Atualização de sistemas de resfriamento de ambientes em edifícios multifamiliares

O resfriamento de ambientes representa 11% do consumo de energia em edifícios da cidade de Nova York maiores que 50.000 pés quadrados. A maioria desses sistemas é alimentada por eletricidade, mas alguns dos edifícios maiores também usam resfriadores de absorção alimentados por gás natural ou vapor distrital. Apenas aquecimento de ambientes, cargas de plugue e iluminação consomem mais energia do que o resfriamento de ambientes em Nova York.

Há uma oportunidade significativa para melhorar a eficiência de resfriamento no setor residencial multifamiliar, onde quase metade de todos os edifícios usam sistemas de ar condicionado ineficientes:

• Ar condicionado tipo janela
• Ar condicionado de parede
• Condicionadores de ar terminais empacotados (PTAC)

Esses três tipos de sistemas de resfriamento de espaço têm a mesma desvantagem: eles exigem aberturas no envelope do edifício, o que aumenta o ganho de calor durante o verão e a perda de calor durante o inverno. Como resultado, essas unidades de CA não são apenas ineficientes, mas também aumentam a carga nos sistemas de aquecimento de espaço.

O NYC Urban Green Council estima que as perdas anuais devido a vazamentos de ar ao redor dessas unidades de AC variam de US$ 130 milhões a US$ 180 milhões. Além disso, as emissões de CO2 associadas a esse desperdício de energia variam de 375.000 a 525.000 toneladas por ano.

Os sistemas de resfriamento de ambientes em edifícios de escritórios são geralmente mais eficientes, já que as tecnologias mais comuns usadas são unidades de expansão direta (DX) e resfriadores elétricos, ambos muito mais eficientes do que unidades do tipo janela, através da parede e PTAC.

Atualização de sistemas de refrigeração de ambientes em habitações individuais

A implantação de sistemas de resfriamento de espaço centralizados em edifícios multifamiliares existentes pode ser desafiadora, já que a atualização pode ser altamente disruptiva para os inquilinos e a alocação de despesas de resfriamento de espaço também se torna mais complexa. O custo de operação de um sistema de CA central não pode ser dividido igualmente porque o uso varia de acordo com o inquilino, e a eletricidade de resfriamento de espaço não pode ser medida individualmente se o sistema distribuir água gelada ou ar frio.

No entanto, também há sistemas de resfriamento de espaço individuais que oferecem uma eficiência muito melhor do que unidades do tipo janela, através da parede e PTAC. Duas das opções mais promissoras são os mini-split air conditioners e heat pumps.

Um mini-split recebe esse nome por causa de como o sistema é configurado. Uma unidade evaporadora interna resfria o ar interno e o circula com um ventilador embutido, enquanto uma unidade condensadora externa rejeita o calor. Os dois componentes são conectados apenas com linhas de refrigerante isoladas, o que elimina a grande abertura necessária em configurações de sistema mais antigas.

Bombas de calor mini-split também estão disponíveis, oferecendo operação reversível para fornecer resfriamento de ambiente no verão e aquecimento de ambiente no inverno. Uma bomba de calor consolida dois equipamentos como uma unidade, tornando-a uma atualização atraente para residências que usam sistemas de aquecimento de ambiente ineficientes, como aquecedores de resistência elétrica.

A eficiência de resfriamento de condicionadores de ar do tipo split e bombas de calor é normalmente indicada pelo Índice de Eficiência Energética Sazonal (SEER), uma proporção de saída de resfriamento em Unidades Térmicas Britânicas para entrada de eletricidade em watts-hora. O SEER pode ser comparado com o valor MPG de um carro (milhas por galão), onde um valor mais alto se traduz em um menor custo operacional. Há também uma métrica de eficiência chamada Índice de Eficiência Energética (EER), que tem as mesmas unidades. A diferença é que o SEER considera toda a estação de resfriamento, enquanto o EER é para condições de teste definidas pelo Instituto de Ar Condicionado, Aquecimento e Refrigeração (AHRI). No caso de bombas de calor, há também um Fator de Desempenho Sazonal de Aquecimento (HSPF), que é a proporção de saída de aquecimento em Unidades Térmicas Britânicas para entrada de eletricidade em watts-hora.

Os sistemas mini-split têm uma vantagem de eficiência notável quando comparados com opções convencionais de aquecimento e resfriamento elétrico. Suponha que um ar condicionado tipo janela e um aquecedor de resistência sejam substituídos por uma bomba de calor, tendo um SEER de 18 e HSPF de 9. Nesse caso, economias de resfriamento de espaço de 50% ou mais podem ser esperadas, enquanto economias de aquecimento excedem 60%.

Descontos para atualizações de ar condicionado

Além de fornecer eficiência de resfriamento superior, os sistemas mini-split são elegíveis para descontos em dinheiro do programa de incentivo da Con Edison. Os descontos para condicionadores de ar mini-split são calculados da seguinte forma:

No caso de bombas de calor mini-split, aplicam-se os seguintes incentivos:

Os descontos melhoram o desempenho financeiro de atualizações de ar condicionado. Como o custo inicial da atualização é reduzido, o retorno sobre cada dólar gasto é aumentado.

Recomendações antes de atualizar sistemas de resfriamento de ambientes

Quando uma unidade de CA que atravessa uma parede ou janela é substituída por uma unidade mini-split que não o faz, a carga de resfriamento é reduzida porque uma grande lacuna no envelope do edifício é fechada. A atualização também é uma boa chance de verificar se não há outros vazamentos, especialmente em torno de janelas e portas. Isso aumenta a economia de energia de uma atualização de resfriamento de espaço, já que a nova unidade não é apenas mais eficiente, mas também está sujeita a uma carga reduzida.

Em residências que usam iluminação incandescente, também é possível reduzir a carga de resfriamento atualizando para lâmpadas LED. Considere que uma lâmpada incandescente de 60 watts pode normalmente ser substituída por uma lâmpada LED de 10 watts. Se 10 delas forem substituídas, há 500 watts a menos de calor para lidar, o equivalente a um pouco mais de 1.700 BTU por hora.

Unidades do tipo janela, através da parede e PTAC têm apenas uma vantagem em termos de desempenho: elas fornecem um suprimento constante de ar fresco externo. Unidades mini-split não conseguem fornecer ventilação devido à configuração do sistema, então é importante verificar se o sistema de ventilação existente é suficiente após remover a unidade de CA anterior. Os sistemas de ventilação são normalmente projetados para serem autossuficientes, mas obter uma opinião profissional é recomendado, no entanto; ventilação ruim leva a vários problemas de saúde.

Conclusão

Os sistemas de resfriamento de espaço do tipo janela, através da parede e PTAC estão entre os menos eficientes, mas ainda são os mais comumente usados ​​em edifícios multifamiliares em Nova York. Os sistemas mini-split podem reduzir as despesas de resfriamento em 50% ou mais, enquanto os incentivos da Con Edison os tornam mais acessíveis. No entanto, como em qualquer atualização de sistemas de construção, uma avaliação de um profissional de engenharia é recomendada para obter os melhores resultados. Mesmo um sistema de resfriamento de espaço de alta eficiência terá um desempenho ruim se não corresponder à aplicação pretendida. Garantir que o novo equipamento seja elegível para descontos também é importante.