Modelagem e simulação do impacto da vazão de ar exterior variável e recuperação de energia sobre o desempenho de sistemas de ar condicionado

• Main Author: Valverde, Matheus Sodré
• Other Authors: Siqueira, Mario Benjamim Baptista
• Language: Portuguese
• Published: 2016
• Subjects: Energia - controle de gastos; Ar condicionado; Eficiência energética
• Online Access: http://repositorio.unb.br/handle/10482/21305

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2016. === Submitted by Fernanda Percia França ([e-mail]) on 2016-07-22T16:22:12Z No. of bitstreams: 1 2016_MatheusSodréValverde.pdf: 8135854 bytes, checksum: 8548d167de6ea0772069f149d9f302d0 (MD5) === Approved for entry into archive by Raquel Viana([e-mail]) on 2016-08-22T21:29:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_MatheusSodréValverde.pdf: 8135854 bytes, checksum: 8548d167de6ea0772069f149d9f302d0 (MD5) === Made available in DSpace on 2016-08-22T21:29:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_MatheusSodréValverde.pdf: 8135854 bytes, checksum: 8548d167de6ea0772069f149d9f302d0 (MD5) === Este trabalho tem por finalidade apresentar uma metodologia que possibilite analisar os efeitos anuais das técnicas da recuperação de energia e da vazão de ar exterior variável em um sistema de ar condicionado operando em cidades do Brasil. Essa análise busca mensurar os efeitos de eficiência energética e financeiros em edifícios comerciais, com o intuito de fornecer dados que viabilizem essas aplicações em sistemas de AVAC e que subsidiem decisões técnicas de projeto a partir de análises de retorno de investimento, evitando o superdimensionamento dos sistemas de ar condicionado, conferindo redução de custos de aquisição, instalação, manutenção e operação. O modelo proposto foi aplicado em um ambiente definido, com perfil de carga, parâmetros de conforto de ar interno e sistema de condicionamento de ar definidos. Esse ambiente foi avaliado por meio de análise econômica em quatro cenários diferentes: i) o primeiro cenário constitui um sistema sem nenhum cuidado com variação de vazões e recuperação de energia; ii) o segundo utiliza o recurso da vazão de ar exterior variável, sem utilizar a recuperação de energia; iii) o terceiro utiliza apenas o recurso da recuperação de energia com vazão fixa de ar exterior; iv) por último, um caso utilizando vazão de ar exterior variável e recuperação de energia. Os resultados mostraram que a utilização das tecnologias avaliadas geram grandes economias no custo operacional de sistemas de ar condicionado que atendem ambientes com perfil de ocupação bastante variável. Os valores encontrados variam de 12% a 30% de economia de energia anual para a cidade de Brasília e de 18% a 37% de economia para a cidade de Manaus, de acordo com o cenário utilizado. Especificamente em relação ao equipamento de ERV, como seus efeitos são principalmente influenciados pelo clima da cidade de projeto e pelas vazões de ar, a sua utilização tem grande potencial para ser aplicada em diversos tipos de ambientes e em diversas cidades do Brasil. _________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT === This work aims to present a methodology that allows to analyze the effects of annual energy recovery techniques (ERV) and the variable flow of outside air (DCV) in an air conditioning system operating in Brazilian cities. This analysis seeks to measure the effects of financial and energy efficiency in commercial buildings, in order to provide data that enable these applications in HVAC systems and support technical design decisions based on analysis of return on investment, avoiding oversizing air conditioning systems, providing reduced costs of purchase, installation, maintenance and operation. The model was implemented in a defined environment with thermal load profile, parameters of internal air comfort and air-conditioning system defined. This environment was assessed by means of economic analysis under four different scenarios: i) the first scenario is a system without any care with varying air flow rates and energy recovery; ii) the second uses the feature of variable flow of outside air, without using energy recovery; iii) the third feature only uses energy recovery with fixed flow of outside air; iv ) Finally, a case using variable flow of outside air and energy recovery. The results showed that the use of the technologies evaluated generate large savings in operating cost of air conditioning systems serving environments with highly variable occupancy profile. The values obtained range from 12% to 30 % annual energy savings for the city of Brasilia and from 18% to 37 % savings to the city of Manaus, according to the scenario used. Specifically in relation to the ERV equipment, as its effects are mainly influenced by the climate of the city and the design air flow, its use has great potential to be applied in various types of environments and in different cities of Brazil.