Ar saudável, mais conforto, menos carbono: O papel dos sistemas UTA na descarbonização de edifícios

Na Trane Technologies, estamos comprometidos com a descarbonização do ambiente construído, ajudando clientes a adotarem soluções de gestão térmica ambientalmente amigáveis e energeticamente eficientes. Com 40% das emissões de gases de efeito estufa provenientes dos sistemas de aquecimento e arrefecimento de edifícios, a abordagem para reduzir isso é diversa e a ventilação pode desempenhar um papel vital.

Em 2023, a Trane Technologies adquiriu a AL-KO Airtech, um fabricante alemão líder em sistemas de ventilação e extração de ar, que trouxe consigo mais de 50 anos de experiência na concepção de unidades de tratamento de ar (UTA), construídas com os mais altos padrões de construção e higiene e certificadas de acordo com Eurovent e EN1886 - agora totalmente suportadas em Portugal.

As UTAs são equipamentos que compõem os sistemas de AVAC ou térmicos, responsáveis por regular a qualidade do ar interior, temperatura e humidade através da ventilação mecânica. A qualidade do ar que os equipamentos entregam aos espaços internos tem um impacto significativo na saúde e bem-estar dos ocupantes dos edifícios. De fato, os sistemas de ventilação desempenham um papel importante em manter fora partículas (por exemplo, poluição e poeiras), prevenindo mofo e reduzindo níveis de gases com compostos orgânicos e/ou voláteis que podem ser prejudiciais à saúde humana.

Os sistemas de ventilação e UTA também podem ser um peso significativo nas contas de energia. A maneira mais convencional de manter padrões ótimos de qualidade do ar interior é substituindo continuamente o ar ‘viciado’ por ar fresco vindo do exterior. Este ar precisa ser filtrado, tratado e pré-condicionado através do sistema UTA para evitar trazer contaminantes para o edifício. Infelizmente, isso geralmente vem com uma alta penalização energética, que inevitavelmente aumenta a pegada de carbono geral do edifício.

Descarbonizar com UTAs envolve adotar práticas, tecnologias e materiais sustentáveis para minimizar o seu impacto ambiental.

Vamos explorar algumas ações que os gestores de edifícios podem tomar hoje para fazer uma grande diferença na pegada de carbono do seu sistema AVAC e, portanto, impactar o seu resultado financeiro.

Fontes de energia renovável. Integrar painéis solares ou turbinas eólicas seria um ponto de partida razoavelmente óbvio, reduzindo a dependência de combustíveis fósseis e diminuindo a pegada de carbono geral, dado os avanços nas tecnologias de armazenamento de energia, a energia agora pode ser confiável e constante.

A descentralização dos sistemas AVAC pode ser uma estratégia adicional para melhorar a eficiência do sistema. Em vez de depender de uma instalação centralizada de aquecimento ou arrefecimento, UTAs distribuídas estrategicamente por um edifício podem fornecer controlo de temperatura mais localizado e eficiente. Isso reduz a necessidade de extensas condutas e minimiza as perdas de energia associadas à distribuição de longa distância.

Melhorar a eficiência energética das UTAs é um aspeto chave da descarbonização. Atualizar sistemas existentes ou incorporar novas tecnologias, como drivers de frequência variável (VFDs), filtros e dispositivos de recuperação de calor pode otimizar o consumo de energia. Os VFDs permitem um controlo preciso das velocidades dos motores, ajustando o fluxo de ar para atender às necessidades e evitando consumo de energia desnecessário. Os dispositivos de recuperação de calor devem atender a metas mínimas de eficiência estabelecidas na diretiva EcoDesign.

Recirculação e ventilação natural, quando possível, reduzirão as necessidades no sistema de gestão térmica, o uso de amortecedores de recirculação ou bypass pode reduzir drasticamente o consumo geral de energia. Os sistemas UTA podem ser equipados com sensores económicos, que monitorizam parâmetros de qualidade do ar e níveis de ocupação para regular a ventilação de ar fresco a fim de otimizar a eficiência, sem comprometer a qualidade do ar interior.

Ventiladores de velocidade variável oferecem alta eficiência e elevada performance, cujo uso ajuda a atender às metas de potência específica do ventilador (SFP) estabelecidas nas diretrizes nacionais de construção. Além de custos operacionais e manutenção mais baixos, também são perfeitamente adequados para integração com sistemas de gestão de edifícios (BMS).

Estratégia de controlo inteligente e modulação da necessidade ajudam a garantir que o 'sistema' seja otimizado para fornecer a melhor eficiência, mesmo em carga parcial. Isso pode ser alcançado monitorizando continuamente a temperatura, humidade e qualidade do ar ao nível da UTA ou BMS e aplicando estratégias de controlo de otimização de energia, como Volume de Ar Variável (VAV) ou Volume de Ar Constante (VAC).

Minimizar custos de instalação. Através do uso de controlos pré-montados em fábrica, sistemas DX (expansão direta) monobloco que podem ser totalmente conectados e pré-tubulados. O sistema é entregue numa base comum com condensadores, válvulas de expansão e controlos, deixando apenas condutas e fornecimento de energia para serem conectados no local.

Considerações de ciclo de vida são essenciais. Procedimentos de manutenção adequados das UTAs garantem a sua longevidade e evitam a falha prematura das unidades. Práticas sustentáveis de substituição dos componentes no fim da vida útil contribuem para uma economia circular, reduzindo ainda mais o impacto ambiental dos sistemas AVAC.

Os sistemas AVAC tradicionais eram frequentemente configurados como instalações de aquecimento, com utilização de energia primária fóssil, resultando numa complexidade superior do sistema e elevados consumos energéticos.

• Os benefícios ambientais de combinar bombas de calor com UTAs, quando comparados com sistemas de aquecimento baseados em combustíveis fósseis, são altíssimos, o que nos permite substituir pela mais recente tecnologia de recuperação de calor e compressor e reduzir significativamente às emissões de CO2.

• Os compressores da Trane são alguns dos mais eficientes do mercado e usam refrigerantes com o menor potencial de aquecimento global (GWP) atualmente disponível. Um exemplo seria a nova unidade de bomba de calor 'Leaf' R290 da Trane (GWP 0.02) em comparação com muitos sistemas DX que operam com R-410A (GWP 2088).

• A AL-KO Airtech aproveita a tecnologia mais recente em ventiladores EC, filtros e recuperação de calor, fornecendo UTAs que oferecem desempenho confiável e líder de mercado.