Um interessante conceito a ser considerado em projetos e instalações de ar condicionado é o chamado free cooling. Esse método consiste em aproveitar as condições climáticas favoráveis de ar externo que possibilitam a climatização sem a utilização do ciclo de refrigeração convencional, isso quando a temperatura e umidade atingem valores predeterminados.
Existem várias formas de se projetar os diversos tipos de sistemas free cooling. Neste artigo será abordado um dos principais, o free cooling direto. Essa técnica consiste em insuflar diretamente o ar externo filtrado no ambiente a ser climatizado (com o sistema de ar condicionado totalmente ou parcialmente desligado). Dessa forma, o ambiente externo é constantemente monitorado e, quando as condições estiverem favoráveis, o ar externo passa a ser aproveitado e insuflado diretamente, o que reduz significativamente o uso do ar condicionado. Esse tipo de solução pode ser amplamente utilizada em cidades com clima ameno, sendo uma excelente oportunidade de economia de energia, uma vez que é altamente eficiente, além de propiciar ambientes mais saudáveis aos ocupantes com o aumento das taxas de renovação de ar externo.
Sistemas com free cooling direto consideram em sua automação sensores de temperatura, umidade e CO2 do ar externo. Esses valores serão comparados a valores de referência para as tomadas de decisão de funcionamento dos componentes do sistema, modulando seu funcionamento de acordo com os conceitos aplicados de eficiência energética.
Com base nos sensores de temperatura e umidade, a entalpia do ar externo é calculada pela central de automação. A entalpia do ar externo é a característica associada à energia do ar, que aumenta principalmente quanto mais úmido e quente estiver o clima. A entalpia do ar externo é então comparada com a entalpia do ar interno dos ambientes. Quando o sistema de HVAC estiver em funcionamento e a entalpia do ar externo estiver inferior à entalpia do ar interno, o sistema poderá captar ar externo de forma a combater a carga térmica do ambiente climatizado.
Na configuração de free cooling direto, o sistema de ar condicionado irá reduzir a carga de funcionamento automaticamente até encontrar a temperatura de setpoint de operação adequada, com menor consumo de energia.
A tecnologia de free cooling atualmente é amplamente utilizada no Brasil em data-centers e indústrias, e cada vez mais aplicada por decisores da área de facilities em sistemas de conforto térmico. Para que o sistema seja projetado com conceito adequado e funcione de maneira correta, gerando a economia de energia esperada, é fundamental que sejam contratados profissionais qualificados em todas as etapas da implantação (projeto, instalação, comissionamento, operação e manutenção).
As empresas SMACNA são referência em instalações e manutenções de qualidade para sistemas de HVAC, sempre buscando a qualidade das instalações, eficiência energética, bem estar e saúde dos ocupantes.
Autor: Eng. Ariel Gandelman
Revisão Técnica: Comitê de Artigos Técnicos SMACNA Brasil
Revisão de Texto: Ana Del Mar
