Sistemas de climatização. Definição manual
Definição manual de sistemas de produção centralizados
Para acrescentar manualmente um novo sistema de produção centralizado, selecione a secção “Sistemas de climatização” no esquema do edifício e prima o botão “Novo sistema de climatização” na barra de ferramentas superior.
Assim, aparece uma janela pop-up na qual se seleciona o tipo de sistema de produção entre “Sistema de climatização por água”, “Sistema de expansão direta” (refrigerante), “Sistema de climatização por ar” ou “Sistema de condensação por água”.
Ao selecionar uma destas tipologias gerais, abre-se uma nova janela na qual se seleciona o tipo de sistema específico e se definem as suas caraterísticas.
Os tipos e subtipos de sistemas de produção centralizados disponíveis são os seguintes:
- Sistemas de climatização por água
- Sistema de arrefecimento por água
- Sistema de aquecimento por água
- Sistema de aerotermia
- Bomba de calor geotérmica
- Sistemas de expansão direta
- Caudal de refrigerante variável (VRF)
- Multi-split
- Sistemas de climatização por ar
- Sistema de ventilação centralizado
- Recuperador de calor
- Unidade de tratamento de ar novo
- Unidade de tratamento de ar, sistema tudo de ar de caudal constante
- Unidade de tratamento de ar, sistema tudo de ar de caudal variável
- Unidade de tratamento de ar, sistema tudo de ar de caudal constante com conduta dupla
- Unidade de tratamento de ar, sistema tudo de ar de caudal variável com conduta dupla
- Sistema de ventilação centralizado
- Sistemas de condensação por água
- Sistema de condensação por água para bomba de calor reversível
- Sistema de condensação por água para chiller
- Sistema de condensação por água a temperatura definida
Ao selecionar o tipo de equipamento, o painel de edição é atualizado para mostrar as suas caraterísticas. Dentro de algumas categorias, sob os logótipos de diferentes fabricantes, é oferecida a possibilidade de selecionar equipamentos dos seus catálogos comerciais. As caraterísticas destes equipamentos estão completamente definidas no programa, pelo que o utilizador só tem de indicar as caraterísticas relativas à sua instalação.
Nos painéis de edição de sistemas de climatização são disponibilizadas as seguintes ferramentas gerais:
- Restaura os valores por defeito propostos pelo programa.
- Mostra e edita as caraterísticas avançadas do sistema de climatização.
- Importa a informação do sistema de climatização a partir de um ficheiro no disco.
- Exporta a informação do sistema de climatização para um ficheiro guardado no disco.
Se não se especifica um valor para certas caraterísticas do equipamento, como por exemplo a potência nominal de um equipamento de produção ou o caudal de um ventilador, é utilizada a função de dimensionamento automático (autosize) do EnergyPlus™. Esta função calcula os valores não definidos pelo utilizador com base nos requisitos das unidades terminais conectadas e nas caraterísticas de dimensionamento dos equipamentos.
Após a conclusão da criação de um novo sistema de produção centralizado, este aparecerá como um elemento na secção “Sistemas de climatização” do esquema. Quando é selecionado, o seu painel de edição é apresentado na parte central direita da interface geral.
Além disso, utilizando as opções do bloco “Edição” da barra de ferramentas superior ou premindo com o botão direito do rato sobre o elemento no esquema, este pode ser duplicado, eliminado, deslocado na lista, cortado ou copiado.
Definição manual de unidades terminais
A definição manual das unidades terminais dos sistemas de climatização é similar à dos sistemas de produção centralizados. Para adicionar uma nova unidade terminal, selecione a secção “Unidades terminais” do diagrama do edifício, dentro da “Zona” onde pretende adicioná-la, e prima o botão “Nova unidade terminal” na barra de ferramentas superior.
Assim, aparece uma janela em que se seleciona o tipo de unidade terminal de entre “Equipamento de rendimento constante”, “Unidade terminal de climatização por água”, “Unidade terminal de expansão direta”, “Unidade terminal de climatização por ar”, “Emissor elétrico para aquecimento” e “Recuperador de calor”.
Ao escolher uma destas tipologias gerais, abre-se uma nova janela na qual se seleciona o tipo de unidade terminal e se definem as suas caraterísticas.
Os tipos e subtipos de unidades terminais disponíveis são os seguintes:
- Equipamento de rendimento constante
- Aquecimento
- Arrefecimento
- Ambos
- Unidade terminal de climatização por água
- Radiador
- Piso radiante
- Fancoil
- Unidade terminal de expansão direta
- Split 1x1
- Multisplit
- Caudal de refrigerante variável (VRF)
- Equipamento compacto
- Bomba de calor água-ar
- Unidade terminal de climatização por ar
- Terminal de impulsão de ar
- Terminal de impulsão de ar, conduta dupla
- Caixa de volume de ar variável
- Caixa de volume de ar variável, conduta dupla
- Emissor elétrico para aquecimento
- Recuperador de calor
Tal como acontece com a parte centralizada dos sistemas de climatização, ao selecionar o tipo de unidade terminal, o painel de edição é atualizado para mostrar as suas caraterísticas. Dentro de algumas categorias, sob os logótipos de diferentes fabricantes, é oferecida a possibilidade de selecionar equipamentos dos seus catálogos comerciais. As caraterísticas destes equipamentos estão completamente definidas no programa, pelo que o utilizador só tem de indicar as caraterísticas relativas à sua instalação.
Nos painéis de edição das unidades terminais são disponibilizadas as seguintes utilidades gerais:
- Restaura os valores por defeito proposto pelo programa.
- Apresenta e edita as caraterísticas avançadas da unidade terminal.
- Importa a informação da unidade terminal a partir de um ficheiro no disco.
- Exporta a informação da unidade terminal para um ficheiro guardado no disco.
Se não se especificar um valor para determinadas caraterísticas do equipamento, como por exemplo a potência nominal ou o caudal do ventilador, é utilizada a função de dimensionamento automático (autosize) do EnergyPlus™. Esta função calcula os valores não definidos pelo utilizador com base nas cargas térmicas e nas opções de dimensionamento automático para a zona.
A secção “Sistema” aparece nos painéis das unidades terminais não autónomas. É necessário selecionar o sistema centralizado ao qual o equipamento está ligado. A lista desdobrável apresenta apenas os sistemas compatíveis com a unidade terminal definida na obra. Os botões de gestão de listas, à direita da lista desdobrável, são os seguintes:
- Define um novo sistema de produção centralizado, de qualquer tipologia.
- Edita e seleciona um sistema de produção centralizado definido na obra.
- Indica que a seleção realizada na lista desdobrável está vazia ou é incorreta.
Uma vez concluída a criação de uma nova unidade terminal, esta aparecerá como um elemento na secção “Unidades terminais” do esquema de cada zona. Quando selecionado, o seu painel de edição aparece na parte central direita da interface geral.
Além disso, utilizando as opções do bloco “ Edição” da barra de ferramentas superior ou premindo o botão direito do rato sobre o elemento no esquema, este pode ser duplicado, eliminado, deslocado na lista, cortado ou copiado.
Definição de ventiladores e bombas de circulação
Nos sistemas de climatização centralizados, são também definidas as caraterísticas relevantes da rede de distribuição de fluido de trabalho, que inclui os equipamentos de transporte de fluido, ou seja, ventiladores e bombas de circulação.
Também contêm ventiladores as unidades terminais que impulsionam o ar, como os fancoils, as unidades interiores de expansão direta (refrigerante) e o recuperador de calor.
O consumo de eletricidade destes equipamentos auxiliares está incluído no consumo dos serviços de aquecimento e arrefecimento, exceto o consumo dos ventiladores dos sistemas de ventilação centralizada, que é imputado ao serviço de ventilação.
Ventiladores
Os ventiladores são definidos de forma semelhante para todos os dispositivos do programa:
- Caudal máximo de ar / Caudal de ar (opcional)
Caudal de ar que passa pelo ventilador. Se o “Caudal máximo de ar” estiver indicado no painel, o caudal de ar pode variar durante a simulação até ao valor definido nesta caixa. Se não especificar o caudal de ar, o programa calculará o caudal de ar necessário. - Potência específica
Consumo elétrico do ventilador por m³/s de caudal de ar que movimenta. Se o valor de rendimento do equipamento de climatização incluir o consumo do ventilador, o valor da potência específica pode ser fixado em 0, para não contabilizar duas vezes o consumo do ventilador. - Rendimento do motor
É considerado no cálculo das perdas de calor do motor elétrico do ventilador, que afetarão a temperatura do ar de impulsão, tal como definido na variável seguinte. - Fracção de perdas de calor do motor no fluxo de ar
Se o ar de impulsão passar pelo motor do ventilador, as perdas de calor do motor do ventilador provocarão o aumento da temperatura do ar. Para ter isto em conta, deve ser definido um valor de 1. Se, por outro lado, o motor do ventilador estiver fora do fluxo de ar, as suas perdas de calor não o afectarão, pelo que deve ser definido um valor de 0. Se o desejar pode atribuir-se um qualquer valor intermédio.
Bombas de circulação
As bombas de circulação também são definidas de forma semelhante nos diferentes tipos de circuitos hidráulicos:
- Controlo
- Intermitente
Se o controlo for intermitente, a bomba é ligada e desligada ao mesmo tempo que o sistema de climatização. - Contínuo
Se o controlo for contínuo, a bomba está sempre ligada, mesmo que não seja necessário. Em longos períodos sem ser necessário, as perdas de calor da bomba acumulam-se no fluido, o que pode causar um aumento apreciável da sua temperatura.
- Intermitente
- Configuração
“Caudal constante” e ‘Caudal variável’ representam uma bomba de velocidade fixa ou variável, respetivamente. - Tipo
Permite escolher o número de bombas idênticas que contêm o circuito hidráulico e a sua posição. - Altura manométrica
A altura da bomba intervém no cálculo do consumo elétrico.
O caudal de água no circuito é determinado automaticamente pelo motor de cálculo a partir das necessidades de aquecimento ou de arrefecimento do dia de projeto e do “Salto térmico de projeto” especificado no circuito hidráulico.
A potência eléctrica da bomba de circulação (P) é obtida a partir do caudal de água (V̇) e da altura manométrica (H). O motor considera um valor fixo de rendimento da bomba igual a 0,78.
Exemplos
Seguidamente, apresentam-se as combinações de sistemas de climatização e unidades terminais que devem ser introduzidas no programa para modelar diferentes tipos de instalação:
Tipo de instalação | Sistema de climatização | Unidade terminal |
Equipamento de rendimento constante | Nenhum | - Equipamento de rendimento constante |
Instalação de emissores elétricos | Nenhum | - Emissor elétrico para aquecimento |
Instalação de caldeira, chiller e fancoils (condensador refrigerado por ar) | - Sistemas de climatização por água. Sistema de aquecimento por água - Sistemas de climatização por água. Sistema de arrefecimento por água | - Unidade terminal de climatização por água. Fancoil |
Instalação de caldeira e radiadores | - Sistemas de climatização por água. Sistema de aquecimento por água | - Unidade terminal de climatização por água. Radiador |
Instalação de caldeira e piso radiante | - Sistemas de climatização por água. Sistema de aquecimento por água | - Unidade terminal de climatização por água. Piso radiante |
Instalação de aerotermia com fancoils | - Sistemas de climatização por água. Sistema de aerotermia | - Unidade terminal de climatização por água. Fancoil |
Instalação de geotermia com fancoils | - Sistemas de climatização por água. Bomba de calor geotérmica - Sistema de condensação por água à temperatura definida | - Unidade terminal de climatização por água. Fancoil |
Instalação VRF/VRV (condensador refrigerado por ar) | - Sistemas de expansão direta. Caudal de refrigerante variável (VRF) | - Unidade terminal de expansão direta. Caudal de refrigerante variável (VRF) |
Instalação split 1x1 | Nenhum | - Unidade terminal de expansão direta. Split 1x1 |
Instalação multisplit | - Sistemas de expansão direta. Multisplit | - Unidade terminal de expansão direta. Multisplit |
Instalação de equipamento compacto (elétrico/gás) | Nenhum | - Unidade terminal de expansão direta. Equipamento compacto |
Instalação de equipamento compacto (agua quente) | - Sistemas de climatização por água. Sistema de aquecimento por água | - Unidade terminal de expansão direta. Equipamento compacto |
Instalação de recuperador de calor por zona | Nenhum | - Recuperador de calor |
Instalação de ventilação centralizada com recuperador de calor | - Sistema de ventilação centralizado. Recuperador de calor | - Unidade terminal de climatização por ar. Terminal de impulsão de ar |
Instalação de ventilação centralizada com unidade de tratamento de ar | - Sistema de ventilação centralizado. Unidades de tratamento de ar | - Unidade terminal de UTA. Terminal de impulsão de ar |
Instalação de unidade de tratamento de ar de caudal constante | - Unidade de tratamento de ar, sistema todo ar de caudal constante | - Unidade terminal de unidade de tratamento de ar. Terminal de impulsão de ar |
Instalação de unidade de tratamento de ar de caudal variável | - Unidade de tratamento de ar, sistema todo ar de caudal variável | - Unidade terminal de unidade de tratamento de ar. Caixa de caudal de ar variável |
Instalação de unidade de tratamento de ar de caudal constante, conduta dupla | - Unidade de tratamento de ar, sistema todo ar de caudal constante com conduta dupla | - Unidade terminal de unidade de tratamento de ar. Terminal de impulsão de ar, conduta dupla |
Instalação de unidade de tratamento de ar de caudal variável, conduta dupla | - Unidade de tratamento de ar, sistema todo ar de caudal variável com conduta dupla | - Unidade terminal de unidade de tratamento de ar. Caixa de caudal de ar variável, conduta dupla |