SISTEMAS DE TERMOACUMULAÇÃO

 

Instalações de ar condicionado de grande porte demandam grande quantidade de energia elétrica em determinados horários de utilização. São casos de shopping-centers e aeroportos, por exemplo. O pico de consumo em determinados horários pode ultrapassar a demanda contratada junto a fornecedora de energia, gerando multas e prejuízos aos proprietários dos sistemas. O armazenamento de energia térmica e sua utilização no horário de pico de consumo é a solução encontrada. Consiste principalmente em três grupos de elementos

1. Reservatório de fluido (ou gelo) utilizado para acumulação térmica;

2. Grupo de refrigeração (chiller) para retirar calor do fluido de acumulação térmica;

3. Tubulações, bombas, controles, válvulas e dispositivos para controle do sistema.

Tipos de sistemas de termoacumulação

Sistemas de termoacumulação podem ser classificados de acordo com o tipo de fluido utilizado e o modo de acumulação térmica empregada no sistema. A substância ou fluido de armazenagem utilizado pode ser água resfriada, gelo ou algum material que sofria mudança de fase no processo.

a) Termoacumulação com água resfriada

Este sistema utiliza a capacidade térmica sensível de água para acumulação do resfriamento.Entende-se por capacidade térmica sensível a capacidade de calor absorvida em uma mudança de temperatura sofrida por uma determinada massa de água. Á água resfriada na maioria das vezes é gerada e estocada à temperaturas entre 4 e 5,5ºC, compatíveis com características construtivas da maioria dos resfriadores de líquido existentes no mercado.

b) Sistemas de termoacumulação com gelo

Nesse tipo de sistema, utiliza-se a capacidade térmica de absorção de calor no gelo, durante processo de fusão (gelo passando para o estado líquido). O gelo é armazenado a 0ºC, durante os períodos de baixa carga térmica dos ambientes climatizados ou quando os trocadores de calor (fan-coil) estão a maior parte desligados.

b1): Gelo fundido pela parte externa da serpentina - o gelo formado na superfície externa das serpentinas ou tubos, cujo interior é percorrido por fluido refrigerante ou fluido de resfriamento secundário.

b2): Gelo fundido pela parte interna da serpentina - como sistema descrito anteriormente, a serpentina é instalada no interior de um reservatório de água, onde fica submersa.

c) Sistema com gelo e fragmentos

Uma máquina de gelo, nesse tipo de sistema, produz gelo em fragmentos que são depositados em um reservatório de água.

d) Gelo em cápsulas

Esse tipo de sistema utiliza cápsulas seladas com água, submersas em um reservatório por onde circula solução de glicol.

Modos de funcionamento dos sistemas de termoacumulação

Existem 3 métodos de funcionamento dos sistemas de termoacumulação: a carga térmica de piso, sendo totalmente absorvida pela capacidade de resfriamento acumulada; o sistema de termoacumulação,  atuando apenas como complemento da atuação constante dos chillers; e os sistemas em que os chillers diminuem sensivelmente sua capacidade de atuação durante a utilização do sistema de termoacumulação.

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