Reduzir a intensidade energética do mundo, começando já hoje com os edifícios

À medida que as temperaturas globais aumentam e as cidades se encontram mais povoadas, todos concordamos que reduzir a intensidade energética em todos os aspetos das nossas vidas não só é necessário, como é algo que requer uma ação imediata. As indústrias, como a do aquecimento, ventilação e ar condicionado (AVAC), estão a começar a adotar um maior compromisso na redução da pegada de carbono. Felizmente, não precisamos de esperar por amanhã para começarmos a fomentar mudanças significativas.

Na Europa, os edifícios são responsáveis por 41% do consumo de energia e por 36% das emissões de carbono. Quase metade da energia utilizada em edifícios tem a ver com aquecimento ou refrigeração. É indiscutível que a eletrificação do aquecimento é a melhor forma de reduzir a utilização direta de combustíveis fósseis.

As tecnologias e as soluções já se encontram disponíveis. E as decisões ponderadas que tomamos hoje podem ter um impacto significativo na redução da pegada de carbono dos edifícios nas próximas décadas.

• Apenas aquecimento: comum em pequenos escritórios e edifícios residenciais, maioritariamente em regiões com clima moderado. Menor conforto durante a altura do verão e, com as alterações climáticas e a maior consciencialização sobre o conforto, podemos observar o declínio deste mercado.
• Aquecimento ou refrigeração: comum em pequenos edifícios que oferecem um menor conforto a meio da temporada.
• Aquecimento durante a refrigeração: alguns edifícios requerem refrigeração durante todo o ano. O exemplo mais conhecido são os centros de dados, que também podem operar como fontes de aquecimento quando combinados com o aquecimento urbano. Podemos também pensar em hospitais (as ressonâncias magnéticas e outros instrumentos de aquecimento interno necessitam de refrigeração) e aplicações de processos.
• Aquecimento e refrigeração: muitos edifícios necessitam simultaneamente de aquecimento e refrigeração ou durante um período de 24 horas. Qualquer edifício com um chiller em funcionamento durante o inverno (por exemplo, "chillers com free-cooling") também pode utilizar uma caldeira, o que resulta numa grande quantidade de energia desperdiçada. Por outras palavras: está na altura de redirecionarmos a energia.

Todos os exemplos listados acima permitem melhorias significativas na eficiência, bastando para tal selecionar a tecnologia de bombas de calor mais correta e, por vezes, até combiná-la com outras tecnologias. As bombas de calor também podem ser uma fonte de energia renovável, uma vez que utilizam a energia livre disponível existente no ar ambiente e em fontes de água subterrâneas. É por esta razão que a tecnologia de bombas de calor é considerada um dos principais elementos integrados na estratégia de aumento da quota de energias renováveis da União Europeia e na descarbonização da Europa.

As bombas de calor são uma tecnologia estabelecida e estão disponíveis nas quatro diferentes soluções. Enquanto que as soluções exclusivas de aquecimento requerem fontes de calor externas (sustentáveis) como o ar ou água (subterrânea), as aplicações simultâneas de aquecimento e refrigeração fornecem a oportunidade única de recuperar ou recolher energia que está disponível no mesmo edifício.

Muitos edifícios de serviços na Europa têm necessidades simultâneas de aquecimento e refrigeração. O aquecimento durante o verão pode ser necessário para a água quente sanitária ou para aquecer o edifício durante as primeiras horas do dia durante a primavera. A refrigeração durante o inverno é necessária para arrefecer processos internos (computadores, salas de servidores, etc.)

Redirecionar energia integrando sistemas de aquecimento e refrigeração é uma oportunidade muitas vezes ignorada. Por exemplo, um hotel necessita de água quente sanitária, independentemente da época. Os hospitais requerem uma constante refrigeração em salas cirúrgicas durante todo o ano. Uma possível solução passaria por equipar o edifício com um chiller com recuperação de calor. O sistema fornece aquecimento quando há essa necessidade, durante a utilização, ou quando não é necessário em simultâneo, armazenando a energia de refrigeração através de bancos de gelo. Isto ajuda a que as necessidades de aquecimento e refrigeração estejam interligadas durante um período de 24 horas.

Conforme mencionado anteriormente, uma bomba de calor ar-água leva a energia do ar ambiente para dentro do edifício. A eficiência média de aquecimento de uma tal bomba de calor (SCOP ou Coeficiente de desempenho sazonal) é de aproximadamente 4. Por outras palavras, para cada unidade de entrada de alimentação, a bomba de calor pode gerar quatro unidades de aquecimento.

Muitos edifícios de serviços na Europa têm necessidades simultâneas de aquecimento e refrigeração. O aquecimento durante o verão pode ser necessário para a água quente sanitária ou para aquecer o edifício durante as primeiras horas do dia durante a primavera. A refrigeração durante o inverno é necessária para arrefecer processos internos (computadores, salas de servidores, etc.).

Mesmo quando o edifício não inclui essas mesmas fontes de calor internas, o aquecimento e a refrigeração ocorrem frequentemente, por exemplo, quando se arrefecem os lados do edifício que se encontram expostos ao sol ao mesmo tempo que se aquece o lado à sombra. O crescente isolamento térmico dos edifícios leva a um maior número de horas combinadas de aquecimento e refrigeração durante as várias estações. Estas necessidades de aquecimento e refrigeração permitem que sejam utilizadas ambas as extremidades de uma bomba de calor água-água. O sistema pode "recuperar" energia através de processos de refrigeração e redirecionar o calor quando e para onde é necessário. A eficiência desta tecnologia de bomba de calor água-água é maior do que a de uma bomba de calor ar-água, uma vez que é necessária menos energia para arrefecer água do que na extração de energia de aquecimento do ar ambiente.

Com as tecnologias à nossa disposição para aumentar imensamente a eficiência dos edifícios, não devemos perder tempo a colocar em causa as oportunidades de que dispomos para ajudar a salvar o planeta. A variedade e a prontidão das soluções disponíveis colocam-nos numa boa posição para enfrentarmos os edifícios e as aplicações de hoje e de amanhã. Uma análise energética detalhada das cargas de aquecimento e arrefecimento e a identificação de oportunidades de recuperação e recolha de energia e das tecnologias disponíveis irá orientá-lo até à solução ideal que irá, indiscutivelmente, reduzir significativamente a intensidade energética do seu edifício.

CITY Booster da Trane: aquecimento e arrefecimento compacto e com zero emissões de carbono

CITY é uma gama de chillers e de bombas de calor da Trane com menos de 400 kW concebidos para um aquecimento e arrefecimento eficientes de pequenos edifícios comerciais, hotéis, instalações de cuidados de saúde, processos industriais, etc.

Os produtos compactos CITY são 38% mais eficientes em carga parcial do que os requisitos de 2021 da Ecodesign, preparando os investimentos dos proprietários de edifícios para o futuro. São concebidos sem praticamente nenhum refrigerante com potencial de aquecimento global (GWP), R1234ze e utilizam energia renovável, fontes de água geotérmicas e águas residuais para fornecer capacidade de aquecimento até 80 graus Celsius.

As bombas de calor água-água CITY Booster da Trane fornecem água quente a temperaturas entre 50 e 80 graus Celsius, e são concebidas para aplicações como aquecimento a altas temperaturas, água quente sanitária, aquecimento urbano e cadeias de recuperação de calor. O CITY Booster da Trane obtém energia a partir de águas residuais ou sistemas geotérmicos entre 5 a 30 graus Celsius.

Isto é ideal para pequenos edifícios comerciais, hotéis, hospitais e processos industriais, uma vez que é compatível com os requisitos de sistemas de aquecimento convencionais (atuais) e oferece uma solução de aquecimento e arrefecimento segura e com menos de 1 GWP.