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Dimensionamento de HVAC para escritórios

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  1.  

  1.  # 1

    Vivam,

    Pedia a vossa ajuda para fazer umas contas por alto para fazer umas estimativas.

    Preciso de estimar o consumo eléctrico do sistema de HVAC para uma zona de escritorio com cerca de 2000m2.
    Cerca de 50% deverá ser em open space, e o resto em gabinetes/salas de reunioes.

    Idealmente isto deveria ser feito com uma unidade central de HVAC ao invés de varios aparelhos mais pequenos, cada um com a sua bomba de calor, certo? Qual deveria ser a potencia de uma unidade destas? Assumindo claro uma exposição solar e isolamentos típicos.

    Assim por e assumindo um bloco de 2000m2, dá-me cerca de 50.000 BTU... andará muito longe?
    • hfso
    • 27 setembro 2011

     # 2

    Para dimensionar HVAC, essa informação é muito pouca, excepto se quer um mal dimensionado. Para começar não esta mal, mas deve querer saber a ocupação media em termos de pessoas, o tipo de equipamentos existentes ou a existir, a disposição dos gabinetes e ocupação prevista. Tudo tem um carga térmica deve ter em atenção tudo o que existe ou esta previsto existir.

    Espero ter ajudado. (mas acho que compliquei ainda mais)
    • hangas
    • 27 setembro 2011 editado

     # 3

    Não, não complicou... obviamente para calcular com maior precisão isso tudo conta.
    Eu estava só mesmo a apontar para a energia necessária para uma determinada volumetria, assumindo valores tipicos.

    Mas tem razão! Percebo que não se pode calcular para um escritório como se calcula para uma casa, mesmo que hipotéticamente das mesas dimensões.

    Neste caso estamos a falar de um escritório de serviços IT. 150-200 pessoas, outros tantos portáteis e monitores, etc.
    Já para não falar numa zona de data center, mas essa com climatização própria, por isso não conta.

    O que pretendia saber eram métricas.. tipo X para a volumetria, mais 100 ou 200 BTU por pessoa, etc.

    Já agora, considerando um isolamento médio, nem muito fraco nem excelente, qual será mais ou menos o ciclo de funcionamento do equipamento, bomba, ventiladores, etc. Ou seja quanto tempo está efectivamente o equipamento a "bombar"? 40%, 50%, 60%?

    Isto não é nada a minha área, mas estou a ver o que consigo fazer a partir de trabalhos académicos de "Termodinamica aplicada" que vou encontrando pela Net e extrapolar dai..

    Tipo http://www.dem.ist.utl.pt/~m_pta/pdf/60projecto.pdf

  4.  # 4

    Colocado por: hangasescritório de serviços IT. 150-200 pessoas, outros tantos portáteis e monitores

    com estes dados vai dar luta, pois tem muitas questões que tem obrigatoriamente que equacionar, tais como as renovações de ar e somente depois é que se preocupa com o calculo térmico podendo considerar 100W\m2 e 72W\por utilizador mais toda a carga térmica dos aparelhos a instalar, e claro que tem que ser tudo suportado por sistema centralizado,

    para o datacenter tem que ter um sistema autónomo tipo closecontrol,

  5.  # 5

    Pois.. já vi que fazer isto como deve ser vai dar alguma luta. De qualquer modo vou tentar estimar isto o melhor possível.

    Mas posso sempre, e depois de ter orçamentos detalhados com equipamentos etc, analisar as especificações dos mesmos e calcular o consumos extremos..tipo KW/h assumindo por exemplo 5, 10 e 24h por dia...

  6.  # 6

    Colocado por: jorgealvespara o datacenter tem que ter um sistema autónomo tipo closecontrol,

    eu para o datacenter, embora pequeno (20KW) gostava mesmo era de projectar um myst system :) mas o mais certo é ser ar/ar.

  7.  # 7

    Apenas para actualizar o tópico. Uma vez que o espaço ainda não está compartimentado com o layout final, não é possível fazer um estudo com muita precisão.

    Mas com base nos orçamentos estimativa de 2 empresas, que assumiram uma estimativa para as cargas térmicas dimensionaram o sistema, com 3 VRVs indicando a potencia de refrigeração/aquecimento necessária. A partir dai foi ver o datasheet do equipamento e fazer os cálculos para o pior cenário; 8 horas de funcionamento por dia com as unidades a 100%.

    Aparentemente quase todos os VRV/VRF decentes conseguem um COT de entre 4 e 5, o que achei surpreendente, dado que as unidades domésticas médias apresentam COTs entre 2 e 3.

  8.  # 8

    Colocado por: hangasAparentemente quase todos os VRV/VRF decentes conseguem um COT de entre 4 e 5, o que achei surpreendente, dado que as unidades domésticas médias apresentam COTs entre 2 e 3

    os valores de COP são entre 3 e 5, agora os valores de EER é que podem ser muito diferentes, pois habitualmente são entre 2 e 3, creio que existe aí alguma confusão,

    e meter no mesmo "saco" VRV com VRF é preocupante, pois denuncia imediatamente a falta de rigor nas soluções,

    Colocado por: hangas8 horas de funcionamento por dia com as unidades a 100%.

    os VRV podem trabalhar até 200% de capacidade, coisa que os VRF não fazem,


    Uma duvida muito peculiar, se ainda não tem compartimentação definida, como é que já tem "orçamentos estimativa" é mais ao estilo, deve ser ou talvez não, fiabilidade nesses estudos é ZERO VIRGULA ZERO.

    e renovação de ar com extracção\insuflação? vai obrigatoriamente precisar dela assim como de extracção nos WC´s e apesar de nao ser um consumo por aí além tem que o considerar,

    Não quer colocar aqui a planta para solução completa?
    Estas pessoas agradeceram este comentário: hangas
    • hangas
    • 5 outubro 2011 editado

     # 9

    Colocado por: jorgealvesos valores de COP são entre 3 e 5, agora os valores de EER é que podem ser muito diferentes, pois habitualmente são entre 2 e 3, creio que existe aí alguma confusão,


    É possível, pois isto não é de todo a minha área. Apenas andei a queimar a pestana pois quanto me vejo envolvido num assunto gosto de aprender o máximo sobre ele como "trabalho de casa" antes de ir falar com os profissionais. :)

    Neste caso andei a consultar as fichas técnicas de vários equipamentos e de vários tipos, e julgo ter comparado os campos COPs por igual, mas admito que me possa ter enganado. Mas realmente o COP é o ratio que me interessa neste caso. Visto que é uma relação directa entre a potencia "termica" e a potencia eléctrica.

    Não vou colocar aqui os catalogos todos obviamente, mas por exemplo este da Toshiba tem tudo o que me interessa saber:


    Cooling capacity: Kw
    Power input, cooling: Kw
    Running current, cooling: Amps
    Heating capacity: Kw
    Power input, heating: Kw
    Running current, heating: Amps
    Peak demand current: Amps
    COP
    EER


    Colocado por: jorgealvese meter no mesmo "saco" VRV com VRF é preocupante, pois denuncia imediatamente a falta de rigor nas soluções,


    Quanto andei a fazer a minha pesquisa prévia, sobre o que era e como funcionava, quase sempre encontrei o termo VRF (Variable Rate Flow) e as vezes aparecia como VRF/VRV. Segundo a informação que encontrei são praticamente a mesma coisa em principio de funcionamento, embora haja pormenores técnicos das várias marcas. Passo a citar.

    What is VRV or VRF?

    VRV is a system developed and designed by Daikin Industries and means "variable refrigerant volume".
    Daikin protected the term VRV so other manufacturers use the term VRF "variable refrigerant flow".
    In principle they both work the same and are extremely efficient, reliable, energy saving ways to heat
    and cool all types of buildings with minimum installation time or disruption.


    Mas pode-me esclarecer qual é a principal característica que os destingue?

    Colocado por: jorgealvesUma duvida muito peculiar, se ainda não tem compartimentação definida, como é que já tem "orçamentos estimativa" é mais ao estilo, deve ser ou talvez não, fiabilidade nesses estudos é ZERO VIRGULA ZERO.


    Sim tenho a noção disto, a questão é isto é para avaliar a aquisição ou não do edificio estimando todos os custos de grosso modo. Obviamente o que mais interessa aqui são as características do edificio e não do HVAC. Acho que o mais importante é mesmo a inércia termica do mesmo.
    Mas interessava também fazer o exercício de avaliar o custo de instalação e operação muito por alto.

    Colocado por: jorgealvese renovação de ar com extracção\insuflação? vai obrigatoriamente precisar dela assim como de extracção nos WC´s e apesar de nao ser um consumo por aí além tem que o considerar,


    Sim, foi contemplada a renovação de ar, com o tal conversor entálpico que retém parte da temperatura interior enquanto troca o ar com o exterior. Julgo até que isto vai ser uma imposição legal neste caso.


    Colocado por: jorgealvesNão quer colocar aqui a planta para solução completa?


    De momento não posso, apesar de já ter tido acesso a versão CAD da mesma, principalmente porque ainda não nos pertence oficialmente e não tenho autorização para a divulgar publicamente.
    Mas posso dizer que se trata de um edificio com 2 pisos com uma area de gabinetes numa na parte da frente do mesmo, virada a sul e com fachada de vidro, com 100m2 por piso. A configuração é um corredor a todo o cumprimento com cerca de 10 gabinetes de 12m2 todos do mesmo lado do corredor. Depois tem uma parede de betão a dividir para a area de armazém, 1 por piso, com cerca de 450m2 cada, totalmente ampla.

    É aqui que ainda vai ser definida a divisão do espaço, mas tipicamente será maioritariamente em openspace, com algumas 5 salas para reuniões/grupos de trabalho de 2 a 6 pessoas no máximo e de utilização temporária.

    A densidade ocupacional será de aproximadamente 50-60 pessoas em cada um dos openspaces.

    As soluções propostas são muito semelhantes na configuração. 3 unidades VRF, 1 para os 2 pisos da frente e 2 simples ou 1 dupla para os openspaces. Sei que a da frente está dimensionada para 20Kw de potencia de refrigeração. As outras não sei precisar mas julgo que eram na casa dos 35Kw cada.

    Edit: falta referir uma coisa. Existe também um piso -1 totalmente amplo e também com cerca de 400m2, e que deverá ser para compartimentar em salas de formação/sala de reuniões/auditorio para umas 100 pessoas. Importa referir que actualmente e sem qualquer climatização (é um armazém) tem uma temperatura confortável durante todo o ano e sem qualquer humidade. Claro que para ser usado por pessoas, precisará de pelo menos renovação de ar, e está contempladas unidades interiores "penduradas" nas bombas de calor dos openspaces. Já que a carga térmica principal (pessoas) se irão mover dos openspaces para aqui em situações pontuais. (reunioes gerais, etc)

  10.  # 10

    Colocado por: hangaso COP é o ratio que me interessa neste caso. Visto que é uma relação directa entre a potencia "termica" e a potencia eléctrica.

    isto para aquecimento, em arrefecimento é a mesma relação somente designada por EER e é normalmente menor que o COP por questões técnicas, é a situação mais desfavorável logo deve ser esta a ter em consideração nos seus cálculos,

    Colocado por: hangasSegundo a informação que encontrei são praticamente a mesma coisa em principio de funcionamento, embora haja pormenores técnicos das várias marcas

    em termos meramente praticos as diferenças são somente estas, um sistema VRV tem uma unidade interna de rotação variavel e outra(s) de rotação fixa, um VRF tem todas as unidades de rotação fixa jogando com as diferentes capacidades das mesmas para fazer a variação de potencia, o 1º sistema que não é exclusivo da Daikin é mais caro de concepção mas mais económico na exploração com consumos menores em relação ao segundo, o sistema que a Toshiba comercializa é um VRV, assim como muitas outras, para os cálculos anuais de consumos eléctricos existe um software da Daikin que permite calcular com alguma precisão os consumos estimados, infelizmente não é do domínio publico mas se pretender basta enviar-me as referencias dos equipamentos propostos pelas outras marcas que faço-lhe o calculo e devolvo-lhe os resultados,

    ps: se desejar envie por mail que está no meu perfil, isto é uma discussão técnica sem grande interesse para a grande maioria dos utilizadores deste forum,

    Colocado por: hangasJulgo até que isto vai ser uma imposição legal neste caso.
    exacto

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