Uma Visão Geral da Conservação de Energia em Edifícios

Dicas e técnicas para conservação de energia em edifícios

Os altos custos de energia afetam negativamente todos os setores da economia e um esforço determinado para reduzir o consumo e os custos de energia é, portanto, precisamos de conservação de energia e um sistema energeticamente eficiente em nossas casas, bem como nos setores industrial e comercial. A energia é um dos principais insumos para a indústria e é a base do desenvolvimento econômico do país.

Para um país em desenvolvimento, o setor de energia assume uma importância crítica em vista das crescentes necessidades de energia que exigem grandes investimentos de capital. O objetivo principal da auditoria energética é determinar maneiras de reduzir o consumo de energia para reduzir os custos operacionais.

A energia também pode ser conservada se for gerenciada adequadamente. Utilizar a mesma energia para uso máximo é a chave para um sistema eficiente.
Observação: O custo tomado para cálculo é apenas por exemplo e pode variar de país para país.

Abaixo estão algumas das formas práticas e mais praticadas de conversas sobre energia em edifícios:

• Você também pode ler:Cálculo do projeto de iluminação em um edifício – passo a passo

Substituição de Luminárias de Alta Potência por Luzes Baixas (Luzes de LED) no Edifício

Considere um prédio antigo com as seguintes luzes tradicionais, e a economia se substituirmos as luzes antigas pelas respectivas luzes de LED será

(Todos os dados variam de país para país e de fabricante para fabricante e são apenas para referência, os preços estão em USD ($) que é usado para cálculos de retorno apenas período)

300 As lâmpadas fluorescentes compactas de 36 watts são substituídas por 18w CONDUZIU

Economia =(número de luzes) x (classificação da luz existente – classificação da luz substituída)

Salvando=300×36-300×18 =5400W

• 250 lâmpadas tubulares de  40 W com 20 W Luzes LED

Economia =250×40-250×20 =5000W

• 20 lâmpadas de iodetos metálicos de 150 W com 45 W LED branco quente

Economia=20×150-20×45 =2100W

• 5 lâmpadas de vapor de sódio de alta pressão de 250 W com 90 W LED branco quente

Economia =5×250-5×90 =800W

Economia total após substituição =(5400+5000+2100+800) Watt =13,32KW

Suponha que o escritório trabalhe 10 horas por dia, 300 dias por ano e o custo de energia é de $ 0,1/unidade.

Economizando em $ =13,32x10x300x0,1=$ 3.996/ano (será mais para escritórios trabalhando 24×7)

Investimento:– (i)

Luzes LED-custo de LED/watt é $ 1 =(300×18+250×20+20×45+5×90) x1 $/watt =$ 11750/-

Período de retorno =(Investimento total) / (Economia por ano) =11750/3996 =2 anos 11 meses .

Características de desempenho luminoso de luminárias comumente usadas

Normalmente, a iluminação LED fornece 80-105 lumens/watt.

• Mantenha as paredes internas do prédio limpas e pintadas com cores claras para refletir a luz.
• Use partições baixas para “compartilhar” a luz em áreas de escritório. Em vez de usar duas lâmpadas tubulares T5 de 20 watts, uma lâmpada tubular de 40 watts pode ser usada para compartilhar nos banheiros. Sugira a iluminação da tarefa em vez da iluminação geral da sala.

Você também pode ler:Iluminação com eficiência energética e técnicas para implementar em casa.

Sensores de ocupação:

O sensor de ocupação pode ser usado para economia e conservação de energia. Ele pode sentir a ocupação na sala e desligar as luzes quando não houver ocupação. Ele é colocado no quadro de distribuição. Quando não houver ocupação na sala, cortaria o fornecimento de luzes e ventiladores da central, mesmo que o interruptor estivesse ligado.

Mesmo isso reduziria a chance de aquecimento e incêndio em qualquer aparelho se alguém esquecer de desligá-lo. Podemos selecionar quais aparelhos queremos desligar automaticamente quando não estamos na sala como AC, VENTILADORES, LUZES, etc por um único sensor de ocupação para reduzir o custo de usar um sensor individual para cada aparelho. Outros aparelhos, como geladeira, etc, podem ser ligados e desligados manualmente.

Pode economizar até 10% do consumo de energia para iluminação, o que é uma prática recomendada para alcançar a conservação de energia no setor residencial e comercial.

Para 60 sensores de ocupação a serem usados ​​(carga de iluminação de 10 KW)

Salvando =20% de 10KWx10x300x0,1 =$ 600/-

Investimento (o custo de um sensor é $ 16) =60×16 =$ 960/-

Período de retorno =960/600=1 ano e 7 meses.

Interruptor para AC será diferente das luzes, então temos que usar 60 outros sensores para AC (1,5 TR cada). Eles também economizarão 10% no consumo de energia, mas o custo será maior devido à alta classificação de corrente.

Economia =60×1,5TR =90×1,2 =108 KW

20% de 108 KW =21,6 KW

Economizando em $ =21,6 x 10 x 300 x 0,1 =$ 6.480/-

Investimento em $ =60×40 =$ 2.400/-

Período de retorno =2400/6480=4,5 meses.

Defina a velocidade do ventilador em “alta”, exceto em clima muito úmido. Quando está úmido, uma velocidade baixa do ventilador irá extrair mais umidade do ar. Mantenha os aparelhos longe do termostato do ar condicionado. O calor dos aparelhos faz com que o ar condicionado funcione por mais tempo. Abra as janelas em vez de usar condicionadores de ar ou ventiladores em dias e noites frios. Vista-se adequadamente para as condições externas.

Outras áreas de foco – Utilização de fotocélulas/temporizadores de sensores de ocupação para iluminação composta

Temporizadores automáticos podem ser instalados para as luzes compostas. Com os avanços tecnológicos, os interruptores crepusculares podem ser usados ​​para alternar a iluminação dependendo da disponibilidade de luz natural. No entanto, deve-se ter o cuidado de garantir que o sensor seja instalado em um local livre de sombras, feixes de luz de veículos e interferência de pássaros. Os dimmers também podem ser usados ​​em associação com o fotocontrole.

Os sensores de ocupação infravermelhos e ultrassônicos podem ser usados ​​para controlar a iluminação das cabines. Pode-se notar que os sensores de ocupação mais sofisticados têm uma combinação de detecção por infravermelho e ultrassônico; esses sensores incorporam um microprocessador em cada unidade que monitora continuamente os sensores, ajustando os níveis de sensibilidade para otimizar o desempenho.

Você também pode ler:O que exatamente é uma rede inteligente? Aplicativos de rede inteligente

Áreas Gerais

• Onde a iluminação diurna estiver disponível, forneça controles de iluminação diurna.
• Use o escurecimento contínuo para espaços com pouca atividade de movimento, como leitura, escrita e conferências. Use o escurecimento escalonado (ligar/desligar) para espaços com grande atividade de movimento, como caminhar e estocar prateleiras.
• Sempre monte os sensores de ocupação ultrassônicos a pelo menos 6 a 8 pés de distância dos dutos de HVAC em superfícies livres de vibração e coloque-os de modo que não haja detecção na porta ou na abertura do espaço.
• Em espaços de alta ocupação, como escritórios particulares e salas de conferência, sempre inclua interruptores para controle manual da iluminação.

Sala de conferências:

• Use sensores de ocupação de tecnologia dupla em salas de conferência maiores para detecção ideal de pequenos movimentos de mão e movimentos maiores do corpo.
• Os sensores de ocupação infravermelhos passivos montados no teto ou no canto são usados ​​para salas de conferência médias e pequenas.
• Sempre inclua interruptores que forneçam controle de substituição manual da iluminação.
• Controle de iluminação externa
• Use um painel de controle de iluminação com relógio de ponto e fotocélula para controlar a iluminação externa para ligar ao anoitecer e desligar ao amanhecer e desligar a iluminação não relacionada à segurança no início da noite para economizar energia.

Acionamento de frequência variável de tensão variável

VVVF (Variable Voltage Variable Frequency Drives) para sistema operacional de porta é uma unidade muito eficiente que agora está sendo usada pelos fabricantes de elevadores para motor de operação de porta em todos os elevadores. Haverá cerca de 20% de economia de consumo de eletricidade durante a operação do motor da porta no momento da abertura e fechamento das portas do elevador.

Capacidade do motor da porta - elevadores 11KW x10 =110 KW

Economia=0,20x110x300x10x0,1 =$ 6600/-

Custo por aumento =US$ 1.400/-

Investimento =1400×10 =$ 14.000

Período de retorno =14.000/6.600 =2 anos e 2 meses.

Sistema solar para iluminação externa

Se as luzes externas tiverem o consumo de 5kW , use o sistema solar para luzes externas cuja classificação deve ser 11kW . Porque pode suportar apenas 45% carga de sua classificação.

Economia =5kwx11x365x0,1 =$ 1.980/- por ano

O custo do sistema solar será de $ 11.880 (aproximadamente)

Período de retorno =6 anos.

A vida útil típica do painel solar é de 15-20 anos portanto, eles precisam ser mantidos adequadamente para obter o ROI (retorno sobre o investimento) máximo. Poeira e umidade devem ser limpas em intervalos regulares, pois diminuem a eficiência de conversão.

AC Central

Em vez de usar diferentes ACs em todas as salas, um AC central pode ser instalado no prédio. O consumo de energia do AC central (0,66 KW por tonelada) é quase metade do AC de janela ou split (1,2 KW por tonelada).

Custo das instalações da janela ou divisão AC=US$ 670 por tonelada.

Custo das instalações do AC central=$ 1350 por tonelada mas o preço diminui com o aumento da capacidade.

Salvando =(1,2-0,66) x (1,5TR x 60) x10x300x0,1 =$ 14580/-

Investimento =(670×1,5×60) =$ 60.300/- ($ 670/ton para capacidade de 90 toneladas )

Período de retorno =60300/14580 = 4 anos 1 mês

• Feche todas as janelas e portas durante as estações de aquecimento e resfriamento.

• Você também pode ler:Como integrar um sistema de energia renovável com o sistema de rede

Aquecimento de Piso

Os aquecedores de ambiente tradicionais consomem muita eletricidade, pois produzem calor a partir de I ² R perda enquanto o sistema de aquecimento central não é muito eficiente e tem um alto custo de instalação e manutenção. O aquecimento de piso é uma solução moderna para este problema.

Ao invés de aquecer a sala a partir do piso através de duto de aquecimento central, aquece o piso com a ajuda de bobinas colocadas abaixo do piso. Uma vez que o ar quente tende a deslocar-se para o chão, haverá uma melhor distribuição do calor na divisão em comparação com o aquecimento central em que apenas 20% do ar quente chega ao chão, o que significa uma economia considerável tanto em eletricidade como em manutenção.

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Perdas por infiltração e aquecimento

A infiltração faz com que o calor seja perdido durante a estação de aquecimento ou ganho durante a estação de resfriamento, resultando em desconforto para os ocupantes do edifício. Além disso, é um dos principais contribuintes para custos desnecessários de aquecimento e resfriamento. Para evitar isso, feche todas as janelas e portas durante as estações de aquecimento e resfriamento.

Desligue radiadores e registros de aquecimento em corredores, vestíbulos, escadas e saguões. Use termostatos com recursos automáticos de retrocesso noturno. Certifique-se de que os termostatos em seu prédio são à prova de adulteração. Mantenha seu equipamento de aquecimento bem ajustado. Um sistema de aquecimento ineficiente desperdiça 30-50% da energia que usa, o que não é adequado para o sistema de conservação de energia.

Recomendação Especial para Conservação de Energia em Edifícios

• No caso de uso de correias em V em sopradores de ventilação, sugere-se o uso de correias dentadas em vez de correias em V. Ele economizará 3% de energia no consumo de energia e é responsável por menos derrapagens.
• Aumentando as configurações de temperatura ambiente para o AC em 1`C, ele economizará 3% no consumo de energia do AC. Portanto, se a temperatura ambiente for definida para 21'C em vez de 20'C, não terá muito efeito na temperatura ambiente, mas uma boa quantidade de energia será economizada. Também com o aumento da diferença de temperatura entre o ambiente e o ambiente, o trabalho realizado pela AC aumenta. Portanto, as portas e janelas devem ser fechadas corretamente.
• Mantenha os filtros limpos de ACs de divisão e de janela, caso contrário, ao consumir a mesma energia, o AC irá condensar a sala lentamente. Portanto, levará mais tempo para manter a temperatura ambiente e mais energia será desperdiçada. Considere comprar um refrigerador/freezer que deve ser descongelado manualmente. Estes são mais eficientes em termos energéticos; no entanto, não permita que a geada se acumule acima de 1/4″.
• Definir a temperatura de CA para 16`C não permite que resfrie a sala rapidamente , é apenas uma referência para o termostato AC parar de resfriar quando a temperatura definida for atingida. Ao deixar a configuração para 16`C, o AC mantém a refrigeração da sala mesmo quando não é necessário e, portanto, consome mais energia.
• Use lâminas de FRP na torre de resfriamento no lugar de lâminas de alumínio. Eles têm menor consumo de energia na mesma saída. Eles têm menos inércia e boa resistência.
• Instale o sensor de nível de água no tanque de água para que, quando estiver cheio, o motor pare automaticamente porque depois que o tanque ficar cheio, a água não entrará no tanque, mas o motor ainda estará funcionando, para que a energia possa ser economizada. Um sensor deve ser instalado na bomba para que, quando a água não estiver chegando, não seja necessário bombear.

• Você também pode ler:Sistemas SCADA para distribuição elétrica

Gerenciamento de energia

Para atender aos requisitos de consumo de energia diariamente, um sistema de gerenciamento de conservação de energia on-line pode ser instalado para monitoramento próximo. Isso proporciona uma melhor visão da distribuição de energia em diferentes partes do edifício.

Podemos monitorar quanta energia é consumida por diferentes salas e Auxiliares. Portanto, se alguma luz ou auxiliar for desnecessária durante a noite, ela poderá ser encontrada e desligada. Planejar, gerenciar e implementar programas de conservação de energia de acordo com a Lei de Conservação de Energia. Para ajudar na implementação do ECBE (Energy Conservation Building Code), várias medidas facilitadoras estão sendo realizadas/planejadas pelo BEE (Bureau of Energy Efficiency).

Incluem o esquema de prêmios de conservação de energia, atividades relacionadas à conscientização e treinamento, capacitação de agências estaduais e municipais de implementação, manuais de projeto, software e treinamento e suporte técnico para arquitetos, Engenheiros e Programas de Oficiais de Código e Conscientização para proprietários, projetistas e usuários de edifícios.

Eficiência energética na construção

• IEEE 519—1992 aborda os harmônicos pares, limitando-os a 25% dos limites para as ordens ímpares dentro do mesmo intervalo. Mesmo os harmônicos resultam em uma onda de corrente assimétrica que pode conter um componente CC que saturará os núcleos magnéticos.
• Os limites permitidos para os vários parâmetros são Corrente Neutra:8—10% 0f da corrente RMS e Tensão Neutra:2V
• De acordo com os padrões IEEE 519 , os limites de harmônicos recomendados são:

Harmônicos de corrente:8% THD, Harmônicos de tensão:5% THD

Desequilíbrio:

Desequilíbrio de corrente:5%, desequilíbrio de tensão:4%

• O fator de potência deve ser mantido próximo da unidade por meio de bancos de capacitores para que as perdas de corrente em cabos e painéis sejam reduzidas e não haja penalidade do quadro elétrico.

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Nota:Na prática não existe sistema Ideal em nenhum ramo da Física, pode-se apenas tentar minimizar as perdas dentro do limite de tolerância, mas elas não podem ser reduzidas a zero para obter 100% de conservação de energia e sistema energeticamente eficiente na casa. Ainda assim, devemos tentar continuamente melhorar o sistema existente para desbloquear e entender o potencial máximo da Ciência.