Como a escolha do sistema de climatização comercial influencia os custos operacionais ao longo do tempo

A maioria das empresas pensa apenas nos custos iniciais quando considera a aquisição de um sistema de climatização comercial. No entanto, são os custos de funcionamento que deveriam ter em conta. 

Aspetos como o COP (coeficiente de desempenho), as taxas de pico de consumo ou o comportamento de um sistema quando as temperaturas exteriores aumentam são todos fatores importantes na sua escolha. O sistema certo permite-lhe poupar dinheiro ao longo do tempo, e não apenas no início. 

Analisámos estes dados com base em seis edifícios reais na Austrália. Os resultados falam por si: Climate Wizard as unidades comerciais de climatização representam uma melhor decisão financeira a longo prazo. 

Por que é que os custos de funcionamento são onde se gasta realmente o dinheiro no setor do AVAC

Os sistemas de climatização representam normalmente 40 a 50% do consumo total de energia de um edifício comercial. Isso torna-o um dos custos operacionais mais elevados na maioria dos edifícios comerciais. As decisões relativas aos sistemas de climatização representam um compromisso a longo prazo, e a escolha da unidade comercial errada pode obrigar-vos a utilizar um sistema ineficiente durante 10 a 15 anos. 

Se, neste momento, estiver a utilizar um sistema de climatização com um COP de 3, este consome três vezes mais eletricidade do que um sistema com um COP de 9 para produzir a mesma potência de refrigeração. Imagine o impacto que isso tem na sua fatura de eletricidade ao longo de 12 meses. 

O que a maioria das empresas comerciais não percebe é que os sistemas de refrigeração também dependem em grande medida da recirculação do ar climatizado. Em edifícios onde as portas se abrem com frequência (por exemplo, armazéns, lojas de retalho, ginásios, centros de assistência), esse ar escapa constantemente, obrigando o sistema a trabalhar mais para manter a temperatura. 

Além disso, há as taxas de pico de consumo cobradas pela sua empresa de energia. Os sistemas de refrigeração atingem o seu pico de consumo de energia nos dias mais quentes, que são também os dias em que toda a gente está a usar o ar condicionado. Basicamente, está a ser penalizado duas vezes nas suas contas de eletricidade. 

O consumo de energia dos sistemas de evaporação indireta mantém-se relativamente estável, independentemente da temperatura exterior, pelo que não se verificam picos de procura. Na verdade, a sua capacidade de refrigeração melhora à medida que as temperaturas aumentam, tornando-os ideais para dias quentes. 

O que aumenta os custos operacionais dos sistemas de climatização comerciais

Envelope do edifício deficiente

Fendas, telhados sem isolamento e portas mal vedadas obrigam o seu sistema de climatização a trabalhar mais do que o necessário. Também poderá estar a perder ar frio devido às elevadas cargas térmicas internas provenientes de equipamentos e iluminação. Sem uma gestão adequada das cargas ou um zoneamento adequado, estes fatores podem aumentar discretamente a procura de refrigeração e os custos operacionais todos os dias.

Antes de escolher um novo sistema, vale a pena avaliar primeiro a envolvente do edifício. 

Sobredimensionamento ou subdimensionamento do sistema

Escolher o tamanho errado do sistema tem custos em ambos os sentidos. As unidades sobredimensionadas atingem rapidamente o ponto de regulação, desligam-se e, em seguida, reiniciam-se constantemente, sendo que cada arranque consome um pico de energia. Por outro lado, as unidades subdimensionadas funcionam continuamente a plena carga e têm dificuldade em dar resposta nos dias de pico.

Ausência de zoneamento e má programação

Manter uma unidade comercial completa de climatização a funcionar num edifício vazio fora do horário de funcionamento é uma das causas mais comuns e evitáveis de aumento excessivo dos custos. A integração com o sistema de gestão do edifício (BMS), temporizadores programáveis e controlos por zona podem reduzir significativamente esse desperdício.

A maioria das unidades comerciais de AVAC inclui funcionalidades de programação integradas, sendo importante configurá-las corretamente. Sem períodos adequados de arranque, desligamento e redução da temperatura, os sistemas funcionam desnecessariamente a plena capacidade durante os períodos em que não há ocupação. 

Manutenção em atraso

Filtros sujos, núcleos dos permutadores de calor danificados e escoamentos entupidos reduzem a eficiência do seu sistema de climatização. Um sistema com manutenção inadequada consome uma potência semelhante ou superior, ao mesmo tempo que proporciona um menor rendimento de refrigeração. 

É importante fazer a manutenção regular do seu aparelho. Caso contrário, estará a pagar as mesmas contas de eletricidade por um rendimento inferior. 

Tecnologia inadequada para o clima

É importante escolher o sistema adequado ao seu clima. Por exemplo, já referimos que os sistemas evaporativos indiretos apresentam um melhor desempenho à medida que as temperaturas aumentam. Em alguns casos, uma solução híbrida pode proporcionar o melhor desempenho do sistema de climatização. Em climas húmidos, uma unidade « Climate Wizard » pode assumir a maior parte da carga de refrigeração, enquanto o seu sistema DX assegura o ajuste final da refrigeração e mantém temperaturas de referência precisas.

Como se apresentam os números em seis edifícios australianos

Estes estudos de caso mostram como a escolha da unidade de AVAC comercial adequada permitiu a seis edifícios australianos pouparem em custos de funcionamento ao longo do tempo.

Bunnings Alice Springs: 93% menos energia gasta na refrigeração com 40 °C de calor

A Bunnings explorava uma loja de retalho em plano aberto com 5 835 m² numa das zonas mais quentes da Austrália – Alice Springs. A instalação de 21 unidades CW-H15S Plus, com uma capacidade total de refrigeração de 592 kW, resultou em:

• Uma redução de 93% no consumo anual de energia para refrigeração, em comparação com um sistema de refrigeração
• Uma redução de 72% na procura de energia em horas de pico
• Uma poupança de aproximadamente 70 600 dólares nos custos operacionais anuais.

Schinella’s Market SA: 71% de poupança de energia sem comprometer a qualidade dos produtos 

O Schinella’s Market é um mercado de produtos frescos na Austrália do Sul que necessita de ar estável e com baixa humidade durante todo o ano. Com a instalação de quatro unidades CW-H15 a funcionar em modo de refrigeração autónoma, conseguiu:

• Uma redução de 71% no consumo de energia em comparação com um sistema de refrigeração equivalente
• Poupança anual de 34 000 kWh
• O fluxo constante de ar seco também prolongou o prazo de validade dos produtos frescos.

Tesla O’Connor, WA: Redução de 72% na potência de pico numa oficina com 2 310 m²

A oficina da Tesla em O’Connor tinha tetos altos e um tráfego frequente de portas de grandes dimensões. Foram instaladas oito unidades CW-H15S Plus para proporcionar:

• 180 kW de refrigeração com ar de alimentação a 16,2 °C
• Conseguiu uma redução de 72 % na procura de potência de pico, em comparação com um sistema DX
• Poupança de 46,8 kW nos períodos de pico

83 Pirie Street, Adelaide: poupança de 79% no consumo de energia numa torre de escritórios de 17 andares

Trata-se de uma torre de escritórios comerciais com mais de 30 000 m², que visa obter as certificações WELL Platina, Green Star 6 estrelas e NABERS 5,5 estrelas. Foram instaladas seis unidades CW-H15S Plus e quatro unidades CW-80 para proporcionar: 

• 37 300 L/s de ar exterior pré-arrefecido
• Redução de 79 % na potência de entrada de pico em comparação com o modelo DX de referência 
• Poupança de 352 000 kWh por ano
• Foram obtidas as três certificações

KFC Goodna, Queensland: Arrefecimento por evaporação indireta num ambiente de cozinha com elevada humidade

Este KFC em Queensland gera um calor significativo na zona das coifas de exaustão comerciais. Foi instalado um CW-H15S Plus (Supercool) para fornecer ar de reposição arrefecido diretamente ao sistema de exaustão da cozinha. Eis os resultados obtidos:

• Reduzir as temperaturas na cozinha durante as horas de ponta
• Reduzir a carga nos equipamentos de climatização existentes
• Melhorar a qualidade do ar tanto na cozinha como na sala de jantar

Instituto Desportivo da Austrália do Sul: IEC e pré-arrefecimento num centro desportivo de alto rendimento

As novas instalações da SASI em Mile End exigiram soluções de climatização distintas para um campo de basquetebol/netball e um estúdio de movimento. Um sistema IEC autónomo com aquecedores de condutas integrados assegura o funcionamento do campo durante todo o ano, enquanto um sistema de pré-arrefecimento IDEC alimenta a unidade de tratamento de ar do estúdio de movimento, reduzindo a carga de refrigeração da unidade de tratamento de ar durante os períodos de maior atividade. Todas as unidades estão integradas no sistema de gestão de edifícios (BMS) para controlo centralizado e monitorização do desempenho. Eis os resultados alcançados pelas unidades: 

• COP de 22,4 com uma temperatura de 40 °C, em comparação com aproximadamente 2,5–3 num sistema refrigerado a desempenhar a mesma função
• Cerca de 7 a 10 vezes mais eficiente nos dias mais quentes de Adelaide
• Temperatura do ar de alimentação: 12–16 °C nos meses de verão

Conclusão principal

A sua escolha de um sistema de climatização comercial tem impacto nos seus custos operacionais, e os resultados de empresas australianas comprovam isso mesmo. Se quiser saber quais são os números relativos ao seu edifício, a nossa equipa em Seeley International pode avaliar as necessidades do seu edifício e recomendar o sistema adequado, que lhe garantirá uma durabilidade de décadas. 

Explore a gama de sistemas de climatização comerciais da Seeley International ou contacte um engenheiro especializado em instalações comerciais ainda hoje.

Perguntas frequentes

Como posso saber se o meu sistema de climatização comercial me está a custar mais do que deveria?

Se o seu sistema de climatização comercial tiver mais de 10 anos, o seu custo de funcionamento é, geralmente, mais elevado do que o de um modelo mais recente. Os modelos modernos de climatização oferecem componentes mais eficientes do ponto de vista energético e refrigerantes de menor impacto ambiental, o que reduz os custos de funcionamento. Além disso, combinam várias tecnologias em vez de dependerem de um único equipamento, o que os torna mais eficientes.

Qual é o fator mais importante nos custos de funcionamento: o próprio sistema ou a forma como o edifício está concebido?

Tanto o sistema de climatização como o edifício influenciam os custos de funcionamento. A idade do sistema e o seu nível de eficiência têm um papel importante no custo diário de funcionamento. Além disso, a qualidade da manutenção e a forma como o sistema gere de forma inteligente a carga nos períodos de pico e fora de pico também fazem uma diferença significativa. No que diz respeito ao edifício, os fatores determinantes são a estanqueidade e o projeto.

Qual é a diferença entre o arrefecimento por evaporação indireta e um sistema de refrigeração convencional?

O arrefecimento por evaporação indireta divide o fluxo de ar em duas correntes distintas, recorrendo a um permutador de calor. A primeira corrente (conhecida como corrente de ar de trabalho) utiliza a evaporação para absorver calor, sendo depois descarregada para o exterior sob a forma de ar quente e húmido. A segunda corrente filtra e arrefece o ar exterior antes de o fornecer ao espaço interior.

Os sistemas de refrigeração utilizam um fluido refrigerante sintético (como o R410 ou o R32) que circula por quatro componentes: o evaporador absorve o calor do interior, o compressor pressuriza o gás, o condensador liberta esse calor para o exterior e a válvula de expansão regula o fluido refrigerante antes de este repetir o ciclo.

O arrefecimento por evaporação funciona nos climas húmidos da Austrália ou apenas nos climas secos?

Sim, o arrefecimento por evaporação pode funcionar em certas regiões húmidas da Austrália. No entanto, uma humidade muito elevada pode reduzir a eficácia com que arrefece o edifício, especialmente se a humidade for constante. O arrefecimento por evaporação é, geralmente, mais adequado para climas secos.

Quanto é que a mudança de sistemas permite realmente poupar e quanto tempo demora a amortização?

É difícil indicar exatamente quanto, uma vez que a poupança de custos depende da forma como o sistema é utilizado, da sua dimensão e das temperaturas exteriores. No entanto, em situações em que Climate Wizard é utilizado para pré-arrefecimento, registamos habitualmente poupanças de energia de cerca de 50%. Em aplicações de arrefecimento autónomas, as poupanças podem atingir os 80%. Registamos também que os sistemas « Climate Wizard », integrados numa solução de AVAC, demonstraram uma melhoria de 30% na eficiência energética.

O que é o COP e por que razão é mais importante do que o preço inicial?

O COP (Coeficiente de Desempenho) é uma medida da eficiência com que um sistema de refrigeração converte energia em potência de refrigeração. Um COP mais elevado significa que o sistema produz mais refrigeração por cada quilowatt de eletricidade consumido.
Os sistemas de AVAC com um COP mais elevado consomem menos eletricidade para fornecer a mesma potência de refrigeração, o que se traduz em custos de funcionamento mais baixos. Um sistema de AVAC comercial de preço mais baixo, mas com um COP mais elevado, pode ter custos de funcionamento mais elevados, uma vez que consome significativamente mais energia.

Preciso de substituir todo o meu sistema ou posso adicionar um sistema de refrigeração por evaporação ao que já tenho?

Não é necessário substituir todo o seu sistema de climatização. Alguns sistemas de refrigeração por evaporação podem, muitas vezes, ser utilizados como substituto do equipamento de climatização existente. No entanto, será necessário planear e conceber cuidadosamente esta solução, uma vez que os sistemas de refrigeração por evaporação e por refrigeração funcionam de forma muito diferente e não são compatíveis entre si. A configuração adequada depende do seu edifício, do clima e da ocupação. Fale com os nossos engenheiros se desejar que avaliemos o seu edifício.

Que certificações de edifícios são compatíveis com o arrefecimento evaporativo indireto?

Sistemas como o Climate Wizard cumprem várias certificações de edifícios na Austrália, nomeadamente: Green Star (Austrália), NABERS (Austrália), WELL Building Standards, LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) e BREEAM (Building Research Establishment Environmental Assessment Method). Os engenheiros da Climate Wizard podem orientá-lo no cumprimento das normas australianas, tais como a AS 1668.1 e a AS 1668.2 em matéria de ventilação mecânica e ar condicionado, bem como do Código Nacional de Construção (NCC).