Existem várias formas de 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 total ou parcialmente desligado). Dessa forma, o ambiente externo é constantemente monitorado e, quando as condições forem 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 utilizado em cidades com clima ameno, sendo uma excelente oportunidade de economia de energia, uma vez que é altamente eficiente, além de proporcionar 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 a tomada de decisão sobre o funcionamento dos componentes do sistema, modulando seu funcionamento conforme 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 for inferior à entalpia do ar interno, o sistema poderá captar o ar externo para combater a carga térmica do ambiente climatizado.

Na configuração de free cooling direto, o sistema de ar condicionado reduzirá automaticamente a carga de funcionamento até encontrar a temperatura de set point de operação adequada, com menor consumo de energia.

A tecnologia de free cooling atualmente é amplamente utilizada no Brasil em data centers e indústrias, sendo cada vez mais aplicada por decisores da área de facilities em sistemas de conforto térmico. Para que o sistema seja projetado com um conceito adequado e funcione corretamente, 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 associadas à SMACNA são referência em instalações e manutenções de qualidade para sistemas de HVAC, sempre buscando a eficiência energética, o bem-estar e a saúde dos ocupantes.

O conforto térmico é definido pela ASHRAE como “um estado de espírito que reflete satisfação com o ambiente térmico que envolve a pessoa”. Assim, trata-se de um conceito subjetivo, variando de indivíduo para indivíduo. Um ambiente que proporcione neutralidade térmica para alguns pode causar desconforto para outros.

Este conceito envolve diversos fatores, como temperatura, velocidade do ar, umidade, comportamento dos gradientes de temperatura, ruídos, incidência solar, concentração de oxigênio e dióxido de carbono, além da homogeneidade na distribuição do ar no espaço. Há também um fator psicológico: quanto mais controle os usuários têm sobre as variáveis ambientais, maior é a sensação de conforto térmico.

É fundamental que os projetos de HVAC considerem os tipos de ocupação, atividades, roupas, equipamentos, incidência solar e a temperatura média da região. Além disso, não podemos esquecer da importância da renovação do ar, seja por ventilação natural ou mecânica, e da manutenção da qualidade dos sistemas de HVAC para garantir o bem-estar e a saúde dos ocupantes. As empresas associadas à SMACNA Brasil possuem vasta experiência na aplicação do conceito de conforto térmico em diferentes tipos de edificações.

Autor: Eng. Ariel Gandelman

Revisão Técnica: Comitê de Artigos Técnicos SMACNA Brasil

Revisão de Texto: Ana Del Mar

Com isso, ambientes de produção, processamento, envase e até mesmo armazenamento são frequentemente tratados como “Salas Limpas”, em função das necessidades dos processos envolvidos e das normas e diretrizes vigentes. Esses locais vêm recebendo investimentos cada vez maiores em infraestrutura que viabilize o controle de contaminação, inclusive por meio do ar. O cumprimento das normas e diretrizes, incluindo as da ANVISA, abrange uma série de requisitos, como o controle da quantidade de partículas e do fluxo de ar, além do controle de temperatura e umidade dos ambientes.

Dentro desse contexto, o setor de Ar Condicionado e Refrigeração (HVAC-R) é um importante parceiro, oferecendo soluções que proporcionam maior eficiência energética e segurança em todas as etapas. A criticidade das soluções e tecnologias a serem adotadas é determinada pelas necessidades específicas de cada produto e processo produtivo, sendo os sistemas projetados sob medida para cada caso.

Além do controle de temperatura e umidade, podem ser implementadas soluções de pressurização, como cascatas de pressão entre ambientes, que permitem o controle do fluxo de ar, para impedir que ambientes que necessitam de maior esterilização sejam contaminados por partículas externas. A filtragem do ar também é fundamental para garantir a qualidade do ar interno, sendo utilizado, para isso, filtros de alta eficiência, como os filtros HEPA.

A manutenção periódica e de qualidade dos sistemas de ar condicionado também é essencial, sendo necessário estabelecer parcerias com empresas instaladoras e mantenedoras que garantam o funcionamento adequado dos sistemas.

Essas ações, além de garantir a segurança e confiabilidade das operações, contribuem para a qualidade do produto final, reduzindo, inclusive, a necessidade de conservantes e ampliando o tempo de prateleira dos produtos. Isso ocorre porque os cuidados durante a produção evitam o contato com partículas que, muitas vezes, são esporos formadores de fungos e leveduras ou vírus e bactérias que interferem na qualidade dos produtos.

No Brasil, a NBR ISO 14644 é o principal documento de referência para salas limpas, além das normativas e diretrizes da ANVISA, ASHRAE e SMACNA.

As empresas associadas à SMACNA são parceiras e desenvolvem projetos e instalações para as indústrias alimentícias e farmacêuticas, contribuindo para a segurança e eficiência dos processos industriais e para a garantia da qualidade das produções.

Autor: Ariel Gandelman

Revisão Técnica: Comitê de Artigos Técnicos SMACNA Brasil

Revisão de Texto: Ana Del Mar

É fato que a temperatura do ar condicionado é muitas vezes motivo de conflito em espaços de uso coletivo, uma vez que essa percepção de bem estar pode variar de pessoa para pessoa. Então, primeiramente é necessário entender que climatização de conforto objetiva o conforto térmico dos ocupantes de determinado espaço ou ambiente – é a condição de sensação de bem estar de cada indivíduo, ou seja, não sentir nem frio nem calor.

Segundo a ASHRAE, conforto térmico é “um estado de espírito que reflete satisfação com o ambiente térmico que envolve a pessoa”, sendo resultado da relação de diversos fatores, especialmente: temperatura, velocidade do ar, umidade, comportamento dos gradientes de temperatura dentro da zona ocupada, ruídos, incidência de raios solares, concentração de oxigênio e dióxido de carbono, e homogeneidade da distribuição de ar no espaço. Existe também um fator conhecido como “fator CLO”, que está relacionado ao tipo de roupa que cada indivíduo utiliza, o que também interfere no conforto térmico.

Além disso, também há fatores psicológicos relacionados. Sabe-se que quanto maior a possibilidade de controle das variáveis pelos usuários nos espaços (incluindo aumento ou diminuição de temperatura de climatização, abertura de janelas, possibilidade de usar roupas mais leves, etc.), maior a sensação positiva quanto ao conforto térmico, mesmo que o espaço ocupado seja menos climatizado / ventilado / aquecido / etc., do que outros ambientes em que os usuários dispõem de menos possibilidades de controle individual.

Assim, conforto térmico e bem estar dos ocupantes estão diretamente relacionados. Do ponto de vista da climatização, de maneira geral, o usuário alcança o bem estar quando os fatores de influência no conforto ambiental estão em faixas aceitáveis, e que ele entende que aquela condição é a melhor situação possível disponível.

Voltando agora à música citada no início deste artigo, 15° C não é uma temperatura de conforto adequada. O ideal é que os parâmetros aplicados de temperatura e ventilação estejam em conformidade com as temperaturas de uma faixa pré-determinada, considerando o uso consciente do ar condicionado, com temperaturas agradáveis e evitando que os fluxos de ar estejam sobre os ocupantes para não causar desconforto térmico. Existem diversos índices de conforto térmico nas principais normas do setor, e em geral estão baseados na percepção que os usuários têm dos espaços que eles ocupam (normalmente na faixa de 20° C a 25° C).

Assim, é fundamental que na concepção de projetos e instalações de ar condicionado sejam consideradas as condições climáticas de cada local, os tipos de ocupação e atividades que serão conduzidas em cada espaço, os tipos de roupas que provavelmente serão utilizadas pelos usuários neste local, quais funções serão exercidas, os tipos de equipamentos presentes nos espaços que geram calor, a incidência solar, entre outros aspectos que possam atender ao conforto térmico dos ocupantes.

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.