido refrigerante e sua subsequente separação por condensação. Este conjunto absorvedor-gerador substitui o compressor no ciclo de refrigeração.
Sistemas de refrigeração por absorção. Fonte: Adaptado de MARTINS, A. Projeto de um Sistema para Produção de Energia Elétrica e Aquecimento/Resfriamento Residencial Utilizando Turbina a Gás. USP, 2006.
A vantagem de sistemas de absorção é que pode operar com energia de baixa qualidade termodinâmica, como vapor de exaustão e água quente pressurizada, por isso são utilizados em aplicações de cogeração. Também podem operar com queima direta de gás, em aplicações em que a tarifa de gás é vantajosa. No caso de hotéis, por exemplo, unidades de geração com motores a gás podem operar em ciclo combinado com chillers de absorção que aproveitem gases de exaustão e/ou água quente de refrigeração dos blocos dos motores.
Em alguns casos, os ambientes concentram altos teores de gases contaminantes que podem afetar a saúde dos ocupantes, como por exemplo Monóxido de carbono (CO) em estacionamentos e dióxido de carbono em locais de trabalho.
Segundo recomendações da Agência Nacional de Vigilância Sanitária ANVISA (resolução nº 176 de 2000), o indicador de renovação de ar externo, recomendado para conforto e bem estar é de <= 1000 ppm de dióxido de carbono (CO2). A taxa de renovação de ar mínima para ambientes climatizados é de 27m³/hora/pessoa.
Para calcular o dimensionamento do sistema de renovação de ar é necessário consultar as normas NBR 16.401-3 Qualidade do ar interior e a ASHRAE 62.1.
No caso de Sistemas Split, que não contam com sistemas próprios de renovação de ar, deve ser avaliado se um sistema dedicado de renovação é necessário segundo as diretrizes e recomendações das Normas supracitadas.
De acordo com a Lei 13.589 de 4 de janeiro de 2018, todos os edifícios de uso público e coletivo são obrigados a fazer a manutenção periódica dos seus sistemas de ar condicionado, dispondo de um Plano de Manutenção, Operação e Controle (PMOC). O PMOC também deve estar de acordo com as resoluções da ANVISA RE 9/2003 e normas da ABNT.
Os edifícios existentes têm o prazo de 180 dias para se adequarem à lei.
A norma ABNT NBR 5674 Manutenção de Edificações, estabelece os requisitos para a gestão do sistema de manutenção, o PMOC deve fazer parte do Programa de Manutenção da edificação.
É a quantidade de energia que precisa ser adicionada ou retirada de um ambiente para manter o equilíbrio de temperatura (calor sensível) e de umidade (calor latente) para conforto dos ocupantes. É composta principalmente pelas cargas internas e externas.
Cargas internas
Calor gerado internamente e transferido para o ambiente
Cargas externas
Transferência de calor através da envoltória
Sistemas passivos, reduzem a demanda de energia ou conseguem que o calor seja transferido naturalmente.
Sistemas ativos, movimentam calor e umidade utilizando gás ou eletricidade. A quantidade e tipo de energia demandada depende do tipo de sistema e sua eficiência.
Aproveitamento da diferença de temperatura entre as correntes de ar de retorno e ar insuflado em ambiente com sistemas de condicionamento dotados. Em casos em que há aquecimento terminal, por exemplo elétrico ou a gás, é interessante pre-aquecer o ar à montante do aquecedor através de um trocador de calor. Desta forma captura-se uma parte do calor do ar que é exaurido para renovação e reduz a demanda de energia elétrica, como se observa na figura.
O conceito é válido tanto para resfriamento quanto para aquecimento, sempre que a diferença de temperatura e vazões sejam significativas.
Comparação entre sistemas com e sem recuperação de calor
Fonte: Adaptado de Autodesk, por Eólica (Acesso em 26/06/2018)
Influência no consumo ou relevância em casa, prédio e condomínio: em média aprox. 20% do consumo elétrico é de ar condicionado.
Selecione até dois tipos de equipamento para comparação e clique no botão COMPARAR.
MODALIDADES
Refrigeração e Aquecimento
Refrigeração e Aquecimento
Refrigeração
Refrigeração e Aquecimento
Refrigeração e Aquecimento
Refrigeração e Aquecimento
O QUE É
Equipamento compacto que possui o compressor,
condensadora e evaporadora no mesmo gabinete.
Rooftop é um sistema de refrigeração dutado, com a condensadora e compressores em equipamentos em áreas externas. São feitos, normalmente, de aço galvanizado e podem ser instalados à céu aberto. Adequado para ambientes amplos, com pouca divisão de espaços internos, como galpões, armazéns, etc.
Self contained é um sistema compacto que possui todos os componentes em um único equipamento. Pode ser dutado ou com insuflamento direto, e com resfriamento a ar ou água.
Do termo inglês, Variable Refrigerant Flow, traduzindo Fluído Refrigerante Variável.
É um sistema de ar condicionado central composto por condensadoras (unidades externas) ligada à várias evaporadoras (unidades internas) por um único circuito de refrigeração, com a capacidade de controlar o fluxo de fluído refrigerante de acordo com a necessidade.
Existem 2 tipos principais de sistema de condensação (rejeição de calor) para VRF: à água ou ar.
Atualmente, além do VRF elétrico convencional, existe também uma nova opção de VRF à gás natural, conhecido como GHP (Gas Heat Pump). Nessa tecnologia, ao invés do motor elétrico, usa-se um motor movido à gás.
A transferência de calor pode ser feita através de métodos de compressão do vapor, absorção ou processos químicos e a fonte de calor pode ser um rejeito térmico (gás de exaustão, água quente) ou uma fonte natural (ar externo, corpos de água e geotermia).
É uma tecnologia com alto grau de adaptação à disponibilidade e a demanda. Existem aplicações com múltiplas unidades atendendo zonas ou ambientes em circuito fechado de distribuição de água (comum em edifícios comerciais), aplicações residenciais com uma única unidade e aplicações industriais com ciclos modificados de vapor, gases e efluentes.
Os tipos de sistemas se classificam segundo a fonte, meio de rejeição de calor, fluido de distribuição, ciclo termodinâmico, estrutura do edifício, tamanho e configuração (vertical ou horizontal). Alguns dos modelos mais utilizados são:
Capacidade de refrigeração
5.500 a 12.000 BTU/h (0,45 a 1TR)
7.000 a 60.000 BTU/h (0,58 a 5TR)
120.000 a 360.000 BTU/h (10 a 30 TR)
120.000 a 480.000 BTU/h (10 a 40 TR)
Chiller a ar: 1.800.000 a 4.800.000 BTU/h (150 a 400 TR)
Chiller a água: 1.800.000 a 48.000.000 BTU/h (150 a 4000 TR)
Unidades a ar: 1,4 a 28 TR
Unidades com VRF: 0,5 a 8,5 TR
Unidades a água: 8 a 35 TR
Unidades com VRF: 2 TR a 12.5 kTR
Faixas usuais de Coeficiente de performance - COP (W/W) nominal do compressor
2,3 a 3,03
2,6 a 3,23
2,5 a 2,8
VRF a ar: 3,1 a 3,4
VRF a água: 3,5 a 4,5
Chiller a ar: 2,9 a 4,1
Chiller a água: 5 a 7,0
3,5 a 5
Como escolher um equipamento eficiente? Quais são as boas práticas para um projeto eficiente?
Como fazer um uso eficiente?
Custo de investimento
(Baixo)
(Baixo)
VANTAGENS
VRF à gás natural:
DESVANTAGENS
VRF à gás natural:
TIPOLOGIAS APLICÁVEIS (MAIS UTILIZADAS)
Casa
Prédio Residencial
Condomínio
Escritório
Casa
Prédio Residencial
Condomínio
Escritório
Shopping
Hotel
Retail e logística
Retail e logística
Escritório
Shopping
Hotel
Retail e logística
Escritório
Shopping
Hotel
Retail e logística
Casa
Prédio Residencial
Condomínio
Hotel
Segundo o Zoneamento bioclimático 7,2% do Brasil precisa de aquecimento ativo durante o ano, principalmente nas regiões Sul e Sudeste. Para fazer a comparação entre os tipos de equipamento desejados, selecione e clique em COMPARAR.
Fonte: Economicashop 2018 
Fonte: Economicashop 2018
Fonte: IEA (2018). Disponível em < http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/The_Future_of_Cooling.pdf> (Acesso em 26/06/2018).
Fonte: IEA (2018). Disponível em < http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/The_Future_of_Cooling.pdf> (Acesso em 26/06/2018).
Esquema de piso Radiante. Fonte: Mitsidi Projetos
Esquema de piso Radiante. Fonte: Mitsidi Projetos
MODALIDADES
Aquecimento
Aquecimento
Aquecimento
O QUE É
Equipamento de aquecimento elétrico portátil. Podem aquecer através de sistemas:
Aquecimento através da queima de lenha e/ou carvão vegetal em fornos ou lareiras. Deve ser utilizado nas regiões onde há disponibilidade desses materiais. Outra opção é usar os pellets de madeira, que são biocombustíveis sólidos feitos a partir de serragem, maravalha de madeira, bagaço da cana-de-açúcar, entre outros. É possível também fazer biodigestão de resíduos orgânicos para produzir biogás, que pode ser utilizado para cocção e aquecimento de água.
Como escolher um equipamento eficiente? Ou fazer um projeto eficiente?
Como fazer um uso eficiente?
Custo de investimento
(Baixo)
(Baixo)
(Médio/alto)VANTAGENS
DESVANTAGENS
TIPOLOGIAS APLICÁVEIS
Casa
Casa
Prédio Residencial
Condomínio
Hotel
Casa
Prédio Residencial
Condomínio
Hotel
CUSTO DE INVESTIMENTO
(Médio)
O que é? Como funciona?
“Dedicated Outdoor Air System”, ou Sistema Dedicado para Ar Externo trata apenas o ar externo, retirando assim a carga térmica causada pela umidade e temperatura externa. Geralmente é usado quando há um sistema central de ventilação para renovação de ar.
O DOAS é composto de um sistema rooftop, de condensação de ar ou água, que trata o ar externo. Esse tratamento pode incluir resfriamento, desumidificação, umidificação, e/ou aquecimento, dependendo da característica do ar externo e da condição interna desejada. Pode haver troca de calor e/ou umidade entre o ar de retorno e o ar de insuflamento.
O ar é insuflado para o ambiente na condição “neutra”, ou seja, sem afetar a temperatura do ambiente por uma rede de dutos. A quantidade de ar tratado e insuflado depende da ocupação e é definida pela taxa necessária de renovação para manter uma qualidade adequada do ar interno.
Este sistema permite um controle rigoroso da qualidade de ar interno, uma qualidade melhor e também a integração com outros equipamentos, que poderão reduzir o consumo de energia do sistema como um todo.
Portanto, o DOAS não é responsável por manter a temperatura e/ou umidade relativa desejada no ambiente. É preciso um sistema secundário de condicionamento para isso. Como esse sistema secundário de condicionamento não terá que retirar as cargas latentes devido á umidade do ar, precisará trabalhar menos.
Pode parecer que um sistema adicional aumente o consumo energético em comparação a um sistema convencional, porém desacoplar a carga térmica interna pelo ar externo permite uma economia de energia no sistema como um todo.
QUAIS SÃO AS OPÇÕES E COMO ESCOLHER?
O tipo de equipamento mais usado para DOAS é o Rooftop, pela facilidade de incorporar diferentes componentes como:
– aquecimento por resistência ou a gás ou com bomba de calor
– resfriamento de ar ou de água (para sistema de água gelada)
– instalação externa ou interna
Um projeto de ar condicionado deverá ser contratado para avaliar os elementos necessários, dado a temperatura e umidade relativa externa do local onde será instalado.
Como escolher um equipamento eficiente?
Dependerá da eficiência do equipamento de refrigeração, definido pelo seu COP, e a eficiência dos componentes auxiliares (ventiladores, aquecedores etc.)
Deve ter um controle da vazão de ar externa requerida para variar conforme a quantidade de pessoas no ambiente
Como fazer um uso eficiente?
A configuração mais eficiente é um DOAS “packaged” ou com chiller dedicado, com um sistema de água gelada com vigas frias como dispositivos de resfriamento nos ambientes.
Custo de operação
Reduz a carga térmica e, portanto, o custo de operação do sistema de condicionamento.
Quando é recomendável?
Vantagens
Desvantagens
Tipologias aplicáveis
Escritórios
Hotéis
CUSTO DE INVESTIMENTO
(Médio)
O que é? Como funciona?
Uma roda entálpica é composta de uma roda que gira com fluxos cruzados de ar de expurgo e ar externo. O ar de expurgo de edifício (geralmente seco e a temperatura ambiental ideal, relativamente ao ar externo) passa através da roda, assim “resfriando-a”. O fluxo de ar externo que irá ser condicionado, e insuflado no ambiente (que geralmente está quente e úmido), também passa pela roda, assim está efetivamente resfriado e desumidificado. Isso resulta em uma carga de resfriamento e/ou desumidificação reduzida, ou eliminada.
Assim, evita que o ar de retorno do edifício seja descartado sem ter aproveitado do fato que ele está em uma temperatura mais baixa que o ar externo, que por sua vez, deve ser resfriado.
Esse sistema apenas irá trazer economias de energia quando as condições do ar interno e externo estão favoráveis a serem aproveitadas: ou seja, quando o ar externo é quente e úmido em relação ao ar interno. Se o ar externo for mais frio e/ou mais seco que o ar interno, o uso da roda irá aumentar o consumo energética do sistema, já que deveria ser aproveitado o “frio” do ar externo para evitar de resfriar com o sistema de ar condicionado. É preciso ter um controle de operação da roda adequado para evitar que a roda opere quando as condições são desfavoráveis.
Quais são as opções e como escolher?
A roda entálpica deverá ser dimensionada conforme as condições anuais de temperatura e umidade relativa, e as cargas internas previstas. Dependendo da potência da roda e das condições climáticas externas, haverá um setpoint de temperatura e umidade relativa externa que definirá se a roda deveria operar ou não.
O custo-benefício de incluir uma roda entálpica no seu sistema deve ser analisado por uma simulação energética anual, a fim de garantir que o clima proporciona uma grande quantidade de horas favoráveis à operação do sistema. O comissionamento do sistema junto ao sistema de controle, e outros equipamentos de AVAC será muito importante.
Como escolher um equipamento eficiente?
A eficiência de uma roda entálpica depende principalmente do seu dimensionamento e a sua programação de operação. Dependendo da potência da roda e das condições climáticas externas, haverá um setpoint de temperatura e umidade relativa externa que definirá se a roda deveria operar ou não.
O outro fator importante na escolha da roda entálpica é a potência do motor que faz a roda girar. Deve ser escolhido um com Nível A do Inmetro.
Rodas entálpicas podem ser usadas tanto em modo de resfriamento quanto em modo de aquecimento.
Como fazer um uso eficiente?
Deve ser integrado com uma lógica de controle robusta:
Custo de operação
Reduz a carga térmica e, portanto, o custo de operação do sistema de condicionamento.
Quando é recomendável?
Recomendável quando o clima local é quente e úmido, e que tem demanda de controle de umidade no ambiente interno. Melhor quando integrado em um sistema DOAS, dedicado ao ar externo.
Vantagens
Desvantagens
Tipologias aplicáveis
Escritórios
Shoppings
Hotéis
CUSTO DE INVESTIMENTO
(Baixo)
O que é? Como funciona?
Um recuperador de calor, ou “trocador” de calor é um elemento que permite que o fluxo de ar de expurgo (menos quente que o ar externo) resfrie o ar externo. Isso é feito pela passagem de ar de expurgo através de uma quantidade de placas finas metálicas, assim resfriando-as. O ar externo também está em contato com essas placas metálicas, portanto é resfriado sem que haja mistura dos dois fluxos de ar.
Assim o ar externo é pré-resfriado, e a carga de resfriamento é reduzida, ou eliminada.
Na prática, é uma caixa na qual os dois dutos de ar (externo e de expurgo) entram, há um trocador de calor composto por placas finas metálicas, e saiam os dutos, com o ar externo agora em uma temperatura mais baixa que a de entrada na caixa, e o ar de expurgo em uma temperatura mais elevada.
Quais são as opções e como escolher?
As variáveis entre os diferentes tipos de recuperadores são a eficiência da troca de calor (pela quantidade de placas no trocador) e o tamanho (que depende do fluxo de ar de insuflamento e de retorno).
Como escolher um equipamento eficiente?
O que afeta a eficiência do trocador de calor é a quantidade de placas, que são as superfícies pelas quais é transferido o calor.
Uma eficiência média da troca de calor possíveis com esses tipos de recuperadores é de 70%.
Recuperadores de calor podem ser usados tanto em modo de resfriamento quanto em modo de aquecimento.
Como fazer um uso eficiente?
Deve ser integrado com uma lógica de controle robusta:
Custo de operação
Não há custo adicional de operação direto. Haverá um aumento marginal do consumo dos ventiladores, pelo aumento das perdas de carga no sistema de distribuição de ar, porém é baixo comparado às economias.
Quando é recomendável?
Sempre recomendável quando há um sistema centralizado e dutado de renovação de ar, por exemplo um DOAS, para aproveitar dos momentos em que a temperatura externa está mais alta que a temperatura de expurgo.
Vantagens
Desvantagens
Tipologias aplicáveis
Escritórios
Hotéis
CUSTO DE INVESTIMENTO
(Médio)
O que é? Como funciona?
Em um sistema central de água gelada com tanques de termoacumulação, é possível operar os chillers durante a noite, por exemplo, onde a tarifa de eletricidade é menor. Assim, a água gelada produzida pelos chillers é armazenada em reservatórios, e circulada durante o dia aos fancoils para distribuição nos ambientes. Também é possível usar os tanques de termoacumulação para desligar os chillers no horário de ponta, onde a eletricidade é mais cara.
Com tanques de termoacumulação, também é possível usar para atender demandas de pico de calor. Ao invés de aumentar a quantidade de chillers para atender os picos de calor (dos quais há relativamente poucas horas), pode ser usada a estratégia descrita acima (uso de água gelada produzida durante a noite) com os chillers também usados durante o dia.
Uma outra aplicação de tanques de termoacumulação é para reduzir o pico de demanda elétrica no edifício. Operando os chillers à noite, o pico de demanda associado a eles não está adicionado ao pico de demanda pelos outros sistemas, que geralmente aconteça durante o dia. Assim, reduz o risco de ultrapassagem da demanda contratada.
Quais são as opções e como escolher?
Tanques de termoacumulação nada mais são reservatórios para armazenamento de água gelada. Portanto, devem ter um bom isolamento térmico para manter a temperatura desejada.
O dimensionamento deve ser feito conforme a estratégia de uso: por exemplo, se for para poder operar os chillers apenas de noite, devem ser dimensionados para caber o volume de água gelada demandado pelo edifício em um dia. Se for para poder desligar os chillers durante o horário de ponta, devem ser dimensionados para caber o volume de água gelada demandado pelo edifício durante o horário de ponta.
Como escolher um equipamento eficiente?
As principais características que afetarão a eficiência do sistema é o isolamento do reservatório (quanto mais, melhor), e o tamanho dos tanques. Quanto maior a área do tanque, maior o ganho de calor da água armazenada. Portanto, se o tanque for superdimensionado em relação à demanda, haverá perda desnecessária de frio.
Como fazer um uso eficiente?
Deve ser integrado com uma lógica de controle robusta e flexível:
Custo de operação
Não há custo adicional de operação. Pode reduzir o custo de operação, por permitir os chillers operarem nos horários onde a eletricidade está mais barata.
Quando é recomendável?
Sempre irá reduzir o custo de operação de um sistema central de água gelada. Portanto, recomendável quando há o espaço para a instalação.
Vantagens
Desvantagens
Tipologias aplicáveis
Escritórios
Shoppings
Hotéis
CUSTO DE INVESTIMENTO
(Alto)
O que é? Como funciona?
Em um sistema com vigas frias, água “fria” é circulada pelo forro, em serpentinas. O ar primário, pré-tratado por um DOAS, passa pela serpentina de água fria, e é insuflada no ambiente. Além disso, há um difusor pelo qual ar de retorno do ambiente é puxado e entra em contato com a viga fria, sendo resfriado, assim retirando o calor sensível produzido no ambiente pelos equipamentos e pessoas.
O fato que a temperatura da água pode estar mais alta do que em um sistema de água gelada convencional significa uma economia de energia dos chillers. Esse sistema também permite que os dutos para distribuição do ar fiquem menores.
Haverá condensação na superfície da viga quando a temperatura da viga for menor que a temperatura de orvalho do ar do ambiente. A temperatura de orvalho do ar do ambiente depende da umidade relativa e da umidade absoluta. Portanto, é preciso ter um bom controle de umidade do ambiente (por exemplo, não ser um ambiente com ventilação natural).
Quais são as opções e como escolher?
Deve ser feito um projeto específico para especificação de todas as variáveis do sistema.
Como escolher um equipamento eficiente?
As principais características que afetarão a eficiência do sistema é o isolamento do reservatório (quanto mais, melhor), e o tamanho dos tanques. A viga fria deverá ser escolhida e dimensionada conforme o volume de ar primário (o volume de ar insuflado pelo DOAS). A temperatura de circulação da água gelada deverá ser definida conforme o fluxo de ar primário. É preciso fazer um projeto técnico para definição de todas as variáveis e especificações.
Como fazer um uso eficiente?
É preciso ter controle rigoroso da temperatura e umidade interna a fim de evitar condensação nas vigas. É importante lembrar que não se deve deixar entrar ar externo descontroladamente, ou seja, essa estratégia não pode ser usada com ventilação natural. Para melhor desempenho, deve ser integrado com um sistema de DOAS, já que o DOAS permite um bom controle do ar interno.
Custo de operação
Se tiver DOAS, custo operacional adicional é de circulação de água, que é relativamente baixo. O sistema permite a instalação de dutos menores, assim economizando na energia gasta em ventiladores.
Quando é recomendável?
Quando há um sistema central de água gelada e DOAS, sem ventilação natural.
Vantagens
Desvantagens
Tipologias aplicáveis
Escritórios
CUSTO DE INVESTIMENTO
(Alto)
O que é? Como funciona?
Com uma temperatura mais baixa nas superfícies, o usuário tem uma sensação térmica mais baixa que a temperatura do ar. Isso é porque o corpo humano consegue trocar calor com superfícies frias por radiação.
O sistema consiste em uma serpentina de água “fria” (em até 20ºC) embutida no forro, na própria laje, ou no piso.
Esse sistema retira os ganhos de calor sensíveis, porém haverá necessidade de um sistema separado de ventilação que atendará às necessidades de renovação de ar, pré-tratando o ar externo por um DOAS.
É crucial que o ar externo seja pré-tratado para evitar condensação. Haverá condensação na superfície fria se a temperatura de orvalho do ar no ambiente estiver abaixo da temperatura da superfície.
Quais são as opções e como escolher?
As opções estão entre a superfície fria sendo o forro ou o piso. É importante destacar que as trocas de calor por radiação entre o ocupante e a superfície depende se a superfície sendo descoberta, “em vista” da pessoa. Portanto, se a superfície for obstruída (por exemplo, por painéis acústicos, luminárias ou móveis), a capacidade de refrigeração será reduzida.
Como escolher um equipamento eficiente?
Quanto mais elevada a temperatura de circulação da água, menor o consumo de energia do sistema, porém maior a área de superfície necessária para proporcionar a mesma capacidade de resfriamento. Também quanto mais elevada a temperatura de circulação de água, menos o risco de condensação (ou seja, mais baixa a temperatura de orvalho do ar no ambiente).
Portanto, é necessário fazer um estudo técnico das temperaturas de operação do sistema, junto com uma estratégia de controle e automação robusta.
Como fazer um uso eficiente?
É necessário ter controle rigoroso da temperatura e umidade interna a fim de evitar condensação nas vigas. É importante lembrar que não se deve deixar entrar ar externodescontroladamente, ou seja, essa estratégia não pode ser usada com ventilação natural. Para melhor desempenho, deve ser integrado com um sistema de DOAS, já que o DOAS permite um bom controle do ar interno.
Também é preciso lembrar de não obstruir áreas das superfícies frias que foram projetadas como sendo expostas.
Custo de operação
O custo de operação deste sistema é baixo, já que permite a operação dos chillers com uma temperatura de água gelada mais elevada. O custo adicional desta tecnologia é nas bombas de circulação de água pelas serpentinas, porém é relativamente baixo.
Quando é recomendável?
Quando há um sistema central de água gelada e DOAS, sem ventilação natural.
Vantagens
Desvantagens
Tipologias aplicáveis
Escritórios
CUSTO DE INVESTIMENTO
(Alto)
O que é? Como funciona?
FURO GEOTÉRMICO
Fonte: Mundagua
A forma mais comum de se aplicar esta tecnologia é por “captação vertical”, onde um fluido refrigerante (por exemplo glycol) é circulado em circuitos fechados em até 80-150m de profundidade.
Com bomba de calor:
No verão, quando o solo se encontra em uma temperatura mais baixa que a temperatura ambiente, o sistema se usa com uma bomba de calor pela qual o fluído transfere o calor do ambiente para o solo por evaporação através de uma unidade evaporadora no ambiente (parecida com uma unidade interna de um sistema split). Pode também ser transferida para água, para produção de água quente.
Nos momentos em que o solo se encontra em uma temperatura mais alta do que o ambiente (no inverno nos climas mais frios), já a bomba de calor está operada em circuito invertido. O solo serve como fonte de calor, e calor está transferindo ao ambiente.
Sem bomba de calor:
Também é possível circular água pelo circuito no solo, que no verão, será em uma temperatura mais baixa que a temperatura do ambiente. Portanto, a água pode ser circulada pelas serpentinas de um sistema de vigas frias ou superfícies radiantes, proporcionando um resfriamento por radiação.
Quais são as opções e como escolher?
Deve-se realizar uma análise das condições do solo, tanto das caracteristicas geotecnicas quanto da capacidade de rejeição de calor permitida. Rejeição de calor no solo pode afetar o ecosystema, portanto geralmente haverá limites das vazões permitidas e capacidades de rejeição de calor que deverão ser respeitadas.
A decisão de usar uma bomba de calor dependerá das demandas de calefação e de água do edifício. É custo beneficio da instalação será mais interessante pela possibilidade de inverter o ciclo para produzir frio e calor.
Para instalações onde o edifício não há demanda de calefação ou demanda significativa de água quente, o uso da água resfriada pelo solo pode ser mais interessante, por ser significativamente mais barato, particularmente se tiver um sistema de vigas frias ou superfícies radiantes.
Como escolher um equipamento eficiente?
Essa tecnologia precisa de diversos estudos de viabilidade, por depender muito em condições locais, e da integração com os outros sistemas.
Como fazer um uso eficiente?
O projeto do sistema pode ser complexo, portanto será crucial ter um bom comissionamento do sistema para garantir que esteja entregue conforme previsto, e que o usuário do edifício saiba como operar.
Custo de operação
Quando é recomendável?
Recomendável quando há espaço para realizar os furos subterrâneos, demandas de calefação e/ou água quente, ou quando há sistemas de vigas frias ou superfícies frias.
Vantagens
Disvantagens
Tipologias aplicáveis
Casa
Prédio Residencial
Condomínio
Escritório
Galerias e centros de de exposições
Potência elétrica (kW)
Tempo de uso (h)Em 2001, como resultado Do período de racionamento de energia no país, foi criada a Lei de Eficiência Energética (nº 10.925), que determinou os níveis mínimos de eficiência energética (ou máximo de consumo) de máquinas e aparelhos que consomem energia (elétrica, derivados do petróleo ou outros insumos) fabricados e comercializados no país.
A execução dessa legislação é realizada pelo Comitê Gestor de Indicadores de Eficiência Energética – CGIEE (Decreto nº 4.059/2001), composto por membros representantes de diversas instituições e da sociedade civil:
Equipamentos regulamentados (até 2017) pelo CGIEE
Fonte: INMETRO
Selos e etiquetas resultantes da regulamentação de cada equipamento
Fonte: Procel
A Etiqueta Nacional de Conservação de Energia (ENCE) do Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE), emitida pelo INMETRO, classifica os aparelhos no nível de eficiência de “A” (mais eficiente) a “E” (menos eficiente). Os equipamentos etiquetados da ENCE podem ser consutado em seu site.
Observação: os sistemas de ar
condicionado e iluminação são
tratados separadamente.
Definição
Salas de TI, Central de Processamento de Dados (CPDs) ou Data centers são locais onde ficam os sistemas computacionais da edificação, como armazenamento de dados dos servidores, telecomunicações, entre outros.
No-breaks, UPS (Uninterrutible Power Supply) ou fonte de alimentação ininterrupta, são sistemas de fornecimento de energia elétrica secundários, compostos por baterias, que protegem e suportam a carga elétrica de computadores e redes em caso de queda de energia elétrica. O tempo estimado de duração das baterias é de 10 a 15 minutos, o suficiente para as pessoas salvarem seus documentos e desligarem o computador ou acionar um gerador de energia.
CUSTO DE INVESTIMENTO
(Alto)
Como comprar um equipamento eficiente? Como fazer um projeto eficiente?
Como fazer um uso eficiente?
TIPOLOGIAS APLICÁVEIS
Casa
Prédio Residencial
Condomínio
Escritório
Shopping
Hotel
Retail e logística
Definição
Sistemas de transporte vertical obrigatório para edificações com mais de 5 pavimentos.
Existem várias tecnologias disponíveis para elevadores:
CUSTO DE INVESTIMENTO
(Alto)
Representatividade no consumo
Escritórios: Elevadores representam de 3 a 7% do consumo elétrico.
Como comprar um equipamento eficiente? Como fazer um projeto eficiente?
Como fazer um uso eficiente?
TIPOLOGIAS APLICÁVEIS
Casa
Prédio Residencial
Condomínio
Escritório
Shopping
Hotel
Retail e logística
Definição
Bombas de água, bombas de recalque e motores elétricos.
CUSTO DE INVESTIMENTO
(Médio)
Representatividade no consumo
Escritório: bombas representam cerca de 1 a 3 % do consumo elétrico.
Como comprar um equipamento eficiente?
Como fazer um projeto eficiente?
COMO FAZER UM USO EFICIENTE?
TIPOLOGIAS APLICÁVEIS
Casa
Prédio Residencial
Condomínio
Escritório
Shopping
Hotel
Retail e logística
Definição
Computadores, monitores, impressoras e ventiladores (piso, teto e parede).
CUSTO DE INVESTIMENTO
(Baixo)
Representatividade no consumo
Escritórios: 10 a 25% do consumo elétrico.
Como comprar um equipamento eficiente?
Como fazer um projeto eficiente?
COMO FAZER UM USO EFICIENTE?
TIPOLOGIAS APLICÁVEIS
Casa
Prédio Residencial
Condomínio
Escritório
Shopping
Hotel
Retail e logística
Definição
Geladeiras, freezers, microondas, fogões e fornos.
CUSTO DE INVESTIMENTO
(Baixo)
Representatividade no consumo
Escritórios: 3 a 10 % do consumo elétrico.
Como comprar um equipamento eficiente?
Como fazer um projeto eficiente?
COMO FAZER UM USO EFICIENTE?
TIPOLOGIAS APLICÁVEIS
Casa
Prédio Residencial
Condomínio
Escritório
Shopping
Hotel
Retail e logística
Definição
Televisores, máquina de lavar e secar roupas, som, ferro de passar.
CUSTO DE INVESTIMENTO
(Baixo)
Representatividade no consumo
Residências: Equipamentos elétricos representam cerca de 15% do consumo de energia.
Como comprar um equipamento eficiente?
Como fazer um projeto eficiente?
COMO FAZER UM USO EFICIENTE?
TIPOLOGIAS APLICÁVEIS
Casa
Prédio Residencial
Condomínio
Hotel
Definição
Chuveiro elétrico e a gás.
CUSTO DE INVESTIMENTO
(Baixo)
Representatividade no consumo
Residências: chuveiros elétricos representam cerca de 25% do consumo de energia.
Como comprar um equipamento eficiente?
Como fazer um projeto eficiente?
COMO FAZER UM USO EFICIENTE?
TIPOLOGIAS APLICÁVEIS
Casa
Prédio Residencial
Condomínio
Hotel
Definição
Piscinas frias e aquecidas.
CUSTO DE INVESTIMENTO
(Médio)
Como comprar um equipamento eficiente?
Como fazer um projeto eficiente?
COMO FAZER UM USO EFICIENTE?
TIPOLOGIAS APLICÁVEIS
Casa
Prédio Residencial
Condomínio
Hotel
Definição
Saunas seca e à vapor.
CUSTO DE INVESTIMENTO
(Médio)
Como comprar um equipamento eficiente?
Como fazer um projeto eficiente?
COMO FAZER UM USO EFICIENTE?
TIPOLOGIAS APLICÁVEIS
Casa
Prédio Residencial
Condomínio
Hotel
Definição
Veículos elétricos são veículos impulsionados por meio de um motor elétrico que consome energia elétrica armazenada em uma bateria recarregável. Existem os veículos elétricos puros, que consomem energia exclusivamente da bateria e os veículos híbridos plug-in, que consomem energia da bateria e de um motor a combustão interna. A recarga da bateria é feita conectando-se o veículo à rede elétrica, seja diretamente na tomada, por meio de wallbox ou eletropostos. A recarga diretamente na tomada depende de adaptações da rede elétrica das edificações, e é limitada quanto à velocidade de recarga (carga lenta) e capacidade de conexão de múltiplos veículos ao mesmo tempo. Já os wallbox permitem cargas semirrápidas por trabalharem com potências maiores. Por fim, eletropostos são estações específicas para recarga de veículos elétricos, podendo oferecer recargas rápidas e ultrarrápidas de múltiplos veículos ao mesmo tempo. As instalações fixas destinadas ao carregamento de veículos elétricos deve seguir os requisitos estabelecidos pela ABNT NBR 17019:2022.
Algumas regiões do Brasil já tem iniciativas com objetivo de tornar obrigatório a previsão de infraestrutura de carregamento de veículos elétricos em edificações (condomínios) residenciais e comerciais como por exemplo a LEI Nº 17.336 de 30 de Março de 2020 que abrange o Município de São Paulo.
Outras referências:
ABNT NBR IEC 61851: Define requisitos para o sistema de recarga condutiva para veículos elétricos;
ABNT NBR IEC 62196-1:2021: Estabelece os requisitos para plugues, tomadas, tomadas móveis para veículos elétricos e plugues fixos para veículos elétricos;
NORMA TÉCNICA 45/2024: Estabelece medidas de segurança contra incêndio e pânico em edificações que possuam sistemas de recarga para veículos eletrificados;
NORMA TÉCNICA NTC 902210: Define requisitos mínimos para conexão da infraestrutura de recarga à rede elétrica;
NORMA TÉCNICA NDU 042: Estabelece os requisitos e diretrizes necessárias para atendimento de solicitações de ligação nova ou alteração de carga de unidades consumidoras que contenham estações de recarga de veículo elétrico;
NORMA TÉCNICA NT 042: Critérios de Conexão para Estações de Recarga de Veículos Elétricos;
ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 280: Estabelece os critérios para o atendimento de solicitações de ligação nova ou alteração de carga de unidades consumidoras que contenham estações de recarga de veículo elétrico.
CUSTO DE INVESTIMENTO
(Baixo/ Médio)
Representatividade no consumo
Residências: Estima-se que veículos elétricos representam cerca de 55% do consumo de energia
Escritórios: A estimativa da representatividade de veículos elétricos no consumo de energia depende de inúmeros
fatores, como tamanho da edificação, quantidade e potência de pontos de recarga oferecidos, quantidade de veículos
e tempo de permanência no local.
Shoppings: A estimativa da representatividade de veículos elétricos no consumo de energia depende de
inúmeros fatores, como tamanho da edificação, quantidade e potência de pontos de recarga oferecidos, quantidade de
veículos e tempo de permanência no local.
Hoteis: A estimativa da representatividade de veículos elétricos no consumo de energia depende de inúmeros
fatores, como tamanho da edificação, quantidade e potência de pontos de recarga oferecidos, quantidade de veículos
e tempo de permanência no local.
Retail e logística: A estimativa da representatividade de veículos elétricos no consumo de energia
depende de inúmeros fatores, como tamanho da edificação, quantidade e potência de pontos de recarga oferecidos,
quantidade de veículos e tempo de permanência no local.
Como comprar um equipamento eficiente?
Como fazer um projeto eficiente?
COMO FAZER UM USO EFICIENTE?
Recomendação geral:
Recomendações no caso de temperaturas extremas:
Atualmente, no Brasil, os danos que as temperaturas extremas podem causar nos equipamentos
relacionados a veículos elétricos tem uma proporção menor do que se comparado aos países que sofrem
principalmente com o frio mais extremo. Isso ocorre pois as temperaturas mais frias são mais prejudiciais do
que as temperaturas mais elevadas. Entretanto, para conhecimento geral e também considerando o contexto de
mudanças climáticas, seguem algumas recomendações para essas situações.
No caso do frio extremo, o que ocorre?
Nesses casos de frio extremo é recomendado:
No caso do calor extremo, o que ocorre?
Nesses casos de calor extremo é recomendado:
Recomendações preventivas de incêndio:
Recomendações em caso de incêndio.
TIPOLOGIAS APLICÁVEIS
Casa
Prédio Residencial
Condomínio
Escritório
Shopping
Hotel
Retail e logística
A instrumentação permite medir, registrar e converter diversos dados em ações de controle, o que torna um sistema ou processo mais previsível e auxilia nas tomadas de decisões. Para exemplificar, mede-se a temperatura corporal de um indivíduo, se a mesma estiver fora do padrão, significa que há algo errado e é necessária uma tomada de decisão para tratar esse problema. O mesmo se aplica para uma máquina, uma residência ou um edifício, se as medidas estão fora dos valores permissíveis é necessário investigar o porquê e corrigir para manter seu bom desempenho.
De maneira geral os instrumentos mensuram características físicas, como fluxo, pressão, temperatura, vazão, velocidade, peso, umidade, distância e ponto de orvalho, características químicas (como pH e condutividade) e variáveis elétricas como tensão, corrente, fator de potência, fases elétricas, frequência e qualidade de energia.
O Controle está relacionado com a ação a ser tomada para atingir um padrão preestabelecido, por isso é necessário a integração entre instrumentos e controle, onde os instrumentos analisam o sistema e o controle gerencia, comanda, direciona ou regula o comportamento dos equipamentos.
A instrumentação e o controle possibilitam a operação mais eficiente de sistemas e processos. Isso ocorre porque o tempo de resposta é menor, ou seja, existe uma reação mais rápida quando há um diferencial entre o valor medido e o valor de referência, e os erros humanos são eliminados, como a dificuldade em atingir o setpoint de condicionamento do ar manualmente, deixando por vezes o ar condicionando operando a uma temperatura menor ou por mais tempo do que o devido, o que acarreta em um consumo de energia acima do necessário.
Com a instrumentação e o controle, a manutenção de equipamentos sempre ocorre em tempo hábil, isso devido aos diagnósticos avançados que podem ser programados no sistema supervisório e a criação de medidas visando o uso adequado do equipamento.
Garantir que seja consumida somente a energia necessária e utilizar serviços de monitoramento e manutenção para assegurar a integridade e as melhorias desejadas, são medidas que resultam em economia significativa de energia.
EQUIPAMENTOS OU SISTEMAS
VARÍAVEIS
Elementos da envoltória
Variáveis
Objetivo do controle
Sistema AVAC
Iluminação
EQUIPAMENTOS OU SISTEMAS
VARÍAVEIS
Objetivo do controle
Elevadores e esteiras rolantes
Cargas de tomada
Cargas especiais
Outras cargas de tomadas especiais
Sistema de irrigação
O controle e automação em edificações reduz o consumo de energia e o custo operacional da planta, além disso, proporciona maior conforto para os ocupantes resultando em maior produtividade. A automação pode integrar os sistemas de condicionamento de ar, iluminação, controle de acesso, prevenção de incêndio, elevadores e circuito interno de televisão.
Atualmente existem diversas empresas especializadas em sistemas de controle e automação de edificações, além de uma grande gama de medidores inteligentes que comunicam entre si e fornecem medidas de alta precisão. O que mostra um mercado preparado para atender toda a demanda de instalação, operação e manutenção desses sistemas. Além disso, a economia financeira, a confiabilidade, o conforto e a segurança que o controle e automação de edificações fornece, confirmam a necessidade de implantação desses sistemas nos dias atuais.
O desenvolvimento de sistemas automatizados conectados a servidores em nuvem, tem permitido aprimorar a coleta de informações e a análise sistemática dos sistemas para operação e manutenção otimizadas. A figura abaixo apresenta o caminho de sistemas baseados em Internet das coisas (Internet of Things-IoT).
O sistema de gerenciamento de edificações (BMS – Building Management Systems) controla o fluxo luminoso conforme a quantidade de luz externa e liga ou desliga o sistema de iluminação de acordo com a presença de pessoas no ambiente monitorado. O mesmo vale para o sistema de condicionamento de ar.
Como falhas não se resumem apenas a parada de um sistema ou operação, muitas vezes uma máquina ou equipamento opera com desvios das especificações, ou seja, apresenta um comportamento divergente do esperado, o que simboliza uma falha que nem sempre é perceptiva.
Através do BMS (Building Management Systems) é possível definir alarmes para anormalidades, falhas na operação de um equipamento e para avisar que é hora da manutenção preventiva programadas, de forma a aumentar a confiabilidade do sistema e garantir máxima eficiência nos processos monitorizados.
Os sistemas AVAC são sistemas de grande consumo de energia (da ordem de 39% a 50%). A eficiência energética nesses sistemas através de controle e automação é uma escolha que traz muitos ganhos, seja por motivo de impacto ambiental, econômico ou operacional.
A automação é fundamental para obter ganhos de eficiência, já que mantem os sistemas AVAC operando em plena capacidade com o menor gasto energético, seja através de programação horária, controle integrado de equipamentos e sistemas da envoltória.
O diagrama abaixo apresenta um sistema de gerenciamento de edifício (BMS – Building
Management System) monitorando e medindo grandezas com o auxílio de alguns elementos, com termostatos, sensores
e medidor de energia. Os valores mensurados são comparados à valores de referência, e se houver divergência, o
BMS através de ações de controle, gerencia o funcionamento de dispositivos, como válvulas, variados de
frequência e dimmers para atingir os setpoints.
Um sistema de gestão de edificações (Building Management System) é um sistema de controle e monitoramento que pode ser utilizado para visualizar e gerenciar os serviços mecânicos, elétricos e eletromecânicos em uma instalação. Esses serviços incluem energia, AVAC, bombeamento de água, elevadores, iluminação, entre outros.
Ao integrar um sistema de AVAC com sensores, controladores e variadores de frequência a um BMS, possibilita que a climatização das edificações seja controlada de forma mais efetiva e eficiente. A partir de um computador dedicado ao sistema é realizada a programação de controle do clima, com base em dados de entradas e valores de referência. Desta forma o computador consegue supervisionar o estado dos componentes do sistema e obter uma visão geral da climatização das edificações.
A tendência de instrumentar e controlar os edificações para uma operação mais moderna e automática (Smart Buildings) tem sido acelerada nas últimas décadas pelo desenvolvimento tecnológico de sistemas computacionais e das redes de comunicação.
No entanto, controladores e sistemas de monitoramento podem virar ativos subutilizados se não é explorado o potencial de tirar conclusões interessantes e tomar melhores decisões para a operação e a manutenção. Um exemplo de possibilidades e ganhos de BMS apresenta-se no diagrama abaixo:
Ganhos com BMS e SGE
Fonte: Mitsidi Projetos
Outra possibilidade e ganho de BMS é a gestão de reservas de espaços visa otimizar o uso de salas de reunião, implementando controle de iluminação e climatização inteligente, além de fornecer notificações de encerramento eficazes.
O diagrama apresenta um sistema de gerenciamento de edificação (BMS-Building Management System) monitorando e medindo alguns elementos, como termostatos, sensor, fotocélula e medidor de energia. Os valores mensurados são comparados à valores de referência, e se houver divergência, o BMS através de ações de controle, gerencia o funcionamento de dispositivos, como válvulas, variadores de frequência e dimmers para atingir os setpoints.
Termostatos são dispositivos eletrônicos compostos por um sensor de temperatura e um controlador. A função do termostato é impedir que a temperatura de um determinado sistema varie além de um valor preestabelecido.
Os termostatos de temperatura e umidade buscam comparar os valores instantâneos dos ambientes que se deseja climatizar, com valores de referência, quando há uma diferença entre esses valores, real e referencial, o controlador atua de forma garantir que o setpoint de temperatura e umidade sejam atingidos.
Variadores de frequência ou inversores de frequência são dispositivos eletrônicos capazes de acionar um motor elétrico e controlar sua frequência e a tensão de alimentação simultaneamente, permitindo o controle da velocidade de giro e potência. Isto é útil considerando que os sistemas nem sempre demandam de 100% da potência dos motores.
O emprego dos variadores de frequência nos sistemas de AVAC pode ser comparado ao dimmer no acionamento de uma lâmpada. O dimmer possibilita controlar a intensidade da lâmpada para diferentes necessidades e aplicações, produzindo uma economia de energia elétrica. Com o inversor de frequência, conectado a sensores, é possível controlar o fluxo do sistema de AVAC para que o mesmo funcione com a potência mínima necessária, ou seja, abaixo da sua capacidade total, para atender a uma demanda instantânea.
Reduz o consumo e os custos de energia
O inversor de frequência permite ajustar a velocidade do motor do equipamento com a carga, então se a carga requer uma potência abaixo da máxima do equipamento o mesmo não precisa funcionar à plena carga. Como o consumo de energia é a potência exigida multiplicada por um intervalo de tempo, se o equipamento funciona com uma menor potência no mesmo intervalo de tempo, menor será o seu consumo de energia. Recomenda-se a instalação de variadores de frequência em motores para bombas e/ou ventiladores com potência maior a 7,5 kW (10HP), com payback menor a um ano. Os inversores de frequência são amplamente empregados em sistemas de resfriamento em edificações residenciais, comerciais, shopping e hotéis, isso devido a possibilidade de variar a velocidade dos motores e assim implementar medidas de controle de vazão e de temperatura. Outra utilização recorrente é o controle da velocidade de motores de escadas rolantes e elevadores.
Estende a vida útil dos equipamentos
Os variadores de frequência aumentam a vida útil dos motores elétricos, isso porque evita acionamentos bruscos através de uma rampa de aceleração programável e possui várias proteções, como a proteção contra variação de tensão, picos de energia da rede, sobrecarga e superaquecimento do motor entre outras.
A instalação do inversor de frequência deve ser realizada por profissionais devidamente qualificados, uma instalação inadequada pode trazer graves consequências, como por exemplo, variadores operando em frequências fixas menores do que 35Hz podem danificar e reduzir a vida útil do motor e inversores travados para operarem em 60Hz não resultando em economia de energia.
Recomenda-se a instalação dos variadores de frequência em ambientes abrigados, sendo aconselhável a instalação dentro do quadro de comando da própria máquina ou em um quadro separado construído para o inversor.
Essa tecnologia permite utilizar de maneira adequada a iluminação natural em combinação com as luminárias LED dimerizáveis. Nesse sentido, sensores incorporados nas luminárias avaliam a luminosidade (LUX) no espaço e adequam a iluminação LED artificial de acordo com as necessidades para alcançar os níveis desejados de iluminação. A iluminação inteligente é uma inovação com o propósito de aprimorar a eficiência energética e o conforto visual em ambientes internos.
Fonte: https://www.usinac4.com.br/2021/03/3-ideias-de-automacao-para-tornar.html
Economia de energia
Aproveitamento da luz natural permite reduzir a necessidade de energia elétrica para iluminação, resultando em economia de energia e custos.
Conforto Visual
A combinação de luz natural com LED dimerizável proporciona uma iluminação suave e ajustável, reduzindo o ofuscamento e melhorando o conforto visual. A redução no consumo de eletricidade contribui para a redução das emissões de carbono.
Preservação do Meio Ambiente
A redução no consumo de eletricidade contribui para a redução das emissões de carbono.
Melhoria na Qualidade do Ambiente
A luz natural, com um IRC (Índice de Reprodução de Cor) de 100%, melhora a qualidade do ambiente, destacando as cores de forma mais natural.
Longevidade das Luminárias LED
O ajuste automático das luminárias LED pode prolongar sua vida útil, uma vez que a intensidade da luz é ajustada conforme a necessidade.
As fotocélulas são ferramentas de automação do sistema de iluminação que operam conforme os níveis de luminosidade do espaço onde se encontram. Ao detectar determinados níveis de iluminância, a fotocélula é capaz de acionar ou interromper o funcionamento de lâmpadas, de forma a evitar o uso desnecessário de iluminação artificial quando os níveis de luz natural são suficientes para que se desempenhem determinadas tarefas.
Economia de energia
Aproveitamento da luz natural permite reduzir a necessidade de energia elétrica para iluminação, resultando em economia de energia e custos.
Melhoria na Qualidade do Ambiente
A luz natural, com um IRC (Índice de Reprodução de Cor) de 100%, melhora a qualidade do ambiente, destacando as cores de forma mais natural.
Preservação do Meio Ambiente
A redução no consumo de eletricidade contribui para a redução das emissões de carbono.
Longevidade das Luminárias
O ajuste automático das luminárias pode prolongar sua vida útil, uma vez que permite um menor desgaste do equipamento.
São sistemas de aquecimento, ventilação e ou ar condicionado (AVAC), onde o ar frio ou quente é conduzido através de dutos de insuflação para o local de climatização, esse ar é tratado previamente em uma unidade de tratamento de ar. O fluxo de ar é ajustado com a demanda do ambiente e sua temperatura é constante.
Para o funcionamento desse sistema são instalados sensores de temperatura ou termostato nos ambientes em que se deseja climatizar. Os sensores enviam informações da temperatura para controladores, que pela diferença entre a temperatura do ambiente com seu setpoint determina a carga térmica a ser compensada, ou seja, a demanda de ar quente ou ar frio do ambiente.
A carga térmica é compensada através da abertura dos dampers, que permitem passar o fluxo de ar necessário para alcançar o setpoint. Com um único sistema é possível a climatização de várias salas ou zonas de diferentes setpoints. A figura 1 representa um sistema VAV, as cores representam vazão de ar quente, ventilação e ar frio, os “T” sensores de temperatura e os “V” representam o volume de ar necessário para atingir o setpoint do ambiente.
O VAV funciona como a boia de uma caixa de água, no momento em que há um consumo de água, o nível na caixa diminui, a boia desce e provoca a entrada de água da concessionaria até atingir novamente o setpoint, que nesse caso é o nível máximo de água que a boia permite entrar na caixa. Na comparação, a boia funciona como os sensores e controladores do VAV, o nível da caixa é a temperatura do ambiente e a entrada de água da concessionaria é o fluxo de ar.
Afinal, o que são dutos de Insuflação ?
Afinal, o que são Dâmpers ?
Afinal, o que são unidades de tratamento de ar ?
Economia de energia
Nesse sistema o fluxo de ar que varia, então é possível integrar um variador de frequência nos ventiladores da unidade de tratamento de ar, dessa forma quando o setpoint de um ambiente for atingido, pode – se diminuir a sua velocidade de rotação, o que significa economia de energia elétrica. Porem em espaço que a climatização é realizada em vários ambientes diferentes por um único sistema, como na figura 1, é possível utilizar um termostato ou sensor com controlador de pressão para identificar um aumento da pressão nos dutos de insuflação, que significa dampers fechados, ou seja setpoints alcançados. Os Sensores detectam o aumento de pressão e acionam os variadores de pressão para diminuir ou aumentar a rotação do ventilador da UTA, como ilustra o diagrama 1.
Maior nível de conforto térmico e maior produtividade dos usuários
Como cada ambiente tem seu próprio sensor de temperatura, é possível dimensionar o sistema para atender o setpoint específico de cada atividade executada, o que resulta em maior nível de conforto térmico, gerando aumento da produtividade dos usuários locais.
Eficiência
O sistema VAV pode se adaptar facilmente a mudanças de carga térmica e de layout da planta.
Os temporizadores para o sistema de iluminação permitem o desligamento automático das lâmpadas após um determinado período de tempo. Existem duas principais tecnologias: o temporizador de retardo e o temporizador com relógio integrado.
O primeiro dispositivo funciona através de um acionamento manual da lâmpada em conjunto com uma configuração para desligamento automático após um determinado tempo. Esse temporizador pode ter a função de ajuste pneumático onde o sistema tem um limite de 30 minutos ou então eletrônico, em que é possível programar e ajustar para um tempo de retardo maior. Para os casos em que o ambiente é utilizado apenas por curtos períodos, como em banheiros de áreas de uso comum, é recomendado utilizar a tecnologia temporizador de retardo.
Afinal, o que são temporizadores com relógio integrado ?
Economia de Energia
A utilização da iluminação artificial somente nos períodos necessários permite a economia de energia e custos.
Preservação do Meio Ambiente
A redução no consumo de eletricidade contribui para a redução das emissões de carbono.
Longevidade das Luminárias
O ajuste automático das luminárias pode prolongar sua vida útil, uma vez que permite um menor desgaste do equipamento.
Os sensores de presença podem ser utilizados para acionar as lâmpadas quando movimento ou presença for detectado e também para desligamento das lâmpadas quando movimento ou presença não for mais detectado. Essa tecnologia pode ser utilizada em ambientes que tenham uma baixa frequência de ocupação. Algumas das principais tecnologias atreladas a esse tipo de função são: sensores ultrassônicos de alta frequência, sensores infravermelho passivos, sensores microfônicos e os sensores de tecnologia dupla.
Afinal, o que são sensores ultrassônicos de alta frequência ?
Afinal, o que são sensores infravermelhos passivos (PIR) ?
Afinal, o que são sensores microfônicos?
Afinal, o que são sensores de tecnologia dupla?
Economia de Energia
A utilização da iluminação artificial somente nos períodos necessários permite a economia de energia e custos.
Preservação do Meio Ambiente
A redução no consumo de eletricidade contribui para a redução das emissões de carbono.
Longevidade das Luminárias
O ajuste automático das luminárias pode prolongar sua vida útil, uma vez que permite um menor desgaste do equipamento.
Afinal, o que são sensores de qualidade da água?
Afinal, o que é filtragem inteligente?
A automação de jardins é uma tecnologia que utiliza dispositivos e sistemas para otimizar o cuidado e o gerenciamento de espaços ao ar livre, como jardins, pátios e áreas ajardinadas. Esses sistemas fazem uso de diversos dispositivos para aprimorar a gestão e a funcionalidade de espaços ao ar livre.
Alguns desses dispositivos incluem sistemas de irrigação automática, essenciais para garantir que as plantas recebam a quantidade adequada de água. Esses sistemas utilizam sensores que monitoram a umidade do solo e programam a irrigação de forma automática.
Os sensores climáticos também desempenham um papel fundamental na automação de jardins, monitorando as condições meteorológicas, como temperatura, umidade e velocidade do vento. Esses sensores ajustam automaticamente a irrigação e outros sistemas de acordo com as condições climáticas atuais, garantindo a eficiência no uso de recursos e a saúde das plantas.
A conveniência da automação de jardins se estende aos aplicativos de smartphones e controles remotos, que permitem o ajuste remoto da irrigação, da iluminação e de outros dispositivos, proporcionando controle a partir de qualquer lugar.
Afinal, o que são sistemas de irrigação automática ?
Afinal, o que são sensores climáticos ?
Economia de Energia e Água
A integração de sensores e programação avançada permite otimizar o uso de eletricidade e de água. A bomba de água, componente vital do sistema, opera somente quando necessário, evitando consumo constante de energia. Além disso, a integração com sensores climáticos permite ajustar a programação com base nas condições meteorológicas, evitando irrigações desnecessárias durante ou após a chuva.
Economia de Tempo
A automação de jardins elimina tarefas manuais que normalmente consomem tempo, como regar manualmente as plantas ou monitorar constantemente as condições do jardim, especialmente em jardins grandes ou complexos. Os sistemas automatizados realizam essas tarefas de forma independente e programada, liberando os proprietários ou jardineiros para se concentrarem em outras atividades.
Preservação do Meio Ambiente
A sustentabilidade é um dos pilares da automação de jardins. Os sistemas de irrigação automática podem ser programados para maximizar a eficiência no uso de recursos, reduzir o desperdício de água e energia, promover práticas de cuidado com o meio ambiente e reduzir a pegada ecológica associada ao cuidado do jardim.
Os medidores inteligentes de consumo são capazes de monitorar e gerenciar o uso de energia, água ou gás em tempo real.
Medidor Inteligente de Energia: Inclui a medição da tensão e corrente que fluem pelo circuito elétrico
Medidor Inteligente de Água: Inclui a medição da qualidade da água, pressão, vazão e temperatura.
Medidor Inteligente de Gás: Inclui a medição do volume de gás utilizado.
Além das medições descritas acima, o dispositivo permite a análise de dados históricos tanto para controle do consumo quanto para solucionar possíveis problemas recorrentes. Essa possibilidade de análise pode contribuir para o rastreamento dos tempos de uso mais altos e mais baixos permitindo o ajuste do hábito de consumo.
Esses dados podem ser acessados em tempo real e pode ser usado também para detecção de vazamentos. Em relação aos possíveis vazamentos, podem existir também mecanismos de desligamento automatizados que podem ser acionados com objetivo de evitar mais desperdício de água ou gás, por exemplo. Esses equipamentos podem oferecer informações sobre qual pode ser a causa de um possível vazamento antes mesmo de uma equipe de manutenção estar no local e, além disso, reduzir possíveis danos às estruturas da edificação.
Outra possibilidade que a tecnologia permite ao consumidor, é verificar se as medições condizem com as cobradas pelas distribuidoras de energia, sendo possível detectar possíveis erros de cobrança.
Conscientização sobre o uso de água e redução de consumo de água
O uso de medidores inteligentes contribui informando os usuários sobre o seu consumo em tempo real e quando o sistema está implementado junto a sensores de automação reduzir ainda mais o consumo e possíveis desperdícios de água.
Redução das contas de consumo de energia
Com essa tecnologia, é possível reduzir o consumo de água como mencionado no item anterior e assim reduzir o gasto com conta de água.
Redução de desperdícios em casos de imprevisto como vazamentos
Com dispositivos que detectam vazamentos de água, o medidor permite visualizar em tempo real se existem falhas no sistema e também a vazão de água no momento. Além disso, se houver sistemas de automação que permitem o desligamento automático ou por controle remoto, os desperdícios por vazamentos podem ser controlados de maneira mais rápida e prática.
Redução das emissões de carbono
Possibilidade de redução das visitas regulares dos representantes de concessionárias para verificar os medidores, o que reduz o número de viagens e consequentemente as emissões de carbono, por exemplo.
Redução de custos com operação e manutenção
Com esse dispositivo, não é necessário realizar leituras manuais com a presença de técnicos no local, permitindo leituras remotas.
Aumento da Segurança
Com a detecção de falhas no sistemas, é possível realizar o desligamento remoto do sistema e assim evitar desperdícios e riscos à segurança.
Gestão Remota
Com o gerenciamento online é possível realizar acionamento, desligamento e leituras de maneira remota. Além de permitir acompanhamento em tempo real, o dispositivo também permite envio de alertas para conscientização ou em casos de imprevistos.
Os carregadores inteligentes são equipamentos inteligentes, já adaptados ao conceito de Internet das Coisas e que apresentam funções inteligentes por meio de uma conexão via Wi-Fi e/ou cartão RFID, permitindo controle de acesso e monitoramento remoto para o carregamento de todos os tipos de veículos elétricos.
O equipamento pode contar com uma tela para monitorar o carregamento em tempo real e luzes LED que indica o status de funcionamento e possíveis falhas do sistema. A tecnologia pode ser também equipada com funções avançadas que permitem programar o carregamento em modos diferentes de acordo com a demanda e hábito de uso de cada usuário.
Ademais, uma função de partida programada também pode ser útil em casos de temperaturas extremas, principalmente no frio .Com essa funcionalidade, é possível programar o início de uma viagem com antecedência e o sistema determina o melhor momento para iniciar o carregamento e o pré-condicionamento. Isso faz com que os veículos funcionem com sua eficiência máxima desde o momento em que é ligado.
Ao contrário dos carregadores tradicionais (sem função inteligente e que não estão conectados à nuvem), a recarga inteligente oferece, por meio do protocolo OCPP integrado (Open Charge Point Protocol), a conexão com plataformas de gerenciamento remoto, permitindo ao usuário do equipamento o controle de pontos, gestão de acessos, relatórios e cobrança das recargas.
Afinal, o que é o OCCP ?
Interação com Plataformas de Gerenciamento
O carregador inteligente se conecta com aplicativos de gerenciamento que permitem o controle total das recargas realizadas, incluindo por exemplo a quantidade de recargas e pagamentos realizados.
Localização de Eletroposto
Os aplicativos de gerenciamento podem ter a funcionalidade de localizar todos os pontos de recarga para carros elétricos disponíveis no percurso.
Programação de Recargas
A tecnologia permite o envio das informações a qualquer base de dados conectada a ele. Dessa maneira, é possível verificar se o eletroposto está ocupado e também existe a função de reservar um carregador para o momento mais adequado ao usuário.
Recargas Seguras
Os carregadores também podem garantir segurança dos dados de todas as operações. Existem protocolos (como o OCPP) que limitam a conexão dos carregadores apenas a dispositivos compatíveis e autorizados.
Os sensores de CO2 podem contribuir para o gerenciamento e controle dos sistemas de ventilação mecânica, por exemplo. O sistema de ventilação mecânica pode permitir a entrada de ar externo para dentro da edificação para obter uma taxa de renovação de ar adequada. Nesse sentido, o sistema de controle por CO2 deve sempre manter uma taxa mínima de renovação de ar. Vale destacar que os sistemas de ventilação mais tradicionais são projetados para funcionar com volume constante de ar na capacidade máxima de ocupação. Com isso, quando a ocupação é parcial, uma parcela da energia é gasta para condicionar o ar externo introduzido no a mbiente mesmo nos momentos que não é necessário. Sendo assim, através do gerenciamento e utilização dos sensores é possível controlar o uso de equipamentos através dos níveis de CO2 no ambiente.
Os níveis de CO2 exalados no ar pelas pessoas que ocupam um espaço é um indicador importante do nível de ocupação do ambiente, e assim, da ventilação necessária. Os sensores são um tipo de controle baseado na demanda para ventilação mecânica que permite a redução do consumo de energia e ao mesmo tempo melhoria na qualidade do ar interno.
A norma ASHRAE Standard 90.1-2004 recomenda que as edificações com ocupação maior que 100 pessoas ou nos casos em que a edificação tenha sistema de ar externo com capacidade maior que 3000 ft³/min, utilize um sistema de ventilação controlada por demanda como por exemplo os sensores de CO2.
Conscientização sobre o uso de energia e redução de consumo
O uso de medidores inteligentes contribui informando os usuários sobre o seu consumo em tempo real e quando o sistema está implementado junto a sensores inteligentes contribui para reduzir ainda mais o consumo e possíveis desperdícios.
Redução das contas de consumo de energia
Com essa tecnologia, é possível reduzir o consumo de energia como mencionado no item anterior e assim reduzir o gasto com conta de energia.
Melhoria da qualidade do ar interno e conforto do usuário
Com o uso de sensores de CO2, por exemplo, é possível detectar o nível de CO2 no ambiente e verificar a necessidade de acionamento do sistema de renovação de ar estar. O sensor junto a um equipamento de automação permite o desligamento automático ou por meio de dispositivos de controle remoto, aumentando ou diminuindo a vazão de ar externo.
Redução das emissões dos gases de efeito estufa
Essa tecnologia permite verificar a necessidade do acionamento dos equipamentos de ventilação mecânica. Com isso, é possível desligar automaticamente o sistema e assim reduzir as emissões
Aumento da vida útil do equipamento por reduzir demanda AVAC
Com a redução do uso dos sistemas de ventilação mecânica, há um menor desgaste dos componentes e assim permite uma maior vida útil.
Os sistemas de controle automático de piscina são soluções tecnológicas que empregam sensores, dispositivos conectados à internet e software para monitorar e gerenciar diversos aspectos relacionados à piscina. Eles são projetados para automatizar tarefas de manutenção, otimizar o uso de recursos e melhorar a qualidade da água.
Estes sistemas incluem sensores de qualidade da água que possibilitam a manutenção ideal dos parâmetros da água, filtragem inteligente, controle remoto via aplicativos móveis e a programação personalizada.
Afinal, o que são sensores de qualidade da água?
Afinal, o que é filtragem inteligente ?
Economia de energia
Os sistemas automatizados podem controlar bombas de circulação, filtros e aquecedores de forma otimizada, economizando energia e reduzindo os custos operacionais a longo prazo
Economia de recursos químicos
A automação ajuda a dosar os produtos químicos de maneira precisa, evitando o desperdício e garantindo um tratamento eficaz da água.
Facilidade de uso
Os sistemas automatizados podem ser controlados remotamente por meio de aplicativos móveis ou interfaces web, permitindo que os proprietários controlem funções como filtragem, iluminação e tratamento químico com facilidade, sem conhecimento técnico avançado.
Referências
FUKUOKA, Rosane; ORTIZ, Hamilton; DOMINICIS, André de. Gestão de energia com Variadores de frequência (VFDs). 2016. Disponível em:https://mitsidi.com/gestao-de-energia-vfds/?lang=pt-br. Acesso em: 06 jun. 2018.
NEDER, Neder. Volume de ar variável: estratégias de controle. Engenharia e arquitetura, [S.l.], dez. 2017. Disponível em:http://www.engenhariaearquitetura.com.br/2017/12/volume-de-ar-variavel-estrategias-de-controle. Acesso em: 05 jun. 2018.
MONTEIRO, Pedro Miguel da Silva. APLICAÇÃO DE VARIADORES DE VELOCIDADE EM SISTEMAS DE CLIMATIZAÇÃO. 2014. 96 p. Dissertação do Mestrado em Engenharia Eletrotécnica (Mestrado em Engenharia Eletrotécnica – Sistemas Elétricos de Energia) – Instituto superior de engenharia do Porto, Porto – Portugal, 2014. Disponível em: http://recipp.ipp.pt/bitstream/10400.22/6319/1/DM_PedroMonteiro_2014_MEESE.pdf . Acesso em: 07 jun. 2018.
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Mundo da Elétrica. Lâmpada de LED dimerizável, como identificar? Disponível em https://www.mundodaeletrica.com.br/lampada-e-led-dimerizavel-como-identificar/ . Acesso em 23 de out. 2023
OLEDO, Beatriz Guimarães. Integração de Iluminação Natural e Artificial: Métodos e Guia Prático para Projeto Luminotécnico. Dissertação de Mestrado em Arquitetura e Urbanismo-Universidade de Brasília, Faculdade de Arquitetura e Urbanismo, 2008. Disponível em:
EMBRAPA. Internet das coisas é testada em irrigação de precisão. Disponível em https://www.embrapa.br/busca-de-noticias/-/noticia/49976152/internet-das-coisas-e-testada-em-irrigacao-de-precisao. Acesso em 25 out. 2023
PEREIRA, Alisson Guimarães. Sistema de irrigação automatizado utilizando o conceito de IoT para tomada de decisão. Trabalho de Conclusão de Curso. Universidade do Extremo Sul Catarinense, UNESC, [Inserir Ano da Publicação]. Disponível em: http://repositorio.unesc.net/handle/1/8834 . Acesso em 25 out. 2023
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AQUA Magazine. Get Smart. Disponível em https://www.aquamagazine.com/retail/article/15123409/get-smart . Acesso em 26 out. 2023
POOL & SPA NEWS. What’s New in Home Pool Automation? Disponível em https://www.poolspanews.com/products/pools-and-backyard/whats-new-in-home-pool-automation Acesso em 26 out. 2023
ECO Green. Piscinas Inteligentes. Disponível em https://www.ecogreen.com.br/produtos/piscina-inteligente . Acesso em 26 out. 2023
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Neocharge. Smart Charging – Recarga Inteligente para Carro Elétrico. Disponível em: https://www.neocharge.com.br/tudo-sobre/carregador-carro-eletrico/smart-charging. https://www.neocharge.com.br/carregador-carro-eletrico/smart-wallbox-neocharge . Acesso em: 22 out. 2023.
EDGE User Guide. Energy Efficiency Measures. Disponível em: https://edgebuildings.com/wp-content/uploads/2022/04/211026-EDGE-User-Guide-for-All-Building-Types-Version-3.0.A.pdf . Acesso em: 20 out. 2023.
IoT Connect. Smart Air Quality Monitoring Solution. Disponível em: https://www.iotconnect.io/air-quality-monitoring-solution.html. Acesso em 20 out. 2023.
Frio se torna arqui-inimigo de proprietários de carros elétricos nos EUA. Disponível em: https://www1.folha.uol.com.br/mercado/2024/01/frio-se-torna-arqui-inimigo-de-proprietarios-de-carros-eletricos-nos-eua.shtml . Acesso em 24 jan. 2024.
Sistema fotovoltaico conectado a rede
Fonte: Fonte Solar
É o aproveitamento da radiação solar para geração de eletricidade. A energia do sol (fótons) movimenta os elétrons do material semicondutor das células fotovoltaicas, produzindo energia elétrica, pelo efeito fotoelétrico. A eletricidade pode ser utilizada instantâneamente (off-grid) ou armazenada em bateria, ou injetada na rede elétrica (on-grid).
No caso de sistemas conectados à rede (on-grid), a eletricidade é convertida de corrente contínua para corrente alternada através dos inversores e então inserida na rede elétrica. A irradiação solar no Brasil é favorável à utilização de energia fotovoltaica e varia de 1.500 a 2.400 kWh/m²/ano.
Para a compra dos componentes, é necessário priorizar a compra de equipamentos nível A do Inmetro.
Principais fatores:
Fatores técnicos:
Mais utilizadas e/ou com maior
potencial de aproveitamento
Casa
Prédio Residencial
Condomínio
Escritório
Shopping
Hotel
Retail e logística
Estime a viabilidade financeira para instalar um
sistema Fotovoltaico (FV) no seu empreendimento.
Figura micro eólica
Fonte: Eusébio
Eólica é um sistema de geração de energia elétrica através do vento. A força do vento gira as pás, conectadas a um eixo, que transfere a energia mecânica para o gerador, produzindo energia elétrica. A energia elétrica pode ser direcionada para locais de armazenamento e, depois, distribuída na rede. Nas edificações, é possível fazer micro e minigeradores eólicos com potência de até 75 kW e 3MW respectivamente.
Os Estados com maior potencial de geração eólica são: Rio Grande do Norte, Bahia, Piauí, Ceará, Rio Grande do Sul e Pernambuco.
Fatores técnicos:
Para mais informações consulte o site: http://institutoideal.org/guiaeolica/
Mais utilizadas e/ou com maior
potencial de aproveitamento
Casa
Prédio Residencial
Condomínio
Hotel
Retail e logística
Figura aquecimento solar
Fonte: Procobre, Qualidade em Instalação de Aquecimento Solar
É o aproveitamento da energia solar para aquecimento de água, sem que haja conversão para energia elétrica. Em residências, esses sistemas também são conhecidos como boilers. Os coletores ou concentradores solares – instalados sobre a cobertura, em locais sem sombreamento e com inclinação de acordo com a latitude local – possuem tubulução, onde a água proveniente de um reservatório, é aquecida a partir da energia do sol. Ela é então armazenada em um reservatório com isolamento térmico, capaz de mantê-la aquecida. Por meio de tubulação de água quente, ela é então encaminhada para os pontos de uso, como torneiras e chuveiros, os quais devem permitir a mistura de água quente e fria, conforme as necessidades de uso.
Mais utilizadas e/ou com maior
potencial de aproveitamento
Casa
Prédio Residencial
Condomínio
Hotel
Cogeração, conhecido também como Combined Heat and Power (CHP), é o processo de aproveitamento de recursos que
através de um único combustível (gás natural, biogás, biomassa, etc.), pode gerar calor e eletricidade simultaneamente.
É recomendado em instalações que possuem demandas de calor, como por exemplo água quente no setor hoteleiro em
cozinhas, chuveiros e piscinas.
Também existe a possibilidade de fazer Trigeração (Combined Cold, Heat and Power – CCHP), quando os processos geram
calor, eletricidade e frio simultaneamente.
Um dos combustíveis mais utilizados em unidades de cogeração é o Gás Natural, para acionamento de motogeradores
acoplados a chillers de absorção. É produzida energia elétrica, e água gelada para o sistema de ar condicionado. O
calor resultante do processo, pode ainda ser aproveitado para aquecimento de água.
No caso da utilização de biocombustíveis sólidos como a biomassa, o processo ocorre com a queima de resíduos
orgânicos, como cortiça, madeira, entre outros.
Mais utilizadas e/ou com maior
potencial de aproveitamento
Hotel
Shopping
Processos de conversão energética de biomassa em biogás e biometano
Fonte: Elaboração própria (2018)
Biogás é uma mistura de metano, dióxido de carbono (CO2) e pequenas quantidades de outros gases, produzida pela
digestão anaeróbica de matéria orgânica em um ambiente isento de oxigênio. A composição exata do biogás depende do
tipo de matéria-prima e do processo de produção. O biogás pode ser usado para gerar energia elétrica e atender à
demanda de aquecimento ou cozimento, oferecendo uma fonte local de energia e calor, bem como um combustível limpo
para uso doméstico.
Já a biomassa é toda matéria orgânica de origem animal ou vegetal utilizada para a geração de energia, podendo ser
líquida, sólida ou gasosa. Em estabelecimentos, como hotéis, é possível aproveitar os resíduos orgânicos
provenientes de cozinhas e restaurantes para a produção de biogás, que pode ser utilizado para cozinhar, gerar
eletricidade ou aquecer água em caldeiras. Além disso, o óleo de cozinha usado pode ser transformado em biodiesel.
Em edifícios comerciais, como escritórios e lojas, a queima direta de materiais como papel, papelão e madeira em
caldeiras ou fornos é uma opção viável. No entanto, é importante reconsiderar a gestão de resíduos, explorando
alternativas como reciclagem, logística reversa ou utilização desses materiais como combustível.
Toda a configuração de um sistema de geração e aproveitamento do biogás depende das características da matéria
orgânica a ser utilizada e do uso final pretendido. De modo geral, os principais componentes são:
A viabilidade de um sistema de biogás está intrinsecamente ligada à quantidade e qualidade do material orgânico
disponível, além de levar em conta as condições ambientais específicas em que o sistema será implantado. É
imperativo conduzir uma análise de viabilidade abrangente, avaliando o potencial de geração de energia e
dimensionando o sistema de maneira a atender de forma eficiente a demanda que o justifique.
Vantagens:
Desvantagens:
Mais utilizadas e/ou com maior
potencial de aproveitamento
Condomínio
Shopping
Hotel
Biogás é uma mistura de metano, dióxido de carbono (CO2) e pequenas quantidades de outros gases, produzida pela digestão anaeróbica de matéria orgânica em um ambiente isento de oxigênio. A composição exata do biogás depende do tipo de matéria-prima e do processo de produção. O biogás pode ser usado para gerar energia elétrica e atender à demanda de aquecimento ou cozimento, oferecendo uma fonte local de energia e calor, bem como um combustível limpo para uso doméstico.
Já a biomassa é toda matéria orgânica de origem animal ou vegetal utilizada para a geração de energia, podendo ser líquida, sólida ou gasosa. Em estabelecimentos, como hotéis, é possível aproveitar os resíduos orgânicos provenientes de cozinhas e restaurantes para a produção de biogás, que pode ser utilizado para cozinhar, gerar eletricidade ou aquecer água em caldeiras. Além disso, o óleo de cozinha usado pode ser transformado em biodiesel.
Em edifícios comerciais, como escritórios e lojas, a queima direta de materiais como papel, papelão e madeira em caldeiras ou fornos é uma opção viável. No entanto, é importante reconsiderar a gestão de resíduos, explorando alternativas como reciclagem, logística reversa ou utilização desses materiais como combustível.
Depende da quantidade e qualidade de material orgânico disponível, precisa ser feito um estudo de viabilidade para calcular o potencial de geração de energia e dimensionamento do sistema.
Vantagens:
Desvantagens:
Mais utilizadas e/ou com maior
potencial de aproveitamento
Casa
Prédio Residencial
Condomínio
Escritório
Shopping
Hotel
Retail e logística
O hidrogênio verde é produzido por meio da eletrólise da água (desmineralizada), em um processo que utiliza eletricidade advinda de fontes renováveis para separar as moléculas de água em hidrogênio e oxigênio.
Esse processo ocorre em eletrolisadores, e atualmente existem 3 principais metodos: a eletrólise Alcalina, eletrólise PEM (Membrana eletrolítica de polímero) e eletrólise SOEC (Eletrolisadores de óxido sólido).
Cada quilograma de hidrogênio contém aproximadamente 2,4 vezes mais energia do que o gás natural, por exemplo. Ele pode ser utilizado em diversos setores como: Combustíveis síntéticos, Aquecimento nas indústrias, Aquecimento residencial, Geração de energia, Blending com gás natural, combustível na indústria marítima, calor para derretimento de ferro e aço, produção amônia verde, combustível para aviação, combustível para mobilidade e convertendo energia em outras tantas formas.
Alguns exemplos de uso: O hidrogênio verde, pode ser utilizado em células de combustão para energizar geradores de energia (em momentos de queda de energia) em todas as tipologias que fazem uso de um sistema similar com diesel. Ele também pode ser um substituído para os gases utilizados em aquecedores a gás. Também, pode ser utilizado para produzir amônia verde, entrando em processos de fabricação de fertilizantes e para síntese de químicos utilizados para produção de plástico.
No quesito viabilidade, o hidrogênio verde depende principalmente do seu custo de produção (por ser uma tecnologia nova seu valor é relativamente alto comparado a outros processos que produzem hidrogênio), eficiência da eletrólise, disponibilidade das fontes de energia renovável, infraestrutura de armazenamento e distribuição, e demanda do mercado. Além disso, políticas governamentais e incentivos, regulamentação e avanços tecnológicos, esses pontos ainda estão sendo melhor desenvolvidos e em constante discussão.
Vantagens:
Desvantagens:
Mais utilizadas e/ou com maior
potencial de aproveitamento
Casa
Prédio Residencial
Condomínio
Escritório
Shopping
Hotel
Retail e logística
Organic LED (LED orgânico) é conhecido como uma evolução do LED, onde há o emprego de moléculas de carbono em sua constituição. O principal diferencial dessa tecnologia é que, diferentemente do seu predecessor, ele se configura como uma superfície e não um ponto, o que permite que ele seja produzido de uma forma maleável, com o emprego de plástico em sua composição.
Essa tecnologia, ainda muito recente, ainda não tem muitos exemplares que podem ser empregados na iluminação. Os custos de produção ainda são elevados, apesar de que, tem-se aprimorado a sua produção a fim de que opções acessíveis e de qualidade cheguem ao mercado.
Transmitância Térmica (valor-U)
Para calcular a transmitância térmica de um elemento, é necessário calcular a Resistência Térmica (RT) das camadas que compõem um elemento construtivo. A resistência térmica é o inverso da transmitância térmica – ou seja, quanto maior a resistência térmica de um material, menor a sua transmitância. A resistência térmica depende diretamente das espessuras e dos materiais de cada uma das camadas que compõem um componente construtivo.RT= e / λ
Qual valor deveria escolher para seu projeto?
Quanto menor o valor, menor a entrada de calor do ambiente externo.
INTRODUÇÃO E FUNCIONALIDADES
Navegue pelas páginas de tipologias (tipos de edificações) e de seus sistemas relacionados à eficiência energética.
Você encontrará no Guia botões de conteúdo que indicarão com uma seta se há conteúdo adicional relacionado a aquele assunto. É só clicar e o conteúdo que deseja poderá ser acessado.
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D
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F
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TIPOLOGIAS (TIPOS E EDIFICAÇÕES)
A
No menu principal você pode selecionar o tipo de edificação desejado para saber mais sobre os sistemas relacionados. Conheça as tipologias:
Casa
Condomínio
Prédio residencial
Escritorio
Shopping
Hotel
Retail e logística
B
Ao selecionar a tipologia desejada, você poderá navegar pelos sistemas referentes à eficiência energética na tipologia escolhida
Minha obra
A
Na página inicial, você pode preencher o box Minha Obra com os dados do seu empreendimento para obter informações personalizadas pelo Guia de Eficiência Energética.
B
Ao clicar no botão do Veja aqui o Resultado, você será direcionado para a página da tipologia correpondente ao seu empreendimento que mostrará o box Resultado Minha Obra com diversas soluções de eficiência energética para você.
Em todas as outras páginas do Guia você encontrá botões no canto inferior direito para preencher ou alterar a qualquer momento suas informações.
D
Gere um documento com recomendações de ações de eficiência energética para seu empreendimento.
Saiba mais sobre cada uma das recomendações clicando nos itens listados.
CALCULADORA FOTOVOLTAICA (FV)
A
Na área de tipologias, dentro do sistema de Geração Distribuída, você encontra o item Energia Solar Fotovoltaica. Nele, é possível acessar a Calculadora FV.
B
Na calculadora, insira os dados do seu emprendimento para estimar a viabilidade financeira e potencial fotovoltaico do seu projeto e clique em Calcular.
C
O consumo mensal do edifício é um campo opcional, porém, fornecendo esse dado você consegue prever o potencial Zero Net Energia de seu empreendimento.
MAPA DO SITE E AJUDA
A
No mapa do site, você encontra todas seções e subseções do Guia Interativo de Eficiência Energética para Edificações.
B
Se ainda estiver com dúvidas, acesso o FAQ ou envie sua mensagem para o SindusCon-SP.
O objetivo desta calculadora online é fornecer uma primeira estimativa da viabilidade financeira de instalar um sistema FV em seu empreendimento. Os resultados apresentados consideram que a área em que se deseja instalar o sistema FV não fica sombreada ao longo do dia e das diferentes estações do ano, nem parcial nem totalmente. O sombreamento pode se dar devido a presença de objetos, edificações vizinhas, vegetação ou até mesmo pela presença de outros painéis solares, e influencia significantemente a quantidade de energia elétrica que o sistema FV é capaz de gerar.
Caso tenha interesse avaliar em mais detalhes a instalação de um sistema FV em seu empreendimento,
sugerimos procurar um profissional habilitado para avaliar a viabilidade técnica do local previsto
para a instalação.
Existem diversos outros simuladores online para avaliação de viabilidade de sistemas FV, como o da
América do Sol: http://www.americadosol.org/simulador/
Ao inserir o valor do consumo médio mensal de energia na calculadora, é possível avaliar o potencial do edifício ser Zero Net Energia através da geração de energia FV local (onsite), ou seja, para que ele gere localmente a mesma quantidade de energia que consome ao longo de um ano.
Lembre-se: quanto melhor o desempenho energético de seu empreendimento, menor será o sistema de geração de energia necessário para que ele se torne Zero Net Energia.
Parabéns! Seu empreendimento tem potencial para atingir Zero Net Energia considerando apenas a geração FV local (on site).
Infelizmente seu empreendimento parece não conseguir ser Zero Net Energia, considerando apenas a geração FV local (on site). Você pode ainda: (1) recalcular seu potencial, aumentando a área de instalação dos paínéis fotovoltaicos, (2) gerar energia fora do terreno do empreendimento (off site), seguindo as normas estabelecidas pela ANEEL para autoconsumo remoto, ou (3) comprar certificados de energia renovável.
Área atual de instalação do seu empreendimento
Área necessária para atingir zero net energia
Para que seu edifício seja Zero Net Energia, você pode ainda:
Sheds
Cobertura
Sun Pipe
Sun Pipe
