Comparação do desempenho energético de sistemas de climatização para uma edificação comercial em Florianópolis/SC

Autor:
Vanessa Cavalcanti Paes Duarte
Orientador:
Roberto Lamberts
Resumo:

O estudo consiste em comparar o desempenho energético no resfriamento entre dois sistemas de climatização do tipo VAV e dois do tipo VRF para aplicação em uma edificação comercial na cidade de Florianópolis-SC, utilizando o programa de simulação computacional EnergyPlus. Esta comparação de desempenho é proposta adotando-se o mesmo modelo de edificação, com mesma envoltória, mesmas cargas internas, taxas de infiltração e renovação de ar. As características técnicas dos sistemas de condicionamento de ar são baseadas nos requisitos mínimos de eficiência energética apresentados nas normas de referência, o Apêndice G da ASHRAE Standard 90.1 (2007a) e o Regulamento Técnico de Qualidade de Eficiência de Edifícios Comerciais, de Serviço e Públicos (RTQ-C, 2010). A avaliação de desempenho energético é realizada para dois padrões de uso de edificação. São avaliados os resultados de consumo de energia elétrica anuais e mensais para cada uso final. São analisados dados horários de potência consumida por uso final, de capacidade de resfriamento, de eficiência de resfriamento (COP) em relação à faixa de operação de carga (PLR) e de eficiência global, para cada sistema de climatização. Também é realizado um estudo quantificando o percentual do tempo de operação no ano em relação à faixa de PLR, à faixa de COP de resfriamento e à faixa de COP global, para cada sistema de climatização. Para ambos os padrões de uso de edificação analisados, o sistema de climatização VRF com combination ratio maior que 1 apresentou o menor consumo de energia elétrica, 6,6%,e 7,6%, em relação ao VRF com combination ratio menor que 1, 11,7%e 12,5% em relação VAV com chillers VSD e 17,8%e 19,2%em relação VAV com chillers standard.Comparativamente, os sistemas de climatização do tipo VAV apresentaram maior redução de eficiência no resfriamento, entretanto os sistemas de climatização do tipo VRF apresentaram maior redução de eficiência nos sistemas de bombeamento e no sistema de ventilação. Como resultado final, observou-se que a diferença percentual no consumo de energia entre os sistemas de condicionamento de ar avaliados foram semelhantes para ambos os padrões de uso de edificação.As análises do comportamento energético para os sistemas de climatização do tipo VAV e VRF realizadas apontam como principais diretrizes, visando o aumento da eficiência global destes sistemas de condicionamento de ar para os dois padrões de uso da edificação considerados, a necessidades de estudos específicos que visem otimizar o desempenho no resfriamento para ambos os tipos de sistema de climatização, no bombeamento hidráulico para os sistemas de climatização VAV e na ventilação para os sistemas de climatização VRF.