impactos da operaÇÃo em sistemas prediais sobre …§ão-no-desempenho... · soluções para...
TRANSCRIPT
IMPACTOSDAOPERAÇÃOEMSISTEMASPREDIAISSOBREO
DESEMPENHODASEDIFICAÇÕES
JorgeLuisGennari– BCATomazCleto– ASHRAE
JorgeLuisGennariBCA/Mantest
Ano População Milhões
PIBBilhõesU$
EnergiaBilhõescal/dia
1500 500 250 13.0002010 7.000 60.000 1.500.000
14x 240x 115x
EvoluçãodoConsumodeEnergia
Fonte:Harari,Yuval- 2013
KgEquivalentedePetróleoperCapita
Fonte:BancoMundial
CustosxIntervenção
Fonte:LuisCeotto
ProjetoEficiente?
ObraatendeoProjeto?
OperaçãoAdequada?
Oquefazumaedificaçãosereficiente?
Comofazerparaaexpectativavirarrealidade?
Expectativa Entrega
OqueéaBCA?• A BCA, sigla em inglês para Associação Para Comissionamento de
Edificações, é uma organização norte americana, privada e sem finslucrativos, dedicada a criar e apoiar programas e padrões a seremutilizados nas atividades de comissionamento.
• Através de programas de treinamento de profissionais, programas decertificação de profissionais e empresas de comissionamento, etambém através do desenvolvimento de ferramentas decomissionamento, a BCA tornou-se figura central e uma referênciatécnica no que tange às melhores práticas de engenharia decomissionamento.
QuemsãoosmembrosdaBCA?
• Comissionadores
• Projetistas: Engenheiros e Arquitetos
• Construtoras
• Investidores
• Proprietários
BrasilChapter
ABRAVA420associados
DNBrasilChapter
23associados
BCAaprox.1.200Associados
BrasilChapter– DNABRAVA
www.bcxa.com.br
www.bcxa.org
EtapasdoComissionamentoOPR
BOD
Projetodetalhado
Implant.
VerificaçãoInstalação
VerificaçãoOperação
VerificaçãoDesemp.
OPR=Owner’sProjectRequirements(RequisitosdoProprietário)
BOD=BasisofDesign(Projetoconceitual)
Testesintegrados
Testesfuncionais
OBRA!
Comofazerparaaexpectativavirarrealidade?
Expectativa Entrega
Caso1- NovaSubestaçãodaSedeTVGloboRJ
• 14MVAdetransformaçãoinstalada• Missãocrítica– expectativadeparada1,6min/ano
• Áreadeproteçãoambiental• SubstituiuaSEexistente:falharnãoeraumaopção
• ContrataçãodoComissionamentoantesqueasoutrascontratações– participamosdoprojetobásicoatéocomissionamento
• Oportunidadepara“seguiromanual”decomissionamento:OPR,BOD,CheckLists,etc
• Entendimentodoproprietáriodanecessidadedoacompanhamentodocomissionadordesdeafasedeprojetoatéotreinamentodaoperação
Caso1- NovaSubestaçãodaSedeTVGloboRJ
• Resultados– Poucoretrabalhodevidoafalhasdeprojetoefornecimentodeequipamentosesistemas
– Poucosproblemasnaenergização– Poucosproblemasdeoperação– MetasdeEficiência100%alcançadas
Caso1- NovaSubestaçãodaSedeTVGloboRJ
Caso2- DatacenterSantander- Campinas
• 34,5MVAdetransformaçãoinstalada• 800milm²• Missãocrítica– 24min/ano– CertificaçãoTIERIV• Partedaredemundialdeoperaçõesdobanco
• Participamosemtodasasfasesdocomissionamento• EntendimentodoproprietáriodanecessidadedocomissionamentoparaaCertificaçãoTierIV
• Oportunidadepara“seguiromanual”decomissionamento:OPR,BOD,CheckLists,etc
Caso2- DatacenterSantander- Campinas
• ResultadosparaoSistemaElétrico– Poucoretrabalhodevidoafalhasdeprojeto– Algumretrabalhodevidoafalhasdefornecimentodeequipamentosesistemas
– Poucosproblemasnaenergização– Poucosproblemasdeoperação
Caso2- DatacenterSantander- Campinas
Caso3- SEPEdifícioComercial
• 12MVAdetransformaçãoinstalada• 30milm²aprox.• TopologiaSEPeACconvencionalvendidocomomissãocrítica
• Comissionamentoinicialnãotestouaoperaçãodosistema• Proprietáriosomenteconvencidodanecessidadedocomissionamentoquandocomeçaramosproblemas
• Prédioocupadopormultinacionaiscontandocomaestrutura“missãocrítica”
• Projetoeobramalexecutados
Caso3- SEPEdifícioComercial
• Resultados– Muitoretrabalhodevidoafalhasdeprojeto– Muitoretrabalhodevidoafalhasdefornecimentodeequipamentosesistemas
– Muitosproblemasdeoperação– Trabalhossomenteliberadosnasmadrugadasdesábadosdomingos– Retrocomissionamentocaroedemorado– “Resgate”doconceitodemissãocrítica
Caso3- SEPEdifícioComercial
• ResultadosPerdas(multas,
Wh,etc)R$porano
Sit Inicial 230.736,
SitFinal 10.383,
Caso3- SEPEdifícioComercial
OComissionamentoéaoportunidadedeouroparaadequaroquefoiprojetadoaoqueestásendoconstruídocomomenor
custopossível.
Conclusão
LeoniltonTomazCletoASHRAE/Yawatz
(AmericanSocietyofHeating,RefrigeratingandAir-ConditioningEngineers)
ASHRAE, fundada em 1894, é uma sociedade global que promove o bem-estar humano por meio da tecnologia sustentável para o ambiente construído.
A Sociedade e seus membros trabalham em sistemas de climatização com alta eficiência energética, produzem normas para a qualidade do ar interior, sistemas de refrigeração comercial e industrial, além de cuidar da sustentabilidade.
A ASHRAE foi formada como Sociedade Americana de Engenheiros de Aquecimento, Refrigeração e Ar Condicionado pela fusão, em 1959, da Sociedade Americana de Engenheiros de Aquecimento e Ar Condicionado (ASHAE), fundada em 1894 e a Sociedade Americana de Engenheiros de Refrigeração (ASRE) fundada em 1904.
Contamoshojecom57.000membrosem130paísese190Capítulos.
NoBrasil,somosaproximadamente300membros,quecompõemocapítulobrasileirodaassociação,fundadohá15anos:ASHRAEChapterBrasil.
Contamoscomaparticipaçãode:
v Consultoresv Projetistasv Construtoresv Fabricantesv Arquitetosv Estudantes
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA Distribuição de Custo de um Edifício ao longo da sua Vida Útil
Fonte:SteveTom,PhD,PE– Ecolibrium– 04/2009
Soluções para Economia do Consumo de Energia em Sistemas de Ar Condicionado – NO VERÃO
● Eliminar os Filtros de Ar – 5% a 7%.● Aumentar a temp. de água gelada (2ºC a 4ºC) – 6% a 12%.● Desligar o fornecimento de Ar Externo – 15% a 25%.● Desligar um (ou mais) Chillers – 25% a 40%.● Desligar Chillers, Bombas e Torres (só Ventilação) – 85% a 90%.● Desligar todo Sistema de Ar Condicionado – 100%.
Fonte:SteveTom,PhD,PE– Ecolibrium– 04/2009
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA Distribuição de Custo de um Edifício ao longo da sua Vida Útil
Soluções para Economia do Consumo de Energia em Sistemas de Ar Condicionado – NO VERÃO
● 1% a 2% de melhoria na produtividade dos usuários (5-9 min/dia) paga os custos totais mensais de energia e manutenção.
● 1% a 2% de melhoria na produtividade dos usuários (5-9 min/dia) paga em UM ANO os custos totais de um projeto bem feito (considerando 2x o custo do projeto “Feijão com Arroz”).
● 1% a 2% de melhoria na produtividade dos usuários (5-9 min/dia) paga em 1-2 ANOS os custos totais da diferença na execução do projeto bem feito.
Soluções para Economia do Consumo de Energia em Sistemas de Ar Condicionado – NO VERÃO
● Eliminar os Filtros de Ar – 5% a 7%.● Aumentar a temp. de água gelada (2ºC a 4ºC) – 6% a 12%.● Desligar o fornecimento de Ar Externo – 15% a 25%.● Desligar um (ou mais) Chillers – 25% a 40%.● Desligar Chillers, Bombas e Torres (só Ventilação) – 85% a 90%.● Desligar todo Sistema de Ar Condicionado – 100%.
QUALQUER MEDIDA DE ECONOMIA QUE DIMINUA O CONFORTO (PRODUTIVIDADE) DOS USUÁRIOS É INVIÁVEL!
Fatores que afetam a eficiência operacional, mesmo em edifícios com um bom projeto:
• Alterações no conceito original do projeto (BoD). • Comissionamento mal executado ( ou não realizado).• Complexidade dos sistemas.• Construção com baixa qualidade.• Componentes baratos e não confiáveis. • Controles programados de forma ineficiente ou incorreta.• Operação ruim.• Usuários ruins (ex: temperatura ambiente = 19ºC).
Investigação e Análise em Edifícios Certificados Resultados Principais
● Tomadas de ar externo fechadas.● Ventiladores de ar externo desligados.● Ciclos economizadores inoperantes.● Chillers com baixa carga de fluido refrigerante.● Inversores de frequência mal controlados. Motores operando com
frequência máxima (fixa) desnecessariamente.● Circuito secundário (Fan Coils) com vazão de água gelada superior à
vazão do circuito primário (Chillers).
Investigação e Análise em Edifícios Certificados Resultados Principais
● Torres de resfriamento com controle inadequado – sem operação otimizada.
● Erros de Projeto. ● Erros de Instalação.● Configuração de Equipamentos/ Set points errados.● Malhas de controle limitadas/ erradas.● Sensores mal instalados/ descalibrados.
● Empresas de manutenção desconhecem requisitos de operação e eficiência dos equipamentos.
● Operadores sem treinamento adequado e sem conhecimento técnico para operar o sistema.
● Operadores desconhecem os Manuais dos Sistemas.● Reclamações quanto ao conforto térmico.● Difusores de insuflamento bloqueados.● Operação manual do ar condicionado.
Investigação e Análise em Edifícios Certificados Resultados Principais
Processo de gestão da qualidade para atingir os requisitos atuais das instalações ou sistemas – CFR (do inglês “Current Facility Requirements”) – de um edifício existente.
O processo é estruturado em etapas incluindo planejamento, investigação, implementação, verificação e documentação de que as instalações e/ou seus sistemas são operados e mantidos para atender o CFR, com um programa para manter as melhorias por toda vida útil restante dos sistemas.
Comissionamento em Edifícios ExistentesASHRAE Guideline 0.2 – 2015 Commissioning Process for Existing Buildings
OBJETIVOS DO PROCESSO DE COMISSIONAMENTO EM EDIFÍCIOS
EXISTENTES
Projeto Instalação Start-Up
COMISSIONAMENTO
OPERAÇÃO
www.peci.org/sites/default/files/epaguide_0.pdfwww.ashrae.org/standards-research--technology/standards--guidelines
● CFR (Current Facility Requirements) – Requisitos Atuais do Sistema. CFR é o OPR de um sistema existente.
● Foco na operação otimizada para atender o CFR e não na Economia da
Conta de Energia.
● Eficiência Energética vs Conta de Energia.
● Investigação e Análise & Persistência
● Troubleshooting + Tune-Up
● Capacitação das equipes de O&M
Comissionamento em Edifícios Existentes Palavras Chaves
Impactos Não Energéticos das Melhorias em Sistemas de Ar Condicionado, Resultantes dos Processos de Retrocomissionamento
Problemas Operacionais
TípicosSistemade
DistribuiçãodeAr
● Difusoresdesacoplados
Problemas Operacionais
TípicosSistemade
DistribuiçãodeAr
● Difusorescomfitasadesivas
Problemas Operacionais
TípicosSistemade
DistribuiçãodeAr
A B C D E F G H J K
4
5
6
7
8
9
Desbalanceamentodavazãodeardoscondicionadores:• 65%davazãototaldopavimentoatendeasregiõesperiféricas,atendidas
porVAVs;• 35%davazãototaldopavimentoatendeasregiõescentrais,atendidas
porVACs;• AsVACsoperamcomoDampers0ou100%(on– off).
QuandoasVAVsserestringem,oqueacontececomavazãodearnasVACs?
Problemas Operacionais TípicosSistemadeDistribuiçãodeAr
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
11.0
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000
Tem
pera
tura
(ºC)
Vazã
o de Á
gua G
elada
(m³/h
)
Carga Térmica Atual (kW)
Circuito Primário/ SecundárioVazão de Água Gelada - Sistema Atual
Vazão Total URs - PrimárioVazão Total - SecundáriosVazão Total - MediçõesTemperatura - Alimentação Secundários
Problemas Operacionais Típicos em
SistemasdeÁguaGelada
Problemas Operacionais Típicos em
SistemasdeÁguaGelada
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
0.0 1000.0 2000.0 3000.0 4000.0 5000.0 6000.0 7000.0 8000.0 9000.0
Cons
umo
de E
nerg
ia An
ual (
MWh)
Horas-Ano
Consumo de Energia - Sistema Atual vs Circuito Único Variável
Consumo de Energia - Sistema Atual
Consumo de Energia - Circ Unico Variavel - DT= 4.0ºC
Consumo de Energia - Circ Unico Variavel - DT= 6.0ºC
AlgunsResultados“Energéticos”
• ShoppingCenter– Cuiabá• Aumentodeeficiênciaenergéticadosistemadearcondicionadoem20%.
• Evitou-seuminvestimentodeR$1,3MiemChillersadicionais.
• ComplexoHospitalar– SãoPaulo• Aumentodeeficiênciaenergéticadosistemadearcondicionadoem15%.
• Reduçãodademandatotaldocomplexoem10%.
• InvestimentosoboPEE(ANEEL)à RCB=0.33.
• CanaldeTV(incluindoDataCenter)– RiodeJaneiro• Aumentodeeficiênciaenergéticadosistemadearcondicionadoem15%.
• Reduçãodademandanapontaem30%.
• EdifícioCorporativo– SãoPaulo• Aumentodeeficiênciaenergéticadosistemadearcondicionadoem35%.
• Reduçãodademandatotaldocomplexoem15%.
AlgunsResultados“Energéticos”
Conclusões● Comissionamentoéferramentarequeridaparaotimizaçãodesistemas
existentes.
● ComissionamentoésuporteparaatingiroCFR.
● ComissionamentosóéeficazquandoofocoéoCFR.
● ComissionamentotrazresultadossensíveisprincipalmenteaoIEQeà
EficiênciaEnergética.
Obrigado!!