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Climatização de aeroportos é assunto complexo

Na hora de especificar o sistema de condicionamento de ar é preciso avaliar eficiência, baixo consumo de energia, ciclo de vida útil e melhora da qualidade do ar interno

Texto: Tatiana Arcolini e Paula Barradas

A quantidade de passageiros, a arquitetura e a localização geográfica são itens prioritários no momento de especificar o sistema de ar-condicionado para aeroportos. Tais obras possuem características que as diferenciam de outras instalações do mesmo porte, o que as transforma em desafios únicos. O engenheiro mecânico Fernando Rossi Tessaro, sócio da empresa Termacon, associada ao DNPC - Departamento Nacional de Empresas Projetistas e Consultores da Abrava - e especializada em projetos de climatização, ressalta que uma das particularidades é o fato de os terminais operarem durante 24 horas.

Ele explica que a curva de ocupação diurna do edifício deve ser aferida com muito cuidado. “O sistema deve ter capacidade e flexibilidade para se adaptar à grandeza e à variação das cargas térmicas que ocorrem antes e depois de cada voo. É imperativo fazer uma boa simulação da carga térmica, obtendo as estatísticas, se já existem, referentes ao aeroporto para elaborar os schedules de iluminação, dissipação e ocupação previstos”, afirma.

Determinantes

Entre as determinantes para a escolha do melhor sistema de condicionamento de ar de um aeroporto, o engenheiro menciona que os aparelhos deve ter extrema eficiência, ou seja, obter o menor consumo de energia possível; ter o ciclo de vida útil mais longo possível – considerando para a Central de Água Gelada (CAG) equipamentos com uma média prevista de, pelo menos, 23 anos –; e a melhora da qualidade do ar interno.
Nas Unidades de Tratamento de Ar (UTA), Tessaro sugere não utilizar serpentinas com mais de 10 aletas por polegada, nem mais de quatro filas por secção. “Se forem necessárias serpentinas de seis ou oito filas, aplicar duas com uma câmara de limpeza entre elas. Para facilitar a manutenção e desinfecção, é necessário evitar que a serpentina assente no fundo do tabuleiro de condensados”, comenta. Outra dica é manter uma redundância de capacidade adequada de, pelo menos, 25%.

Os chillers devem ter capacidades escalonadas, de modo a ter pelo menos um deles, de menor capacidade, dedicado somente a atender às cargas térmicas noturnas ou durante a estação fria. O profissional avalia que, preferencialmente, as unidades de tratamento de ar devem ser do tipo modular, com recuperador de calor do tipo ‘roda entálpica integral’ e eficiência de filtragem acima do mínimo recomendado pelas normas. “Após todos os tratamentos na unidade, o ar deve ser filtrado, no mínimo, na classificação F5. Mesmo em unidades de volume constante, é preciso montar variador de frequência nos motores dos ventiladores para compensar o bloqueio progressivo dos filtros de maior eficiência”, explica.

Embora os sistemas de expansão direta tenham tido um crescimento acelerado nas últimas décadas, Tessaro afirma que os sistemas de expansão indireta com aplicação de torres de resfriamento mostram-se ainda mais eficientes e proporcionam maior economia/produção em relação a KW/TR.

Cada Área, uma necessidade

Nos terminais de passageiros, é comum a construção de grandes áreas com pés-direitos elevados. Para não emulsionar a camada superior de ar mais quente, o engenheiro conta que é importante não fazer a distribuição do ar-condicionado a partir do teto para o saguão. “Uma solução é utilizar a Displacement Ventilation, fazendo a insuflação à baixa velocidade e temperaturas mais elevadas do que o habitual (16ºC ou 17ºC), pelo pavimento ou por unidades de tratamento de ar colocadas junto ao assoalho, insuflando por grelhas laterais. Quando possível, também se pode montar difusores de longo alcance jet nozzle, de maneira que as regiões de ocupação sejam atendidas em boas condições de conforto”, comenta.

As salas de embarque têm movimento que sobe de praticamente zero até 100% em instantes e permanecem com lotação plena durante períodos que podem chegar à meia hora. Por outro lado, nos setores de desembarque, controle de passaportes (aeroportos internacionais) e devolução da bagagem a ocupação é instantânea e vai diminuindo gradativamente.

“Nestes locais, é importante aumentar a eficiência energética com sistemas de alto rendimento, mesmo quando em carga parcial. Por exemplo, aplicar as caixas de volume de ar variável (VAV), controle da vazão de ar exterior pelo conteúdo de CO2 do espaço, tratamento do ar exterior para distribuí-lo em sistema próprio e a recuperação entálpica da energia térmica do ar sendo exaurido para fazer o resfriamento e a desumidificação do ar exterior de ventilação”, diz Tessaro.

Nas áreas onde a ocupação tem menos variações súbitas, como nos escritórios, lojas e check in, podem ser aplicados sistemas de volume de ar constante. “Apesar de a alternativa VAV oferecer maior vantagem através do controle individual, o custo é mais elevado. Por isso, na maior parte das vezes, não são utilizados para estas aplicações”, aborda o profissional. Os sanitários devem ter insuflação de ar exterior para compensação da maior parte do ar exaurido. “Neste caso, será aconselhável o uso de uma pequena instalação de ar-condicionado nos banheiros”, recomenda.

O abrir e fechar da porta são problemas que o projetista deve analisar muito bem. “A única solução eficaz é a utilização de antecâmaras com pelo menos quatro metros entre dois conjuntos de portas automáticas. A pressurização destes edifícios é mínima devido à exaustão forçada do sistema de recuperação entálpica. Mesmo reduzindo o volume de ar exaurido pelas rodas entálpicas a 90% do volume de ar exterior admitido, ainda não será possível obter uma pressão interna que se oponha eficazmente às infiltrações”, alerta o engenheiro.

SoluÇÕes

Para a produção de refrigeração, o engenheiro esclarece que prefere sistemas com distribuição de água gelada, com compressores centrífugos equipados com variadores de frequência e condensadores resfriados a água, em unidades com capacidades da ordem de 500 a mil toneladas de refrigeração (TR). “A carga parcial necessária para este tipo de equipamento torna-o a escolha mais eficaz. Pois, as unidades que temos especificado, têm consumo de 0,301 kW/TR quando a 50% de capacidade efetiva. O período de payback das instalações de alta eficiência costuma ser inferior a dois anos”, exemplifica.

Tessaro também informa que, para o arrefecimento dos condensadores, ele utiliza torres de resfriamento de muito baixo approach, tipicamente 3 K, com os motores acionados por variador de frequência. “De acordo com as recomendações da American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers (ASHRAE) mantemos todas as torres funcionando em paralelo à mesma velocidade. Assim, é possível baixar a temperatura da água que entra nos condensadores até ela atingir, por vezes, 17/18ºC”, afirma.

“Obviamente, não se consegue obter esta eficiência com a maioria dos sistemas de automação, que tratam os chillers como se fossem todos iguais. Preferimos, na nossa especificação padrão, retirar os controles dos chillers da instalação de automação predial e, dessa maneira, optar por um sistema de automação independente, fornecido e instalado pelo fabricante dos chillers (que inclui o seu próprio Chiller Manager)”, comenta o profissional.

Os operadores da Central de Água Gelada (CAG) e o engenheiro da manutenção, que ficam numa sala de controle de onde podem observar todos os equipamentos da CAG, têm todos os parâmetros dos equipamentos de ar-condicionado da CAG em tempo e ação real. Ou seja, devem ser oferecidas aos responsáveis informações do que se passa com as peças e componentes de um dos equipamentos mais dispendiosos e sofisticados de todo o edifício. “Também julgo imprescindível uma instalação de acumulação térmica, com tanque estratificado de água gelada, permitindo parar os equipamentos principais da CAG durante a hora de ponta do fornecimento de energia elétrica. Este tanque pode ser utilizado como reserva técnica dos sprinklers”, finaliza Tessaro.


COLABOROU PARA ESTA MATÉRIA

Fernando Rossi Tessaro – Engenheiro mecânico graduado pela Universidade de Brasília e um dos sócios da Termacon, empresa especializada em projetos e consultoria que atua na área de ar-condicionado, ventilação mecânica e automação predial. Desenvolveu projetos em aeroportos, hospitais, shoppings, centro de processamentos de dados e órgãos públicos, além de retrofit e estudo de eficiência energética em prédios existentes. Nos últimos dois anos participou dos projetos de climatização do Aeroporto Internacional Pinto Martins, em Fortaleza (CE) e do Aeroporto Internacional Hercílio Luz, em Florianópolis (SC). Atualmente, desenvolve o projeto de ar-condicionado e ventilação mecânica do Aeroporto de Confins (MG).

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