Existe um equívoco comum de que construir de forma ecológica significa assumir custos mais elevados para proteger o ambiente. Na verdade, o design ecológico é uma excelente decisão financeira: reduz o custo de propriedade vitalício de um edifício, ao mesmo tempo que reduz a sua pegada ambiental.
A construção verde aumenta a imagem corporativa e as empresas têm maior probabilidade de atrair clientes que dão alta prioridade à sustentabilidade. No caso dos promotores imobiliários, um edifício verde será atractivo para os inquilinos que partilhem esses valores.
Este artigo irá descrever 20 características de design ecológico para edifícios, que reduzem as emissões e os resíduos, ao mesmo tempo que oferecem um retorno do investimento atrativo. Para cada característica de design ecológico descrita, forneceremos informações gerais sobre custo, requisitos de espaço, economia e período de retorno. Observe que estas são estimativas amplas e os custos do projeto podem variar dependendo das condições de construção.
Obtenha um projeto de construção verde e economize milhares de dólares em contas de energia e água.
Para descrever o desempenho dos recursos de design ecológico, assumiremos um prédio de apartamentos de 100.000 pés quadrados com as seguintes características:
As contas de gás, eletricidade e água somam US$ 42.600/mês, ou US$ 511.200/ano.
1. Cogeração
Nível exótico: 5/5
Custo: US$ 1,4 milhão (microturbina de 200 kW, custo de material de US$ 3.000/kW, custo total instalado de US$ 7.000/kW)
Requisito de espaço: Quarto 400m2
Economia de energia: US$ 195.000/ano
Retorno: 7-8 anos
A cogeração também é conhecida como calor e energia combinados (CHP), e consiste em produzir eletricidade e calor simultaneamente. Muitos métodos de geração liberam calor como produto secundário, que normalmente é desperdiçado. No entanto, este calor pode ser recuperado e utilizado para aplicações como aquecimento ambiente, aquecimento de água e processos industriais.
Os equipamentos de cogeração podem ser classificados em dois tipos principais: microturbinas e motores alternativos. Ambos dependem da combustão de gás natural para acionar o gerador, e o calor é recuperado da água de resfriamento do motor e dos gases de escapamento.
| PRÓS | CONTRAS |
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1) Despesas mais baixas com eletricidade e aquecimento, em comparação com a dependência de 100% de serviços públicos. 2) O sistema de cogeração pode ser utilizado como gerador de emergência, combinando dois equipamentos em um. |
1) Sistema complexo e caro. 2) Só viável em instalações que necessitem de bastante aquecimento. Se este não for o caso, depender de serviços públicos pode ser mais barato. |
Hotéis e hospitais são alguns exemplos de tipos de edifícios onde a cogeração é viável. Também é possível acionar um chiller de absorção com calor residual, implantando um conceito denominado trigeração – eletricidade, aquecimento e resfriamento simultâneos.
2. Células de Combustível
Nível exótico: 5/5
Custo: Custo típico de US$ 2 milhões, US$ 1,46 milhão após crédito fiscal federal de 26% (unidade de 200 kW, custo de material de US$ 8.000/kW, custo instalado de US$ 10.000/kW)
Requisito de espaço: Normalmente menos de 200 pés quadrados.
Economia de energia: US$ 180.000/ano
Retorno: 8 anos
Células de combustível produzem eletricidade e calor a partir de uma reação química, e alguns tipos também podem ser usados como dispositivos de armazenamento de energia. Tal como os sistemas de cogeração, as células de combustível são rentáveis quando as saídas de calor e eletricidade podem ser utilizadas continuamente.
Ao contrário das baterias, que contêm os reagentes que produzem eletricidade, as células de combustível utilizam uma fonte externa e não podem ser “descarregadas”. A reação pode continuar indefinidamente enquanto os reagentes forem fornecidos.
| PRÓS | CONTRAS |
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1) Compacto e leve. 2) Alguns tipos podem ser utilizados para armazenamento de energia, complementando sistemas de energia renovável com produção variável (painéis solares e turbinas eólicas). |
1) A viabilidade financeira pode ser afectada se o preço do combustível se tornar volátil. 2) A manutenção é complexa e requer mão de obra especializada. |
Existem muitas composições de células a combustível, e dois tipos emergentes são muito promissores: células a combustível de óxido sólido (SOFC) e células a combustível de hidrogênio. O Bloom Energy Server é um exemplo de SOFC disponível comercialmente, que tem sido usado com sucesso por gigantes da tecnologia como Google, Yahoo e eBay.
3. Painéis solares fotovoltaicos
Nível exótico: 3/5
Custo: US$ 400.000 para um sistema de 120 kW (cerca de US$ 296.000 após crédito fiscal de 26%)
Requisito de espaço: Cerca de 10.000 pés quadrados de área de telhado (área de telhado de 12 watts/sf)
Economia de energia: $ 44.000 por ano
Retorno: 6 a 7 anos, pode ser menor com incentivos estatais ou de empresas de serviços públicos
A sistema de energia solar pode ser um excelente investimento, principalmente se tiver um prédio com bastante área de cobertura. Painéis solares de qualidade normalmente vêm com garantia de 10 anos contra defeitos de fabricação e garantia de 25 anos contra perda de geração, que se aplica se a produtividade cair abaixo de 80% antes de 25 anos. Alguns fabricantes podem oferecer termos de garantia aprimorados.
Os EUA oferecem um crédito fiscal federal de 26% para painéis solares em todos os estados, que estará disponível até o final de 2022.
- Em outras palavras, residências e empresas podem deduzir US$ 260 de seus impostos federais para cada US$ 1.000 investidos em energia solar.
- O crédito fiscal será reduzido para 22% em 2023 e, em 2024, cairá para 10% para empresas e 0% para proprietários de casas.
- O crédito fiscal federal pode ser combinado com programas de descontos locais e créditos fiscais estaduais, tornando a energia solar ainda mais acessível.
O telhado solar Tesla é uma inovação promissora, que adiciona células solares às telhas. Eles são caros para usar em edifícios existentes, já que é necessário substituir o telhado. Porém, o conceito é viável em novas construções, onde de qualquer maneira existe um custo básico de cobertura.
| PRÓS | CONTRAS |
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1) O período de retorno dos painéis solares representa apenas uma pequena fração da sua vida útil. Seu ROI está garantido graças à garantia. 2) Manutenção simples, onde o principal requisito é manter as superfícies dos painéis limpas e livres de sombras. 3) Pode ser elegível para incentivos do governo ou de empresas de serviços públicos. |
1) A geração de energia depende da luz solar. Cessa à noite e diminui drasticamente com o tempo nublado. 2) Encontrar espaço pode ser uma limitação em alguns edifícios, devido às autorizações do Corpo de Bombeiros e aos equipamentos mecânicos do telhado. |
4. Coletores Solares Térmicos
Nível exótico: 2/5
Custo: US$ 200.000 (US$ 2.000 por residência), US$ 148.000 após crédito fiscal federal de 26%
Requisito de espaço: 10.000 pés quadrados de área de cobertura (igual aos painéis solares)
Economia de energia: $ 20.000 por ano
Retorno: 7-8 anos
Um coletor solar é uma alternativa viável aos painéis fotovoltaicos, com menor economia, mas também com menor custo inicial. Neste caso, a radiação solar é utilizada para aquecimento de água em vez de geração de eletricidade.
Quando um edifício possui coletores solares, os ocupantes podem depender menos de aquecedores de água elétricos ou a gás. Pode haver um custo menor de bombeamento em edifícios mais altos, uma vez que a água tem de chegar ao telhado, mas é muito menor do que o custo contínuo de um aquecedor de água.
| PRÓS | CONTRAS |
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1) Financeiramente viável: Oferece aquecimento gratuito quando há luz solar disponível. 2) Instalação e manutenção simples. |
1) Sem aquecimento à noite e eficácia limitada durante o inverno. Você precisa de outro sistema de aquecimento como reserva. 2) Concorre com painéis solares para área de cobertura. Se o espaço for uma limitação, os painéis solares tendem a oferecer um melhor ROI. |
5. Planta central de resfriamento
Nível exótico: 3/5
Custo: US$ 2 milhões
Requisito de espaço: 1.500 pés quadrados. sala
Economia de energia: $ 187.800 por ano
Retorno: 10-15 anos
Os chillers estão entre os sistemas de ar condicionado mais eficientes para edifícios, especialmente os chillers refrigerados a água conectados a torres de resfriamento. Algumas unidades modernas estão até equipadas com IA e podem ajustar a sua saída de refrigeração de forma dinâmica para corresponder às necessidades do edifício.
Plantas de resfriamento pode alcançar economias de escala significativas, concentrando o ar condicionado num único local e tornando-o tão eficiente em termos energéticos quanto possível. O resfriamento do espaço é obtido com circuitos de tubulação hidrônica e fan coils, e o sistema se torna ainda mais eficiente quando as bombas e os ventiladores são controlados por inversores de frequência variável (VFD).
| PRÓS | CONTRAS |
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1) As plantas de resfriamento fornecem uma das opções de ar condicionado mais eficientes. 2) Alcançar sinergia com outras medidas de eficiência energética, como unidades VFD para ventiladores e bombas hidrônicas. |
1) Alto custo inicial e requer área dedicada para chillers e seus sistemas complementares. 2) Um design centralizado significa que todo o edifício pode ficar sem AC se um componente chave falhar. |
6. Aquecimento e resfriamento geotérmico
Nível exótico: 4/5
Custo: US$ 3,33 milhões, US$ 3 milhões após 10% de crédito fiscal federal (US$ 10.000 por tonelada de capacidade, 300 sf por tonelada, um poço por tonelada, 333 toneladas para este edifício)
Requisito de espaço: Igual a um resfriador, caldeira ou forno convencional
Economia de energia: US$ 105.000 por ano
Retorno: 18-25 anos
O solo é um excelente dissipador de calor durante o verão e uma fonte de calor durante o inverno. Bombas de calor geotérmicas tire vantagem disso, fornecendo aquecimento e refrigeração para edifícios com menor consumo de kWh do que outros sistemas.
O aquecimento e o resfriamento internos são obtidos com tubulação hidrônica, unidades de tratamento de ar (AHU) e dutos. A bomba de calor geotérmica utiliza um circuito secundário de água que vai para o subsolo, para coletar ou rejeitar calor conforme necessário.
| PRÓS | CONTRAS |
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1) As bombas de calor geotérmicas estão entre os sistemas de aquecimento e refrigeração mais eficientes para interiores de edifícios. 2) Pode fornecer aquecimento pelo mesmo custo que o gás natural (ou até menos), ao mesmo tempo que elimina as emissões associadas. 3) O campo do poço elimina a necessidade de torre de resfriamento e caldeira. |
1) Sistema caro que requer manutenção especializada. 2) Nem todos os edifícios possuem condições subterrâneas adequadas para uma bomba de calor geotérmica. 3) Perfurar poços de tubulação de 200 pés de profundidade em vez de uma simples torre de resfriamento e caldeira é uma alternativa mais cara. 4) Os poços geotérmicos devem estar espaçados cerca de 15 pés entre si, portanto, um campo de poço para lidar com este edifício é aproximadamente do tamanho de um campo de futebol. |
7. Captação de água da chuva
Nível exótico: 3/5
Custo: US$ 30.000 por um sistema de 10.000 galões
Requisito de espaço: Tanque de 10.000 galões, 141” de diâmetro e 160” de altura
Economia de água: $ 3.200 por ano
Retorno: 9-10 anos
A humanidade coleta água da chuva há séculos, mas o conceito ganhou mais importância no mundo moderno, principalmente em locais com abastecimento de água limitado. A captação de água da chuva requer um método de coleta e um sistema de armazenamento, e toda a água retida é subtraída da sua conta de luz.
Em áreas densamente povoadas como Nova York, captação de água da chuva também reduz o volume de água movimentado pelos esgotos durante uma tempestade, evitando derramamentos. Um único edifício com captação de água da chuva não tem um grande impacto, mas o efeito aumenta quando muitos proprietários o implantam.
| PRÓS | CONTRAS |
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1) Abastecimento de água gratuito. 2) Reduzir a descarga de água tratada pelos esgotos durante uma tempestade. 3) A modernização de propriedades existentes com aproveitamento de água da chuva é relativamente simples. |
1) Não fornece abastecimento contínuo de água durante o ano, pois depende das chuvas. |
8. Reciclagem de águas cinzas/águas negras
Nível exótico: 4/5
Custo: $ 200.000 ($ 2.000 por residência)
Requisito de espaço: Um tanque de 250 galões por residência, 36” de diâmetro e 66” de altura
Economia de água: US$ 20.000
Retorno: 10-12 anos
Os conceitos de águas cinzas e águas negras são usados para descrever a água que já foi utilizada em instalações hidráulicas. Água Negra inclui água de todos os equipamentosenquanto as águas cinzas excluem a água descartada dos vasos sanitários.
Embora a água cinza esteja poluída com agentes de limpeza e graxa, ela pode ser coletada para fins como descarga de vasos sanitários ou irrigação externa. A água negra também pode ser reciclada para alguns fins, mas requer tratamento especial.
| PRÓS | CONTRAS |
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1) Contas de água reduzidas: Menos água é retirada do abastecimento municipal quando a mesma água é utilizada para diversos fins. 2) Descongestionar o esgoto público. |
1) Pode não ser prático em propriedades existentes onde as águas cinzas não são separadas das águas negras. 2) A reciclagem de águas negras requer um sistema de tratamento caro. |
A separação de águas cinzas e águas negras é mais fácil em construções novas, uma vez que o sistema de encanamento não foi instalado. A reciclagem de água é mais desafiadora em edifícios existentes, especialmente se a água descarregada de todos os equipamentos for combinada com a descarga dos sanitários.
9. Iluminação LED
Nível exótico: 1/5
Custo: US$ 102.000
Requisito de espaço: Sem espaço adicional, substitui lâmpadas e luminárias existentes
Economia de energia: $ 39.000 por ano
Retorno: 2-3 anos
Iluminação LED está entre as atualizações de edifícios com melhor relação custo-benefício, oferecendo um retorno rápido e uma longa vida útil. Além disso, a economia de iluminação é subtraída da carga de refrigeração do ambiente, economizando em ar condicionado. As lâmpadas LED também oferecem uma vida útil muito mais longa do que as lâmpadas incandescentes, fluorescentes e HID, o que significa que as substituições são menos frequentes.
| PRÓS | CONTRAS |
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1) Grande economia de eletricidade: 30-50% menos que as fluorescentes, 50-80% menos que as HID, 80-90% menos que as incandescentes. 2) Carga de resfriamento reduzida para equipamentos de ar condicionado e refrigeração. 3) Longa vida útil e baixa manutenção. |
1) Alto custo inicial. 2) Algumas pessoas preferem o brilho quente das luzes incandescentes e halógenas, mas isso pode ser resolvido com LEDs que as imitam. |
10. Luz natural
Nível exótico: 3/5
Custo: US$ 10.000 por cinco claraboias no andar superior
Requisito de espaço: Sem espaço adicional
Economia de energia: $ 2.600 por ano
Retorno: 3-4 anos
Os LEDs fornecem iluminação a baixo custo, mas apenas a luz solar é gratuita. Iluminação natural consiste em maximizar o uso interno da luz solar, evitando seus dois efeitos negativos:
- Brilho, que é a limitação visual que ocorre quando o sol está diretamente visível.
- Aquecimento solar, que aumenta a carga dos equipamentos de ar condicionado.
O brilho e o aquecimento solar podem ser controlados otimizando o posicionamento das janelas, e as claraboias podem ser usadas em construções de um único andar ou nos níveis superiores de edifícios de vários andares.
| PRÓS | CONTRAS |
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1) Iluminação gratuita. 2) Janelas e clarabóias têm requisitos de manutenção muito simples. |
1) Indisponível à noite. 2) Potencial de ofuscamento e aquecimento solar indesejado. |
11. Controles de iluminação com detecção de ocupação
Nível exótico: 2/5
Custo: US$ 4.500 por 30 sensores em todo o edifício (US$ 150 cada)
Requisito de espaço: Mínimo, mesmo tamanho dos detectores de fumaça e interruptores de parede
Economia de energia: $ 5.250 por ano
Retorno: Menos de um ano
A iluminação LED às vezes tem um efeito rebote. Como os ocupantes estão conscientes de que as luzes são mais eficientes, podem tornar-se descuidados e deixá-las acesas com mais frequência. Sensores de ocupação pode resolver esse problema, certificando-se de que as luzes estejam acesas apenas quando necessário.
| PRÓS | CONTRAS |
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1) Sinergia com iluminação LED, potencializando a economia alcançada. 2) Os ocupantes não precisam se preocupar em ligar e desligar as luzes. |
1) Aumenta o custo dos sistemas de iluminação. 2) Podem surgir problemas de compatibilidade quando são utilizados muitos tipos de iluminação. |
Os sensores de ocupação podem ser combinados com outros controles de iluminação para maior economia de energia. Por exemplo, podem ser complementadas com sistemas de regulação que respondem à luz do dia – as luzes só são utilizadas com brilho total quando não há iluminação natural.
12. Casa Passiva
Nível exótico: 5/5
Custo: Um adicional de 10% do custo total de construção, US$ 3,62 milhões para 100.000 pés quadrados. construção
Requisito de espaço: O tamanho do edifício não é afetado
Economia de energia: $ 333.000 por ano
Retorno: 10-15 anos
Construção de casa passiva vem da Alemanha (Passivhaus), mas aplica-se a todos os tipos de edifícios, apesar da palavra “casa”. Uma construção de casa passiva baseia-se na maximização da ventilação natural e no uso de isolamento de alto desempenho, para reduzir significativamente as despesas de HVAC ou eliminá-las totalmente.
A construção passiva de casas também otimiza o efeito do aquecimento solar, prevenindo-o durante o verão e maximizando-o durante o inverno. Qualquer sistema HVAC utilizado é combinado com medidas de recuperação de energia, para reduzir ainda mais os custos operacionais.
| PRÓS | CONTRAS |
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1) Grandes poupanças de energia, que podem ultrapassar os 75% em comparação com os edifícios convencionais. 2) Excede o nível de desempenho exigido pela maioria dos códigos de energia. |
1) Torna o projeto de construção mais caro em 5 a 10%. 2) Utilização limitada em construções existentes, uma vez que a envolvente já foi construída. |
13. Ventilação de recuperação de energia
Nível exótico: 3/5
Custo: $ 150.000 ($ 1.500 por residência)
Requisito de espaço: Mínimo, instalado em dutos de ar
Economia de energia: $ 34.000 por ano
Retorno: 4-5 anos
O ar interior deve ser renovado constantemente para manter condições adequadas de ocupação. No entanto, existe um custo energético quando o ar exterior substitui o ar interior.
- Durante o verãoo ar de admissão costuma ser mais quente e úmido do que o ar de exaustão.
- O oposto acontece durante o inverno: o ar de admissão é mais frio e seco.
Alguma energia pode ser economizada através da troca de calor e umidade entre ambos os fluxos de ar, reduzindo a carga de HVAC. Este conceito é denominado ventilação com recuperação de energiae existem dois tipos:ha ventilação de recuperação alimentar (HRV) troca apenas calor, enquanto a ventilação de recuperação de entalpia (ERV) troca calor e umidade.
| PRÓS | CONTRAS |
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1) Atender às mesmas cargas de aquecimento e resfriamento com custos operacionais de HVAC mais baixos. 2) Economia de eletricidade e gás. |
1) Eficaz apenas sob certas condições climáticas. 2) A manutenção torna-se mais complexa. |
14. Instalações hidráulicas de baixo fluxo
Nível exótico: 1/5
Custo: US$ 90.000
Requisito de espaço: Sem espaço adicional, eles substituem os equipamentos existentes
Economia de energia: $ 13.500 por ano
Retorno: 7-10 anos
A conservação da água não só reduz a conta correspondente, mas também o custo operacional do sistema de água quente. A Agência de Proteção Ambiental dos EUA administra o programa de rotulagem WaterSense, que promove o uso de acessórios de encanamento de baixo fluxo.
Uma maneira rápida de reduzir o consumo de água é atualizar os encanamentos para suas versões eficientes. Além disso, não há necessidade de modificar as tubulações embutidas nas paredes ou lajes.
| PRÓS | CONTRAS |
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1) Redução das contas de água e despesas com aquecimento. 2) Também há economia de bombeamento se o edifício contar com uma bomba de recalque. |
1) Se os acessórios e tubulações existentes forem muito antigos, o procedimento de substituição poderá danificar a tubulação. |
15. Microturbina Eólica
Nível exótico: 5/5
Custo: US$ 400.000 por uma turbina de 100 kW instalada (US$ 296.000 após o crédito fiscal federal)
Requisito de espaço: 3.000 – 4.000 pés quadrados de espaço livre ao redor da turbina
Economia de energia: $ 43.800 por ano
Retorno: 7-10 anos
Embora os painéis solares sejam mais fáceis de instalar e manter, a energia eólica pode ser econômica se o seu local tiver as condições adequadas. Sendo uma fonte de energia renovável, a energia eólica também beneficia de incentivos.
A maioria das propriedades não tem espaço suficiente para uma turbina eólica em grande escala. No entanto, faz sentido usar uma unidade maior em vez de muitas unidades menores:
- Uma única turbina resulta em menor custo por quilowatt (economias de escala).
- A geração de eletricidade é melhorada com uma torre mais alta, uma vez que o fluxo de ar é mais estável à medida que a altura aumenta.
- Por outro lado, turbinas menores ficam próximas ao solo e suscetíveis à turbulência causada por árvores e construções.
| PRÓS | CONTRAS |
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1) Economia de eletricidade, custo zero de geração após o período de retorno. 2) Pode ser elegível para incentivos do governo ou de empresas de serviços públicos. 3) A energia eólica complementa a solar, pois depende de um aporte energético diferente. |
1) Exigente em termos de condições do local. Nem todas as propriedades são adequadas para energia eólica. 2) Os vizinhos podem estar preocupados com o ruído ou o impacto visual. 3) Manutenção mais complexa que a energia solar. |
16. Filtragem de ar HEPA
Nível exótico: 3/5
Custo: US$ 45.000
Requisito de espaço: Caixas de filtro 30% maiores em qualquer entrada de ar externa
Economia de energia: Não se aplica, uma vez que o objetivo é melhorar a qualidade do ar.
Retorno: Não se aplica.
HEPA significa ar particulado de alta eficiência ou retenção de partículas de alta eficiência. Esses os filtros são altamente eficazes, capturando 99,97% das partículas com tamanho de 0,3 mícron ou mais. Eles podem remover germes e poluentes do ar, melhorando a qualidade do ar interior.
| PRÓS | CONTRAS |
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1) Simples de instalar e compatível com muitos tipos de equipamentos HVAC. 2) Contribui para a saúde dos ocupantes ao remover partículas nocivas. |
1) Provoca um ligeiro aumento na potência necessária do ventilador, pois o próprio filtro provoca uma queda de pressão do ar. |
17. Mudança de carga elétrica de pico
Nível exótico: 4/5
Custo: US$ 200.000
Requisito de espaço: 5' x 5' para um sistema de 100 kW
Economia de energia: $ 24.000 por ano
Retorno: 8-9 anos
Dependendo de como sua conta de energia está estruturada, a mudança de carga elétrica pode reduzir o valor faturado, mesmo que o consumo total de quilowatts-hora permaneça o mesmo.
- Algumas tarifas de electricidade foram um preço mais elevado do kWh durante as horas de pico de procura. Se este for o seu caso, a conta de energia pode ser reduzida deslocando o consumo para horários fora de pico.
- Grandes consumidores são cobrados a maior demanda medida no período de faturamento, independentemente de quando ocorre. Nestes casos, a procura deve ser monitorizada continuamente para evitar picos de consumo.
Existem muitas maneiras de reduzir os picos de demanda. Cargas que não são sensíveis ao tempo podem simplesmente ser desligadas e sistemas de armazenamento de energia pode ajudar a alimentar as cargas necessárias. Note-se que os picos de consumo de eletricidade não são faturados se forem abastecidos com recursos energéticos internos:
- Baterias pode ser usado para alimentar cargas elétricas.
- Armazenamento de gelo pode ser usado para resfriar, desligar sistemas de refrigeração e ar condicionado durante horários de pico de demanda.
| PRÓS | CONTRAS |
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1) Reduzir as contas de eletricidade, mesmo que o consumo total de energia permaneça o mesmo. 2) Os sistemas de redução de pico também podem muitas vezes ser usados como armazenamento de energia. |
1) Só é possível com determinadas tarifas. A mudança de carga só proporciona economia quando há taxas no horário do dia ou cobranças de pico de demanda. |
18. Ventilação controlada por CO2
Nível exótico: 3/5
Custo: US$ 233.000
Requisito de espaço: Mínimo, envolve a adição de sensores compactos e dispositivos de controle
Economia de energia: $ 47.500 por ano
Retorno: 4-5 anos
Os sistemas de ventilação são normalmente projetados com base em dois valores: a metragem quadrada e o número de ocupantes. Isso significa que o fluxo de ar total em pés cúbicos por minuto (cfm) é baseado em cfm/sf e cfm/pessoa. No entanto, muitos sistemas de ventilação mantêm o fluxo de ar máximo mesmo quando a área atendida não está cheia, o que representa um desperdício de energia.
Como o metabolismo humano produz dióxido de carbono, a ocupação pode ser correlacionada com a concentração de CO2 no ar. A ventilação pode ser controlada com sensores de CO2, reduzindo o fluxo de ar com base na ocupação para economizar energia.
| PRÓS | CONTRAS |
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1) Redução do consumo de eletricidade dos sistemas de ventilação. 2) A qualidade do ar interior não é afetada, uma vez que o fluxo de ar projetado por pessoa é mantido. |
1) Custo inicial mais elevado em comparação com um sistema de ventilação convencional. 2) Dispositivos de controle causam alguma distorção na fonte de alimentação (harmônicos). |
19. Modo Economizador para Ar Condicionado
Nível exótico: 3/5
Custo: US$ 50.000
Requisito de espaço: Duplica o tamanho de cada manipulador de ar com dutos e controles
Economia de energia: $ 19.500 por ano
Retorno: 2-3 anos
Em algumas zonas climáticas, as condições meteorológicas são adequadas para “ar condicionado gratuito” durante algumas épocas do ano. Nestes casos, um fornecimento constante de ar exterior tem o mesmo efeito que o ar condicionado e os compressores podem ser desligados para poupar energia. Embora haja um aumento na potência do ventilador, a economia com o resfriamento do ar é muito maior.
Este modo de operação está disponível quando o sistema HVAC possui um economizador do lado ar. Em algumas jurisdições, incluindo Nova York, os economizadores são exigidos pelo código de energia.
| PRÓS | CONTRAS |
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1) Economiza eletricidade reduzindo o tempo de funcionamento do ar condicionado. 2) A qualidade do ar interior não é afetada. |
1) Despesas adicionais: custo inicial e manutenção. 2) Não é adequado para todas as zonas climáticas. |
20. Inversores de frequência variável em ventiladores e bombas
Nível exótico: 3/5
Custo: US$ 38.850
Requisito de espaço: Mínimo, a maioria é menor que um quadro de distribuição residencial
Economia de energia: $ 16.000 por ano
Retorno: 2-3 anos
Inversores de frequência variável são dispositivos eletrônicos que ajustam a tensão e a frequência fornecidas aos motores, reduzindo a velocidade abaixo de suas rpm nominais. Os VFDs são muito úteis em ventiladores e bombas, uma vez que estes dispositivos estão frequentemente sujeitos a carga parcial. Os VFDs também são conhecidos como unidades de velocidade variável ou VSDs.
Quando a potência total de uma bomba ou ventilador não é necessária, duas estratégias de controle são comuns:
- O fluxo de água da bomba (gpm) pode ser controlado com uma válvula em série na descarga.
- Alternativamente, o fluxo de ar médio de um ventilador (cfm) pode ser controlado com operação intermitente. Por exemplo, para atingir um fluxo de ar médio de 800 cfm com um ventilador de 1000 cfm, ele pode funcionar 80% do tempo.
Ao usar um VFD em uma bomba, a válvula de descarga pode ser totalmente aberta para eliminar a perda de energia devido à queda de pressão. Para os fãs, reduzindo velocidade economiza muito mais energia do que reduzir o tempo de execução – um ventilador com velocidade de 80% consome menos eletricidade do que um ventilador funcionando em velocidade máxima 80% do tempo.
| PRÓS | CONTRAS |
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1) Economizando ventilação e bombeamento. 2) Sinergia com outras medidas de eficiência energética, como o controle de ventilação baseado em CO2. |
1) Não oferece nenhum benefício em motores que devem operar em velocidade nominal o tempo todo. 2) Ligeira distorção da fonte de alimentação (harmônicos). |
Conclusão
A construção verde é um tema amplo e há muitos recursos de design disponíveis para proprietários de edifícios. Dependendo das condições do projecto, algumas medidas podem alcançar melhores resultados do que outras. No entanto, a construção ecológica é uma forma comprovada de poupar energia e água, ao mesmo tempo que reduz o impacto ambiental das cidades.
