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RESIDENCIAL CASA

Selecione abaixo o sistema que deseja analisar para conhecer soluções estratégicas para seu empreendimento.
tipologia residencial
aspecto construtivo residencial
iluminacao residencial
avac residencial
aspecto construtivo residencial
aspecto construtivo residencial
aspecto construtivo residencial

RESULTADO MINHA OBRA ?

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

aspecto construtivo residencial

ASPECTOS CONSTRUTIVOS

O que um bom projeto pode proporcionar?

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.

certified CONFORTO
AMBIENTAL
certified FACILIDADE
DE USO
certified EFICIÊNCIA ENERGÉTICA AO
USUÁRIO E/OU PROPRIETÁRIO

O que é um bom projeto?

Um 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:

  • Quer impedir a entrada de calor pelo ar quente de fora?

  • Quer impedir que o frio do ar condicionado escape para fora, onde está quente?

  • Quer impedir a entrada de radiação solar?

  • Quer aumentar as taxas de ventilação do ambiente?

  • Quer conservar calor dentro do ambiente porque está frio fora?

  • Quer aproveitar o ganho de calor pela radiação solar porque está frio fora?

  • Quais são os requisitos legais que o projeto deverá atender,como o Código de Obras, a Norma de Desempenho e outras regulamentações aplicáveis?

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.

Eficiência no elemento x no projeto

É importante destacar que em termos de elementos construtivos, não há materiais mais eficientes que outros. É o projeto em si, que deve ser pensado para ser eficiente, considerando os fluxos de calor conforme o clima e as condições internas desejadas. Esta seção abordará os impactos da envoltória no conforto e eficiência energética considerando as diversas variáveis em questão.

CONCEITOS

ENVOLTÓRIA
ABERTURAS
ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA

SISTEMAS E COMPONENTES

ESTRATÉGIAS PASSIVAS

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 o aproveitamento do conhecimento arquitetônico e projetual para que a própria edificação possa oferecer condições apropriadas de conforto, sem precisar necessariamente o acionamento de sistemas artificiais de resfriamento, aquecimento e iluminação. Dessa forma são 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 NBR 15.220-3, para cada uma das quais são definidas estratégias que podem ser adotadas para melhor desempenho térmico da edificação.

Sombreamento
Alto isolamento
Resfriamento evaporativo
Ventilação natural
Conheça as estratégias para sua região
Conheça as estratégias para sua região
Ventilação noturna
Iluminação natural
Aquecimento solar passivo
Inércia térmica

TECNOLOGIAS INOVADORAS

1
Vidros
inteligentes

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).

2
Painéis de isolamento
a vácuo (VIP)

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.

3
PAINÉIS ISOLADOS
ESTRUTURAIS (SIPS)

Novos painéis SIPs com maior índice
de isolamento térmico e que levam em sua composição GPS
(poliestireno de grafite).

4
CHAPAS DE POLICARBONATO
PREENCHIDAS COM NANOGEL

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.

5
OPV (ORGANIC
PHOTOVOLTAIC)

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.

6
BIPV (MÓDULOS
FOTOVOLTAICOS INTEGRADOS)

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.

iluminação residencial

ILUMINAÇÃO

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 mais eficientes energeticamente. Por outro lado, as condições de desempenho do próprio sistema de iluminação são também cruciais para a construção de edifícios eficientes.

Bons projetos de iluminação artificial aliam condições adequadas 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.

icone casa

14%

EM TIPOLOGIAS RESIDENCIAIS
icone edificio

20%

EM EDIFÍCIOS COMERCIAIS E PÚBLICOS

Participação da iluminação no consumo final de energia

Fonte: CBCS (com dados da ELETROBRAS, 2007)

CONCEITOS

A definição de sistemas de iluminação de maior eficiência energética requer o entendimento de alguns conceitos fundamentais:

FLUXO LUMINOSO
NÍVEL DE LUMINÂNCIA
Densidade de potência de iluminação
Eficiência Luminosa

Fluxo Luminoso (φ)- (lumen – lm)

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.

Nível de iluminância – (lux – lm/m²)

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.

Iluminancia e fluxo luminoso

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.

Densidade de potência de iluminação (DPI) – (W/m²)

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.

Eficiência Luminosa (lm/W)

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)

TIPOS DE LÂMPADA

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.

Selecione ao lado até três tipos de lâmpadas e clique em COMPARAR para obter mais informações sobre cada uma delas.

HALÓGENAS?
INCANDESCENTES?
FLUORESCENTES TUBULARES?
FLUORESCENTES COMPACTAS?
DESCARGA DE ALTA PRESSÃO?
LED?
Eficiência energética/ luminosa (lm/W)
15-25 lm/W
15-26 lm/W
53-125 lm/W
52-68 lm/W
84-143 lm/W
60-112 lm/W
Vida útil (h)
750-1.500 h
1.000 h
3.000-25.000 h
6.000-10.000 h
20.000-36.000 h
15.000-50.000 h
Temperatura de cor (K)
2.700-3.000 K
2.680-3.000 K
3.000-4.100 K
2.700-6.500 K
4.300-5.000 K
2.400-6.500 K
Índice de reprodução de cor IRC (%)
100%
100%
80-85%
80%
25-85%
>80%
Usos principais
Residencial e varejo, principalmente para fins decorativos
Residencial, embora em desuso devido ao seu banimento
Escritórios, edifícios comerciais
Amplo uso em ambientes internos (residencial, escritórios, edifícios comerciais, hoteis)
Indústria, galpões, ambientes de pé-direito alto, iluminação externa
Amplo uso interno e externo (Residencial, escritórios, edifícios comerciais, hotéis, shoppings, iluminação externa)
HALÓGENAS
INCANDESCENTES

São lâmpadas incandescentes, que contêm gases halógenos, como o iodo ou o bromo que permitem que a operação dos filamentos se dê sob temperaturas mais elevadas. Por esta razão, sua eficiência luminosa é maior se comparada à incandescente comum, assim como a sua vida útil (PROCEL, 2011).

Eficiência energética / luminosa (lm/W)

15-25 lm/W

Vida útil

750-1.500 h

Temperatura de cor (K)

2.700-3.000 K

Índice de reprodução de cor IRC (%)

100%

Usos principais

Residencial e varejo, principalmente para fins decorativos

Lâmpadas que produzem luz a partir do aquecimento de um filamento, por meio da passagem de corrente elétrica. Constituem a tecnologia mais antiga de iluminação elétrica. Cabe lembrar que as lâmpadas incandescentes de 60W, 100W, 150W e 200W deixaram de ser legalmente comercializadas no Brasil, segundo a Portaria Interministerial 1007/2010 publicada pelo Comitê Gestor de Indicadores e Níveis de Eficiência Energética (CGIEE).

Eficiência energética / luminosa (lm/W)

15-26 lm/W

Vida útil

1.000 h

Temperatura de cor (K)

2.680-3.000 K

Índice de reprodução de cor IRC (%)

100%

Usos principais

Residencial, embora em desuso devido ao seu banimento

FLUORESCENTES TUBULARES
FLUORESCENTES COMPACTAS

Por meio da passagem de corrente elétrica em seu interior, onde estão contidos vapor de mercúrio e outros gases inertes, há a emissão de energia sob a forma de radiação ultravioleta, convertida, então, em luz pelo pó fluorescente presente no bulbo. Essas lâmpadas têm ganhado formas cada vez mais compactadas, com diminuição de seus diâmetro e comprimento (PROCEL, 2011).

Eficiência energética / luminosa (lm/W)

53-125 lm/W

Vida útil

3.000-25.000 h

Temperatura de cor (K)

3.000-4.100 K

Índice de reprodução de cor IRC (%)

80-85%

Usos principais

Escritórios, edifícios comerciais

Empregam as mesmas tecnologias e características das lâmpadas fluorescentes tubulares, porém são consideradas de nova geração. Apresentam-se sob forma compacta, com dimensões similares às lâmpadas incandescentes. Podem apresentar ou não reator integrado (PROCEL, 2011).

Eficiência energética / luminosa (lm/W)

52-68 lm/W

Vida útil

6.000-10.000 h

Temperatura de cor (K)

2.700-6.500 K

Índice de reprodução de cor IRC (%)

80%

Usos principais

Amplo uso em ambientes internos (residencial, escritórios, edifícios comerciais, hoteis)

DESCARGA DE ALTA PRESSÃO
LED

Diversificadas quanto às características de luz, economia, potência e durabilidade, funcionam com a descarga elétrica que leva os seus componentes internos a produzirem luz. Podem necessitar de alguns minutos para estabilização total do fluxo luminoso. Podem conter diferentes tipos de substâncias, como Sódio ou Mercúrio (PROCEL, 2011).

Eficiência energética / luminosa (lm/W)

84-143 lm/W

Vida útil

20.000-36.000 h

Temperatura de cor (K)

4.300-5.000 K

Índice de reprodução de cor IRC (%)

25-85%

Usos principais

Indústria, galpões, ambientes de pé-direito alto, iluminação externa

Constituem-se por um diodo emissor de luz de cor específica dentre vermelho, azul, amarelo e verde. Para obtenção de diferentes cores, aquelas existentes podem ser combinadas entre si ou com outros materiais. É considerada hoje, uma das tecnologias de iluminação de maior eficiência energética, tendo avançado significativamente neste sentido, ao longo dos últimos anos (PROCEL, 2011).

Eficiência energética / luminosa (lm/W)

60-112 lm/W

Vida útil

15.000-50.000 h

Temperatura de cor (K)

2.400-6.500 K

Índice de reprodução de cor IRC (%)

>80%

Usos principais

Amplo uso interno e externo (Residencial, escritórios, edifícios comerciais, hotéis, shoppings, iluminação externa)

ESTRATÉGIAS

Conheça as principais estratégias de eficiência energética em iluminação. Clique ao lado para saber mais sobre cada uma delas.

Redução da Densidade de Potência de Iluminação (DPI)
Divisão de circuitos
Iluminação natural

Uma das estratégias mais simples para reduzir o consumo do sistema de iluminação é reduzir a quantidade de lâmpadas instaladas, ou a potência das lâmpadas usadas, mantendo níveis satisfatórios de luminosidade. Há diversas formas de fazer isso:

  • Escolher luminárias mais eficientes, ou seja, que transmitam uma maior parte da iluminação da lâmpada ao plano de trabalho, por exemplo através de aletas refletivas e evitar, sobretudo, luminárias de cor escura.
  • Definir os lugares específicos onde há necessidade de iluminação mais intensa. Por exemplo, em um edifício de escritório, é necessário providenciar um valor mais elevado de lux nos planos de trabalho do que nas áreas de circulação. Desta forma, se forem definidos os lugares dos planos de trabalho, é possível instalar luminárias especificas para estas áreas, mais baixas, evitando a necessidade de iluminação mais forte na sala inteira. Esta estratégia se chama de “iluminação de tarefa”. Lembra-se que mesmo providenciando uma iluminação de tarefa nos lugares específicos, é preciso também uma iluminação geral de ambiente para não haver um contraste excessivo de iluminação.
  • A estratégia da “iluminação de tarefa” também pode ser executada pelo planejamento de luminárias de mesa individuais nas estações de trabalho, permitindo uma redução da potência das lâmpadas fixas no teto. Pode-se pensar em estratégia semelhante para hotéis corporativos com mesas de trabalho nos quartos.
  • Em edifícios existentes, recomenda-se medir o nível de lux nos ambientes a fim de garantir uma boa distribuição de iluminação, no nível adequado para a tarefa. Assim, será possível identificar oportunidades de remanejo de lâmpadas para atender ao nível requisitado com uma quantidade otimizada de lâmpadas.

A divisão de circuitos elétricos ligados ao sistema de iluminação permite certa setorização, de forma a flexibilizar o seu uso. Em espaços onde diferentes tarefas são desempenhadas, a ocupação se dá de forma heterogênea e a disponibilidade de luz natural é variável, esse recurso é 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 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 aberturas em fachadas e 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 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 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, elementos mais facilmente empregados para acesso à iluminação natural, serão mais amplamente abordadas no item de Aspectos Construtivos deste guia.

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.

CONTROLE E AUTOMAÇÃO

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.

PROGRAMADORES HORÁRIOS
TEMPORIZADORES / TIMERS
FOTOCÉLULA
DIMMER COM LED

PROGRAMADORES HORÁRIOS

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.

TEMPORIZADORES / TIMERS

Diferentemente dos programadores horários, os temporizadores não atuam de forma cíclica. Seu acionamento gera uma programação de contagem de tempo finita que ao se esgotar, liga ou desliga aparelhos elétricos, incluindo lâmpadas.

FOTOCÉLULA

Constituem 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.

DIMMER COM LED

Aparelhos que permitem variação dos níveis de iluminação artificial em um dado espaço, de forma a variar o fluxo luminoso das lâmpadas instaladas. Seu uso permite que a intensidade de iluminação seja adaptada conforme a tarefa desempenhada, bem como, conforme complementação à iluminação natural. Seu funcionamento se dá pela variação da potência elétrica das lâmpadas e, por esta razão, seu uso é recomendado em lâmpadas de LED ou eletrônicas.

SENSORES DE PRESENÇA
DALI (DIGITAL ADRESSABLE LIGHTING INTERFACE)
DALI (DIGITAL ADRESSABLE LIGHTING INTERFACE)

SENSOR DE PRESENÇA

Aparelhos que se destinam ao acionamento temporário da iluminação, a partir da detecção da presença de pessoas ou veículos no espaço onde se encontram instalados. Após um determinado período, o qual deve ser previamente regulado, desligam as luminárias, de forma a evitar que estas se mantenham ligadas quando não houver atividades que requeiram uso da iluminação artificial. São ideais para espaços de uso intermitente, tais como banheiros, corredores, depósitos, almoxarifados e, em alguns casos, garagens, e podem ser instalados sobre tetos ou paredes.

DALI (DIGITAL ADRESSABLE LIGHTING INTERFACE)

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.

BMS (BUILDING MANAGEMENT SYSTEM)

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 possibilita respostas automáticas em tais sistemas, de forma a equilibrar o uso de diferentes equipamentos conforme as necessidades detectadas. Sua capacidade de coletar e gerar dados pode diminuir custos operacionais e de energia elétrica.

NORMAS RELACIONADAS

ABNT NBR 15575 Edificações habitacionais – Desempenho
ABNT NBR ISO/CIE 8995-1 - Iluminação de ambientes de trabalho
aquecimento e ar condicionado residencial

Sistemas Aquecimento Ventilação
e Ar Condicionado (AVAC)

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, é 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.

CONCEITOS

Como funcionam os sistemas AVAC?
Eficiência em sistemas AVAC, como conseguir?
O que é o Coeficiente de Performance (COP)?
Quais os tipos de sistemas AVAC?

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.

Sistemas individuais

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 por meio da ação do fluido refrigerante.

Sistemas individuais

Sistemas centralizados

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.

Sistemas centralizados

São múltiplos os aspectos a serem considerados para um projeto, compra, operação e manutenção eficientes em sistemas AVAC.

Passo a passo

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;

9Estabelecer padrões ou procedimentos de comportamento dos usuários para replicar as boas práticas,
exercer ações corretivas e escalar os benefícios a outros sistemas.

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 consumida pelo sistema:

Quanto maior o valor do COP, mais eficiente um equipamento ou sistema. É um coeficiente adimensional porque compara a capacidade de refrigeração com o trabalho do compressor, ambos em Watts ou kW.

Quais os valores típicos de COP?

É importante garantir que os equipamentos de ar condicionado sejam especificados com o maior COP nominal possível e, quando a carga térmica for 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), por meio do Inmetro, estabelece os níveis de eficiência para equipamentos de ar condicionado e a etiqueta obrigatória (Selo Procel) 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 que é o índice IPLV?

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. Essas hipóteses fazem a eficiência IPLV ser mais realista à nominal dos equipamentos, porém, não indicam que os equipamentos devam ser operados em carga parcial. Em realidade, qualquer máquina de HVAC operará sempre com maior eficiência quanto mais próxima da carga nominal. Soluções como inversores de frequência, equipamentos em paralelo, termoacumulação, entre outros, permitem mitigar as perdas causadas pela carga parcial.

Saiba mais sobre COP em sistemas de compressão

Quais os parâmetros que influenciam o COP, sistemas de compressão de vapor?

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.

Conheça outros indicadores de eficiência

Indicadores EER, SEER e kW/TR

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 for 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

Por meio de resfriamento na condensação

  • Instalações apenas ar
  • Instalações ar-água
  • Instalações apenas água
  • Instalações de expansão direta

Sistemas por Compressão

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:

  • Processo 1 – 2: O refrigerante entra no compressor à pressão do evaporador e é comprimido até alcançar a pressão de condensação.
  • Processo 2 – 3: É um processo de rejeição de calor do refrigerante para o meio, a pressão constante e ocorre no condensador.
  • Processo 3 – 4: é a expansão desde a pressão de condensação até a pressão de vaporização.
  • Processo 4 – 1: Transferência de calor no evaporador, a pressão e temperatura constantes, só modificando o título (quantidade de vapor/líquido) do refrigerante.

A capacidade do sistema está dada pela retirada de calor no evaporador, e a demanda de energia pelo consumo do compressor.

Saiba mais sobre sistemas centrais de absorção

Sistemas por Absorção

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.

O que é renovação de ar?
Plano de Manutenção, Operação e Controle (PMOC)
Outros conceitos importantes
Recuperação de Calor

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.

Carga Térmica

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

  • Pessoas (calor latente e sensível do metabolismo)
  • Equipamentos (calor sensível, geralmente equivalente à potência dos equipamentos)
  • Iluminação (calor sensível, geralmente equivalente à potência dos equipamentos)
  • Plantas (calor latente da evapotranspiração)

Cargas externas

Transferência de calor através da envoltória

  • Radiação solar entrando por janelas e aberturas
  • Radiação solar aquecendo superfícies externas da envoltória
  • Ar externo para renovação de ar ou exaustão
  • Umidade externa
  • Perdas de ar condicionado para o exterior ou infiltração de ar externo para o interior
carga interna e externa

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 por meio 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)

Comparação entre sistemas com e sem recuperação de calor

Tipos de equipamento e sistemas

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.

Sistema de equipamentos divididos em 2 partes, sendo uma unidade evaporadora (interna, dentro do ambiente) e uma unidade condensadora (externa ao ambiente).
Podem ter as seguintes configurações:

  • Parede ou hi-wall
  • Piso teto
  • Split cassete
  • Split dutado
  • Multi-split ( 2 ou mais unidades evaporadoras por unidade condensadora)

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.

 

Sistema central de ar condicionado que usa a água gelada, produzida pelos chillers, para resfriar o ar insuflado nos ambientes através dos fancoils (serpentina e ventiladores).
Existem 2 tipos principais de sistema de condensação (rejeição de calor) para chillers:

  • Chiller com condensação à ar
  • Chiller com condensação à água, com torres de resfriamento.

Muito conhecido em outros países como Heat pumps, as bombas de calor são equipamentos elétricos que conseguem extrair calor de um local e transferir para outro. Utilizando a mesma tecnologia encontrada nos refrigeradores residenciais, esse sistema consegue fazer resfriamento no verão, aquecimento no inverno e aquecimento de água em uma única instalação.
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 por recuperação (exaustão, água quente) ou fontes naturais (ar externo, água e geotermia).
Alguns modelos mais utilizados são:

  • equipamento de janela
  • mini-split, split e multi-split

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?

  • Priorizar a compra de modelos nível A do Inmetro ou com selo PROCEL.
  • Priorizar a compra de modelos nível A do Inmetro ou com selo PROCEL (http://www.inmetro.gov.br/consumidor/pbe/condicionadores.asp)
  • Escolher modelos com tecnologia Inverter, pois possui controle da rotação do motor, sendo mais eficiente em cargas parciais e pode economizar até 40% em relação aos splits convencionais
  • É necessário especificar um sistema de renovação de ar
  • Escolher equipamentos eficientes de acordo com a capacidade, segundo a norma da ASHRAE 90.1 de 2016 e também segundo os requisitos do PBE Edifica para edificações comerciais.
  • Fazer o dimensionamento e balanceamento adequado
  • Fazer a renovação de ar necessária, segundo a NBR 16.401, ASHRAE 62.1 e ANVISA
  • Escolher equipamentos eficientes de acordo com a capacidade, segundo a norma da ASHRAE 90.1 de 2016 e também segundo os requisitos do PBE Edifica para edificações comerciais;
  • Fazer o dimensionamento e balanceamento adequado;
  • Fazer a renovação de ar necessária, segundo a NBR 16.401, ASHRAE 62.1 e ANVISA.
  • Escolher equipamentos eficientes de acordo com a capacidade, segundo a norma da ASHRAE 90.1 de 2016 e também segundo os requisitos do PBE Edifica para edificações comerciais;
  • Optar por bombas e ventiladores de alto rendimento em conjunto com Variadores de Frequência (VFD);
  • Calcular o desempenho energético do sistema em cargas parciais;
  • Fazer o dimensionamento e balanceamento adequado;
  • Fazer a renovação de ar necessária, segundo a NBR 16.401, ASHRAE 62.1 e ANVISA;
  • Fazer um estudo de viabilidade para um sistema de reaproveitamento de calor rejeitado nas torres de resfriamento para aquecimento de água.
  • Escolher equipamentos eficientes de acordo com a capacidade, segundo a norma da ASHRAE 90.1 de 2016.
  • Dar preferência à modelos com tecnologia Inverter.
  • Alguns equipamentos eficientes são etiquetados com o Selo Energy Star.
  • Fazer o dimensionamento e balanceamento adequado.
  • Fazer a renovação de ar necessária, segundo a NBR 16.401 , ASHRAE 62.1 e ANVISA

Como fazer um uso eficiente?

  • Manter o ambiente em uma temperatura de setpoint entre 22°C e 24°C, evita gastos de energia desnecessários e é mais adequado ao corpo humano.
  • Fechar portas e janelas enquanto o equipamento estiver ligado. Manter portas e janelas abertas durante o uso pode reduzir o efeito de climatização, provocando perdas e forçando o ar condicionado a funcionar mais tempo de que realmente é necessário.
  • Desligar o equipamento quando não houver ocupação e em horário de almoço.
  • Fazer a manutenção adequada e limpar os filtros periodicamente.
  • Manter o ambiente em uma temperatura de setpoint entre 22°C e 24°C, evita gastos de energia desnecessários e é mais adequado ao corpo humano.
  • Fechar portas e janelas enquanto o equipamento estiver ligado. Manter portas e janelas abertas durante o uso pode reduzir o efeito de climatização, provocando perdas e forçando o ar condicionado a funcionar mais tempo de que realmente é necessário.
  • Desligar o equipamento quando não houver ocupação e em horário de almoço.
  • Fazer a manutenção adequada e limpar os filtros periodicamente.
  • Manter o ambiente em uma temperatura entre 22°C e 24°C, pois evita gastos de energia desnecessários e é mais adequado ao corpo humano.
  • Fazer o PMOC (Plano de manutenção, operação e controle)
  • Fazer o retrocomissionamento do sistema a cada 3 ou 5 anos de uso
  • Manter o ambiente em uma temperatura entre 22°C e 24°C, pois evita gastos de energia desnecessários e é mais adequado ao corpo humano;
  • Fazer o PMOC (Plano de manutenção, operação e controle);
  • Fazer o retrocomissionamento do sistema após alguns anos de uso.
  • Manter o ambiente em uma temperatura entre 22°C e 24°C, pois evita gastos de energia desnecessários e é mais adequado ao corpo humano;
  • Fazer o PMOC (Plano de manutenção, operação e controle);
  • Fazer o retrocomissionamento do sistema após alguns anos de uso.
  • Manter o ambiente em uma temperatura entre 22°C e 24°C, pois evita gastos de energia desnecessários e é mais adequado ao corpo humano.
  • Fechar portas e janelas enquanto o equipamento estiver ligado.
  • Desligar o equipamento quando não houver ocupação e em horário de almoço.
  • Fazer a manutenção adequada e limpar os filtros periodicamente.

Custo de investimento

cifrão

(Baixo)

cifrão

(Baixo)

cifrãocifrão
(Médio/alto)
cifrão
cifrão
cifrão(Alto)
cifrãocifrãocifrão
(Alto)
cifrãocifrão
(Médio/alto)

VANTAGENS

  • Preço baixo
  • Fácil instalação
  • Adequado para ambientes pequenos
  • Um único aparelho instalado na parede, na fachada, normalmente próximo à janelas ou terraço
  • Possui renovação de ar
  • Possui menor nível de ruído em virtude da distância em que se pode instalar a unidade externa, se comparado com um ar condicionado de janela;
  • Controle individual do equipamento, com a regulagem de temperatura;
  • De fácil instalação em edifícios existentes, se comparado aos sistemas centrais;
  • Alguns modelos podem fazer aquecimento através de ciclo reverso.
    Rooftop

  • Pode ser instalado em áreas abertas.
  • Aguenta temperaturas e climas mais adversos
  • Dispensa casa de máquinas
    Self contained

  • Contém todos os componentes em um único equipamento
  • Projeto de engenharia mais simples do que um sistema central de água gelada;
  • Permite diversas combinações de evaporadoras (unidades internas);
  • Cada ambiente possui um controle individual de temperatura;
  • Já possuem um sistema de automação central;
  • A operação do sistema é mais fácil e pode ser feita pelos usuários;
  • Capaz de aquecer ou resfriar zonas separadas ao mesmo tempo, e reaproveitar o calor ou frio entre as zonas;
  • Tem a possibilidade de instalar um recuperador de calor para ser utilizado para aquecimento de água;

VRF à gás natural:

  • Consome apenas 10% da eletricidade necessária em um VRF elétrico, e pode representar até 35% de redução de custo total se comparado ao VRF elétrico;
  • Aumenta a autonomia do sistema em relação à energia elétrica das concessionárias;
  • Diminui o custo com geração elétrica;
  • Adequado para locais com dificuldade de aumento da carga elétrica e/ou com fornecimento elétrico instável;
  • Consegue ser instalado em edifícios existentes para retrofits.
  • Atende plenamente refrigeração e renovação de ar;
  • Adequado para grandes extensões de tubulação;
  • Atende grandes necessidades de refrigeração;
  • Permite qualquer sistema de filtragem de ar através dos fancoils;
  • São capazes de trabalhar com grandes variações de temperatura;
  • Sistema de fácil detecção de vazamentos;
  • Os sistemas mais novos conseguem atingir alta eficiência energética.
  • Pode fazer aquecimento e resfriamento e produção de água quente. É um sistema de climatização integral com uma única instalação.
  • Possuem diversas aplicações
  • Permitem fazer a recuperação de calor de outros processos
  • Sistema muito utilizado em residências em outros países

DESVANTAGENS

  • Não possui modelos de grande capacidade
  • Produz mais ruído que um split
  • Precisa fazer uma abertura na parede, e altera a fachada do edificação.
  • Maior risco de vazamento de fluído se comparado ao modelo de janela (ACJ)
  • Necessidade de cuidado com as tubulações frigoríficas, dreno de água e limpeza do filtro de ar periodicamente.
    Rooftop

  • COP inferior aos sistemas de VRF e centrais de água gelada.
    Self contained

  • O equipamento necessita de uma casa de máquinas
  • Não vêm com sistema de automação
  • Precisa de um sistema de renovação de ar dedicado;
  • Por causa da tubulação de fluído refrigerante, o sistema possui limite de extensão dos dutos, não sendo recomendado para edifícios maiores do que 15 andares, ou será necessário fazer um andar técnico intermediário para abrigar os equipamentos;
  • Possui grande quantidade de fluído refrigerante circulando nas tubulações;
  • Dificuldade para detecção e localização de vazamento de fluído, que é tóxico;
  • Alguns modelos podem fazer aquecimento e resfriamento através do ciclo reverso.

VRF à gás natural:

  • A viabilidade depende principalmente do custo da eletricidade (ponta efora ponta) e a flutuação do preço de gás natural no local;
  • O VRF à gás possui um coeficiente de performance menor (COP médio = 1.0 a 2.0) do que o VRF elétrico;
  • É um sistema maior (aprox. 2 vezes) e mais pesado (aprox. 3 vezes) se comparado ao modelo elétrico;
  • Precisa de um duto para descarga dos gases de combustão.
  • Projeto de engenharia complexo, com diversas configurações de circuito e componentes;
  • Precisa de espaço físico para abrigar as bombas hidráulicas, chiller, casa de máquinas, etc.;
  • O balanceamento dos dutos é um problema frequente;
  • Dificuldade de ampliação da rede;
  • A programação dos sistemas precisa ser bem feita e a automação é complexa e precisa ser feita à parte;
  • Os sensores precisam ser corretamente instalados;
  • Exige bom treinamento do operador para funcionamento do sistema.
  • Ruído do compressor e ventilador
  • Sistema novo no mercado brasileiro.
  • Ainda não possui grande disponibilidade de venda
  • O redimento diminui de acordo com a temperatura externa.
  • Em locais com temperatura abaixo de 0° C são necessários configurações específicas de equipamentos.

TIPOLOGIAS APLICÁVEIS (MAIS UTILIZADAS)


Casa

Casa

 


Prédio Residencial

Prédio Residencial

 


Condomínio

Condomínio

 


Escritório

Escritório

 


Casa

Casa

 


Prédio Residencial

Prédio Residencial

 


Condomínio

Condomínio

 


Escritório

Escritório

 


Shopping

Shopping

 


Hotel

Hotel

 


Retail e logística

Retail e logística

 


Retail e logística

Retail e logística


Escritório

Escritório


Shopping

Shopping


Hotel

Hotel


Retail e logística

Retail e logística


Escritório

Escritório


Shopping

Shopping


Hotel

Hotel


Retail e logística

Retail e logística


Casa

Casa

 


Prédio Residencial

Prédio Residencial

 


Condomínio

Condomínio

 


Hotel

Hotel

 

Ar condicionado
de janela (ACJ)
Split
Rooftop e self contained (COP)?
Variable Refrigerant Flow (VRF)
Central de água gelada
Bombas de calor

Ar condicionado de janela (ACJ)

MODALIDADES

Refrigeração e Aquecimento

O QUE É

Equipamento compacto que possui o compressor, condensadora e evaporadora no mesmo gabinete.

Capacidade de refrigeração

5.500 a 12.000 BTU/h (0,45 a 1TR)

Faixas usuais de Coeficiente de performance - COP (W/W) nominal do compressor

2,3 a 3,03

Como escolher um equipamento eficiente? Quais são as boas práticas para um projeto eficiente?

  • Priorizar a compra de modelos nível A do Inmetro ou com selo PROCEL.

Como fazer um uso eficiente?

  • Manter o ambiente em uma temperatura de setpoint entre 22°C e 24°C, evita gastos de energia desnecessários e é mais adequado ao corpo humano.
  • Fechar portas e janelas enquanto o equipamento estiver ligado. Manter portas e janelas abertas durante o uso pode reduzir o efeito de climatização, provocando perdas e forçando o ar condicionado a funcionar mais tempo de que realmente é necessário.
  • Desligar o equipamento quando não houver ocupação e em horário de almoço.
  • Fazer a manutenção adequada e limpar os filtros periodicamente.

Custo de investimento

cifrão

(Baixo)

VANTAGENS

  • Preço baixo
  • Fácil instalação
  • Adequado para ambientes pequenos
  • Um único aparelho instalado na parede, na fachada, normalmente próximo à janelas ou terraço
  • Possui renovação de ar

DESVANTAGENS

  • Não possui modelos de grande capacidade
  • Produz mais ruído que um split
  • Precisa fazer uma abertura na parede, e altera a fachada do edificação.

TIPOLOGIAS APLICÁVEIS (MAIS UTILIZADAS)


Casa

Casa

 


Prédio Residencial

Prédio Residencial

 


Condomínio

Condomínio

 


Escritório

Escritório

 

MODALIDADES

Refrigeração e Aquecimento

O QUE É

Sistema de equipamentos divididos em 2 partes, sendo uma unidade evaporadora (interna, dentro do ambiente) e uma unidade condensadora (externa ao ambiente).
Podem ter as seguintes configurações:

  • Parede ou hi-wall
  • Piso teto
  • Split cassete
  • Split dutado
  • Multi-split ( 2 ou mais unidades evaporadoras por unidade condensadora)

Capacidade de refrigeração

7.000 a 60.000 BTU/h (0,58 a 5TR)

Faixas usuais de Coeficiente de performance - COP (W/W) nominal do compressor

2,6 a 3,23

Como escolher um equipamento eficiente? Quais são as boas práticas para um projeto eficiente?

  • Priorizar a compra de modelos nível A do Inmetro ou com selo PROCEL (http://www.inmetro.gov.br/consumidor/pbe/condicionadores.asp)
  • Escolher modelos com tecnologia Inverter, pois possui controle da rotação do motor, sendo mais eficiente em cargas parciais e pode economizar até 40% em relação aos splits convencionais
  • É necessário especificar um sistema de renovação de ar

Como fazer um uso eficiente?

  • Manter o ambiente em uma temperatura de setpoint entre 22°C e 24°C, evita gastos de energia desnecessários e é mais adequado ao corpo humano.
  • Fechar portas e janelas enquanto o equipamento estiver ligado. Manter portas e janelas abertas durante o uso pode reduzir o efeito de climatização, provocando perdas e forçando o ar condicionado a funcionar mais tempo de que realmente é necessário.
  • Desligar o equipamento quando não houver ocupação e em horário de almoço.
  • Fazer a manutenção adequada e limpar os filtros periodicamente.

Custo de investimento

cifrão

(Baixo)

VANTAGENS

  • Possui menor nível de ruído em virtude da distância em que se pode instalar a unidade externa, se comparado com um ar condicionado de janela;
  • Controle individual do equipamento, com a regulagem de temperatura;
  • De fácil instalação em edifícios existentes, se comparado aos sistemas centrais;
  • Alguns modelos podem fazer aquecimento através de ciclo reverso.

DESVANTAGENS

  • Maior risco de vazamento de fluído se comparado ao modelo de janela (ACJ)
  • Necessidade de cuidado com as tubulações frigoríficas, dreno de água e limpeza do filtro de ar periodicamente.

TIPOLOGIAS APLICÁVEIS (MAIS UTILIZADAS)


Casa

Casa

 


Prédio Residencial

Prédio Residencial

 


Condomínio

Condomínio

 


Escritório

Escritório

 


Shopping

Shopping

 


Hotel

Hotel

 


Retail e logística

Retail e logística

 

MODALIDADES

Refrigeração

O QUE É

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.

Capacidade de refrigeração

120.000 a 360.000 BTU/h (10 a 30 TR)

Faixas usuais de Coeficiente de performance - COP (W/W) nominal do compressor

2,5 a 2,8

Como escolher um equipamento eficiente? Quais são as boas práticas para um projeto eficiente?

  • Escolher equipamentos eficientes de acordo com a capacidade, segundo a norma da ASHRAE 90.1 de 2016 e também segundo os requisitos do PBE Edifica para edificações comerciais.
  • Fazer o dimensionamento e balanceamento adequado
  • Fazer a renovação de ar necessária, segundo a NBR 16.401, ASHRAE 62.1 e ANVISA

Como fazer um uso eficiente?

  • Manter o ambiente em uma temperatura entre 22°C e 24°C, pois evita gastos de energia desnecessários e é mais adequado ao corpo humano.
  • Fazer o PMOC (Plano de manutenção, operação e controle)
  • Fazer o retrocomissionamento do sistema a cada 3 ou 5 anos de uso

Custo de investimento

cifrãocifrão
(Médio/alto)

VANTAGENS

    Rooftop

  • Pode ser instalado em áreas abertas.
  • Aguenta temperaturas e climas mais adversos
  • Dispensa casa de máquinas
    Self contained

  • Contém todos os componentes em um único equipamento

DESVANTAGENS

    Rooftop

  • COP inferior aos sistemas de VRF e centrais de água gelada.
    Self contained

  • O equipamento necessita de uma casa de máquinas
  • Não vêm com sistema de automação

TIPOLOGIAS APLICÁVEIS (MAIS UTILIZADAS)


Retail e logística

Retail e logística

Variable Refrigerant Flow (VRF)

MODALIDADES

Refrigeração e Aquecimento

O QUE É

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.

Capacidade de refrigeração

120.000 a 480.000 BTU/h (10 a 40 TR)

Faixas usuais de Coeficiente de performance - COP (W/W) nominal do compressor

VRF a ar: 3,1 a 3,4

VRF a água: 3,5 a 4,5

Como escolher um equipamento eficiente? Quais são as boas práticas para um projeto eficiente?

  • Escolher equipamentos eficientes de acordo com a capacidade, segundo a norma da ASHRAE 90.1 de 2016 e também segundo os requisitos do PBE Edifica para edificações comerciais;
  • Fazer o dimensionamento e balanceamento adequado;
  • Fazer a renovação de ar necessária, segundo a NBR 16.401, ASHRAE 62.1 e ANVISA.

Como fazer um uso eficiente?

  • Manter o ambiente em uma temperatura entre 22°C e 24°C, pois evita gastos de energia desnecessários e é mais adequado ao corpo humano;
  • Fazer o PMOC (Plano de manutenção, operação e controle);
  • Fazer o retrocomissionamento do sistema após alguns anos de uso.

Custo de investimento

cifrão
cifrão
cifrão(Alto)

VANTAGENS

  • Projeto de engenharia mais simples do que um sistema central de água gelada;
  • Permite diversas combinações de evaporadoras (unidades internas);
  • Cada ambiente possui um controle individual de temperatura;
  • Já possuem um sistema de automação central;
  • A operação do sistema é mais fácil e pode ser feita pelos usuários;
  • Capaz de aquecer ou resfriar zonas separadas ao mesmo tempo, e reaproveitar o calor ou frio entre as zonas;
  • Tem a possibilidade de instalar um recuperador de calor para ser utilizado para aquecimento de água;

VRF à gás natural:

  • Consome apenas 10% da eletricidade necessária em um VRF elétrico, e pode representar até 35% de redução de custo total se comparado ao VRF elétrico;
  • Aumenta a autonomia do sistema em relação à energia elétrica das concessionárias;
  • Diminui o custo com geração elétrica;
  • Adequado para locais com dificuldade de aumento da carga elétrica e/ou com fornecimento elétrico instável;
  • Consegue ser instalado em edifícios existentes para retrofits.

DESVANTAGENS

  • Precisa de um sistema de renovação de ar dedicado;
  • Por causa da tubulação de fluído refrigerante, o sistema possui limite de extensão dos dutos, não sendo recomendado para edifícios maiores do que 15 andares, ou será necessário fazer um andar técnico intermediário para abrigar os equipamentos;
  • Possui grande quantidade de fluído refrigerante circulando nas tubulações;
  • Dificuldade para detecção e localização de vazamento de fluído, que é tóxico;
  • Alguns modelos podem fazer aquecimento e resfriamento através do ciclo reverso.

VRF à gás natural:

  • A viabilidade depende principalmente do custo da eletricidade (ponta efora ponta) e a flutuação do preço de gás natural no local;
  • O VRF à gás possui um coeficiente de performance menor (COP médio = 1.0 a 2.0) do que o VRF elétrico;
  • É um sistema maior (aprox. 2 vezes) e mais pesado (aprox. 3 vezes) se comparado ao modelo elétrico;
  • Precisa de um duto para descarga dos gases de combustão.

TIPOLOGIAS APLICÁVEIS (MAIS UTILIZADAS)


Escritório

Escritório


Shopping

Shopping


Hotel

Hotel


Retail e logística

Retail e logística

Central de água gelada (CAG)

MODALIDADES

Refrigeração e Aquecimento

O QUE É

 

Sistema central de ar condicionado que usa a água gelada, produzida pelos chillers, para resfriar o ar insuflado nos ambientes através dos fancoils (serpentina e ventiladores).
Existem 2 tipos principais de sistema de condensação (rejeição de calor) para chillers:

  • Chiller com condensação à ar
  • Chiller com condensação à água, com torres de resfriamento.

Capacidade de refrigeração

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)

Faixas usuais de Coeficiente de performance - COP (W/W) nominal do compressor

Chiller a ar: 2,9 a 4,1

Chiller a água: 5 a 7,0

Como escolher um equipamento eficiente? Quais são as boas práticas para um projeto eficiente?

  • Escolher equipamentos eficientes de acordo com a capacidade, segundo a norma da ASHRAE 90.1 de 2016 e também segundo os requisitos do PBE Edifica para edificações comerciais;
  • Optar por bombas e ventiladores de alto rendimento em conjunto com Variadores de Frequência (VFD);
  • Calcular o desempenho energético do sistema em cargas parciais;
  • Fazer o dimensionamento e balanceamento adequado;
  • Fazer a renovação de ar necessária, segundo a NBR 16.401, ASHRAE 62.1 e ANVISA;
  • Fazer um estudo de viabilidade para um sistema de reaproveitamento de calor rejeitado nas torres de resfriamento para aquecimento de água.

Como fazer um uso eficiente?

  • Manter o ambiente em uma temperatura entre 22°C e 24°C, pois evita gastos de energia desnecessários e é mais adequado ao corpo humano;
  • Fazer o PMOC (Plano de manutenção, operação e controle);
  • Fazer o retrocomissionamento do sistema após alguns anos de uso.

Custo de investimento

cifrãocifrãocifrão
(Alto)

VANTAGENS

  • Atende plenamente refrigeração e renovação de ar;
  • Adequado para grandes extensões de tubulação;
  • Atende grandes necessidades de refrigeração;
  • Permite qualquer sistema de filtragem de ar através dos fancoils;
  • São capazes de trabalhar com grandes variações de temperatura;
  • Sistema de fácil detecção de vazamentos;
  • Os sistemas mais novos conseguem atingir alta eficiência energética.

DESVANTAGENS

  • Projeto de engenharia complexo, com diversas configurações de circuito e componentes;
  • Precisa de espaço físico para abrigar as bombas hidráulicas, chiller, casa de máquinas, etc.;
  • O balanceamento dos dutos é um problema frequente;
  • Dificuldade de ampliação da rede;
  • A programação dos sistemas precisa ser bem feita e a automação é complexa e precisa ser feita à parte;
  • Os sensores precisam ser corretamente instalados;
  • Exige bom treinamento do operador para funcionamento do sistema.

TIPOLOGIAS APLICÁVEIS (MAIS UTILIZADAS)


Escritório

Escritório


Shopping

Shopping


Hotel

Hotel


Retail e logística

Retail e logística

MODALIDADES

Refrigeração e Aquecimento

O QUE É

Muito conhecido em outros países como Heat pumps, as bombas de calor são equipamentos elétricos que conseguem extrair calor de um local e transferir para outro. Utilizando a mesma tecnologia encontrada nos refrigeradores residenciais, esse sistema consegue fazer resfriamento no verão, aquecimento no inverno e aquecimento de água em uma única instalação.
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 por recuperação (exaustão, água quente) ou fontes naturais (ar externo, água e geotermia).
Alguns modelos mais utilizados são:

  • equipamento de janela
  • mini-split, split e multi-split

Capacidade de refrigeração

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

3,5 a 5

Como escolher um equipamento eficiente? Quais são as boas práticas para um projeto eficiente?

  • Escolher equipamentos eficientes de acordo com a capacidade, segundo a norma da ASHRAE 90.1 de 2016.
  • Dar preferência à modelos com tecnologia Inverter.
  • Alguns equipamentos eficientes são etiquetados com o Selo Energy Star.
  • Fazer o dimensionamento e balanceamento adequado.
  • Fazer a renovação de ar necessária, segundo a NBR 16.401 , ASHRAE 62.1 e ANVISA

Como fazer um uso eficiente?

  • Manter o ambiente em uma temperatura entre 22°C e 24°C, pois evita gastos de energia desnecessários e é mais adequado ao corpo humano.
  • Fechar portas e janelas enquanto o equipamento estiver ligado.
  • Desligar o equipamento quando não houver ocupação e em horário de almoço.
  • Fazer a manutenção adequada e limpar os filtros periodicamente.

Custo de investimento

cifrãocifrão
(Médio/alto)

VANTAGENS

  • Pode fazer aquecimento e resfriamento e produção de água quente. É um sistema de climatização integral com uma única instalação.
  • Possuem diversas aplicações
  • Permitem fazer a recuperação de calor de outros processos
  • Sistema muito utilizado em residências em outros países

DESVANTAGENS

  • Ruído do compressor e ventilador
  • Sistema novo no mercado brasileiro.
  • Ainda não possui grande disponibilidade de venda
  • O redimento diminui de acordo com a temperatura externa.
  • Em locais com temperatura abaixo de 0° C são necessários configurações específicas de equipamentos.

TIPOLOGIAS APLICÁVEIS (MAIS UTILIZADAS)


Casa

Casa

 


Prédio Residencial

Prédio Residencial

 


Condomínio

Condomínio

 


Hotel

Hotel

 

Tipos de equipamento específicos para aquecimento

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.

SISTEMAS PORTÁTEIS

Sistemas a biomassa

Sistemas centrais: Água quente

MODALIDADES

Aquecimento

Aquecimento

Aquecimento

O QUE É

Equipamento de aquecimento elétrico portátil. Podem aquecer através de sistemas:

  • Lâmpadas halógenas
  • A óleo
  • Termoventiladores

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.

  • Aquecimento central por boiler ou caldeiras.
  • Pode ser à gás Liquefeito de Petróleo (GLP), gás natural (GN), óleo ou outros derivativos de petróleo.
  • Radiadores
  • Aparelhos à convecção
  • Piso radiante

Como escolher um equipamento eficiente? Ou fazer um projeto eficiente?

  • Deve ser usado apenas em locais com pouca necessidade de aquecimento (horas por ano).
  • Priorizar a compra de modelos certificados pelo Inmetro.
  • Escolher caldeiras ou fornalhas eficientes.
  • Fazer o dimensionamento adequado
  • Priorizar a compra de modelos eficientes etiquetados pelo Inmetro.
  • Escolher ventiladores e bombas eficientes
  • Fazer um bom isolamento térmico de toda a tubulação.
  • Reservatórios de água quente com isolamento térmico adequado e aquecedor instalado em local protegido permanentemente contra intempéries e com ventilação adequada.

Como fazer um uso eficiente?

  • Verificar se a voltagem da tomada é igual à do aparelho.
  • Não utilizar em locais úmidos, como o banheiro.
  • Não deixar encostado em móveis ou objetos.
  • Fechar portas e janelas enquanto o equipamento estiver ligado.
  • Desligar o equipamento quando não houver ocupação e em horário de almoço.
  • azer a manutenção adequada.
  • Fechar portas e janelas enquanto o equipamento estiver ligado.
  • Desligar o equipamento quando não houver ocupação e em horário de almoço.
  • Fazer a manutenção adequada.
  • Fechar portas e janelas enquanto o equipamento estiver ligado.
  • Desligar o equipamento quando não houver ocupação e em horário de almoço.
  • Fazer a manutenção adequada.

Custo de investimento

cifrão(Baixo)

cifrão(Baixo)

cifrão
cifrão(Médio/alto)

VANTAGENS

  • Práticos, portáteis, baratos
  • Não precisam de instalação
  • Seguros
  • De peso leve
  • O sistema à óleo não resseca muito o ambiente e é mais eficiente do que os outros modelos.
  • É considerada uma energia renovável
  • Os pellets possuem maior poder calorífico do que a lenha
  • Os pellets são feitos a partir da reciclagem de outros materiais e são fáceis de transportar e armazenar
  • Atinge eficiências de combustão de 90%.
  • Aquecimento à gás: mais eficiente, mas precisa acesso à rede de gás
  • Atende grandes áreas e edificações.

DESVANTAGENS

  • Dentre os sistemas de aquecimento é o mais ineficiente.
  • Não é recomendado para espaços amplos
  • A distribuição de calor não é uniforme.
  • No caso da lenha, depende de disponibilidade do material no local, e espaço para armazenagem.
  • Necessita de espaço físico para instalação dos boilers e tubulações.

TIPOLOGIAS APLICÁVEIS


Casa

Casa

 


Casa

Casa

 


Prédio Residencial

Prédio Residencial

 


Condomínio

Condomínio

 


Hotel

Hotel

 


Casa

Casa

 


Prédio Residencial

Prédio Residencial

 


Condomínio

Condomínio

 


Hotel

Hotel

 

Equipamentos complementares para eficiência ou conforto

DOAS
RODA ENTÁLPICA
RECUPERADOR DE CALOR
TERMO ACUMULAÇÃO

Roda Entálpica

Uma roda entálpica pode permitir uma economia de energia significativa pela recuperação de energia pelo ar de retorno, onde o ar externo é pré-tratado antes de ser condicionado quando ele estiver mais quente e úmido que o ar interno.
Contrário aos “recuperadores de calores” a roda entálpica permite a recuperação de temperatura e de umidade.

CUSTO DE INVESTIMENTO

cifrãocifrão

(Médio)

O que é? Como funciona?

Roda entalpica

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:

  • apenas operar quando a temperatura externa estiver acima do setpoint
  • apenas operar quando houver demanda de ar externo para renovação de ar (portanto, interligado com a ocupação).

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

  • Reduz o consumo do sistema de resfriamento, quando operado corretamente.

Desvantagens

  • Pode ocupar um grande espaço no edifício;
  • Precisa de um sistema de controle e automação muito bom.

Tipologias aplicáveis


escritorio

Escritórios


escritorio

Shoppings


galerias centros de de exposições

Hotéis

Recuperador de Calor

Um recuperador de calor permite a recuperação de calor do ar de expurgo do edifício, assim pré-resfriando o ar externo antes de ser condicionado e insuflado no ambiente.

CUSTO DE INVESTIMENTO

cifrão

(Baixo)

O que é? Como funciona?

recuperador de calor

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:

  • apenas operar quando a temperatura externa estiver acima do setpoint
  • apenas operar quando houver demanda de ar externo para renovação de ar (portanto, interligado com a ocupação).

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

  • Reduz o consumo do sistema de resfriamento;
  • Sistema passivo, sem consumo de energia;
  • Pequeno em tamanho.

Desvantagens

  • Necessidade de cálculo para evitar contrapressão e necessidade de manutenção do trocador para evitar problemas no retorno de ar.

Tipologias aplicáveis


escritorio

Escritórios


galerias centros de de exposições

Hotéis

TERMOACUMULAÇÃO

Tanques de termoacumulação permitem o armazenamento de água gelada para sistemas centrais de água geladas (CAG) para que seja produzida em horários onde a energia está mais barata (por exemplo, à noite), ou para atender às demandas de pico de calor.

CUSTO DE INVESTIMENTO

cifrãocifrão

(Médio)

O que é? Como funciona?

termo acumulacao

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:

  • os chillers devem ser programados de forma que operam apenas conforme a estratégia definida (à noite, ou quando tem um pico de demanda).
  • deve ter um controle rigoroso da temperatura da água armazenada, para evitar circulação de água quente pelo edifício.

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

  • Reduz o custo de operação do sistema de água gelada;
  • Sistema passivo, sem consumo de energia;
  • Fácil manutenção.

Desvantagens

  • Ocupa muito espaço, dependendo da capacidade dos reservatórios.

Tipologias aplicáveis


escritorio

Escritórios


galerias centros de de exposições

Shoppings


galerias centros de de exposições

Hotéis

VIGAS FRIAS ATIVAS
SUPERFÍCIES RADIANTES
GEOTERMIA

VIGAS FRIAS

Vigas frias são dispositivos de resfriamento de ambiente com circulação de água gelada em temperatura mais elevada que a temperatura de orvalho do ar do ambiente (que está geralmente em torno de 13ºC).

CUSTO DE INVESTIMENTO

cifrãocifrãocifrão

(Alto)

O que é? Como funciona?

vigas-frias

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

  • Menor consumo dos chillers, pelas temperaturas mais elevadas da água gelada;
  • Menor vazão de ar pelos dutos, e portanto, menor diâmetro dos dutos;
  • Casas de máquinas menores;
  • Melhor conforto dos usuários, devido à temperatura mais alta e vazão reduzida do ar insuflado.

Desvantagens

  • Restrito a uso com sistemas específicos.

Tipologias aplicáveis


escritorio

Escritórios

 

SUPERFÍCIES RADIANTES

Dispositivos de resfriamento pela circulação de água “fria” no forro ou no piso (forro gelado, piso radiante). As superfícies frias proporcionam resfriamento pela diminuição da temperatura radiante.

CUSTO DE INVESTIMENTO

cifrãocifrãocifrão

(Alto)

O que é? Como funciona?

superficies-radiantes

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

  • Menor consumo dos chillers, pelas temperaturas mais elevadas da água gelada;
  • Melhor conforto dos usuários devido à temperatura mais alta e ausência de barulho de ventiladores.

Desvantagens

  • Restrito a uso com sistemas específicos;
  • Alto custo, e relativamente pouco conhecido no Brasil.

Tipologias aplicáveis


escritorio

Escritórios

 

GEOTERMIA

A estratégia envolvendo geotermia aproveita o fato que algumas dezenas de metros abaixo do solo, a temperatura do solo é relativamente estável durante todo o ano, uma vez que chegou profundo suficiente. Em climas quentes, pode se circular água ou ar debaixo da terra, como pré-resfriamento em um circuito de água gelada, para distribuição diretamento nos ambientes, ou para uso com uma bomba de calor.

CUSTO DE INVESTIMENTO

cifrãocifrãocifrão

(Alto)

O que é? Como funciona?

FURO GEOTÉRMICO

Fonte: Mundagua hyper link

furo geotérmico

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

  • Possibilidade de integrar produção de frio e calor.
  • Eficiência garantida o ano inteiro.

Disvantagens

  • Alto custo, e relativamente pouco usado no Brasil.
  • Sistema complexo.
  • Necessidade de espaço para inserir as tubulações.

Tipologias aplicáveis


casa

Casa

 


prédio residencial

Prédio Residencial

 


condominio

Condomínio

 


escritorio

Escritório

 


galerias centros de de exposições

Galerias e centros de de exposições

 

tipologia equipamentos

Equipamentos

Fatores chave no consumo de energia elétrica em equipamentos:

certified Potência elétrica (kW)
certified Tempo de uso (h)
Quando se trata de potência, é possível otimizar o consumo com a escolha de equipamentos de alto rendimento, ou seja, equipamentos mais eficientes. Já para o fator de tempo, temos a influência do usuário, o que implica em mudanças de hábitos e comportamentos de utilização, a fim de que se tenha um uso consciente. Portanto, ambos são fatores-chave a serem considerados para cada equipamento que será apresentado neste Guia.

Conceitos

A Lei de Eficiência Energética e o CGIEE:
Comitê Gestor de Indicadores e Níveis de Eficiência Energética (2001)

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:

  • Ministério de Minas e Energia – MME, que o preside;
  • Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovação e Comunicações – MCTIC;
  • Ministério da Indústria, Comércio Exterior e Serviços – MDIC;
  • Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL;
  • Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis – ANP;
  • Um representante de universidade brasileira, especialista em matéria de energia e
  • Um cidadão brasileiro, especialista em matéria de energia.

Equipamentos regulamentados (até 2017) pelo CGIEE

Fonte: INMETRO

Equipamentos regulamentados (até 2017) pelo CGIEE

Selos e etiquetas resultantes da regulamentação de cada equipamento

Fonte: Procel

Sistemas e componentes

Observação: os sistemas de ar
condicionado e iluminação são
tratados separadamente.

data center
elevadores
motores e
bombas
equipamentos
de escritório

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

cifrãocifrãocifrão

(Alto)

Como comprar um equipamento eficiente? Como fazer um projeto eficiente?

  • Sistemas que funcionam 24hrs por dia devem ter um sistema de condicionamento de ar separado, para não obrigar grandes sistemas a operarem em faixa de baixo rendimento;
  • Instalar os CPDs em locais que não recebam insolação direta, e que tenham isolamento térmico das paredes e janelas, se possível;
  • Se não houver ar condicionado de precisão, comprar splits nível A do Inmetro;
  • Para grandes CPDs, adequar o layout da sala para ter separação de corredores quentes e frios. Posicionar os equipamentos de acordo com os fluxos de resfriamento e exaustão. Colocar sensores de temperatura nos corredores frios;
  • Para mais informações, consulte o Guia de Eficiência energética em Data Centers.

Como fazer um uso eficiente?

  • Manter o setpoint de temperatura na faixa de 21 a 23°C, para mais referências consulte a ASHRAE TC 9.9 – 2011 Thermal Guidelines for Data Processing Environments;
  • Avaliar a possibilidade de redução da potência de refrigeração instalada nas salas de TI e CPDs;
  • Trocar no-breaks e unidades UPS por modelos eficientes com modo “Ecomode”, permitindo modo by-pass quando não são utilizados;
  • Calcular o PUE (Power Use Effectiveness) = Energia total consumida pelo data center /Consumo de energia dos equipamentos de TI. Sendo que a Energia total consumida pelo data center = ar condicionado + iluminação + UPS + equipamentos de TI. Quanto menor o PUE, maior a eficiência do data center.

TIPOLOGIAS APLICÁVEIS


Escritório

Escritório


Shopping

Shopping


Retail e logística

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

cifrãocifrãocifrão

(Alto)

  • Chamada antecipada;
  • Chamada inteligente;
  • Com frenagem regenerativa;
  • Zero energia (consumo equivalente à geração).

Como comprar um equipamento eficiente? Como fazer um projeto eficiente?

  • Utilizar cabines com iluminação LED, com sistema de desligamento automático;
  • Optar por sistemas de elevadores com função de standby de ventiladores e componentes, quando não há uso;
  • Escolher comandos eletrônicos (sem relês) ou sistemas de controle inteligentes por microprocessamento ou chamada antecipada;
  • Optar por motores de alto rendimento, também com inversores de frequência e frenagem regenerativa;
  • Observar a classificação de eficiência do elevador de acordo com a metodologia VDI 4707 (2009);
  • Atender aos requisitos das NBR 5665, 5666, 16083, 12892, 16042, 15597, 10982, 14364, NM 313,207, 196, 267.

Como fazer um uso eficiente?

  • Utilizar, sempre que possível, as escadas para os primeiros pavimentos e para subir ou descer poucos andares, evitando o uso dos elevadores.
  • Acionar apenas um elevador por vez.
  • Fazer o revezamento de elevadores, quando não prejudicar a eficiência do serviço, ou criar elevadores com paradas específicas nos horários de pico.

Definição

Bombas de água, bombas de recalque e motores elétricos

CUSTO DE INVESTIMENTO

cifrãocifrão

(Médio)

Como comprar um equipamento eficiente?
Como fazer um projeto eficiente?

  • Priorizar a compra de bombas nível A do Inmetro ou com selo Procel;
  • Ter cuidado para não superdimensionar o tamanho das bombas;
  • Para equipamentos com uso crítico, sempre ter uma bomba reserva;
  • Priorizar a compra de equipamentos etiquetados pelo Inmetro, ou com selo Procel;
  • Optar por motores de alto rendimento, com inversores de frequência, quando aplicável.

COMO FAZER UM USO EFICIENTE?

  • Fazer revezamento periódicos de motores;
  • Programar e realizar a manutenção adequadamente.

TIPOLOGIAS APLICÁVEIS


casa

Casa

 


predio residencial

Prédio Residencial

 


Condomínio

Condomínio

 


Escritório

Escritório

 


Shopping

Shopping

 


Hotel

Hotel

 


Retail e logística

Retail e logística

 

Definição

Computadores, monitores, impressoras e ventiladores (piso, teto e parede)

CUSTO DE INVESTIMENTO

cifrão

(Baixo)

Como comprar um equipamento eficiente?
Como fazer um projeto eficiente?

  • Priorizar a compra de ventiladores nível A do Inmetro ou com selo Procel;
  • Priorizar a compra de computadores, monitores e impressoras com o selo do Energy Star.

COMO FAZER UM USO EFICIENTE?

  • Desligar corretamente os computadores e dispositivos ao
    final do expediente, durante a noite e finais de semana.

TIPOLOGIAS APLICÁVEIS


Casa

Casa

 


Prédio Residencial

Prédio Residencial

 


Condomínio

Condomínio

 


Escritório

Escritório

 


Shopping

Shopping

 


Hotel

Hotel

 


Retail e logística

Retail e logística

 

Equipamentos de cozinha
Outros equipamentos
Chuveiros
Piscinas
Saunas

Definição

Geladeiras, freezers, microondas, fogões e fornos.

CUSTO DE INVESTIMENTO

cifrão

(Baixo)

Como comprar um equipamento eficiente?
Como fazer um projeto eficiente?

  • Priorizar a compra de geladeiras, freezers e microondas nível A do Inmetro, ou com selo Procel;
  • Priorizar a compra de fogões e fornos à gás com o Selo CONPET

COMO FAZER UM USO EFICIENTE?

  • Não deixar a porta da geladeira aberta além do necessário, retirando os alimentos de uma só vez;
  • Evitar guardar alimentos e líquidos quentes ou sem tampa;
  • Evitar deixar a geladeira perto de locais quentes, como o fogão, ou muito exposta ao sol;
  • Regular a temperatura dos equipamentos conforme a estação do ano e a capacidade utilizada;
  • Evite forrar as prateleiras da geladeira com plásticos ou outros materiais para não prejudicar a circulação interna do ar;
  • Fazer o degelo periodicamente;

TIPOLOGIAS APLICÁVEIS


Casa

Casa

 


Prédio Residencial

Prédio Residencial

 


Condomínio

Condomínio

 


Escritório

Escritório

 


Shopping

Shopping

 


Hotel

Hotel

 


Retail e logística

Retail e logística

 

Definição

Televisões, máquina de lavar e secar roupa, som, ferro de passar.

CUSTO DE INVESTIMENTO

cifrão

(Baixo)

Representatividade no consumo

Equipamentos elétricos representam cerca de 15% do consumo de energia.

Como comprar um equipamento eficiente?
Como fazer um projeto eficiente?

  • Priorizar a compra de equipamentos nível A do Inmetro ou com selo Procel;
  • Observar a potência de cada equipamento no momento de compra.

COMO FAZER UM USO EFICIENTE?

  • Procurar juntar as roupas para lavar 1 única vez durante a semana;
  • Juntar as roupas para passar uma única vez durante a semana, com o cuidado de não esquecer ligado;
  • Desligar os demais aparelhos eletrônicos (televisões e equipamentos de som) após a utilização.

TIPOLOGIAS APLICÁVEIS


Casa

Casa

 


Prédio Residencial

Prédio Residencial

 


Condomínio

Condomínio

 


Shopping

Shopping

 


Hotel

Hotel

 

Definição

Televisões, máquina de lavar e secar roupa, som, ferro de passar.

CUSTO DE INVESTIMENTO

cifrão

(Baixo)

Representatividade no consumo

Equipamentos elétricos representam cerca de 15% do consumo de energia.

Como comprar um equipamento eficiente?
Como fazer um projeto eficiente?

  • Priorizar a compra de equipamentos nível A do Inmetro ou com selo Procel;
  • Observar a potência de cada equipamento no momento de compra.

COMO FAZER UM USO EFICIENTE?

  • Procurar juntar as roupas para lavar 1 única vez durante a semana;
  • Juntar as roupas para passar uma única vez durante a semana, com o cuidado de não esquecer ligado;
  • Desligar os demais aparelhos eletrônicos (televisões e equipamentos de som) após a utilização.

Definição

Chuveiro elétrico e a gás

CUSTO DE INVESTIMENTO

cifrão

(Baixo)

Como comprar um equipamento eficiente?
Como fazer um projeto eficiente?

  • Colocar dispositivos temporizadores para chuveiros elétricos, que desligam o chuveiro
    após 5 a 10 min de utilização automaticamente;
  • Utilizar arejadores nos chuveiros, para otimizar o consumo de água;
  • Optar por chuveiros com aquecimento à gás por sistemas de passagem ou acumulação.
    Nesses casos, para instalação eficiente é necessário fazer o dimensionamento correto do sistema e instalar o aparelho em ambientes bem ventilados, como na área de serviço, por exemplo;
  • Existe também um modelo mais eficiente de chuveiro que é o “kit reciclador de energia”, um sistema que aproveita o calor da água quente que cai do chuveiro para esquentar a água que ainda está na tubulação, reduzindo em até 30% o gasto com energia elétrica numa residência e pode ser instalado também em sistemas de aquecimento solar ou a gás;
  • Outra alternativa para ser avaliada é o aquecimento por energia solar.

COMO FAZER UM USO EFICIENTE?

  • Segundo a Eletropaulo, os modelos de chuveiros elétricos mais comuns têm duas posições de temperatura e o consumo por hora pode duplicar nos dias frios: 4,50 a 6,0 kWh – na posição inverno (quente) e 2,10 a 3,50 – na posição verão (morno) kWh. Por exemplo, 15 minutos por dia para uma família de quatro pessoas equivale ao consumo de energia de 40 lâmpadas de 100W;
  • Evite tomar banhos demorados, procure limitar o tempo no banho;
  • Evite deixar a torneira aberta ao se ensaboar;
  • Ajuste o chuveiro, sempre que possível, na temperatura verão, pois o consumo é cerca de 30% menor que a posição inverno.

TIPOLOGIAS APLICÁVEIS


Casa

Casa

 


Prédio Residencial

Prédio Residencial

 


Condomínio

Condomínio

 


Hotel

Hotel

 

REPRESENTATIVIDADE NO CONSUMO

Residências: chuveiros elétricos representam cerca de 25% do consumo de energia

Definição

Piscinas frias e aquecidas

CUSTO DE INVESTIMENTO

cifrãocifrão

(Médio)

Como comprar um equipamento eficiente?
Como fazer um projeto eficiente?

  • Para piscinas frias temos a bomba de água para filtragem.
    Escolher bombas eficientes, nível A do Inmetro;
  • Para piscinas aquecidas priorizar sistemas por aquecimento solar ou bombas de calor;
  • Piscinas aquecidas por bombas de calor devem possuir coeficiente de
    performance (COP) atendendo aos requisitos do PBE Edifica;
  • Para aquecimento solar, comprar sistemas com classificação A ou B do Inmetro.

COMO FAZER UM USO EFICIENTE?

  • A bomba de filtragem da piscina deve operar apenas para filtrar o volume de água necessário. Portanto, não se deve deixar a bomba funcionando 24hrs;
  • No caso de piscinas aquecidas, em edificações residenciais, estabelecer horários de aquecimento em dias com maior utilização, por exemplo, nos finais de semana.

TIPOLOGIAS APLICÁVEIS


Casa

Casa

 


Prédio Residencial

Prédio Residencial

 


Condomínio

Condomínio

 


Hotel

Hotel

 

Definição

Saunas seca e à vapor

CUSTO DE INVESTIMENTO

cifrãocifrão

(Médio)

Como comprar um equipamento eficiente?
Como fazer um projeto eficiente?

  • Utilizar materiais, vedações e revestimentos térmicos adequados nas paredes, teto e porta;
  • Dar preferência às saunas com aquecimento solar, gás natural ou bombas de calor,
    ao invés das saunas com resistência elétrica;
  • Fazer o isolamento térmico adequado segundo os requisitos do PBE Edifica.

COMO FAZER UM USO EFICIENTE?

  • Deve-se ter cuidado para não esquecer a sauna ligada durante à noite ou em períodos sem utilização;
  • justar a temperatura entre 40 a 45 graus nas saunas à vapor, e 60 graus nas saunas secas;
  • Estabelecer horários para a utilização das saunas.

TIPOLOGIAS APLICÁVEIS


Casa

Casa

 


Prédio Residencial

Prédio Residencial

 


Condomínio

Condomínio

 


Hotel

Hotel

 

tipologia controle

Automação e controle

CONCEITOS

Por que instalar controles e instrumentos?
Quais sistemas prediais apresentam benefícios por ser monitorados e controlados??
Qual o caminho do controle e a automação, presente ou futuro?

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.

RELACIONADOS COM A ENVOLTÓRIA

EQUIPAMENTOS OU SISTEMAS

VARÍAVEIS

Elementos da envoltória

Variáveis

Objetivo do controle

Sistema AVAC

  • Equipamentos de geração de frio
  • Equipamentos de geração de calor
  • Equipamentos de distribuição, ventilação e rejeição de calor
  • Demanda de energia, combustíveis, água, fluido refrigerante
  • Dâmper e registros de ar externo
  • Janelas, persianas, brises
  • Aberto/ fechado/ porcentagem de abertura
  • Temperatura e umidade do ar interno
  • Conforto térmico

Iluminação

  • Unidades: luminárias, lâmpadas
  • Demanda de energia
  • Nível de luminosidade
  • Janelas
  • Claraboias
  • Aberto/ fechado/ porcentagem de abertura
  • Conforto luminoso

Independentes da envoltória

EQUIPAMENTOS OU SISTEMAS

VARÍAVEIS

Objetivo do controle

Elevadores e esteiras rolantes

Cargas de tomada

  • Equipamentos elétricos

Cargas especiais

  • Data centers
  • Cozinhas
  • Demanda de energia e combustíveis
  • Garantir o mínimo consumo de energia
  • Usos e serviços otimizados dos equipamentos
  • Otimização das ações de manutenção
  • Possibilidade de novos modelos de negócio relacionados a serviços

QUAIS OS CAMINHOS DO CONTROLE E AUTOMAÇÃO

O controle e automação em edifícios 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 edifícios, 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 edifício 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.

indice maturidade

Exemplos de ação e controle

Controle de ligamento e desligamento de sistemas

O sistema de gerenciamento de edifício (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.

Avisos de falhas

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.

Controle em AVAC

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.

Componentes ou elementos de sistemas de controle

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.

Componentes ou elementos de sistemas de controle

BMS (Building Management Systems)

Termostatos de temperatura e umidade para controle de AVAC

Variadores de frequência

Dimmer com lâmpadas LED

Fotocélula

Sistema de volume de ar variável(VAV)

O que é Building Management Systems?

Um sistema de gestão de edifícios (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.

Para que servem?

Ao integrar um sistema de AVAC com sensores, controladores e variadores de frequência a um BMS, possibilita que a climatização do edifício seja controlada de forma mais efetiva e eficiente.

A partir de um computador dedicado ao sistema é realizável 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 do edifício.

Possibilidades e boas práticas da operação com BMS

A tendência de instrumentar e controlar os edifícios 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 se explora 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

Visibilidade e retroalimentação constante

O que são?

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.

Para que servem?

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.

O que são?

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.

Como funcionam em sistemas de AVAC?

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.

Quais os principais benefícios?

certificado

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 edifícios 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.

Quais os principais benefícios?

certificado

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.

Recomendações

1
Quanto a instalação

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.

2
Quanto ao local de instalação

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.

O que são?

Aparelhos que permitem variação dos níveis de iluminação artificial em um dado espaço, de forma a variar o fluxo luminoso das lâmpadas instaladas. Seu uso permite que a intensidade de iluminação seja adaptada conforme a tarefa desempenhada, bem como, conforme complementação à iluminação natural. Seu funcionamento se dá pela variação da potência elétrica das lâmpadas e, por esta razão, seu uso é recomendado em lâmpadas de LED ou eletrônicas.

O que são?

Constituem 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.

Referências

FUKUOKA, Rosane; ORTIZ, Hamilton; DOMINICIS, André de. Gestão de energia com Variadores de frequência (VFDs). 2016. Disponível em: < http://mitsidi.com/gestao-de-energia-vfds/?lang=pt-br >. Acesso em: 06 jun. 2018.
hyper link

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.
hyper link

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.
hyper link

geração distribuída

geração distribuída

Serão apresentados os tipos de tecnologias e sistemas disponíveis para Geração Distribuída de energia em edificações. Conceitos de geração, modelos de negócio, estratégias e financiamento estão descritos no capítulo de Temas fundamentais em Energias Renováveis.
Energia solar fotovoltaica
Eólica
Energia solar térmica
Fontes não-renováveis / Cogeração
Biogás

Energia solar fotovoltaica

Segundo o Atlas Brasileiro de Energia Solar, diariamente incide entre 4.444 Wh/m² a 5.483 Wh/m² de irradiação solar no Brasil, uma taxa mais elevada do que muitos países europeus, referência em geração fotovoltaica. (INPE,2017)

Sistema fotovoltaico conectado a rede

Fonte: Fonte Solar

O que é e como funciona?

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 fotovoltaico. 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. O excedente não consumido na edificação é injetado 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.

Quais os principais componentes do sistema?

  • Módulos fotovoltaicos são feitos de conjuntos de células fotovoltaicas
  • As células fotovoltaicas podem ser de diversos materiais como silício monocristalino que possui uma eficiência média de 14 a 22%,
    silício policristalino,com eficiência de 13 a 18%, ou sistemas de silício amorfo ou células orgânicas fotovoltaicas, que possuem eficiência
    média de 7 a 15%.
  • Inversores on-grid ou off-grid
  • Baterias (opcional)
  • Controlador
  • Medidor bidirecional

É necessário priorizar a compra de equipamentos nível A do Inmetro.

Quais fatores determinam sua viabilidade?

Principais fatores:

  • Tarifa de energia elétrica do local (R$/kWh) , pois quanto maior a tarifa menor será o tempo de retorno do investimento
  • Taxa de financiamento do sistema, nos casos em que não há investimento com recursos próprios

Fatores técnicos:

  • Radiação solar durante o ano,
  • Inclinação,
  • Orientação correta
  • Existência de sombreamento
  • Área disponível de instalação.

Considerações

  • É considerada uma energia renovável e limpa.
  • É regulamentada pelas Resoluções 482 -2012 e 687-2015 da ANEEL.
  • É um dos sistemas de geração de energia para as residências do Minha Casa Minha Vida (MCMV), de acordo com a Portaria 643/2017.
  • Existem diversas linhas de financiamento e modelos de negócios para viabilização do sistema. Essas e outras informações podem ser encontradas na página de “Temas Fundamentais, Energias Renováveis”.

Tipologias aplicáveis:

Mais utilizadas e/ou com maior
potencial de aproveitamento


Casa

Casa

 


Prédio Residencial

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Condomínio

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Escritório

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Shopping

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Hotel

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Retail e logística

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Calculadora fotovoltaica

Estime a viabilidade financeira para instalar um
sistema Fotovoltaico (FV) no seu empreendimento.

O Brasil é o 9º país com maior capacidade acumulada de geração eólica no mundo (10.740 MW), superando a Itália, e mantendo o 1º lugar na América Latina.(GWEC,2017)

Figura micro eólica

Fonte: Eusébio  hyperlink

O que é e como funciona?

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.

Os Estados com maior potencial de geração eólica são: Ceará, Rio Grande do Norte, Bahia, Sul de Santa Catarina e Rio Grande do Sul.

Quais os principais componentes do sistema?

  • Hélice
  • Rotor
  • Controlador
  • Inversor
  • Controlador
  • Medidor bidirecional

Fatores técnicos:

  • Velocidade do vento
  • Existência de obstáculos
  • Deve ser instalado em locais altos, de preferência onde a velocidade do vento está acima de 3m/s, sem obstruções físicas ou a uma altura de pelo menos 10m acima do obstáculo mais alto (árvores, muros, edificações, etc), dentro de um raio de 150m.

Para mais informações consulte o site: http://institutoideal.org/guiaeolica/

Considerações

  • É considerada uma energia renovável e limpa
  • É uma fonte de energia intermitente, ou seja, sua disponibilidade durante o ano é irregular e muitas vezes imprevisível, portanto é recomendável que haja outras fontes de energia complementares.
  • Dependendo da velocidade do vento, o sistema pode gerar barulho para a vizinhança.
  • É necessário verificar o nível de ruído do modelo do aerogerador para cada distância.

Tipologias aplicáveis:

Mais utilizadas e/ou com maior
potencial de aproveitamento


Casa

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Prédio Residencial

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Hotel

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ATÉ 2022, SEGUNDO IEA [1], ESPERA-SE UM CRESCIMENTO SUPERIOR A 33%, EM NÍVEL MUNDIAL, NO USO DE ENERGIA SOLAR TÉRMICA, CUJA MAIOR PARTICIPAÇÃO VIRÁ DA INSTALAÇÃO EM EDIFÍCIOS.

Figura aquecimento solar

Fonte: Procobre, Qualidade em Instalação de Aquecimento Solar  hyperlink

O que é e como funciona?

É o aproveitamento da energia solar para aquecimento de água. Os coletores ou concentradores solares – instalados sobre a cobertura, em locais sem sombreamento e com inclinação de acordo com a latitude local – possuem tubulação, 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.

Quais os principais componentes do sistema?

  • Coletor solar.
  • Reservatório térmico.
  • Tubulação com isolamento térmico e tubulação de água fria.
  • Dependendo do tipo de sistema instalado, pode-se necessitar de circulação forçada por meio de bombas.
  • Pode ser interessante que o reservatório tenha capacidade de aquecimento da água (sistema auxiliar), por meio de gás natural ou bomba de calor, por exemplo, para os dias ou momentos, em que o aquecimento solar não é suficiente para atender à demanda de uso de água quente.

QUAIS FATORES DETERMINAM SUA VIABILIDADE?

  • É preciso estimar a quantidade de água utilizada para cada aplicação, para dimensionamento do sistema, que pode ser feita, por exemplo, a partir da vazão de água quente média dos consumidores finais (chuveiro, tanque, pia de cozinha etc.).
  • Para seu dimensionamento, é preciso entender a disponibilidade de radiação solar ao longo do ano, o que depende da região onde o sistema será instalado.
  • Tem baixo custo de manutenção e elevado tempo de vida útil (cerca de 15 anos).

Considerações

  • É uma forma de racionalização dos recursos naturais, pois permite reaproveitamento do calor solar para aquecimento de água e outros fluídos
  • Pode gerar efetiva economia de energia para o consumidor final que tem demanda de água quente
  • Como sua disponibilidade durante o ano é variável (verão e inverno), é recomendável que haja outras fontes de energia para aquecimento complementar
  • Garantia dos padrões de desempenho e durabilidade pelo Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE) e pelo Selo Procel Eletrobras
  • Pode ser instalado em pequenas e grandes escalas

Links e regulamentos

Tipologias aplicáveis:

Mais utilizadas e/ou com maior
potencial de aproveitamento


Casa

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Hotel

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Há um enorme potencial inexplorado no Brasil para a geração e uso do biogás. De acordo com a Empresa de Pesquisa Energética (EPE), 300 MW adicionais serão oriundos de plantas de biogás em 2026, considerando apenas a geração distribuída de energia elétrica. (PDE, 2026.)

Processos de conversão energética de biomassa em biogás e biometano

Fonte: Elaboração própria (2018)

O que é e como funciona?

O biogás é uma mistura de gases resultantes do processo de degradação de matéria orgânica na ausência de oxigênio, também conhecido por digestão anaeróbia. Em edificações, são duas as fontes de substrato orgânico que podem gerar biogás: os resíduos sólidos orgânicos (como restos de alimentos), e o efluente de vasos sanitários. Cada tipo de material é encaminhado a um biodigestor com características específicas, também conhecido como reator anaeróbio, onde a matéria prima será decomposta e o biogás gerado será coletado.

O biogás é composto majoritariamente por gás metano (varia de 50 a 80%) e dióxido de carbono (varia de 20 a 40%), e em menor parcela por outros gases. Ele pode ser utilizado diretamente para cocção, por exemplo, substituindo o GLP (gás liquefeito do petróleo) ou o GN (gás natural), reduzindo ou zerando o custo destes insumos energéticos. Também pode ser utilizado como combustível para caldeiras e aquecedores de ambientes.

Quando o biogás é submetido a um processo de purificação, que visa remover a umidade, o dióxido de carbono e o sulfeto de hidrogênio, ele passa a ser um biocombustível gasoso de maior poder calorífico, chamado de biometano. A qualidade e o grau de tratamento do biogás dependem de seu uso final.
O biometano pode ser utilizado nas edificações em geradores de energia elétrica (geração distribuída), em sistemas de cogeração e em bombas de calor para resfriamento de ambientes.

Quais os principais componentes do sistema?

  • Caldeiras
  • Biodigestores.
  • Trocadores de calor.
  • Unidades de termoacumulação.

QUAIS FATORES DETERMINAM SUA VIABILIDADE?

  • Depende da quantidade e qualidade de material orgânico disponível, é necessário fazer um estudo de viabilidade para calcular o potencial de geração de energia e dimensionamento do sistema.

Considerações

Vantagens:

  • Auxilia na redução de emissões de carbono
  • É uma fonte de energia renovável
  • É uma opção de baixo custo financeiro
  • É uma alternativa de substituição de combustíveis fósseis
  • Aumenta a segurança energética pela diversificação da fonte
  • Ajuda a reduzir a quantidade de resíduos sólidos gerados pelo homem

Desvantagens:

  • Pouca oferta de equipamentos e sistemas no mercado
  • Normalmente a biomassa possui menor poder calorífico que os combustíveis fósseis
  • A quantidade e qualidade da biomassa deve ser estável ao longo do ano
  • Desafios pelo de transporte e armazenamento de biomassa sólida.

Links e regulamentos

  • A Lei nº 12.305/10, institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), que “Prevê a prevenção e a redução na geração de resíduos, tendo como proposta a prática de hábitos de consumo sustentável e um conjunto de instrumentos para propiciar o aumento da reciclagem e da reutilização dos resíduos sólidos (aquilo que tem valor econômico e pode ser reciclado ou reaproveitado) e a destinação ambientalmente adequada dos rejeitos (aquilo que não pode ser reciclado ou reutilizado).”

Tipologias aplicáveis:

Mais utilizadas e/ou com maior
potencial de aproveitamento


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