A redução do consumo de energia dos sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC) está se tornando cada vez mais importante devido ao aumento do custo dos combustíveis fósseis e às preocupações ambientais. Portanto, encontrar novas maneiras de reduzir o consumo de energia em edifícios sem comprometer o conforto e a qualidade do ar interno é um desafio de pesquisa contínuo. Uma maneira comprovada de obter eficiência energética em sistemas HVAC é projetar sistemas que usem novas configurações de componentes do sistema existente. Cada disciplina de HVAC tem requisitos de projeto específicos e cada uma apresenta oportunidades de economia de energia. Os sistemas HVAC energeticamente eficientes podem ser criados reconfigurando os sistemas tradicionais para fazer um uso mais estratégico das partes do sistema existentes. Pesquisas recentes demonstraram que uma combinação de tecnologias de ar condicionado existentes pode oferecer soluções eficazes para conservação de energia e conforto térmico. Este artigo investiga e revisa as diferentes tecnologias e abordagens, e demonstra sua capacidade de melhorar o desempenho dos sistemas de climatização para reduzir o consumo de energia. Para cada estratégia, primeiro é apresentada uma breve descrição e, em seguida, revisando os estudos anteriores, investiga-se a influência desse método na economia de energia do HVAC. Por fim, é realizado um estudo comparativo entre essas abordagens.
5. Sistemas de recuperação de calor
As normas ASHRAE recomendam a quantidade de ar fresco necessária para diferentes edifícios. O ar não condicionado aumenta muito as necessidades de refrigeração do edifício, o que acaba levando a um aumento no consumo geral de energia dos sistemas HVAC do edifício. Na central de refrigeração, a quantidade de ar fresco é determinada com base nos limites superiores das concentrações de poluentes do ar interior que normalmente estão entre 10% e 30% do caudal total de ar [69]. Em edifícios modernos as perdas de ventilação podem chegar a mais de 50% das perdas térmicas totais [70]. No entanto, a ventilação mecânica pode consumir até 50% da energia elétrica utilizada em edifícios residenciais [71]. Além disso, em regiões quentes e úmidas, os sistemas de ventilação mecânica apropriam cerca de 20 a 40% do consumo total de energia dos sistemas de ar condicionado[72]. Nasif et ai. [75] estudaram o consumo anual de energia de um condicionador de ar acoplado a um trocador de calor de entalpia/membrana e o compararam com um ar condicionado convencional. Eles descobriram que em clima úmido, a economia anual de energia de até 8% é possível ao usar o trocador de calor de membrana em vez de um sistema HVAC convencional.
O trocador de calor total Holtop é feito de papel ER, caracterizado por alta permeabilidade à umidade, boa estanqueidade ao ar, excelente resistência ao rasgo e resistência ao envelhecimento. A folga entre as fibras é muito pequena, então apenas as moléculas de umidade de diâmetro pequeno podem passar; as moléculas de odor de diâmetro maior são incapazes de passar por ela. Dessa forma, a temperatura e a umidade podem ser recuperadas sem problemas, evitando que os poluentes se infiltrem no ar fresco.
6. Efeito do comportamento do edifício
O consumo de energia de um sistema AVAC depende não só do seu desempenho e parâmetros operacionais, mas também das características da procura de aquecimento e arrefecimento e do comportamento termodinâmico do edifício. A carga real dos sistemas HVAC é menor do que é projetada na maioria dos períodos de operação devido ao comportamento do edifício. Portanto, os fatores mais importantes que contribuem para a redução do uso de energia HVAC em um determinado edifício é o controle adequado da demanda de aquecimento e resfriamento. O controle integrado dos componentes de carga de resfriamento do edifício, como radiação solar, iluminação e ar fresco, pode resultar em economias de energia significativas na planta de resfriamento de um edifício. Estima-se que cerca de 70% de economia de energia seja possível através do uso de melhores tecnologias de projeto para coordenar a demanda do edifício com a capacidade do sistema HVAC. Korolija et ai. investigaram a relação entre a carga de aquecimento e resfriamento do edifício e o uso de energia subsequente com diferentes sistemas de climatização. Seus resultados indicaram que o desempenho energético do edifício não pode ser avaliado apenas com base na demanda de aquecimento e resfriamento do edifício devido à sua dependência das características térmicas do HVAC. Huang etal. desenvolveu e avaliou cinco funções de controle de gerenciamento de energia programadas de acordo com o comportamento do edifício e implementadas para um sistema de climatização de volume de ar variável. Seus resultados de simulação demonstraram que uma economia de energia de 17% pode ser alcançada quando o sistema é operado com essas funções de controle.
Os sistemas convencionais de climatização dependem muito da energia gerada a partir de combustíveis fósseis, que estão se esgotando rapidamente. Isso, juntamente com uma demanda crescente por infraestrutura e aparelhos econômicos, exigiu novas instalações e grandes retrofits em edifícios ocupados para alcançar eficiência energética e sustentabilidade ambiental. Portanto, encontrar novos caminhos para edifícios verdes sem comprometer o conforto e a qualidade do ar interno continua sendo um desafio para pesquisa e desenvolvimento. A redução global do consumo de energia e a melhoria do conforto humano nos edifícios dependem do desempenho dos sistemas AVAC. Uma maneira comprovada de obter eficiência energética em sistemas HVAC é projetar sistemas que usem novas configurações de componentes do sistema existente. Pesquisas recentes demonstraram que uma combinação de tecnologias de ar condicionado existentes pode oferecer soluções eficazes para conservação de energia e conforto térmico. Neste artigo, várias estratégias de economia de energia para sistemas de climatização foram investigadas e seu potencial para melhorar o desempenho do sistema foi discutido. Constatou-se que vários fatores como condições climáticas, conforto térmico esperado, custo inicial e de capital, disponibilidade de fontes de energia e aplicação.
Leia o artigo completo sobre REVIEW-PAPEL-ON-ENERGY-EFFICIENCY-TECHNOLOGIES-FOR-HEATING-VENTILATION-AND-AIR-CONDITIONING-HVAC
TY - JOUR
AU – Bhagwat, Ajay
AU – Teli, S.
AU – Gunaki, Pradeep
AU – Majali, Vijay
PI – 01/12/2015
SP -
T1 – Artigo de Revisão sobre Tecnologias de Eficiência Energética para Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado (AVAC)
VL - 6
JO – International Journal of Scientific & Engineering Research
ER -
