As instalações HVAC são caracterizadas pela ampla variedade de configurações de sistema disponíveis. Você deve ter notado que muitos sistemas 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 movimentam calor com água ou outro fluido.
Dado que o objectivo é controlar a temperatura do ar interior, porque é que a água é utilizada para aquecimento e arrefecimento? Os sistemas HVAC hidrônicos têm muitas vantagens de desempenho que serão descritas neste artigo:
- A água tem densidade e capacidade térmica específica maiores que o ar. Como resultado, a tubulação hidrônica requer menos espaço que os dutos de ar.
- Soprar ar verticalmente para os andares superiores é difícil, ineficiente e impraticável. Bombear água através de tubulações hidrônicas é muito mais simples.
- Os dutos de ar podem espalhar poeira, mofo e outras substâncias nocivas. Por outro lado, os sistemas HVAC hidrônicos possuem um manipulador de ar separado para cada área.
Determine a melhor configuração HVAC para o seu projeto de construção.
A tubulação hidrônica é mais compacta que os dutos de ar
Para uma determinada carga de aquecimento e refrigeração, um sistema de distribuição com tubos hidrônicos utiliza menos espaço. Isso pode ser explicado pelas propriedades físicas do ar e da água:
- A água tem capacidade térmica específica de 4.187 kJ/kg-K e 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 quilograma de água pode transportar quase seis vezes mais calor do que um quilograma de ar a volume constante. Ao mesmo tempo, um kg de água necessita de 800 vezes menos espaço do que um kg de ar.
Reduzir o espaço utilizado por equipamentos mecânicos é benéfico para os 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 residências com 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 utilizar condutas verticais num edifício alto, o ar não pode ser fornecido eficazmente aos pisos superiores porque a pressão estática é demasiado elevada. 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 é necessário 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 este tipo de sistema, existem 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 no modo de resfriamento.
- A sistema de quatro tubos possui dois circuitos de água, permitindo a operação independente dos 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, os poluentes atmosféricos e os 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. Isto é benéfico para a saúde dos ocupantes, uma vez que substâncias nocivas como poeira e mofo são mais fáceis de isolar e controlar.
As instalações hidrônicas de HVAC podem ser projetadas para serem embutidas em paredes e tetos e, nestes casos, são chamadas de sistemas radiantes. O aquecimento e o resfriamento são fornecidos diretamente através das paredes e pisos e não é necessária nenhuma interação com o sistema de ventilação. Os sistemas HVAC radiantes são silenciosos e a chance de espalhar poluentes atmosféricos é zero.
Recomendações Finais
Os sistemas Hydronic HVAC 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 a expansão direta do HVAC é provavelmente uma opção melhor.
Um projeto HVAC hidrônico centralizado também pode ser inadequado quando as áreas de construção têm programações independentes, já que você pode acabar com um sistema que funciona com uma fração de sua capacidade nominal na maior parte do tempo. Neste caso, uma instalação separada para cada área de construção pode ser uma melhor opção – os edifícios residenciais multifamiliares são um exemplo, uma vez que os inquilinos têm horários e hábitos de utilização de AVAC diferentes.
