circuito Único de Água gelada com vazão variável · controle de vazão mínima • vazão...

Projeto Demonstrativo para o GerenciamentoIntegrado no Setor de Chillers

Circuito Único de Água Geladacom Vazão Variável

Execução Implementação Realização

Leonilton Tomaz Cleto01/04/2016 - Fortaleza

medidorde vazão

Tubo de bypass com válvula de controle

medidorde vazão

Controle de Vazão Mínima nos ChillersMedidor de Vazão Magnético Tubular

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 deoperação possível.

Novo Sistema Proposto

2

1

Novo Sistema Proposto

DP

DP Min.

Bombas Principais

Circuito Único Variável +Bomba Auxiliar de Vazão Mínima

DP

DP VazãoMinima

Bombas Principais

Circuitos Primário + SecundárioVazão Mínima

DP

bypass

bombas

primárias

bombas

primárias

Bombas

Secundárias

Bombas

Secundárias

1

2

12.2°C80 m3/h

9.1°C

9.1°C 6.7°C

180 m3/h

180 m3/h

OFF

6.7°C80 m3/h

100 m3/h

OFF

Circuito Único Variável +Bomba Auxiliar de Vazão Mínima

DP

80 m3/h

100 m3/h

20 m3/h

2

1

OFFOFF

12.7°C

6.7°C

11.1°C 6.7°C

Bombas Principais

Circuito Único Variável +Bomba Auxiliar de Vazão Mínima

BombaPrincipal

Edifício

Medidor deVazão

Bomba Auxiliar (VMin)

Resumo Comparativo

PRI NÁRIO +SECUNDÁRIO

PRIMÁRIOVARIÁVEL

CIRC. ÚNICO+BOMBA AUX.

Bombas Primárias 1 por Chiller +1 Reserva Nenhuma 1 Operante +

1 Reserva

Bombas deDistribuição

Selecionadas paraperda de pressãodos Fan Coils +Tubulação +Válvulas.

Selecionadas paraperda de pressãodos Chillers +Fan Coils +Tubulação +Válvulas.

Selecionadas paraperda de pressãodos Chillers +Fan Coils +Tubulação +Válvulas.

Linha deBy Pass

Sem obstrução.Dimensionadapara a vazão domaior Chiller

Válvula deControle.Dimensionadapara a vazãomínima do maiorChiller

Bomba Auxiliar.Dimensionadapara a vazãomínima do maiorChiller

Circuitos Primário + SecundárioCaso REAL

DP

bypass

bombas

primárias

bombas

primárias

Bombas

Secundárias

Bombas

Secundárias

1

2

11.6°C240 m3/h

11.6°C

9.1°C 6.7°C

180 m3/h

180 m3/h

OFF

7.9°C240 m3/h

60 m3/h

OFF

11.6°C

Caso RealPrimário/ Secundário

CargaTérmica

QtdeURs

% CargaURs

VazãoPri

VazãoSec

HmanBAGSs

PotênciaTotal

(Bombas)

%Horas/Ano

Consumode Energia

kW m³/h m³/h m.w.c kW % MWh2000 1 57 503 711 17.0 87.9 2 15.42500 1 71 503 852 17.0 97.4 3 25.63000 1 86 503 981 17.0 101.3 3 26.63500 1 100 503 1101 17.0 140.5 5 61.64000 2 57 1006 1247 17.0 146.0 7 89.54500 2 64 1006 1389 17.0 153.4 9 121.05000 2 71 1006 1528 17.0 161.3 11 155.55500 2 79 1006 1664 17.4 172.4 11 166.16000 2 86 1006 1798 19.5 195.7 13 222.96500 2 93 1006 1930 21.7 221.3 13 252.07000 2 100 1006 2059 23.9 280.4 9 221.17500 3 71 1509 2180 26.1 307.9 5 134.98000 3 76 1509 2298 28.2 337.6 5 147.98500 3 81 1509 2414 30.4 366.7 2 64.29000 3 86 1509 2527 32.5 398.3 1 34.99500 3 90 1509 2637 34.7 432.6 1 37.9

10000 3 95 1509 2745 36.8 468.3 ---10500 3 100 1509 2850 39.0 411.5 ---

Total 1777

Caso RealPrimário/ Secundário

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

11.0

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000

Tem

pera

tura

(ºC

)

Vazã

o de

Águ

a G

elad

a (m

³/h)

Carga Térmica Atual (kW)

Circuito Primário/ SecundárioVazão de Água Gelada - Sistema Atual

Vazão Total URs - PrimárioVazão Total - SecundáriosVazão Total - MediçõesTemperatura - Alimentação Secundários

Caso RealCircuito Único Variável

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000

Vazã

o de

Águ

a G

elad

a (m

³/h)

Carga Térmica Atual (kW)

Vazão de Água Gelada - Sistema Atual vs Circuito Único Variável

Vazão Total URs - Primário

Vazão Total - Secundários

Circ Unico Variavel - DT= 4.0ºC

Circ Unico Variavel - DT= 6.0ºC

Caso RealCircuito Único Variável

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

0.0 1000.0 2000.0 3000.0 4000.0 5000.0 6000.0 7000.0 8000.0 9000.0

Con

sum

o de

Ene

rgia

Anu

al (M

Wh)

Horas-Ano

Consumo de Energia - Sistema Atual vs Circuito Único Variável

Consumo de Energia - Sistema Atual

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

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

Caso RealCircuito Único Variável

Redução doConsumo de

EnergiaMWh/ano

Circuito Único VariávelDT= 4.0ºC 580

Circuito Único VariávelDT= 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 odesenvolvimento da lógica de controle.

DP

DP

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

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