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.

Processos industriais também necessitam de acesso. O especialista em HVAC deve ter cuidado ao analisar para que esse componente seja colocado para atender às necessidades operacionais, pois é uma parte fundamental do projeto. No entanto, excessos devem ser evitados, pois podem prejudicar o sistema. As portas de inspeção devem ser posicionadas em locais estratégicos, permitir acesso adequado e ter propriedades construtivas de qualidade.

A porta de inspeção é composta por alguns componentes, conforme ilustrado na imagem a seguir:

A instalação de portas de inspeção está prevista na Norma ABNT 14.518:2020 e deve seguir as seguintes especificações:

•Devem ter dimensões e espaçamentos mínimos que permitam a inspeção, limpeza e manutenção adequadas dos dutos;

•Devem ter dimensões mínimas de 0,15 m x 0,15 m;

•Devem ser instaladas junto às conexões de dutos com mudança de direção ou variação de seção;

•O acesso a elas deve ser mantido desobstruído;

•Devem ser instaladas preferencialmente nas laterais ou na superfície superior dos dutos, devendo sua borda distar no mínimo 40 mm de todas as bordas externas do duto ou das conexões;

•Devem ser providas de juntas de vedação estanques, com material não combustível, e fabricadas em aço-carbono ou aço inoxidável, contendo o colarinho soldado no duto e com flange para fixação com parafusos e porcas, sem perfurar as paredes do duto, conforme ilustrado na imagem a seguir:

Destaca-se também que as portas de inspeção devem ser instaladas desde as conexões iniciais de captação dos sistemas de exaustão até a descarga na atmosfera. Portanto, elas devem ser fabricadas e instaladas seguindo rigorosos critérios de qualidade para reduzir ao máximo as possibilidades de vazamento de gordura ou outros componentes e evitar a entrada de ar pelas frestas das portas, o que pode prejudicar o desempenho dos sistemas.

O capítulo 7 do HVAC Duct Construction Standard da SMACNA traz informações sobre os tipos e vedações de portas.

As empresas associadas à SMACNA têm como referência o HVAC Systems Duct Design e seguem as normas e diretrizes vigentes, buscando sempre a segurança e o bom desempenho dos sistemas.

Autor: Eng. Ariel Gandelman

Revisão Técnica: Comitê de Artigos Técnicos SMACNA Brasil

Revisão de Texto: Ana Del Mar