As instalações de HVAC são caracterizadas pela grande variedade de configurações de sistema disponíveis. Você pode ter notado que muitos sistemas de HVAC não aquecem e resfriam o ar interno diretamente, e em vez disso usam água como meio de troca de calor. O termo “hidrônico” é usado para descrever instalações que movem calor com água ou outro fluido.
Já que o objetivo é controlar a temperatura do ar interno, por que a água é usada para aquecimento e resfriamento? Os sistemas HVAC hidrônicos têm muitas vantagens de desempenho que serão descritas neste artigo:
- A água tem densidade e capacidade de calor específico maiores que o ar. Como resultado, a tubulação hidrônica requer menos espaço que os dutos de ar.
- Soprar ar verticalmente para andares superiores é difícil, ineficiente e impraticável. Bombear água por meio de tubos hidrônicos é muito mais simples.
- Dutos de ar podem espalhar poeira, mofo e outras substâncias nocivas. Por outro lado, sistemas HVAC hidrônicos têm um manipulador de ar separado para cada área.
Determine a melhor configuração de HVAC para o seu projeto de construção.
Tubulações hidrônicas são mais compactas que dutos de ar
Para uma dada carga de aquecimento e resfriamento, um sistema de distribuição com tubos hidrônicos usa menos espaço. Isso pode ser explicado com as propriedades físicas do ar e da água:
- A água tem uma capacidade térmica específica de 4,187 kJ/kg-K e uma densidade de 1.000 kg/m3.
- O ar tem uma capacidade térmica específica de 0,718 kJ/kg-K a volume constante, 1 kJ/kg-K a pressão constante e uma densidade de 1,225 kg/m3.
Um quilo de água pode transportar quase seis vezes mais calor do que um kg de ar em volume constante. Ao mesmo tempo, um kg de água precisa de mais de 800 vezes menos espaço do que um kg de ar.
Reduzir o espaço usado por equipamentos mecânicos é benéfico para desenvolvedores de edifícios. O espaço economizado pode ser usado para outros sistemas de construção ou para aumentar o tamanho dos espaços dos inquilinos.
Bombear água verticalmente é mais simples do que soprar ar
Dutos verticais são comuns em casas com uma fornalha no porão, mas o conceito funciona porque a distância vertical percorrida é pequena – normalmente um ou dois andares. No entanto, dutos de ar verticais não são viáveis quando o número de andares aumenta.
Se você usar dutos verticais em um edifício alto, o ar não poderá ser entregue efetivamente aos andares superiores porque a pressão estática é muito alta. Na melhor das hipóteses, você pode esperar uma distribuição de ar eficaz nos andares inferiores. Tubos hidrônicos com bombas de água são muito mais eficazes quando você precisa resfriar ou aquecer os andares superiores.
A combinação de tubulação hidrônica vertical e manipuladores de ar para cada andar é uma das opções de HVAC mais eficientes para edifícios altos. Com esse tipo de sistema, há duas configurações principais de tubulação:
- A sistema de dois tubos tem apenas um circuito de água, o que significa que todos os manipuladores de ar devem estar no modo de aquecimento ou resfriamento.
- A sistema de quatro tubos tem dois circuitos de água, permitindo operação independente de manipuladores de ar. Você pode aquecer algumas áreas do edifício enquanto outras estão sendo resfriadas.
Sistemas de tubulação hidrônica são melhores para a saúde humana
Quando um sistema de dutos de ar cobre um edifício inteiro, poluentes do ar e odores desagradáveis podem facilmente se espalhar para outras áreas. Por outro lado, um sistema HVAC hidrônico separa o edifício em áreas com manipuladores de ar independentes. Isso é benéfico para a saúde dos ocupantes, já que substâncias nocivas como poeira e mofo são mais fáceis de isolar e controlar.
Instalações HVAC hidrônicas podem ser projetadas para serem embutidas em paredes e tetos, e nestes casos são chamadas de sistemas radiantes. Aquecimento e resfriamento são entregues diretamente através das paredes e pisos, e nenhuma interação com o sistema de ventilação é necessária. Sistemas HVAC radiantes são silenciosos e sua chance de espalhar poluentes atmosféricos é zero.
Recomendações Finais
Os sistemas HVAC hidrônicos oferecem muitas vantagens e são ideais para as necessidades de edifícios comerciais altos. No entanto, a melhor recomendação é entrar em contato com uma empresa de engenharia MEP para especificar suas instalações HVAC. Por exemplo, os sistemas hidrônicos podem ser caros para um pequeno projeto residencial, e o HVAC de expansão direta é provavelmente uma opção melhor.
Um projeto de HVAC hidrônico centralizado também pode ser inadequado quando as áreas do edifício têm cronogramas independentes, já que você pode acabar com um sistema que funciona com uma fração de sua capacidade nominal na maior parte do tempo. Nesse caso, uma instalação separada para cada área do edifício pode ser uma opção melhor – edifícios residenciais multifamiliares são um exemplo, já que os inquilinos têm cronogramas e hábitos de uso de HVAC diferentes.
