ERV HVAC: Como os engenheiros de HVAC usam a ventilação de recuperação de energia

A ventilação com recuperação de energia (ERV) é um dos métodos mais úteis medidas de eficiência energética em engenharia HVAC. Como sabemos, uma grande parte do aquecimento e arrefecimento fornecido aos espaços interiores é esgotada no ambiente exterior e desperdiçada. Isso acontece não apenas na exaustão do ar, mas também nas aberturas do banheiro e na exaustão do lixo. O objetivo do ERV é recuperar parte da energia contida na corrente de ar que sai de uma área interna.

Os sistemas ERV conseguem poupanças durante o verão e o inverno, ao mesmo tempo que melhoram o controlo da humidade em espaços interiores. Uma vez que reduzem a carga de trabalho no sistema de aquecimento e refrigeração, muitas vezes permitem a utilização de equipamentos mais pequenos, reduzindo despesas de capital. Finalmente, uma vez que os sistemas ERV reduzem o uso de entradas de energia externas, eles têm um papel fundamental no projeto de casas passivas.

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Como funciona o ERV?

Um ventilador de recuperação de energia usa ar de exaustão HVAC para pré-condicionar o ar fornecido, que entra no edifício com temperatura e umidade externas. Este processo recupera parte da produção de aquecimento ou resfriamento que de outra forma seria perdida.

  • Durante o verão, o sistema ERV pode pré-resfriar e desumidificar o suprimento de ar externotrocando energia com o ar de exaustão mais frio e seco.

  • Durante o inverno, o sistema ERV pré-aquece o fornecimento de ar, extraindo calor do ar de exaustão mais quente.

  • O ERV reduz o consumo de eletricidade dos sistemas HVAC, ao mesmo tempo que melhora a qualidade do ar interior.

O ERV é baseado na troca de calor ar-ar, usando uma roda giratória ou um núcleo estacionário onde as correntes de ar podem trocar energia sem se misturar. Como cada dispositivo é limitado pelas leis da termodinâmica, um sistema ERV não consegue atingir 100% de recuperação de energia. A eficácia das unidades ERV é certificada pela AHRI e muda com base nas condições ambientais – o desempenho é normalmente definido separadamente para condições de verão e condições de inverno.

roda erv

Compreendendo o calor sensível e latente em sistemas ERV

Para obter uma imagem clara de como funciona um sistema ERV, é importante compreender a diferença entre calor sensível e latente. O calor sensível está envolvido nas mudanças de temperatura, enquanto o calor latente está envolvido nas mudanças de fase, como a evaporação da água. Um sistema ERV pode ser projetado para trocar apenas calor sensível, ou ambos.

  • Um sistema ERV que troca apenas calor sensível pré-aquece ou pré-resfria a entrada de ar dependendo da estação, mas sem troca de umidade.

  • Um sistema ERV que troca calor latente e sensível pode usar o ar de exaustão para umidificar ou desumidificar o ar fornecido.

Por exemplo, um sistema ERV que troca calor sensível e latente pode remover a umidade do ar externo antes que ela chegue ao equipamento de ar condicionado. Em outras palavras, a umidade do suprimento de ar é transferida para a corrente de exaustão.

  • Sem ERV, o sistema de ar condicionado deve suportar toda a carga de resfriamento e carga de desumidificação.

  • Contudo, o sistema ERV pode reduzir ambas as cargas simultaneamente.

Em novas construções, o uso do ERV desde o início pode permitir que os engenheiros de HVAC reduzam a tonelagem dos sistemas de ar condicionado. Isto reduz não apenas o consumo de energia, mas também o custo inicial. A operação do ERV é invertida durante o inverno, mas o benefício é semelhante: a unidade reduz a produção total de aquecimento necessária de fornos ou caldeiras.

Os sistemas ERV levam a condições de carga mais moderadas em Equipamento HVAC durante todo o ano. Em particular, atenuam as cargas de arrefecimento mais elevadas nos dias quentes de verão e as cargas de aquecimento mais elevadas nos dias mais frios do inverno.

Sistemas ERV e conformidade com códigos

Como muitas outras adições para instalações HVAC, a ventilação com recuperação de energia está sujeita aos requisitos do código de construção. Observe também que nem todas as condições climáticas e de construção são adequadas para ERV, e o investimento pode não ser justificado em algumas circunstâncias.

  • No caso da cidade de Nova York, o Código de Conservação de Energia cobre sistemas ERV na seção C403.2.7.

  • Os sistemas ERV também devem atender aos requisitos ASHRAE 62.1 e 62.2 para ventilação e qualidade do ar interno.

Os engenheiros de HVAC podem especificar o sistema ERV mais adequado de acordo com as necessidades do seu edifício e as condições climáticas locais. Eles também estão familiarizados com os requisitos do código e podem ajudá-lo a obter uma aprovação rápida do projeto.

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