Importância das Zonas Climáticas nos EUA | Aspectos de projeto de HVAC

Existem muitas tecnologias que melhoram o desempenho dos sistemas AVAC em edifícios, permitindo uma redução drástica das faturas de eletricidade e gás. No entanto, estas medidas podem tornar-se inúteis sob certas condições meteorológicas. Por exemplo, uma caldeira de alta eficiência pode oferecer poupanças atrativas no Nordeste dos EUA, onde os invernos são frios e as contas de aquecimento são elevadas. No entanto, estas caldeiras não têm utilidade em locais tropicais, onde os edifícios nem sequer têm aquecimento ambiente em muitos casos.

Em geral, você deve ficar longe de “atualizações baseadas em receitas” para seus sistemas prediais. Evite adquirir equipamentos só porque viu propaganda oferecendo um percentual atrativo de economia de energia. Somente uma auditoria energética pode fornecer uma estimativa razoável do desempenho de diferentes melhorias nos edifícios.

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Desempenho de atualizações de edifícios em diferentes climas

Nova Iorque, Nova Jersey e muitos outros locais nos EUA têm uma estação de arrefecimento e uma estação de aquecimento, mas também existem diferenças importantes mesmo entre locais que necessitam tanto de arrefecimento como de aquecimento para os edifícios. Se um determinado clima exigir muitos dias de resfriamento e apenas alguns dias de aquecimento, os proprietários se beneficiam ao priorizar atualizações de ar condicionado, enquanto o oposto se aplica a locais onde o inverno é mais intenso que o verão.

Algumas melhorias nos sistemas HVAC existentes também dependem do clima. Por exemplo, os economizadores de ar condicionado e a ventilação com recuperação de energia (ERV) só são eficazes sob algumas condições meteorológicas. Se o clima local oferece poucas ou nenhumas oportunidades para utilizar estes dispositivos, o seu custo inicial é difícil de justificar.

O clima local também influencia a eficácia dos painéis solares e das turbinas eólicas. No entanto, note que estas tecnologias podem ser viáveis ​​mesmo em locais com vento ou sol moderados. Como exemplo, considere os dois seguintes sistemas de energia solar:

• Sistema #1: 10 kW, gera 12.000 kWh/ano em um prédio pagando 25 centavos/kWh.
• Sistema #2: 10 kW, gera 16.000 kWh/ano em um prédio pagando 12,5 centavos/kWh.

Neste caso, o segundo sistema de energia solar é mais produtivo, mas o primeiro é mais lucrativo. Embora o primeiro sistema produza apenas 75% da energia que o segundo, ele economiza US$ 3.000/ano, enquanto o segundo economiza apenas US$ 2.000/ano.

Visão geral das zonas climáticas na América do Norte

O Departamento de Energia dos EUA fornece uma lista compacta e informativa das zonas climáticas na América do Norte e o que esperar em termos de cargas de aquecimento e refrigeração. O clima local é um dos aspectos mais importantes considerados pelos consultores de energia e projetistas de HVAC antes de realizar a modelagem energética do seu edifício.

Antes de prosseguir com a definição de zonas climáticas, é importante compreender os conceitos de graus-dia de aquecimento (HDD) e graus-dias de resfriamento (CDD).

• O conceito de HDD refere-se a diferenças de temperatura abaixo de um valor especificado, normalmente 65°F. Por exemplo, um dia a 60°F adiciona 5 HDD e um dia a 55°F adiciona 10 HDD. Repita o procedimento durante todo o ano e você obterá o HDD anual.
• CDD é o mesmo conceito aplicado ao resfriamento: diferenças diárias de temperatura acima de um valor especificado. Um dia a 70°F adiciona 5 CDD e um dia a 75°F adiciona 10 CDD.

Em geral, os tipos climáticos são descritos em termos de temperatura e precipitação. Estas estão entre as principais variáveis ​​que devem ser controladas pelos sistemas HVAC em ambientes fechados, mantendo o fornecimento de ar fresco e extraindo o ar que acumula poluentes.

Como você pode ver na tabela acima, as condições climáticas são extremamente variadas e os requisitos de projeto de HVAC são afetados de acordo. Você obterá os melhores resultados com soluções específicas para edifícios, considerando tanto o clima quanto os códigos de construção aplicáveis ​​em sua localidade.