Trane Comprehensive Climate
Solutions
Metodologia de Analise Energetica
Exemplo de Analise
São Paulo-SP
.
 Estas equaçãos são a forma mais simples de estimar
custo operacional de um chiller.
 Porem são validos somente para sit...
Como estimar consumo de Energia
- Metodo Preciso
Na maioria das plantas de agua
gelada os parametros que afetam
custo oper...
 O “ASHRAE Handbook of Fundamentals” é a referencia para
metodologia de calculo.
 Os analise da Trane são realizados com...
©2010 Trane. A business of Ingersoll-Rand.
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Processo de Analise Energetica
1) Levantar dados do projeto original e
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Exemplo Calculo
1) Levantar dados do projeto original e relatorios de serviço
2) Visita instalação e Levantar dados
3) Con...
Exemplo Calculo
4) Colocar dados no software
5) Calibrar o perfil de carga gerado pelo
software usando historico de contas...
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Cargas Horárias
Vazões Horárias
Energia Total
Demanda de Pico
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Exemplo:
Eficiência do Equipamento a plena carga = 1 kW/ton
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Exemplo:
Potencia do Equipamento a plena carga = 30 kW
Carga Horária= 50% da Ca...
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Resultado – Abril, dia Util
Exemplo Calculo
7) Implementar diversas possiveis melhorias em equipamento, automação
e operação, e orçar as soluções.
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Exemplo Calculo
8) Calculo Financeiro – Payback
- O custo de consumo de utilidade é efetivamente um multiplicação dos
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Payback do Ciclo de Vida
Lição 5: Economia
Ano Inflação (5%) Diferença
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Comparações de Diversos Estudos
Possiveis motivos para variações de
resultados entre estudos:
 Trocar eficiencia IPLV par...
Exemplo -Termoacumulação com Gelo
 Simulação energetica mostra que
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1° Coluna
Com Gelo
Exemplo - Termoacumulação com Gelo
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2° Coluna
Sem Gelo
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R$ 6,000,000
R$ 7,000,000
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Perfil de Carga e Clima –
Dia util & Domingo, mes Janeiro
Trane Brasil Team
Commercial Contact:
Ronaldo Caffaro Filho
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Metodologia de Analise Energetica_Trane Brasil

  1. 1. Trane Comprehensive Climate Solutions Metodologia de Analise Energetica Exemplo de Analise São Paulo-SP .
  2. 2.  Estas equaçãos são a forma mais simples de estimar custo operacional de um chiller.  Porem são validos somente para situações constantes, por exemplo quando carga, temperatura externa, e tarifa de eletricidade são constantes. Como estimar consumo de Energia - Metodo Simples 𝑪𝒐𝒏𝒔𝒖𝒎𝒐 𝑲𝑾𝒉 = 𝐸𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝐾𝑊 𝑇𝑜𝑛 ∗ 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑐𝑎 𝑇𝑜𝑛𝑠 ∗ ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎çã𝑜 𝑪𝒖𝒔𝒕𝒐 𝒅𝒆 𝑶𝒑𝒆𝒓𝒂çã𝒐 𝑹$ = 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝐾𝑊ℎ ∗ 𝑇𝑎𝑟𝑖𝑓𝑎 𝐸𝑙𝑒𝑡𝑟𝑖𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 (𝑅$/𝐾𝑊ℎ)
  3. 3. Como estimar consumo de Energia - Metodo Preciso Na maioria das plantas de agua gelada os parametros que afetam custo operacional sofrem constantes variações Chiller Eficiencia vs. % Carga Carga Termica & Temperatura BU/BS vs. Tempo Parametros que variam:  Carga termica  Eficiencia de chiller  Operação da Torre (agua e eletricidade)  Tarifa de Energia  Consumo de Bombas É preciso considerar 8.760 horas individualmente e somar os resultados.
  4. 4.  O “ASHRAE Handbook of Fundamentals” é a referencia para metodologia de calculo.  Os analise da Trane são realizados com “TRACE 700” por engenheiros certificado em simulação http://www.trane.com/commercial/north-america/us/en/products-systems/design-and-analysis-tools.html Ferramentas de Analise Energetica  É preciso usar um software desenvolvido especificamente para analise energetica para conseguir resultados precisos.  Certificação LEED e EPACT (redução de impostos atraves de eficiencia nos EUA) exigem softwares qualificados.
  5. 5. ©2010 Trane. A business of Ingersoll-Rand. 5 Processo de Analise Energetica 1) Levantar dados do projeto original e relatorios de serviço 2) Visita instalação e Levantar dados 3) Conversar com diversas niveis da organização para entender as necessidades e a forma de operação 4) Definir custos de utilidades & manutenção 5) Colocar dados no software 6) Calibrar o perfil de carga gerado pelo software usando historico de contas e/ou medições. 7) Implementar diversas possiveis melhorias em equipamento, automação e operação, e orçar as soluções. 8) Calculo Financeiro - Payback
  6. 6. Exemplo Calculo 1) Levantar dados do projeto original e relatorios de serviço 2) Visita instalação e Levantar dados 3) Conversar com diversas niveis da organização para entender as necessidades e a forma de operação 4) Definir custos de utilidades & manutenção Eficiencia do Chiller:  Nova 1,22 KW/ton  Atual (est) 1,60 KW/ton
  7. 7. Exemplo Calculo 4) Colocar dados no software 5) Calibrar o perfil de carga gerado pelo software usando historico de contas e/ou medições.  R$1.200k em 2013/14 de eletricidade  Aumento de 20% para 2015 – R$1.440k  Perfil de Carga Termica do modelo de planta atual calibrada para gerar um consumo equivalente a 67% da conta total 2015, R$960k/ano Simulação Historico Perfil de Carga
  8. 8. ©2010 Trane. A business of Ingersoll-Rand. Cargas Horárias Vazões Horárias Energia Total Demanda de Pico Custo de Utilidades Fluxo de Caixa Perfil Climático Eco- nomics Equip- ment Demanda dos Equipamentos Curvas de Descarregamento Taxas de Utilidades Outros Custos 8 Perfil de Carga Termica Perfil de Carga Termica • A carga termica é o input principal que gera todas as respostas da planta de agua gelada, tanto no mundo real como na simulação • Ela é a ‘personalidade’ da obra e influencia quais são as melhores soluções • Na ausencia de historico de medição de carga termica, é necessario estimar a perfil no software e calibrar-la para igualar os dados historicos
  9. 9. ©2010 Trane. A business of Ingersoll-Rand. Exemplo: Eficiência do Equipamento a plena carga = 1 kW/ton Carga Horária= 50 tons (50% da Carga plena) Redução de temperatura em relação à de projeto = 16 o F Curva de Alívio AmbientalCurva de Potencia Consumida 1 kW/ton * 100 tons = 100 kW 100 kW * 50% = 50 kW 50kW * 80% = 40 kW 40 kW Energia consumida para aquela hora 9 Curvas de Equipamento Cargas Parciais - Chillers  A eficiencia de chillers, bombas e torres varia conforme carga termica e temperaturas de operação  As verdadeiras curvas para cada configurações especificas de cada equipamento são consideradas na simulação de energia
  10. 10. ©2010 Trane. A business of Ingersoll-Rand. Exemplo: Potencia do Equipamento a plena carga = 30 kW Carga Horária= 50% da Carga plena 30 kW * 42% = 12.6 kW Sem VFDCom VFD 10 Curvas de Equipamento Exemplo - Bombas  Bomba de agua sem e com variador de frequencia Potencia do Equipamento a plena carga = 30 kW Carga Horária= 50% da Carga plena 30 kW * 80% = 24 kW
  11. 11. ©2010 Trane. A business of Ingersoll-Rand. 11 Resultado – Abril, dia Util
  12. 12. Exemplo Calculo 7) Implementar diversas possiveis melhorias em equipamento, automação e operação, e orçar as soluções.  Melhorias tipicas: Aumentos de eficiencia, automação, adequação de capacidades, otimização de operação
  13. 13. Exemplo Calculo 8) Calculo Financeiro – Payback - O custo de consumo de utilidade é efetivamente um multiplicação dos resultados de consumo.
  14. 14. ©2010 Trane. A business of Ingersoll-Rand. Payback do Ciclo de Vida Lição 5: Economia Ano Inflação (5%) Diferença do Fluxo de caixa Custo do Capital (10%) Valor Presente Fluxo de Caixa Cumulativo 0 -200,000 -200,000 1 50,000 -154,545 2 50,000 * 1.05 = 52,500 -111,157 3 52,500 * 1.05 = 55,125 -69,741 4 55,125 * 1.05 = 57,881 -30,207 5 57,881 * 1.05 = 60,775 7,517     Year COC DFC ...1 ...   45455 1.1 000,50 1     43388 1.1 500,52 2     41416 1.1 125,55 3     39534 1.1 881,57 4     37724 1.1 755,60 5   14
  15. 15. Comparações de Diversos Estudos Possiveis motivos para variações de resultados entre estudos:  Trocar eficiencia IPLV para eficiencia de carga plena  Curvas de equipamento diferentes  Perfil de carga diferente  Dados climaticos diferentes  Componentes das plantas diferentes  Tarifa de utilidades diferentes
  16. 16. Exemplo -Termoacumulação com Gelo  Simulação energetica mostra que termoacumulação com gelo economiza R$120k por ano de eletricidade.  Comparação entre chillers identicos (BRTAC 1.16 KW/Ton) utilizando os tanques existentes  R$/KWh quatro vezes mais caro na ponta (das 17 as 20 horas, dias uteis) do que fora da ponta. Com Gelo Sem Gelo (Ponta – R$1,13/KWh) (Fora de Ponta – R$0,27/KWh) (Anual, R$)
  17. 17. 1° Coluna Com Gelo Exemplo - Termoacumulação com Gelo Tons Hora do dia 2° Coluna Sem Gelo Criar Gelo quando há pouca carga no predio e temperaturas externas são baixas (melhor eficiencia) 0,27 R$/KWh 1,13 R$/KWh Desligar Chillers & derreter gelo quando eletricidade é cara (na Ponta)  12% R$ Fora de Ponta 47% R$ na Ponta 18% R$ Total no ano
  18. 18. Resultado Economico R$ 0 R$ 1,000,000 R$ 2,000,000 R$ 3,000,000 R$ 4,000,000 R$ 5,000,000 R$ 6,000,000 R$ 7,000,000 R$ 8,000,000 Fazer Nada Opção 1 Custo Ciclo de Vida Investimento + Operação, 20 anos (VPL Descontado) R$ 3.7 Milhões economia R$ 3.3 Milhões Investimento + energia + agua + Lifecycle Savings - Opção 1 Investment 1st Year Savings Simple Payback (yrs) R$ 1,561,000 R$ 494,000 3.2 R$ 3,666,000 Lifecycle Payback (yrs) IRR NPV 4.7 29.70% R$ 3,666,000 Utility Inflation: 5,0% / Study life: 20 yrs / Cost of Capital: 15% 1st Year Savings Eletricidade Agua R$151.000 R$343.000
  19. 19. Perfil de Carga e Clima – Dia util & Domingo, mes Janeiro
  20. 20. Trane Brasil Team Commercial Contact: Ronaldo Caffaro Filho Corporate Account Channel Rua: Pinheirinho, 144 – Jabaquara São Paulo, SP – 04321-170 +55 11 5014 - 6294 Cel: +55 11 991-863-643 Email: ronaldo.caffaro@trane.com Engineering Contact: Matt Chmielewski, LEED® AP, CEM, BEMP Lider de Aplicação e Suporte a Projetistas Av. Papa Pio XII, 455 Campinas, SP - 13070-091 Office: +55 19 3721-7919 Celular: +55 19 9 9499-4987 Email: matt.chmielewski@trane.com

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