2. Estas equaçãos são a forma mais simples de estimar
custo operacional de um chiller.
Porem são validos somente para situações
constantes, por exemplo quando carga, temperatura
externa, e tarifa de eletricidade são constantes.
Como estimar consumo de Energia
- Metodo Simples
𝑪𝒐𝒏𝒔𝒖𝒎𝒐 𝑲𝑾𝒉 = 𝐸𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎
𝐾𝑊
𝑇𝑜𝑛
∗ 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑐𝑎 𝑇𝑜𝑛𝑠 ∗ ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎çã𝑜
𝑪𝒖𝒔𝒕𝒐 𝒅𝒆 𝑶𝒑𝒆𝒓𝒂çã𝒐 𝑹$ = 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝐾𝑊ℎ ∗ 𝑇𝑎𝑟𝑖𝑓𝑎 𝐸𝑙𝑒𝑡𝑟𝑖𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 (𝑅$/𝐾𝑊ℎ)
3. Como estimar consumo de Energia
- Metodo Preciso
Na maioria das plantas de agua
gelada os parametros que afetam
custo operacional sofrem
constantes variações
Chiller Eficiencia vs. % Carga
Carga Termica &
Temperatura BU/BS
vs. Tempo
Parametros que variam:
Carga termica
Eficiencia de chiller
Operação da Torre (agua
e eletricidade)
Tarifa de Energia
Consumo de Bombas
É preciso considerar 8.760
horas individualmente e
somar os resultados.
4. O “ASHRAE Handbook of Fundamentals” é a referencia para
metodologia de calculo.
Os analise da Trane são realizados com “TRACE 700” por
engenheiros certificado em simulação
http://www.trane.com/commercial/north-america/us/en/products-systems/design-and-analysis-tools.html
Ferramentas de Analise Energetica
É preciso usar um software desenvolvido especificamente para
analise energetica para conseguir resultados precisos.
Certificação LEED e EPACT (redução de impostos atraves de
eficiencia nos EUA) exigem softwares qualificados.
6. Exemplo Calculo
1) Levantar dados do projeto original e relatorios de serviço
2) Visita instalação e Levantar dados
3) Conversar com diversas niveis da organização para entender as necessidades e
a forma de operação
4) Definir custos de utilidades & manutenção
Eficiencia do Chiller:
Nova 1,22 KW/ton
Atual (est) 1,60 KW/ton
7. Exemplo Calculo
4) Colocar dados no software
5) Calibrar o perfil de carga gerado pelo
software usando historico de contas
e/ou medições.
R$1.200k em 2013/14 de eletricidade
Aumento de 20% para 2015 –
R$1.440k
Perfil de Carga Termica do modelo
de planta atual calibrada para gerar
um consumo equivalente a 67% da
conta total 2015, R$960k/ano
Simulação
Historico
Perfil de Carga
12. Exemplo Calculo
7) Implementar diversas possiveis melhorias em equipamento, automação
e operação, e orçar as soluções.
Melhorias tipicas: Aumentos de eficiencia, automação, adequação de
capacidades, otimização de operação
13. Exemplo Calculo
8) Calculo Financeiro – Payback
- O custo de consumo de utilidade é efetivamente um multiplicação dos
resultados de consumo.
15. Comparações de Diversos Estudos
Possiveis motivos para variações de
resultados entre estudos:
Trocar eficiencia IPLV para eficiencia
de carga plena
Curvas de equipamento diferentes
Perfil de carga diferente
Dados climaticos diferentes
Componentes das plantas diferentes
Tarifa de utilidades diferentes
16. Exemplo -Termoacumulação com Gelo
Simulação energetica mostra que
termoacumulação com gelo economiza R$120k
por ano de eletricidade.
Comparação entre chillers identicos (BRTAC
1.16 KW/Ton) utilizando os tanques
existentes
R$/KWh quatro vezes mais caro na ponta
(das 17 as 20 horas, dias uteis) do que fora
da ponta.
Com Gelo Sem Gelo
(Ponta – R$1,13/KWh)
(Fora de Ponta – R$0,27/KWh)
(Anual, R$)
17. 1° Coluna
Com Gelo
Exemplo - Termoacumulação com Gelo
Tons
Hora do dia
2° Coluna
Sem Gelo
Criar Gelo
quando há
pouca carga no
predio e
temperaturas
externas são
baixas (melhor
eficiencia)
0,27 R$/KWh 1,13 R$/KWh
Desligar Chillers
& derreter gelo
quando
eletricidade é
cara (na Ponta)
12% R$ Fora de Ponta
47% R$ na Ponta
18% R$ Total no ano
18. Resultado Economico
R$ 0
R$ 1,000,000
R$ 2,000,000
R$ 3,000,000
R$ 4,000,000
R$ 5,000,000
R$ 6,000,000
R$ 7,000,000
R$ 8,000,000
Fazer Nada Opção 1
Custo Ciclo de Vida
Investimento + Operação, 20 anos (VPL Descontado)
R$ 3.7 Milhões
economia
R$ 3.3 Milhões
Investimento +
energia + agua
+
Lifecycle Savings - Opção 1
Investment 1st Year Savings Simple Payback (yrs)
R$ 1,561,000 R$ 494,000 3.2
R$ 3,666,000
Lifecycle Payback (yrs) IRR NPV
4.7 29.70% R$ 3,666,000
Utility Inflation: 5,0% / Study life: 20 yrs / Cost of Capital: 15%
1st Year Savings
Eletricidade Agua
R$151.000 R$343.000