Um novo sistema de ar condicionado com economia de energia que utiliza energia renovável de fontes geotérmicas através de uma unidade de troca de calor de múltiplos estágios.

<Ar condicionado na era pós-COVID que exige ventilação de alto volume e economia de energia: Ar condicionado com água subterrânea>

Desde o início da luta da humanidade contra o novo coronavírus, a importância da ventilação adequada aumentou no setor de ar condicionado. O aumento da ventilação incrementa significativamente tanto a capacidade do ar condicionado quanto os custos de energia. O desafio para o ar condicionado na era pós-COVID é como alcançar a ventilação adequada, mantendo os custos baixos e economizando energia.

Nossa empresa desenvolve e comercializa sistemas de ar condicionado ultraeficientes em termos energéticos que utilizam água subterrânea, uma fonte de energia renovável, como fonte de calor. No Japão, a água subterrânea mantém-se estável em torno de 15°C, independentemente da estação do ano, podendo ser utilizada diretamente como fonte de refrigeração. Para aquecimento, é possível obter uma economia de energia significativa utilizando-a diretamente como complemento ou indiretamente como fonte de calor para bombas de calor. Por exemplo, ao comparar os custos de refrigeração de um ar condicionado comercial típico com os de um resfriador geotérmico, o resfriador geotérmico custa aproximadamente um décimo do valor.

Ele pode fornecer uma grande quantidade de ar frio com consumo mínimo de energia. Essa característica o torna ideal para sistemas de ar condicionado modernos que exigem ventilação em grande escala. No entanto, sua ampla adoção tem sido dificultada por diversos equívocos.

Problemas de climatização com água subterrânea ① Segurança da água subterrânea e qualidade da água

Em primeiro lugar, há as questões da segurança e da qualidade das águas subterrâneas. Podemos garantir um fornecimento estável de água subterrânea? Além disso, haverá problemas com entupimento de tubulações e corrosão devido ao ferro e outros minerais? Essas questões podem ser amplamente resolvidas aproveitando a experiência que nossos engenheiros adquiriram ao longo de muitos anos trabalhando em sistemas de aproveitamento de águas subterrâneas, por meio da avaliação da estabilidade das águas subterrâneas e da introdução de nossa tecnologia exclusiva de tratamento de água.

Problema de ar condicionado com água subterrânea ② Volume e umidade da água

Em seguida, temos a questão do volume de água e da umidade. Geralmente, quando se trata de ar condicionado que utiliza água, os ventiladores de resfriamento evaporativo são bem conhecidos. Esse método circula água à temperatura ambiente e a reduz por meio do calor latente de vaporização. No entanto, com esse método, a umidade aumenta quanto mais o ar condicionado é usado. Há também questões de higiene.

Nosso resfriador de água subterrânea por gotejamento pode resolver os problemas de climatização com água subterrânea.

Nossa empresa desenvolveu dois tipos principais de sistemas de resfriamento de água subterrânea que utilizam energia renovável. Entre eles, há um sistema de "gotejamento (fluxo contínuo)" semelhante a um climatizador evaporativo. A característica única deste sistema é a capacidade de utilizar a água subterrânea em fluxo contínuo. Além de ser higiênico, o ar entra em contato direto com a água subterrânea fria, permitindo um resfriamento eficiente. A quantidade de vaporização também é significativamente menor do que a de um climatizador evaporativo, resultando em maior conforto. Além disso, a quantidade de água utilizada é extremamente pequena, podendo operar com um volume reduzido de água subterrânea.

<Sistema de ventilação e ar condicionado ideal para economia de energia, utilizando uma unidade de troca de calor multiestágios exclusiva>

Além do método de gotejamento, existe outro sistema de ar condicionado com água subterrânea que utiliza energia renovável, chamado de "método do radiador". Este método realiza a troca de calor indiretamente, passando água subterrânea, uma fonte de energia natural, por um radiador altamente resistente à corrosão. Embora exija mais água do que o método de gotejamento, produz uma temperatura de saída mais baixa e, principalmente, tem um efeito desumidificador maior. O método do radiador já foi utilizado em alguns sistemas de ar condicionado com água subterrânea, mas apresenta desafios em termos de durabilidade e da grande quantidade de água utilizada. No nosso caso, superamos o primeiro problema com materiais e tecnologia de tratamento de água, mas havia um limite para o quanto poderíamos otimizar o consumo de água.

Portanto, a "unidade de troca de calor multiestágios", desenvolvida recentemente como um sistema ideal de ar condicionado com água subterrânea, combina as características dos sistemas de gotejamento e de radiador. O diagrama a seguir mostra um exemplo de uso multiestágios. Primeiro, o painel de gotejamento no estágio inicial reduz rapidamente a temperatura com uma pequena quantidade de água subterrânea. Em seguida, o painel de radiador resfria e desumidifica o ambiente, atingindo o nível de um ar condicionado. Essa combinação possibilita fornecer ar condicionado equivalente a um ar condicionado com grande vazão, utilizando apenas uma pequena quantidade de água e consumo mínimo de energia elétrica. Como a quantidade de água utilizada é pequena, o sistema pode operar com um chiller de pequeno porte, mesmo em áreas onde a água subterrânea não é adequada para operação. Além disso, o sistema de radiador pode utilizar qualquer outra fonte de calor e pode até mesmo gerar aquecimento utilizando calor residual e energia renovável, como a energia solar.

Este sistema de ar condicionado baseado em unidades de troca de calor multiestágio está sendo cada vez mais adotado em diversas fábricas e grandes instalações, revolucionando o projeto convencional de ar condicionado. Atualmente, unidades de troca de calor multiestágio ainda mais avançadas, incorporando o conceito de troca de calor total e recuperação do calor residual, estão sendo desenvolvidas.

Deixe o projeto do seu sistema de ar condicionado baseado em energia renovável por nossa conta.

O projeto de sistemas de ar condicionado exige abordagens diferentes para cada instalação e não pode se basear apenas nos princípios gerais descritos acima. Em particular, nossa empresa projeta a partir da própria fonte de calor e propomos o sistema de troca de calor multiestágios mais adequado às condições específicas de operação. Caso tenha interesse, entre em contato conosco para uma consulta.

Imagem de um sistema de recuperação de calor de admissão e escape de fábrica.