circuito Único de Água gelada com vazão variável · controle de vazão mínima • vazão...
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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
Yawatz Engenharia LtdaSoluções em Sistemas de Refrigeração e Ar Condicionado
Tel.: + (55) - 11 3567 3977Cel.: + (55) - 11 991 939 797
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Execução Implementação Realização