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

Abstract

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.