Análise por comparação energética do sistema de arrefecimento de ar do Bloco 0 do Instituto Federal do Espírito Santo, Campus Cachoeiro de Itapemirim

Abstract

Abstract: One of the causes of the growing consumption of electricity is the need for better levels of thermal comfort and the longer occupation of people in air-conditioned spaces, whether residential, industrial or public. Of this consumption, up to 50% of that can be destined to air cooling systems, raising the amounts to be paid to the energy utilities because of outdated and inefficient systems. Therefore, efficiency and sustainability have become the targets of studies with regard to HVAC systems, as well as ways to certify them. In order to reduce the costs, the Federal Institute of Espírito Santo, Cachoeiro de Itapemirim campus, the present work makes an analysis of the efficiency in the electrical consumption of Block 0. First, by analyzing the meteorological conditions of the region where the campus facilities are located, public data regarding electric consumption at the state level for several sectors and analysis of the campus of energy consumption on campus. Subsequently, with the help of EnergyPlus software, the thermal load was calculated, verifying that some of the current air conditioners installed, which are of the split type, may not meet the thermal load demanded, especially during peak periods, because the value found for some of the environments was above the capacity of the current system. Furthermore, with a possible replacement by the Variable Refrigerant Flow (VRF) system, it is estimated that there will be savings of up to 59% in electricity consumption compared to split systems, due to the coefficient of performance of VRF being higher than Split systems for the established parameters. Compared to the consumption of the year 2018, a reduction of up to 2.8% is estimated which could represent an amount of up to R$12,166.63 annually just by switching from the unitary system to VRF in a single block of the institute.

Resumo: Uma das causas do crescente consumo de energia elétrica dá-se pela necessidade de melhores níveis de conforto térmico e pelo maior tempo de ocupação das pessoas nos espaços climatizados, quer sejam residenciais, industriais ou públicos. Deste consumo, até 50% pode ser destinado à sistemas de arrefecimento de ar, elevando os valores a serem pagos às concessionárias de energia por causa de sistemas ultrapassados e ineficientes. Portanto, parâmetros como eficiência e sustentabilidade passaram a ser alvos de estudos no que se diz respeito a sistema de climatização, bem como formas de certifica-las. Com o intuito de diminuir os gastos com consumo elétrico do Instituto Federal do Espírito Santo, campus de Cachoeiro de Itapemirim, o presente trabalho faz uma análise da eficiência no consumo elétrico do Bloco 0. Primeiramente, analisando as condições meteorológicas da região onde se encontram as instalações do campus, dados públicos referentes ao consumo elétrico a nível estadual para diversos setores e análise do consumo de energia do campus. Posteriormente, com o auxílio do software EnergyPlus foi calculada a carga térmica, verificando que alguns dos atuais climatizadores instalados, que são do tipo split, podem não atender a carga térmica demandada, principalmente em períodos de pico, pois o valor encontrado para alguns dos ambientes foi acima da capacidade do sistema atual. Ainda, com uma possível substituição pelo sistema de Fluxo de Refrigerante Variável (VRF) é estimada uma economia no consumo de energia elétrica até 59% em relação ao split devido o coeficiente de desempenho do VRF ser maior que o Split para os parâmetros estabelecidos. Comparado com o consumo do ano de 2018 estima-se uma redução de até 2,8% que poderia representar um montante de até R$12.166,63 anual somente com a mudança do sistema unitário para o VRF em um único bloco do instituto.