Atualizando Sistemas de Refrigeração Espacial em Edifícios Multifamiliares

O resfriamento espacial representa 11% do consumo de energia em edifícios da cidade de Nova York com mais de 50.000 pés2. A maioria destes sistemas é alimentada por eletricidade, mas alguns dos edifícios maiores também utilizam refrigeradores de absorção alimentados por gás natural ou vapor distrital. Apenas o aquecimento ambiente, as tomadas e a iluminação consomem mais energia do que o resfriamento ambiente em Nova York.

Existe uma oportunidade significativa para melhorar a eficiência do arrefecimento no setor residencial multifamiliar, onde quase metade de todos os edifícios utilizam sistemas de ar condicionado ineficientes:

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

Estes três tipos de sistemas de refrigeração ambiente têm a mesma desvantagem: requerem aberturas na envolvente do edifício, o que aumenta o ganho de calor durante o verão e a perda de calor durante o inverno. Como resultado, estas unidades AC não são apenas ineficientes, mas também aumentam a carga nos sistemas de aquecimento ambiente.

O Conselho Verde Urbano de Nova York estima que as perdas anuais devido a vazamentos de ar em torno dessas unidades de AC variam de US$ 130 milhões a US$ 180 milhões. Além disso, as emissões de CO2 associadas a este desperdício de energia variam entre 375.000 e 525.000 toneladas por ano.

Os sistemas de refrigeração espacial em edifícios de escritórios são geralmente mais eficientes, uma vez que as tecnologias mais comuns utilizadas são unidades de expansão direta (DX) e refrigeradores elétricos, ambos muito mais eficientes do que unidades do tipo janela, através da parede e PTAC.

Atualizando Sistemas de Refrigeração Espacial em Residências Individuais

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

No entanto, também existem sistemas de refrigeração de espaços individuais que oferecem uma eficiência muito melhor do que as unidades do tipo janela, através da parede e PTAC. Duas das opções mais promissoras são os aparelhos de ar condicionado mini-split e as bombas de calor.

Um ar condicionado mini-split recebe o nome de como o sistema é configurado. Uma unidade evaporadora interna resfria o ar interno e o faz circular 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 sistemas mais antigos.

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

A eficiência de resfriamento de condicionadores de ar tipo split e bombas de calor é normalmente indicada pelo Índice de Eficiência Energética Sazonal (SEER), uma relação entre a produção de resfriamento nas Unidades Térmicas Britânicas e a entrada de eletricidade em watt-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 custo operacional menor. Existe também uma métrica de eficiência chamada Índice de Eficiência Energética (EER), que possui 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 das bombas de calor, existe também um Fator de Desempenho Sazonal de Aquecimento (HSPF), que é a relação entre a produção de aquecimento nas Unidades Térmicas Britânicas e a entrada de eletricidade em watt-hora.

Os sistemas mini-split apresentam uma notável vantagem de eficiência quando comparados com as opções convencionais de aquecimento e refrigeração elétricos. Suponha que um ar condicionado de janela e um aquecedor de resistência sejam substituídos por uma bomba de calor, com um SEER de 18 e HSPF de 9. Neste caso, podem ser esperadas poupanças de refrigeração de 50% ou mais, enquanto as poupanças de aquecimento excedem 60%. .

Descontos para atualizações de ar condicionado

Além de oferecer eficiência de refrigeração superior, os sistemas mini-split são elegíveis para descontos em dinheiro do programa de incentivo Con Edison. Os descontos para aparelhos de ar condicionado 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 das atualizações de ar condicionado. Como o custo inicial da atualização é reduzido, o retorno de cada dólar gasto aumenta.

Recomendações antes de atualizar sistemas de resfriamento espacial

Quando uma unidade AC 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 na envolvente do edifício é fechada. A atualização também é uma boa oportunidade para verificar se não há outros vazamentos, principalmente ao redor de janelas e portas. Isto aumenta a poupança de energia resultante de uma atualização da refrigeração ambiente, uma vez que a nova unidade não só é mais eficiente, como também está sujeita a uma carga reduzida.

Em habitações que utilizam iluminação incandescente, também é possível reduzir a carga de refrigeração através da atualização para lâmpadas LED. Considere que uma lâmpada incandescente de 60 watts normalmente pode ser substituída por uma lâmpada LED de 10 watts. Se 10 deles forem substituídos, haverá 500 watts a menos de calor para lidar, o equivalente a um pouco mais de 1.700 BTU por hora.

As unidades tipo janela, através da parede e PTAC têm apenas uma vantagem em termos de desempenho: proporcionam um fornecimento constante de ar fresco exterior. As unidades mini-split não conseguem fornecer ventilação devido à configuração do sistema, por isso é importante verificar se o sistema de ventilação existente é suficiente após remover a unidade AC anterior. Os sistemas de ventilação são normalmente projetados para serem autossuficientes, mas mesmo assim é recomendável obter uma opinião profissional; a má ventilação 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 refrigeração em 50% ou mais, enquanto os incentivos da Con Edison os tornam mais acessíveis. No entanto, como acontece com qualquer atualização de sistemas prediais, recomenda-se uma avaliação de um profissional de engenharia para obter os melhores resultados. Mesmo um sistema de refrigeração de ambientes 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.