Estudo de Caso TRT - 8ª Região

Avaliação Energo-Econômica

Local: Tribunal Regional do Trabalho 8ª Região

Tópicos Abordados

1	Introdução
2	Equipamentos Instalados
3	Princípio de funcionamento dos sistemas de climatização
	Sistemas de Expansão Direta
	Sistemas de Expansão Indireta
4	Atividades realizadas
5	Pontos observados
6	Medidas de economia de energia
7	Determinação dos componentes do consumo de energia para os Prédios do TRT-PA.
8	Medidas para economizar energia
9	Caso especial: CPD (4^º andar- Prédio Sede)
10	Conclusão
	Anexo I
11	Referências bibliográficas

1. Introdução

Atualmente a redução do consumo de energia tem se tornado um ponto crucial para as empresas, principalmente devido às restrições impostas pelo governo federal de racionalização do uso da energia elétrica, além da economia financeira, visto que tal redução incute diretamente em redução de custos. Além disso as tarifas sofrerão aumentos muito acima da inflação para financiar a modernização do sistema.

Ao se observar a distribuição do consumo de energia elétrica, em prédios comerciais da região amazônica, nota-se que os sistemas de ar condicionado representam mais de 50%, às vezes chegando aos 65%; portanto torna-se de fundamental importância, para qualquer plano de racionalização do uso da energia elétrica, uma análise real dos sistemas de ar condicionado, distribuição das cargas térmicas e mesmo da eficiência do sistema existente.

Nos Prédios do Tribunal Regional do Trabalho / 8ª Região, existem vários sistemas instalados, como ar condicionados de janela (ACJ), "self-containeds", "splits" e central de água gelada (chiller). Muitas vezes locados nos mesmos ambientes, ora para suprir a carga térmica ou por ineficiência do sistema originalmente projetado.

Durante 25 (vinte e cinco) dias levantou-se as cargas térmicas existentes no prédio, observando os equipamentos, características do prédio, ocupação, etc. Fez-se medições nos sistemas em funcionamento; avaliou-se os perfis de ocupação e utilização dos equipamentos; mediu-se temperaturas e umidades relativas dos ambientes, medindo e avaliando os equipamentos e as formas de manutenção dos mesmos, ao final indicar-se-á as principais medidas a serem adotadas pelo TRT-PA, no intuito de minimizar o consumo de energia elétrica, porém mantendo as características fundamentais do sistema de condicionamento de ar.

O estudo foi dividido em etapas, de forma a entender o que realmente estaria acontecendo, e assim poder descobrir os principais problemas que concorrem para a ineficiência global do sistema e o elevado consumo de energia. Desta forma é muito importante saber o que está acontecendo nos equipamentos de condicionamento de ar, bem como a sua utilização, para se aplicar medidas de racionalização de energia elétrica e obter resultados mais consistentes, sem que essas medidas reduzam o conforto térmico dos ocupantes.

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2. Equipamentos Instalados

Observou-se a existência de diversos tipos de sistemas instalados,com:

Central de Água Gelada com capacidade de 400 TR, e duas torres de arrefecimento de 200 TR cada;
Self-Contained, nos prédios anexos com condensação remota;
Split em diversos ambientes,tanto no prédio sede quanto nos anexos;
Ar Condicionado de Janela, dispostos em vários ambientes para suprir a ineficiência tanto do sistema de água gelada, quanto dos self-containeds.

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3.Princípio de funcionamento dos sistemas de climatização

Os princípios básicos de funcionamento são idênticos, ou seja, o compressor eleva a pressão e a temperatura do fluido de trabalho. Ao chegar o condensador este rejeitará o calor do fluido de trabalho, reduzindo a temperatura vindo a condesá-lo. Seguindo o caminho o fluido na fase líquida encontra o dispositivo de expansão, reduzindo a pressão rapidamente. O fluido entra na unidade evaporadora em estado líquido e, ao receber calor através do trocador de calor, este se evaporará, indo em estado gasoso para o compressor.

Os sistemas podem ser de expansão Direta e Indireta e condensação a Ar ou a Água.

Sistemas de Expansão Direta

São sistemas cujo refrigerante evaporando resfria diretamente o ar a ser insuflado no ambiente; por exemplo:

aparelhos de janela;

condicionador tipo self-contained com condensação a ar;

condicionador tipo split-system ou condicionador dividido;

condicionador tipo self-contained com condensação a água;

Na Figura 1 abaixo, mostra um exemplo de instalação com condicionador tipo self-contained com condensação à água.

Fig 1

Sistemas de Expansão Indireta

Sistemas cujo refrigerante (primário) resfria um líquido intermediário (refrigerante secundário), que normalmente é água gelada.

O equipamento principal destas instalações é a unidade de resfriamento de água, ou Chiller, que é a máquina de refrigeração com todos seus elementos.

O refrigerante intermediário é distribuído pelo prédio até os condicionadores tipo Fan-coils, compostos basicamente de uma serpentina e um ventilador, por onde

Fig 2

passa o ar que se quer resfriar. A configuração mais usual é a do sistema chamado "água-ar", mostrado a seguir, onde estão presentes na edificação equipamentos cuja configuração básica é constituída de três circuitos distintos: circuito básico do ar (Fig. 2), circuito de água fria (Fig. 3) e circuito de refrigeração (Fig. 4).

Nos sistemas automatizados de Condicionamento Ambiental podem estar, portanto, integrados em rede equipamentos como:

a) unidades resfriadoras, como chillers ou centrífugas;

b) unidades aquecedoras, como boillers ou caldeiras;

c) circuitos de refrigeração e condensação, envolvendo principalmente bombas de água de condensação e de água gelada;

Fig 3

d) torres de arrefecimento;

e) condicionadores locais, tais como fan-coils ou self-containeds;

f) dutos de vazão variável de ar (VAV’s);

g) ventiladores e exaustores — importantes para o Sistema de Incêndio;

h) tanques de gelo;

piscinas de água gelada.

Fig 4

Numa central de água gelada para Condicionamento Ambiental tipicamente podemos encontrar: conjuntos frigorígenos ou unidades resfriadoras, bombas de água gelada no sistema primário, bombas ("booster") no sistema secundário, bombas de água de condensação e torres de resfriamento ou arrefecimento.

Num exemplo típico de aplicação de sistemas de automação, são normalmente monitorados nesta central:

a) estado dos equipamentos: bomba de água de condensação, bomba de água gelada e torres;

b) compressor bombeando;

c) falta de tensão de comando;

d) proteção anticongelante do evaporador;

e) falta de óleo;

f) sobrecarga no motor;

g) temperatura do mancal;

h) pressão diferencial de óleo;

i) pressão de trabalho do condensador e do evaporador;

j) vazão de água gelada dos circuitos primários e secundários;

k) temperaturas de entrada e de retomo das águas gelada e de condensação.

No sistema de fan-coils para o Condicionamento Ambiental podem ser monitorados os estados dos equipamentos: ventiladores e motores, assim como para acompanhamento do gasto de energia de cada unidade o controle sobre:

a) temperaturas das águas de entrada e saída;

b)fluxo de água pela serpentina.

Em especial sobre o Condicionamento Ambiental, responsável em média por 50% do consumo de energia nas edificações, são citados na literatura:

a) mecanismos de controle para os três ciclos;

b) a crescente padronização e difusão da rede ASHARE-BACNET para o controle dos equipamentos deste sistema; além destes, são citados Europe’s FND e o Canadian Public Works Standard.

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4. Atividades realizadas

As atividades realizadas servem principalmente estabelecer os parâmetros de funcionamento, utilização, sistema de controles, consumo de energia etc. dos equipamentos, de forma a se avaliar com maior exatidão os fenômenos que norteiam os sistemas de climatização dos prédios do TRT-PA.

Avaliação "in loco"

Avaliação e medição das temperaturas, umidades e vazões de ar;
Avaliação dos "Fancoil" quanto ao funcionamento, vida útil, componentes, incrustação, vazão, troca de calor etc.;
Medição e avaliação do desempenho das centrais de água gelada;
Estudo do desempenho dos equipamentos de refrigeração e ventilação;
Avaliação dos resultados;
Propostas para solução dos problemas detectados;
Apresentação de planilhas, tabelas e gráficos mostrando os principais problemas levantados, suas possíveis soluções, analisando a relação custo x benefício x economia de energia;
Apresentação de planilhas, tabelas e gráficos mostrando o comportamento dos equipamentos de climatização quanto ao consumo de energia;
Apresentar alternativas para a redução do consumo de energia elétrica para o sistema de climatização;

Medição das seguintes grandezas:

Umidade relativa;

Vazão de ar de retorno, evaporadores e tomada de ar exterior;

Temperatura de bulbo seco;

Características elétricas dos equipamento de condicionamento de ar, bombas d’água e ventiladores das torres;

Temperatura da água de condensação;

Espessura do isolamento térmico (amostragem);

Taxa de ocupação;

Quantidade e tipo de equipamentos;

Vazão de ar de renovação;
Temperatura de entrada e saída da água nos condensadores;

Proposições visando o seguinte:

Minimizar os gradientes de temperatura existentes;
Manter as condições de conforto do ocupantes;
Tornar mais eficiente o sistema de condicionamento de ar;
Tornar mais eficiente o sistema de água de condensação;
Uso racional de energia;
Economia de energia;
Manter e/ou melhorar a qualidade do ar interior;

Análise Técnica dos Resultados

Os resultados serão mostrados através de relatórios, gráficos e tabelas, que indicarão os problemas encontrados, a proposição de soluções, e sugestões quanto ao uso, destinação e aplicação dos sistemas e equipamentos.

As proposições terão sugestões referentes ao consumo de energia e conforto térmico. Também será apresentada a sugestão de melhor técnica e também de menor custo, esta última considerando a legislação vigente.

As sugestões feitas serão embasadas por gráficos e tabelas, ganhos com a economia de energia x tempo de utilização, qualidade do ar interior x economia de energia.

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5. Pontos Observados

Os principais pontos observados foram: o sistema de água gelada, os equipamentos self-containeds, ar condicionados de janela, splits, redes de distribuição de ar frio e água gelada e de condensação e controles. Essas observações facilitam a determinação dos principais fenômenos que concorrem para ineficiência dos equipamentos e sistemas.

Sistema de Água Gelada:

Composto da central de resfriamento de água, sistema de bombeamento e tubulação de água gelada, sistema de bombeamento e tubulação de água de condensação, torres de arrefecimento, fancoils, rede de dutos e controles.

a.1) Central de água gelada (Chiller):

Verificação das correntes nos compressores, estado de funcionamento, capacidade nominal de refrigeração, quantidade de compressores em funcionamento, vida útil, ligações frigoríficas e temperaturas dos fluidos.

a.2) Leituras realizadas nos pavimentos ocupados;

Temperatura de bulbo seco e umidade relativa, ocupação, utilização dos equipamentos, características física dos ambientes

a.3) Leituras nos fancoils

Temperaturas do ar de retorno, exterior, insuflamento, corrente dos ventiladores, estado de funcionamento dos equipamentos, distribuição do ar, ambientes ocupados, tomada de ar exterior e filtragem.

a.4) Torre de Arrefecimento

Temperatura de entrada e saída, presença de microorganismos, pH, odor, e cor da água. Estado de funcionamento dos motores, estrutura e colméias.

a.5) Retornos e insuflamento de ar

Volume de ar, temperatura e umidade relativa, disposição das grelhas e difusores de ar, encaminhamento da rede de insuflamento.

a.6) Controles

Estágio e estado de funcionamento, tipo de atuação, vida útil e atuação.

Self-Contained;

Estado de funcionamento, regulagem de temperatura, vazão de ar, temperatura e umidade relativa, tomada de ar exterior, ocupação da sala de máquinas, corrente do compressor e ventilador e filtragem.

Ar Condicionado de Janela;

Estado de funcionamento, posição de instalação, temperatura e umidade relativa e corrente do equipamento.

Split;

Estado de funcionamento, posição de instalação, temperatura e umidade relativa e corrente do equipamento.

Rede de dutos;

Desenho da distribuição, grau de filtragem, grelhas e difusores de ar, vazão de ar de insuflamento e retorno.

Rede de água (condensação e gelada);

Bombas, acoplamentos, base, vazamentos, isolamento térmico, controladores e atuadores, temperatura de recalque e retorno, qualidade da água, tratamento químico.

Controles.

Medição, controle, atuadores, funcionamento, lógica de funcionamento, aplicabilidade.

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6. Medidas para economia de energia

As medidas abaixo listadas visam a melhoria da eficiência dos equipamentos, aumentando o conforto térmico sem aumentar o consumo de energia, também melhoram a qualidade do ar interior e principalmente a racionalização do uso da energia elétrica.

Insuflamento e Retorno de ar:

Reprojetar o sistema de retorno para a maioria dos sistemas, visto que sem um bom retorno o insuflamento fica prejudicado, além do que diminui a eficiência global do sistema;

Evitar infiltração de ar exterior não filtrado junto com o retorno, (Prédio do Tribunal 4^º andar – Bloco "C"), (Anexo 4, 3^º andar 14^ª Junta). Quando isso ocorre o ar que deveria retorna a temperatura de 24 – 24,5^ºC, retorna a 28 – 30^ºC, aumentando a carga térmica e os equipamentos não conseguem atender de forma adequada os ambientes, permanecendo ligados durante um tempo muito acima do esperado;

Melhorar as passagens de ar para retorno;

Reprojetar o sistema de insuflamento para a presidência;

Ar exterior:

Ajustar as vazões de ar conforme recomendação da Portaria 3523 GM, de 28 de agosto de 1998, que é de 27 m³/h por ocupante do ambiente, em muitos ambientes as vazões estão diferentes do recomendado, ora acima aumentando o consumo de energia, ora abaixo diminuindo a qualidade do ar interior;

Instalar filtros Classe G1 ABNT NBR 6401.

Filtragem:

Dotar sistema de filtragem Classe G2 ABNT NBR 6401 nos condicionadores de ar para ambientes de conforto, e onde existam equipamentos de computação (CPD), utilizar filtragem Classe F1 ou G3 ABNT NBR 6401 e ABNT NBR 10080;

Antes dos filtros de Classe mais fina, utilizar filtro de tela lavável, ou Classe G0, de forma a aumentar a vida útil dos filtros com grau de filtragem maior.

Salas de máquinas:

Manter as salas limpas e eliminar os vazamentos de água, de modo a evitar acúmulo da mesma nos pontos mais baixos reumidificando o ar e também servindo de meio de cultura de microorganismos;
Evitar depositar materiais nas salas de máquinas, que além de dificultar a mistura do ar de retorno com o de renovação reduzindo a eficiência do sistema, facilita incêndio, e sendo a sala de máquinas um ambiente de fácil difusão de fumaça e vapores tóxicos, podendo intoxicar todo o bloco rapidamente através da rede de distribuição. Não se observou sensores de fumaça na sala de máquinas;
Diversas salas estão com infiltração, provavelmente por difusão em função da diferença de temperatura entre as faces das paredes, o retorno está incidindo diretamente nas paredes, ficando com temperatura baixa. Tal infiltração está causando desenvolvimento de colônias de fungos, escurecendo as paredes.

Redes de água (condensação e água gelada):

Realizar tratamento químico corretivo e preventivo no sistema de condensação;

Manter as bombas em perfeito funcionamento;

Avaliar os rotores e carcaças das bombas, em caso de grande alteração no perfil substituí-los;

Ajustar as vazões nas bombas de forma a equilibrar as cargas nos motores;

Instalar as bombas de "back-up";

Reprojetar as tubulações de água gelada para os fancoiletes 2^º andar.

Trocadores de calor:

Realizar limpeza tanto nos condensadores quanto nos evaporadores periodicamente;

Substituir o evaporador tipo casco e tubo do chiller danificado.

Controles locais e centralizados:

Instalar controles de temperaturas com maior exatidão;

Automatizar o chiller com controles de temperatura, vazão, pressão, freqüência da rede elétrica etc.

Automatizar o prédio com dispositivos que meçam a temperatura e umidade relativa e que estejam integrados ao sistema de combate a incêndio e de transporte de carga vertical;

Reativar os controles de capacidade dos fancoils em função da temperatura do ar de retorno;

Sistema de correção do fator de potência automatizado.

Vidros:

Instalar proteção contra radiação solar direta, através de persianas de PVC com cores claras;

Quando houver incidência solar direta através dos vidros, protegê-los com as persianas. Tal medida reduz o consumo de energia, se de um lado aumenta devido à necessidade de iluminação artificial, mas pelo outro existe uma redução ainda maior devido à redução da carga térmica.

Qualidade do ar interior:

Dotar as tomadas de ar exterior com filtros de Classe G1 – ABNT NBR 6401;

Dotar os equipamentos para conforto com sistema de filtragem Classe G2 – ABNT NBR 6401;

Onde houver grande quantidade de equipamentos a laser, ou copiadoras ou qualquer equipamento que produza ozônio; instalar sistema de renovação de ar com vazão adequada para minimizar a concentração dessa substância;

Eliminar a presença de água parada e umidade nas salas de máquinas;

Realizar limpeza dos dutos, com aplicação de biocidas atóxicos aos seres humanos;

Não permitir que pessoas se alimentem nas salas de máquinas;

Manter as serpentinas e bandejas limpas e desobstruídas;

Eliminar materiais e/ou equipamentos depositados nas salas de máquinas;

Não utilizar raticidas e/ou inseticidas nas salas de máquinas, realizar limpeza e desobstrução no referido local;

Minimizar a utilização de superfícies porosos e com grande capacidade de reter partículas, como Tapetes, carpetes, cortiça etc., deixando tal aplicação apenas quando for necessária à acústica do ambiente.

Iluminação:

Minimizar a utilização, apenas nos ambientes onde existem pessoas;

Não utilizar iluminação natural, pois a energia gasta para a iluminação artificial é muito menor que a do sistema de ar condicionado gasta para manter as condições de conforto.

Computadores:

Configurar o sistema de economia de energia para não utilização por certo período, ou mesmo desligar se não utilizado por mais de 30 mim;

Utilizar mais "notebook" e "laptop", pois são mais econômicos.

Equipamentos auxiliares de condicionamento de ar – ACJ:

Ajustar os termostatos para temperatura adequada de conforto 24,5 a 25^oC.
Não ligar os ACJ diretamente no disjuntor;
Se sentir calor ao chegar da rua, esperar 10 (dez) minutos para ligar os equipamentos. Esperar que o corpo reduza o seu metabolismo.
Manter os filtros e as serpentinas sempre limpas;
Evitar obstruir o insuflamento e retorno dos equipamentos;
Não deixá-los ligados em ambientes desocupados.

Bombas e motores

Instalar sensor de pressão, que ligue ou desligue as bombas em função da redução ou elevação da pressão acima do desejado respectivamente;

Utilizar os elevadores com carga máxima possível;

Instalar sensores de máximo e mínima nas caixas d’água, de forma a evitar liga – desliga constantes;

Evitar vazamentos de água nos banheiros e torneiras;

Verificar o estado dos acoplamentos diretos e indiretos;

Observar as tensões nas correias e estado das polias, evitando vibrações excessivas;

Nos ventiladores manter sempre limpas as pás;

Partir no sistema estrela-triângulo, com controle de carga ou mesmo com inversor de frequência para motores com capacidade acima de 5HP;

Manter os mancais e rolamentos dos eixos bem lubrificados e limpos;

Evitar redes desbalanceadas para alimentação dos motores.

Elevadores:

Realizar automação e adaptações tecnológicas mediante utilização de inversores, controle de velocidade e aceleração em função da carga, etc.

Acessórios de informática

ligar apenas para o uso, caso seja de uso contínuo, utilizar o "stand-by", se houver no dispositivo;

se não utilizá-lo por mais de 30 minutos, desligá-lo.

Ar exterior

utilizar o valor mínimo previsto pela legislação, que é de 27 m³/h;

utilizar sensores de CO₂ para variar vazão de ar exterior para diluição dos contaminantes;

realizar pré-filtragem;

utilizar sistema de controle de temperatura entálpico;

Isolamentos

Manter os isolamentos dos condutos de ar e água gelada;

Trocar todo isolamento cuja proteção do asfalto frio esteja deteriorado, pois o mesmo já perdeu a função;

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7. Determinação dos componentes do consumo de energia para os Prédio do TRT-PA.

Considerações iniciais:

O período considerado de funcionamento do prédio sede e anexos no mês sem racionalização do consumo de energia é das 11:00 às 19:00, trabalhando 22 dias por mês;

A outra avaliação foi baseada nos dados obtidos no mês de agosto de 2001, considerando o período de ocupação das 8:00 às 15:00 horas;

Os equipamentos de informática e de escritório, bem como a iluminação, foram unificados por apresentarem os mesmo perfis de utilização e percentual de racionalização de 70% em média;

O período de utilização dos equipamentos é das 8:00 às 15:00 horas;

Os equipamentos de climatização estão todos juntos, tanto a central de água gelada quanto self-contained, splits e ar condicionados de janela e seus acessórios;

O período de funcionamento dos equipamentos de climatização é das 10:00 às 15:00 horas;

O item que consta outros componentes, refere-se aos elevadores, bombas d’água do sistema hidráulico, do poço até cisterna e os outros componentes não constantes acima.

Obs: os dados acima citados foram considerados com utilização total e a plena carga de todos os componentes.

Conforme pode-se observar os sistemas de climatização representam a maior parte do consumo de energia do prédio.

Gráfico para o prédio sede considerando o mês de agosto como base:

Para os prédios anexos tem-se:

Gráfico para os meses sem racionalização do uso da energia

Para o mês de agosto tem-se:

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8. Medidas para Economizar Energia

As medidas citadas visam facilitar a tomada de decisões por parte do Tribunal.

Item	Medida Adotada	Economia Esperada Total (%)	Prazo p/ Execução (Meses)
01	Ajustar as temperaturas nos termostatos dos equipamentos auxiliares para 23,5 ±0,5^ºC, subir em 0,8^º C o set-point da central de água gelada.	1,5 – 1,7	1-2
02	Manter as persianas das fachadas Nordeste e Sudoeste fechadas durante o período da manhã.	0,5 – 1	-
03	Regular as entradas de ar exterior para a vazão necessária à diluição de contaminantes e de renovação do O₂ de 27 m³/h por pessoa, eliminar as entradas de ar exterior não filtrado pelas orifícios junto às tubulações de água gelada, também em outros pontos com portas etc.	0,7 – 1,2	1-2
04	Realizar limpeza nos trocadores de calor dos fancoils, eliminar infiltrações, substituir os filtros;	2 – 3	2-3
05	Refazer os isolamentos térmicos dos trechos onde os mesmos estão danificados, tanto da água gelada, quanto dos dutos de ar de insuflamento;	1 – 2,5	3
06	Desenvolver programas educacionais que ensinem os ocupantes como ajustar os equipamentos, as condições de conforto e a necessidade de se racionalizar a energia elétrica em ar condicionado, lâmpadas, computadores etc.	3 – 7	8
07	Vedar passagem de ar frio e água gelada para os ambientes não ocupados.	0,3 – 0,5	6
08	Instalar persianas claras de PVC nos ambientes das fachadas (Nordeste e Sudoeste) que não as possuam;	2 – 3	4
09	Instalar Proteção exterior contra a passagem da radiação solar direta "Brise-Soleil" nas fachadas Nordeste e Sudoeste	4 - 6	10 – 18
10	Automatizar todo o sistema de distribuição de ar e água gelada, bem como as bombas e se possível todo prédio;	3 – 4	14 – 20
11	Desenvolver projetos executivos e realizá-los de forma a otimizar o funcionamento dos equipamentos, rede de dutos e água gelada.	4 – 6	18-24
12	Utilizar ou Alienar parte dos equipamentos "excedentes" no prédio sede como forma de reduzir custos devido as alterações propostas visando a utilização exclusiva da central de água gelada no prédio sede;	----	24 -
	Realizando todas as medidas citadas nos prédios	17*	36
	Desconsiderando o ganho com o item 12	17*	24

* Valor total estimado que pode ser obtido com a adoção das medidas citadas. Não é igual a soma das médias devido a influência e inter-relação das medidas, ou mesmo terem a mesma finalidade, como os itens 08 e 09.

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9. Caso Especial: CPD (4^º andar- Tribunal)

Devido o CPD ser um ambiente de especial atenção, e portanto, o sistema de condicionamento de ar deve possuir característica próprias de forma a atender tais necessidades.

Realizou-se a avaliação da real situação do sistema de condicionamento de ar para a sala dos equipamentos, visando principalmente à redução do consumo de energia, entretanto observou-se uma série de necessidades que devem ser atendidas para o CPD. As seguintes procedimentos foram adotados:

Levantou-se a real necessidade de se manter os 03 (três) condicionadores de ar, tipo "split", ligados para manter as condições térmicas necessárias ao ambiente;

Regulamentações técnicas

Realizou-se a verificação em conformidade com as Normas ABNT – NBR 6401(1), ABNT NBR 10080 (2), com a Portaria 3523 – GM(3) e Resolução – RE 176(4).

Dos equipamentos existentes.

No ambiente há 03 (três) "splits" instalados, sendo 02 (dois) de 36.000 Btu/h de fabricação YORK e um de 48.000 Btu/h de fabricação CARRIER, dos três apenas um está instalado no piso, os outros dois estão sob o forro.

As unidades condensadoras estão instaladas na marquise ao lado da sala do CPD.

Das observações realizadas.

Os três equipamentos estavam em funcionamento;

O desumidificador não estava ligado;

A tubulação de sucção do "split" de teto YORK apresentava temperatura acima da desejável 18ºC;

O sistema central com rede de dutos estava desativado;

Sistema de filtragem de ar inadequado para a aplicação;

Temperaturas medidas em três pontos distintos estava dentro do estabelecido em Norma, com média de 20,75ºC;

A umidade relativa se manteve em 62%, ou seja 7% acima da máxima permissível para o ambiente;

Existe uma grande parede de vidro com área aproximada de 26 m² protegida apenas com película clara;

Consumo no "no-break" no instante observado foi de 7 kVA;

Se ajustou a regulagem da temperatura de 18 e 20ºC para 23ºC;

Observou-se monitores dos equipamentos permanentemente ligados;

No ambiente existe uma caixa com lâmpadas incandescente para manter o papel quente e seco para impressão;

Ligou-se o desumidificador regulando-o para 45% de umidade relativa;

Existe formação de ozônio pelas impressoras laser – Apenas observado pelo odor característico do processo;

O insuflamento pelo piso está desativado;

Existe rede de dutos para insuflamento pelo forro e retorno livre entretanto, estava inoperante;

O local onde o termo-higrômetro está não é adequado, porque está próximo à parede exterior, desta forma receberá mais calor que a média da sala;

Gradiente de temperatura nos pontos observados acima do previsto em Norma.

Sugestões

Instalar dispositivo de isolamento térmico nos vidros, como divisórias ou mesmo poliestireno (isopor), para reduzir a entrada de calor e infiltração de ar exterior não filtrado;

Verificar os "splits", principalmente quanto à limpeza, à carga de gás, balanceamento do circuito frigorígeno;

Reativar sistema centralizado de condicionamento de ar, principalmente devido à facilidade de tratar (filtragem e controle da umidade relativa) o ar, tanto de renovação quanto de retorno. Também com esta medida consegue-se a diminuição do gradiente térmico observado no ambiente;

Regular os termostatos para a temperatura de 23,5ºC, aplicando a Norma ABNT NBR 10080;

Minimizar o número de ocupantes no ambiente;

Implantar controles automatizados nos equipamentos;

Melhorar e/ou manter a estanqueidade do forro.

Reativar o sistema central deixando os "splits" apenas como sistema reserva;

Obs: as sugestões não são apenas para reduzir o consumo de energia, mas também para condicionar o ambiente dos equipamentos de forma adequada.

Conclusões a respeito do CPD

As informações que foram levantadas no local necessitam de maior aprofundamento devido o período em que se realizou a avaliação, porém são válidas como início de um estudo para melhorar o sistema como um todo e sugerir proposições visando a racionalização do consumo de energia. Recomenda-se que desenvolva um novo projeto de condicionamento térmico para o ambiente.

Em estudos prévios, observou-se que o ambiente possui uma carga térmica 80.000 Btu/h, desta forma seriam necessárias duas máquinas, uma de 36.000 e outra de 48.000 Btu/h; para condicionar o ambiente. É interessante avaliar as máquinas, a distribuição e o posicionamento dos equipamentos.

Atualmente está sendo necessário manter os três equipamentos de climatização ligados, mas ressalva-se a necessidade de manutenção com a finalidade de melhorar a eficiência das máquinas e assim poder desligar uma das unidades até a solução definitiva.

É necessário realizar um estudo mais detalhado do ambiente, para condicioná-lo conforme previsto em Norma, ou seja, com sistema de filtragem com maior poder de retenção de partículas, controle de temperatura e umidade e melhorar a distribuição do ar no ambiente;

Aliando-se às informações anteriores, é muito elevado o calor que os vidros permitem entrar, não apenas devido à radiação, mas também devido à condução de calor, já que possuem espessura pequena, portanto sugere-se instalar divisórias em lugar dos vidros. O aumento de consumo devido à iluminação artificial será pequeno perante à economia no ar condicionado.

É interessante citar que a opção mais adequada para o CPD é a reativação do sistema centralizado, com insuflamento dutado facilitando a distribuição do ar pelo ambiente, além de proporcionar uma filtragem mais adequada. Desta forma melhora-se a qualidade do interior, aumentando a vida útil dos equipamentos, evitando-se interrupções não programadas.

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10. Conclusão

O Tribunal Regional do Trabalho 8^ª Região é constituído por um conjunto de 5 prédios, sendo um identificado como prédio sede e os outros quatro como anexos de 1 a 4. O projeto arquitetônico e de climatização do prédio sede foi desenvolvido para ser eficiente e consumir menos energia, porém mantendo as condições de conforto.

Com o passar dos anos os dutos foram acumulando sujeira, alguns componentes perderam eficiência, também foram feitas alterações na configuração das salas e distribuição do pessoal, parte dos controles deixou de atuar adequadamente e em vários ambientes foram utilizados equipamentos auxiliares, resolvendo parcialmente os problemas de conforto térmico, entretanto aumentado o consumo global de energia elétrica do prédio.

Como conseqüência de exposto acima existe má distribuição de água gelada que prejudica o funcionamento do fancoiletes, reduzindo a capacidade de retirar calor dos ambientes, com isso a central de água gelada trabalha com capacidade reduzida. Um bom projeto da rede de água gelada bem como a determinação das cargas térmicas existentes é de fundamental importância para se utilizar o sistema projetado inicialmente para o prédio de forma mais adequada.

Observou-se que a central de água gelada está com seu funcionamento prejudicado devido a má manutenção que tivera ao longo de anos, a rede de condensação possui pontos de oxidação em virtude de anos sem tratamento químico, prejudicando as trocas de calor dos condensadores, elevando o consumo de energia devido à redução de eficiência do sistema.

No prédio sede a capacidade de equipamentos instalados está muito acima do necessário, seria necessário apenas que a central de água gelada bem conservada e mantida e um reprojeto das redes de água gelada e de distribuição de ar para que o sistema volte a operar normalmente.

Nos prédios anexos existem vários tipos de sistemas desde "self-contained" (dutado e direto no ambiente), "split" e ar condicionado de janela e muitos deles com os termostatos ajustados para a mínima temperatura, fazendo com que o compressor opere continuamente e em faixa de baixa eficiência, desta forma aumentando o consumo de energia. Foram observadas entradas de ar exterior não filtradas, bem como retornos inadequados, concorrendo assim para o aumento da carga térmica.

A automação do sistema, bem como do prédio, é de fundamental importância no contexto geral de redução do consumo de energia, bem como na segurança do prédio.

Logo, recomenda-se que sejam realizados projetos de forma a eliminar os equipamentos auxiliares no prédio sede, deixando apenas a central de água gelada para atender, pois a mesma é capaz de suprir a demanda térmica do prédio.

Seguindo as recomendações é possível reduzir o consumo de energia e ao mesmo tempo manter ou aumentar o nível de conforto dos ocupantes, obtendo-se desta forma maior produtividade e sanidade dos funcionários, evitando afastamentos desnecessários.

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Anexo I

Análise do período de ocupação dos prédios Sede e Anexos

Após estudo preliminar dos períodos de ocupação do prédio sede e anexos observou-se o seguinte:

Em função da carga térmica e economia de energia recomenda-se que as atividades sejam mantidas durante o período matinal, por ser mais econômico;

Observa-se uma economia de 3 a 7% de energia trabalhando das 8:00 às 15:00;

O gráfico também mostra a necessidade de se proteger os vidros durante os horários de maior incidência solar;

A temperatura média do ar exterior das 8:00 às 15:00 é inferior de 2 a 3ºC a média das 11:00 às 19:00, o que facilita o condicionamento térmico dos ambientes;

Devido a umidade relativa matinal ser maior que vespertina a radiação solar é inferior para os mesmos ângulos de incidência, como 9:00 e 15:00, 10:00 e 14:00 etc;

A sensação e o metabolismo geralmente são menores no período matutino;

Caso exista a necessidade de se prolongar o trabalho por algumas horas pode-se fazer até 4 horas após o horário normal, sem com isso entrar no período de ponta, onde se paga 10 vezes mais por kW.h consumido;

Devido a iluminação natural ser integral das 8:00 às 15:00 reduz-se o consumo devido a iluminação artificial. Em determinados meses não se consegue trabalhar após às 17:30 sem iluminação artificial.

Desta forma é recomendável que o horário manter o horário atual que é das 8:00 às 15:00 do ponto de vista energético, tanto térmico quanto elétrico.

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