Estudo comparativo entre sistemas de climatização em um teatro através de simulação computacional

Abstract

O trabalho busca, através de simulação computacional, obter e avaliar as diferenças no consumo energético entre um sistema de climatização do tipo split de alta capacidade com ciclo reverso e um sistema de água gelada e água quente em uma edificação de cinco pavimentos, que abriga um teatro, localizada em Porto Alegre. Para o estudo, é utilizado o software de simulação energética em edificações EnergyPlus onde é feito primeiramente um dimensionamento dos equipamentos de climatização e então é simulado o comportamento da edificação e seus sistemas pelo período de um ano, utilizando dados de um arquivo climático do local. Os resultados apresentam uma vantagem no consumo elétrico do split durante todos os meses do ano, sendo o período de inverno quando a diferença se mantém mais acentuada, em grande parte devido ao ciclo reverso não presente no sistema de água gelada. O chiller se mostra mais eficiente durante o período de verão, quando o sistema opera mais próximo de sua capacidade máxima já que uma das deficiências desse sistema é o limitado escalonamento em cargas parciais, ainda assim apresentando um consumo pelo menos 44% superior ao split. No período de um ano, a diferença no consumo foi de 64% maior no sistema de água gelada.

This paper aims, through computer simulation, obtain and evaluate the differences in energetic consumption between a high capacity split HVAC system with reverse cycle and a chilled and hot water system in a five-floor building, comprehending a theater, located in the city of Porto Alegre. For the study, it is used the building energetic simulation software EnergyPlus where, primarily, the HVAC systems are dimensioned and then the building and its systems are simulated for a period of a year, by using a weather file of the location. The results shows an advantage in electric consumption for the split system during all months of the year, being the winter period when the difference between the systems remains more accentuated, largely because the reverse cycle is not present in the chiller. The chiller becomes more efficient during the summer period, when the system operates closely to its maximum capacity since one of the deficiencies of this system is the limited sizing in partial loads, still consuming at least 44% more than the split. In a year period, the difference in consumption is 64% more in the chilled water system.