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Introducing IMI Hydronic Engineering!

agora se chama….

3

Novo nome mas…

...mesma qualidade de pessoas, produtos e serviços

4

..and…

Nós fornecemos soluções e produtos que ajudam a otimizar

seus sistema de AVAC, mantendo ambientes confortáveis e

eficientes energeticamente

...nossa promessa permanece:

5

Somos orgulhosos de fazer parte de um grupo global IMI plc:

Líder mundial no

fornecimento de soluções

altamente especializadas

para controle de

situações críticas,

possibilitando a operação

em situações de pressão

e temperaturas extremas,

assim como altamente

corrossivas ou abrasivas.

Especialista no projeto

e produção de

tecnologia para

controles de fluxo e

pneumaticos onde

precisão, velocidade e

confiabilidade são

essenciais.

Lider mundial no

fornecimento de

tecnologias que

permitem eficiência

energética e

operacional de

sistemas de água para

aquecimento ou

resfriamento.

Grupo Global de Engenharia focada na movimentação e controle

preciso de fluídos em aplicações críticas

Listada na Bolsa de Valores de Londres e membro do FTSE 100

Faturamento de £1.7 billion in 2013

Como garantir os melhores resultados no retrofit de sistemas hidrônicos

Ricardo Suppion – TA Hydronics

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Toda instalação de AVAC deve atingir 2

objetivos fundamentais:

1. Prover o nível de conforto desejado

2. Com o mínimo possível de energia.

Objetivos do AVAC

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40% da energia consumida no mundo

é utilizada em edifícios*

50% disto somente em AVAC*

(*) Fonte: European Commission EPBD (point 6, pp1) &

US Department of Energy’s “Buildings Energy Data Book”

Consumo de energia no mundo

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Instalação AVAC • Uso de novas

tecnologias

• Abordagem no projeto

do sistema hidrônico

• Tempo de retorno mais

curto

Estrutura do

Edifício (isolamento, vidros duplos,

…)

• Maiores economias de

energia

• Longo prazo de retorno

Fator Humano • Evita interferencias com

o sistema de AVAC

• Educar os usuários e o

time de manutenção

• Trabalho sem fim

Modificações do Edifício requerem

adaptação ou modernização da

instalação de AVAC levando em

conta novos ganhos/perdas de

calor

Quando modificamos um

sistema de AVAC, devemos

considerar o conhecimento

das pessoas que usarão a

instalação.

Economizando energia em sistemas de AVAC dos edifícios

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1. Troca das unidades resfriadores de líquido

2. Substituição das válvulas de controle de 3 vias por válvulas de

controle de 2 vias

3. Instalação de bombas com variadores de velocidade

4. Instalação de sistemas de gerenciamento (BMS)

5. Limpeza e/ou substituição de tubulações

Soluções usuais

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1. Instabilidade da temperatura ambiente

2. Circuitos que não são condicionados

3. Ruídos

4. Baixa temperatura de retorno (diminui a eficiência da central)

Problemas Persistentes

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1. Pressurização inadequada do sistema

2. Baixa autoridade da válvula de controle

3. Sistema sem balanceamento

Causas Reais

PRESSURIZAÇÃO DO SISTEMA

14

15

Dentro do sistema o ar pode ser encontrado nas seguintes formas:

Livre dentro da tubulação

Como bolhas e microbolhas carregadas pela água

Dissolvido na água

Ar no sistema

16

PURGADOR DE AR SEPARADOR DE

MICROBOLHAS

DEGASEIFICADOR

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Qualidade da água

ASHRAE Sistem and Equipments Handbook - 2012

Properly installed, a closed or diaphragm tank serves the purpose of system pressurization control with a minimum of exposure to air in the system. Open tanks, commonly used in older systems, tend to introduce air into the system, which can enhance piping corrosion. Open tanks are generally not recommended for application in current designs. Older-style steel compression tanks tend to be larger than diaphragm expansion tanks. In some cases, there may be economic considerations that make one tank preferable over another. These economics usually are relatively straightforward (e.g., initial cost), but there can be significant size differences, which affect placement and required building space and structural support, and these effects should also be considered.

page 13.4

18

19

Característica Tanque Aberto Tanque Fechado

Posição Acima do ponto mais alto Onde for mais conveniente

Difusão Ocorre sem nenhum

controle

Minimizado (depende da

borracha)

Transbordo de

água

Ocorre sem nenhum

controle Não ocorre

Pressão Mínima Sem garantia Garantida

Comparativo

21

Pressurização e Expansão

Balanceamento do sistema

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+

Atuador

Válvula de

Balanceamento

Válvula de

Controle

Sistema de AVAC

C BMS

Ambiente

Climatizado

Balanceamento:

Arte de garantir que toda unidade terminal recebe ao menos a vazão de projeto

Controle:

A arte de gerenciar a água disponível

24

25

Variação da carga térmica e capacidade total do sistema

Tipo de válvula de controle – 2 ou 3 vias

Tipo de controle – on/off ou proporcional

Simultaneidade ou diversidade

Necessidade de mudanças contínuas no sistema (lay out)

Configuração do sistema: primário, primário + secundário, ....

Há dados do sistema, como por exemplo a vazão.

Necessidades do comissionamento

Diagnóstico de problemas no sistema

Planejamento: em etapas ou “big bang”

Custo

Questões a serem consideradas

Autoridade da Válvula de Controle

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Sensor

Ajuste Tsp

Terminal

Controlador

T = controlled value

Atuador Valv. Amb.

Perturbações

T

Vazão Capacidade Abertura Sinal

u h q P Kv T Desvio = T-Tsp

q

P

u

k

v

Lógica de controle da temperatura ambiente

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Sinal de Controle

Capacid

ade

Grande Inclinação = dificuldade de controle

Baixa inclinação = fácil controle

Grande Inclinação = dificultade de controle

Por que uma característica linear do circuito?

30

Dimensionamento da Válvula de Controle

𝑄 = 𝐾𝑣 ∗ ∆𝑃

onde:

Q = vazão (m³/h)

Kv = constante da válvula

Dp = perda de pressão na válvula (bar)

31

q

P

u

kv

P

u

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0% 20% 40% 60% 80% 100%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0% 20% 40% 60% 80% 100%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Unidade Terminal Válvula de controle

Capacidade Vazão = Kv Capacidade

q (Caudal) Abertura Abertura

É real somente se Dp = constante, já

que:

q = Kv √(Dp)

+ =

Resultante

Característica da unid. terminal x válv. controle

32

Sen

so

r d

e

co

ntr

ole

de

bo

mb

eam

en

to

33

fechada controle de Válvula

projeto de vazão- aberta e totalmentcontrole de Válvula

P

P

D

D

Dimensionamento da válvula de controle

Buscar a perda de pressão que possibilite uma autoridade mínima de 0,25

Reguladora de Pressão Diferencial

Mantém a pressão diferencial aplicada sobre as válvulas de controle dentro

de uma faixa adequada

Como obter uma autoridade (mínima) adequada?

34

STAP

35

TA-PILOT-R

36

+

-

+

-

DP

Reguladora

Pd

Válvula de Medição

DH

Medição

Vazão

Estabilização

da Pressão

Diferencial

Como funciona

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Prumada Ramais Equip./Válv.Controle

Onde instalar

38

TA-COMPACT-P

39

FUSION-P

40

Sim, na válvula de

controle Não

TA-FUSION-

P/COMPACT - p Linha TA-FUSION-C

As condições do sistema

requerem controle Δp?

TA-FUSION-C + TA-Pilot

Sim, no ramal ou na

prumada

Com ou sem controle de Dp

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Melhorando o DT em unidades fan-coil com controle ON/OFF

43

Quando algumas válvulas de

controle são fechadas:

– diminue a vazão total e a Pd na

tubulação

– consequentemente sobe a Pd

disponível em todo o sistema

– válvulas abertas recebem

vazões maiores que as de

projeto

Na carga parcial do sistema,

se a válvula está aberta:

q >= qprojeto

Controle on/off

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0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Temperaturas:

Ts/Tr/Ti = 7/12/24°C

Vazão t

ota

l d

o s

iste

ma

Carga do sistema

50%

73%

50%

Controle on/off – carga parcial

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Reguladora de PD nos

ramais e válvula de

balanceamento e controle

nos FC

TBV-C +

DA516 /TA-Pilot

Reguladora de Pd em cada

válvula (independente de

pressão ou limitadora de

vazão)

COMPACT-P / YR /

AC

Limitação da temperatura de

retorno da água

COMPACT-T +

DA516/TA-PILOT

3 alternativas desolução podem ser consideradas para limitar ou eliminar os

problemas resultantes do aumento de vazão em carga parcial.

Solução controle on/off

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TA-COMPACT-T

48

1. Ajuste da temperatura

2. Sensor

3. Conexão

4. Tampa de proteção

5. Conexão atuador

6. Corpo da válvula

7. Ponto para medição de temperatura

TA-COMPACT-T

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• 503 quartos, 87 suites

• Modo de controle dos fan-

coils: ON/OFF

• Trabalho de renovação dos

quartos e suítes em 2014

• Teste de campo no FC da

sala dos chillers (o mais

próximo da bomba)

• Sistema de água gelada com

primário variável (6.5°C

temperatura de alimentação)

Intercontinental Hong Kong Hotel

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• Temperatura ambiente: 25◦C

• Vazão média: 0.54 para 0.42 l/s (22% de redução)

• DT Médio: 5.14 para 6.67 ◦C (30% de aumento)

• Temperatura média de retorno: 11.64 para 13.17 (1.53 ◦C aumento)

Isto corresponde a um aumento do COP do chiller de 10 – 15%

Resultado dos testes

www.imi-hydronic.com

ricardo.suppion@imi-hydronic.com

+55 11 5589-0638