Projeto Demonstrativo para o Gerenciamento Integrado no Setor de Chillers

Circuito Único de Água Gelada com Vazão Variável Leonilton Tomaz Cleto 01/04/2016 - Fortaleza Execução

Implementação

Realização

Controle de Vazão Mínima nos Chillers Medidor de Vazão Magnético Tubular

medidor de vazão

medidor de vazão

Tubo de bypass com válvula de controle

Controle de Vazão Mínima • • • • • • •

Vazão mínima do chiller. Análise da entrada em operação do próximo chiller. Variação máxima de carga (vazão) do chiller por minuto. Utilizar válvula de controle de vazão (não utilizar válvula borboleta). Utilizar medidores de vazão do tipo magnético tubular ou pressão diferencial (∆P mínimo deve ser analisado). Selecionar chillers preferencialmente com vazão mínima menor que 0.4 da vazão máxima. O projetista deve detalhar rigorosamente a lógica do sistema de automação, prevendo cada condição de operação possível.

Novo Sistema Proposto 2

1

Novo Sistema Proposto

DP

Bombas Principais

DP

Min.

Circuito Único Variável + Bomba Auxiliar de Vazão Mínima

DP

Bombas Principais

DP

Vazão Minima

Circuitos Primário + Secundário Vazão Mínima OFF

2 OFF 1 180 m3/h DP

9.1°C bombas primárias

180 m3/h

9.1°C 12.2°C 80 m3/h

6.7°C

100 m3/h bypass

Bombas Secundárias

6.7°C 80 m3/h

Circuito Único Variável + Bomba Auxiliar de Vazão Mínima OFF

DP

2 OFF 1

11.1°C 6.7°C 100 m3/h Bombas Principais 12.7°C 80 m3/h

20 m3/h 6.7°C

Circuito Único Variável + Bomba Auxiliar de Vazão Mínima Medidor de Vazão

Edifício Bomba Principal

Bomba Auxiliar (VMin)

Resumo Comparativo PRI NÁRIO + SECUNDÁRIO

PRIMÁRIO VARIÁVEL

CIRC. ÚNICO+ BOMBA AUX.

Bombas Primárias

1 por Chiller + 1 Reserva

Nenhuma

1 Operante + 1 Reserva

Bombas de Distribuição

Selecionadas para perda de pressão dos Fan Coils + Tubulação + Válvulas.

Selecionadas para perda de pressão dos Chillers + Fan Coils + Tubulação + Válvulas.

Selecionadas para perda de pressão dos Chillers + Fan Coils + Tubulação + Válvulas.

Sem obstrução. Dimensionada para a vazão do maior Chiller

Válvula de Controle. Dimensionada para a vazão mínima do maior Chiller

Bomba Auxiliar. Dimensionada para a vazão mínima do maior Chiller

Linha de By Pass

Circuitos Primário + Secundário Caso REAL OFF

2 OFF 1 180 m3/h DP

9.1°C bombas primárias

180 m3/h

11.6°C 11.6°C 240 m3/h

6.7°C

60 m3/h bypass

11.6°C

Bombas Secundárias

7.9°C 240 m3/h

Caso Real Primário/ Secundário Carga Térmica kW 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500 9000 9500 10000 10500

Qtde URs

1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3

% Carga URs

Vazão Pri

Vazão Sec

Hman BAGSs

57 71 86 100 57 64 71 79 86 93 100 71 76 81 86 90 95 100

m³/h 503 503 503 503 1006 1006 1006 1006 1006 1006 1006 1509 1509 1509 1509 1509 1509 1509

m³/h 711 852 981 1101 1247 1389 1528 1664 1798 1930 2059 2180 2298 2414 2527 2637 2745 2850

m.w.c 17.0 17.0 17.0 17.0 17.0 17.0 17.0 17.4 19.5 21.7 23.9 26.1 28.2 30.4 32.5 34.7 36.8 39.0

Potência Total (Bombas) kW 87.9 97.4 101.3 140.5 146.0 153.4 161.3 172.4 195.7 221.3 280.4 307.9 337.6 366.7 398.3 432.6 468.3 411.5

% Horas/Ano

Consumo de Energia

% 2 3 3 5 7 9 11 11 13 13 9 5 5 2 1 1 -----

MWh 15.4 25.6 26.6 61.6 89.5 121.0 155.5 166.1 222.9 252.0 221.1 134.9 147.9 64.2 34.9 37.9

Total

1777

Caso Real Primário/ Secundário Circuito Primário/ Secundário Vazão de Água Gelada - Sistema Atual 3000

11.0

Vazão Total URs - Primário Vazão Total - Secundários

2500

Vazão Total - Medições

10.0

2000

9.0

1500

8.0

1000

7.0

500

6.0

0 2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

Carga Térmica Atual (kW)

9000

10000

5.0 11000

Temperatura (ºC)

Vazão de Água Gelada (m³/h)

Temperatura - Alimentação Secundários

Caso Real Circuito Único Variável Vazão de Água Gelada - Sistema Atual vs Circuito Único Variável 3000

Vazão Total URs - Primário Vazão Total - Secundários 2500

Circ Unico Variavel - DT= 4.0ºC

Vazão de Água Gelada (m³/h)

Circ Unico Variavel - DT= 6.0ºC 2000

1500

1000

500

0 2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

Carga Térmica Atual (kW)

9000

10000

11000

Caso Real Circuito Único Variável Consumo de Energia - Sistema Atual vs Circuito Único Variável 2000

Consumo de Energia - Sistema Atual

Consumo de Energia Anual (MWh)

1800

Consumo de Energia - Circ Unico Variavel - DT= 4.0ºC Consumo de Energia - Circ Unico Variavel - DT= 6.0ºC

1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 0.0

1000.0

2000.0

3000.0

4000.0

5000.0

Horas-Ano

6000.0

7000.0

8000.0

9000.0

Caso Real Circuito Único Variável Redução do Consumo de Energia MWh/ano Circuito Único Variável DT= 4.0ºC

580

Circuito Único Variável DT= 6.0ºC

1106

Recomendações e Cuidados • • •

• • •

•

Sistemas com 3 Chillers ou mais. Evitar VPF (BAGs  Chiller  Fan Coils) para vários prédios ou ramais. Neste caso utilizar o arranjo proposto (BAGMs  Fan Coils  Chillers) com bombas dedicadas aos ramais (controle dos inversores). Neste caso utlizar BAGX ao invés da válvula de by pass. Em Sistemas com Tanques de Termoacumulação de Água Gelada, manter Sistemas P/S. Em Sistemas com Chillers em Série realizar análise de carga parcial em cada chiller (100% de carga com 50% da vazão). Não deixe na mão da empresa de automação o desenvolvimento da lógica de controle.

DP

Yawatz Engenharia Ltda Soluções em Sistemas de Refrigeração e Ar Condicionado

DP 3977 Tel.: + (55) - 11 3567 Cel.: + (55) - 11 991 939 797

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