Ar Condicionado, Geração e Cogeração

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Ar Condicionado, Geração e Cogeração Powered By Docstoc
					Água Gelada   Água Torre   Equipamentos
                                Equipamentos




                          Bombeamento Água Torre




Bombeamento Água Gelada
Torres de Resfriamento
                       Equipamentos
Fancoil de Alvenaria




                        Vista Externa
                                    Equipamentos
Fancoil de Alvenaria


                       Ventilador




Trocador de Calor
Rede de Dutos
                Equipamentos
                   Equipamentos




Tanque de
Termo-acumulação
(Água Gelada)
Condomínio Comercial Villa Lobos




        Carga térmica anual – 1.497.769 TRh
                        Condomínio Comercial Villa Lobos




 Termoacumulação de Gelo

 Operação Água Gelada

 Queima do Gelo




 Demanda de EE do Ar Condicionado – 568 KW
      E Consumo Anual de – 2.225.023 kWh
Perfil considera apenas o sistema de ar condicionado
  EDIFÍCIO CONTINENTAL TOWER OFFICE
Sistemas de Água Gelada elétrico c/ Termoacumulação de Gelo




    Tanques de Gelo – Etileno Glicol em todo o circuito
Climatização (Ar Condicionado)                               Agenda

 08:30 – 10:30   - Mercado de Ar Condicionado;
                 - Carga Térmica;
                 - Ciclo Frigorífico Compressão de Vapor.

 10:30 – 12:30   - Equipamentos Elétricos;
                 - Ciclo Absoção;
                 - Ciclo GHP.

 12:30 – 13:30   - Almoço

 13:30 – 15:30   - Indicadores de Eficiência (consumo de energia, COP);
                 - Indicadores de Custo (manutenção, preço equipamento);
                 - Estudo de Viabilidade.

 15:30 – 17:30   - Levantamento de Dados
                 - Energia Elétrica (classes tarifárias);
                 - Casos Práticos.
Sistemas de Ar Condicionado
       a Gás Natural

      Uma alternativa viável!
                   Sistemas AC a GN



CHILLER POR ABSORÇÃO
                                         Sistemas AC a GN
Ciclo básico por Absorção

      Válvula de Expansão                Evaporador

         Ciclo de
       Refrigeração
         (Freon)




       Condensador
                            Compressor
                                          Sistemas AC a GN
Ciclo básico por Absorção

                                          Evaporador

         Ciclo por
      Absorção (H2O)




                       GER   LiBr   ABS




       Condensador
                                                                                            Sistemas AC a GN
Simples Estágio
                                     VAPOR D’ÁGUA




                    GERADOR                            CONDENSADOR
                                                                               ´ÁGUA DE
                                                                             RESFRIAMENTO
                                      FONTE DE
                                       CALOR

                 LiBr CONCENTRADO
                                    ÁGUA DE RESFRIAMENTO
                                                                                            Fonte de Calor:

      TROCADOR                       VAPOR D’ÁGUA                                            Vapor Baixa Pressão;
      DE CALOR

                                                                                             Água Quente.

                    ABSORVEDOR                        EVAPORADOR     7,2°C
                                                                            CARGA
LiBr DILUÍDO                                                               TÉRMICA
                                                                     12,7°C
                     BROMETO                               ÁGUA
                      DE LÍTIO




                 BOMBA DE SOLUÇÃO                   BOMBA DE REFRIGERANTE
                                                                         Sistemas AC a GN
Duplo Estágio
                                    VAPOR DE
                                  REFRIGERANTE


   GERADOR DE BAIXA
    TEMPERATURA                                            ÁGUA DE
                                    CONDENSADOR          RESFRIAMENTO



                                                                          Fonte de Calor:

      SOLUÇÃO DE LiBr
                                                                           Vapor Alta Pressão;
                                      EVAPORADOR                 ÁGUA
    SEM-CONCENTRADO                                             GELADA
                                                                           Queima Direta
                             SOLUÇÃO DE LiBr                                 • Gás Natural
        GERADOR              CONCENTRADO                    ÁGUA DE
        DE ALTA
        TEMP.
                                                          RESFRIAMENTO       • Óleo Diesel

                                                   ABSORVEDOR
   GÁS                  SOLUÇÃO
   NATURAL              DILUÍDA
Tipos de Solução Absorvedora                    Sistemas AC a GN




                  LiBr : Solução Brometo de Lítio, onde o líquido
                  refrigerante é a água.

                         Temperatura mínima de processo = 5 oC




                   NH3 : Solução de Amônia, onde o líquido refrigerante
                   é a amônia.

                        Temperatura mínima de processo = -15 oC
Equipamentos Disponíveis (LiBr)                 Sistemas AC a GN



              Chiller de Queima Direta: Utiliza gás natural
              diretamente no equipamento.



              Chiller a Vapor: Utiliza vapor proveniente do processo
              ou Co-geração.



              Chiller a Água Quente: Utiliza água quente
              proveniente do processo ou Co-geração.
                                    Sistemas AC a GN

Chiller por Absorção “three fuel”


        GÁS DE EXAUSTÃO




        GÁS NATURAL



        ÁGUA QUENTE
                                                      Sistemas AC a GN
Linha Residencial e Comercial
    pequeno/médio Porte


               • Condensação a ar
               • Opera com solução de amônia
               • Disponível em módulos de 5 TR cada unidade
               • Consumo de gás de 2,5 m3/h @ ~20 mbar




               • Condensação a água
               • Opera com solução de LiBr
               • Disponível em unidades de 4,6 / 6,6 / 20 / 33 TR
               • Consumo de gás (água gelada) de 1,5 a 11,2 m3/h a @ ~20 mbar
               • Consumo de gás (água quente) de 0,9 e 4,3 m3/h a @ ~20 mbar
               • Temperatura de Água Quente (saída/entrada): 80/60 oC
                                                     Sistemas AC a GN
Linha Comercial & Industrial
    médio/grande Porte



                  • Condensação a água
                  • Operam com solução de LiBr
                  • Disponível em unidades de 30 a 6.000 TR
                  • Consumo de gás: 0,24 a 0,33 m3/TRh @ ~ 200 a 4.000 mmCA
                  • Consumo de Vapor: 440 a 6.600 kg/h @ 8,0 kgf/cm2
                  • Consumo de Água Quente: 8,0 a 285,6 t/h @ 95/80 oC (E/S)
                  • Consumo de E.E. em média 0,02 a 0,03 kW / TR
Instalação Semelhante ao   Sistemas AC a GN
Sistema Convencional
                          Sistemas AC a GN
Principais Fornecedores
  Chiller por Absorção
                              Sistemas AC a GN


 Custo Operacional com
     Água de Torre




Chiller Elétrico x Chiller por Absorção
                                                            Água de Torre
Racionalização

                                                                      CALOR

  Chiller                               35 oC   36,76 °C


                       29,5 oC

                                   BOMBA DE                  TORRE DE
                                 CONDENSAÇÃO               RESFRIAMENTO.



  1°) Central Elétrica:                           2°) Central Gás Natural:
  Capacidade 500TR                                Capacidade 500TR
  Calor rejeitado (125%) = 625 TR                 Calor rejeitado (165%) = 825 TR

  Água de Torre:           Aumenta o Delta        Água de Torre:
  Delta T = 5,5 °C                                Delta T = 7,26 °C
  Entrada = 29,5 °C                               Entrada = 29,5 °C
  Saída = 35,0 °C                                 Saída = 36,76 °C
                           Mantém a Vazão
  Vazão = 343,6 m3/h                              Vazão = 343,6 m3/h
                                                               Água de Torre
Racionalização

                                                                       CALOR




                                                                                Torre maior
  Chiller                               35 oC      36,76 °C


                       29,5 oC

                                   BOMBA DE                     TORRE DE
                                 CONDENSAÇÃO                  RESFRIAMENTO.



  1°) Central Elétrica:                              2°) Central Gás Natural:
  Capacidade 500TR                                   Capacidade 500TR
  Calor rejeitado (125%) = 625 TR                    Calor rejeitado (165%) = 825 TR

                      Em consulta à fabricantes de Torre:
  Q = 3,3 m3/h       Reposição Água (Evaporação e Arraste)       Q = 4,3 m3/h

  R$ 58.000,00       Custo da Torre (500 TR - Água Gelada)       R$ 63.000,00
                                                          Água de Torre
Racionalização

                                                                   CALOR

  Chiller                              35 oC   36,76 °C


                      29,5 oC

                                  BOMBA DE                  TORRE DE
                                CONDENSAÇÃO               RESFRIAMENTO.




            Implicações de manter a vazão e aumentar o Delta:
            1)   Consumo elétrico das Bombas iguais;
            2)   Tubulações hidráulicas iguais;
            3)   Tamanho da torre 32% maior;
            4)   Custo da torre 9% maior;
            5)   Reposição de Água 30% maior.
Climatização (Ar Condicionado)                               Agenda

 08:30 – 10:30   - Mercado de Ar Condicionado;
                 - Carga Térmica;
                 - Ciclo Frigorífico Compressão de Vapor.

 10:30 – 12:30   - Equipamentos Elétricos;
                 - Ciclo Absoção;
                 - Ciclo GHP.

 12:30 – 13:30   - Almoço

 13:30 – 15:30   - Indicadores de Eficiência (consumo de energia, COP);
                 - Indicadores de Custo (manutenção, preço equipamento);
                 - Estudo de Viabilidade.

 15:30 – 17:30   - Levantamento de Dados
                 - Energia Elétrica (classes tarifárias);
                 - Casos Práticos.
                                                    Sistemas AC a GN



                         SISTEMAS DE AR CONDICIONADO GN
                         COM MOTOR A COMBUSTÃO INTERNA

                           EXAUSTÃO

                                      VENTILADOR

TROCADOR DE CALOR




                    AR



MOTOR A GÁS
                                       ACUMULADOR




                                      COMPRESSOR

TROCADOR DE CALOR
REFRIGERANTE
               Sistemas AC a GN
Ciclo básico
GHP – Gas Heating Pump   Sistemas AC a GN
GHP – Gas Heating Pump   Sistemas AC a GN
GHP – Gas Heating Pump                    Sistemas AC a GN


             FLUXOGRAMA : VRF + CHILLER
GHP – Gas Heating Pump                 Sistemas AC a GN



       GHP: PRODUÇÃO SIMULTÂNEA DE ÁGUA QUENTE
GHP – Gas Heating Pump                              Sistemas AC a GN


                  Equipamento semelhante ao VRF elétrico;
                  Com boa capacidade de modulação;
                  Geração de Água quente simultânea;
                  Consumo de gás: 0,24 m3/TRh @ ~ 200 mmCA;
                  Condensação a ar (4 a 20 TR);
                  Utiliza gás refrigerante ecológico tipo R410A;
                  Maior flexibilidade operacional (Zoneamento independente);
                  Baixo nível de ruído (54 dBA);
                  Primeira manutenção com 10.000 horas de operação;
                  Possibilidade de divisão de gastos por Centros de Custos;
                  Automação embarcada no equipamento
                          Sistemas AC a GN
Principais Fornecedores
GHP – Gas Heating Pump
                                                                     Sistemas AC a GN
Vantagens da Opção
   a Gás Natural
 Redução da Potência elétrica Instalada e do consumo anual de energia (ponta e fora da ponta);
 Redução da Demanda Contratada - melhoria do perfil elétrico de consumo anual;
 Redução significativa da infra-estrutura de fornecimento de energia elétrica (cabeamento,
  subestação de energia, etc);

 Baixo nível de ruído na CAG;

 Custos de Manutenção Menores comparado ao sistema convencional;

 Custo Operação Final menor que no sistema convencional;

 Reduz o investimento em geradores de energia;

 Aumenta a disponibilidade de energia elétrica para o empreendimento;

 Produção simultânea de Água quente.
Climatização (Ar Condicionado)                               Agenda

 08:30 – 10:30   - Mercado de Ar Condicionado;
                 - Carga Térmica;
                 - Ciclo Frigorífico Compressão de Vapor.

 10:30 – 12:30   - Equipamentos Elétricos;
                 - Ciclo Absoção;
                 - Ciclo GHP.

 12:30 – 13:30   - Almoço.

 13:30 – 15:30   - Indicadores de Eficiência (consumo de energia, COP);
                 - Indicadores de Custo (manutenção, preço equipamento);
                 - Estudo de Viabilidade.

 15:30 – 17:30   - Levantamento de Dados;
                 - Energia Elétrica (classes tarifárias);
                 - Casos Práticos.
Climatização (Ar Condicionado)                               Agenda

 08:30 – 10:30   - Mercado de Ar Condicionado;
                 - Carga Térmica;
                 - Ciclo Frigorífico Compressão de Vapor.

 10:30 – 12:30   - Equipamentos Elétricos;
                 - Ciclo Absoção;
                 - Ciclo GHP.

 12:30 – 13:30   - Almoço.

 13:30 – 15:30   - Indicadores de Eficiência (consumo de energia, COP);
                 - Indicadores de Custo (manutenção, preço equipamento);
                 - Estudo de Viabilidade.

 15:30 – 17:30   - Levantamento de Dados;
                 - Energia Elétrica (classes tarifárias);
                 - Casos Práticos.
Sistemas de Ar Condicionado a Gás Natural



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