Reduzir o reaquecimento para melhorar a sustentabilidade do sistema AVAC&D
A ASHRAE e outras diretrizes aconselham-nos a mitigar o impacto negativo do carbono gerado pelos edifícios no ambiente e nos habitantes do planeta. O Documento de Posição da ASHRAE sobre a Descarbonização de Edifícios afirma que, até 2030, o ambiente construído deve reduzir para metade as suas emissões de 2015 e, até 2050, o mais tardar, todos os imóveis novos e existentes devem ter um impacto líquido zero ao longo de todo o seu ciclo de vida, incluindo emissões operacionais e incorporadas. Este artigo recorre a hospitais, como exemplo de que, com a redução do reaquecimento, se pode melhorar a sustentabilidade do sistema de Aquecimento, Ventilação, Ar Condicionado e Desumidificação (AVAC&D).
A ASHRAE afirma que, devido às elevadas taxas de renovação do ar e ao controlo de humidade necessário, a quantidade de energia utilizada para reaquecimento representa uma parte considerável do consumo energético total dos hospitais. A modelação energética de referência mostra que o reaquecimento representa 20 % a 30 % do uso de energia hospitalar em todas as zonas climáticas dos EUA. O uso real de energia fóssil medido no local para hospitais mostra que mais de 42 % do consumo total de energia de um hospital pode ser atribuído à necessidade de reaquecimento quando gerado por caldeiras a gás de água quente ou vapor.
Reduzir ou eliminar o reaquecimento é fundamental para atingir os nossos objetivos de sustentabilidade. Diminuir ou eliminar completamente a necessidade de reaquecimento nos sistemas HVAC&D pode reduzir o custo operacional de um edifício, aumentar a eficiência energética, diminuir as emissões de carbono e até eliminar o carbono incorporado ao reduzir os componentes do sistema mecânico necessários para a sua geração e distribuição, independentemente da fonte de combustível do local ser gás ou eletricidade.
O que é o reaquecimento?
Em termos simples, o reaquecimento em sistemas tradicionais de HVAC&D é o processo de adicionar calor ao ar que foi anteriormente arrefecido. Isso pode ser necessário por várias razões.
É importante compreender que a humidade no ar é distribuída por todo o edifício através do fluxo de massa de ar (movimento) e também da difusão (diferenças de pressão de vapor), que atua independentemente do fluxo de ar. Isto significa que a humidade no ar migra facilmente para o interior, atingindo um equilíbrio em todo o edifício, independentemente da disposição do piso ou da altura do edifício.
A temperatura do ponto de orvalho é uma forma adequada de medir o teor de humidade absoluta do ar, baseada na massa de vapor de água num determinado volume de ar. Embora a temperatura do ponto de orvalho em todo o edifício possa ser bastante consistente, a humidade relativa irá variar dependendo da temperatura do ar ou da superfície onde é medida.
Sabemos que cada espaço num edifício pode ser (e muitas vezes é) controlado para um ponto de ajuste de temperatura sensível com base em termostatos de zona individuais que atendem às preferências de conforto dos ocupantes. É fundamental compreender que é a combinação da temperatura do ponto de orvalho do ar do espaço e da sua temperatura sensível que determina a humidade relativa resultante, e é por isso que a humidade relativa nos edifícios pode variar (consideravelmente) de zona de temperatura para zona de temperatura.
Indicar um valor de humidade relativa sem também quantificar a temperatura do bolbo seco associada é inútil quando se tenta avaliar a humidade absoluta no ar — e o seu potencial para causar problemas preocupantes com a condensação de água líquida em superfícies não porosas — ou a adsorção de moléculas de água em vários materiais porosos.
Ambientes internos que exigem baixos níveis de humidade absoluta (ou seja, baixas temperaturas de ponto de orvalho) podem usar sistemas tradicionais de expansão direta (DX) ou água arrefecida “serpentina fria” de ar condicionado (AC), que arrefecem profundamente o ar fornecido ao espaço para condensar e remover vapor de água suficiente para atingir o nível de humidade desejado. (...)
Autor David Schurk, Membro Vitalício da ASHRAE,
Diretor de Mercados de Saúde e Engenharia Aplicada da Innovative Air Technologies em Covington, Geórgia, nos Estados Unidos.
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