Recuperadores de energia respondem às necessidades atuais de renovação do ar

Órgãos públicos e instituições em diferentes países recomendavam uma troca do ar interno na faixa de 15 a 60 m3/h por pessoa em um ambiente de escritório; valor que aumentou para acima de 100 m3/h com a chegada da covid-19. No Brasil, isto significa um aumento da carga térmica de ventilação com um fator 4. Levando em conta a carga térmica de ventilação no Brasil de 15% a 30% da carga térmica total (pré-coronavírus), o aumento da capacidade e consumo de energia do sistema de AVAC será violento.

As Unidades de Tratamento do Ar Externo são fundamentais para a renovação do ar interno, integrando funções como filtração, controle de temperatura, umidade e vazão do ar, além da recuperação de energia do ar de exaustão. Estas funções se relacionam diretamente com o método mais eficiente de combater a covid-19, a remoção física das viroses do ambiente interno.

Em um cenário de quadruplicação da taxa de renovação do ar, acima de 100 m3/h por pessoa, recuperadores entálpicos de energia seriam indispensáveis. A roda entálpica diminui a carga térmica de ventilação em 75%, deixando apenas 25% para ser resfriado pelo sistema de ar-condicionado central. Em outras palavras, as rodas entálpicas permitem um aumento da taxa de renovação do ar com fator 4, sem impactar na capacidade e consumo de energia do sistema. Sem nenhuma dúvida, a roda entálpica é o recuperador entálpico com melhor custo-benefício no mercado.

A outra tecnologia sugerida para combater os vírus são os filtros absolutos para limpar o ar. Com um vírus de 0,1 μm em diâmetro, e com máximo de 0,5% de ar exalado no escritório, o recomendado são filtros tipo HEPA13 ou HEPA14, com capacidade de captar mais de 99% das viroses no ar. Filtros HEPA são caros e precisam ser trocados frequentemente, além de consumirem energia por causa da sua alta perda de pressão.

As lâmpadas UV também podem ser aplicadas para matar vírus no ar que passa pela UTA. Existem vários testes indicando alta eficiência, devendo ser aplicada a versão mais forte. Lâmpadas UV custam dinheiro, têm durabilidade de 8000 horas e consumem energia.

Separados, cada uma das tecnologias acima não garante 100% sucesso de minimização da quantidade de vírus para níveis aceitáveis no ar no ambiente e é recomendado aplicar uma solução que combine as várias tecnologias. Por exemplo, se for possível eliminar 50% dos vírus no ar com lâmpadas UV ou um filtro EPA/HEPA, a taxa de renovação do ar pode ser diminuída. Ou vice-versa, a maior taxa de renovação do ar pode eliminar os filtros absolutos ou as lâmpadas UV.

O tipo de sistema AVAC pode impactar nos custos e consumo de energia das tecnologias acima. O custo dos equipamentos de tratamento do ar como lâmpadas UV e filtros HEPA depende da vazão do ar em circulação. Em um sistema DOAS, com resfriamento hidrônico nos ambientes, a vazão total do ar é reduzida em 60% a 80%, comparado com um sistema AVAC convencional, com grande economia do custo inicial.

Deve ser mencionado também que o funcionamento das tecnologias acima depende muito da configuração, instalação e manutenção correta dos equipamentos. Um exemplo é a roda entálpica com um vazamento cruzado entre 0% e 3% do ar, cujo impacto é insignificante na disseminação do Sars-CoV-2 no ambiente. De fato, a ASHRAE nos EUA, assim como a REHVA na Europa, recomenda rodas entálpicas como um equipamento no combate ao novo coronavírus, principalmente porque a roda permite maiores taxas de renovação do ar sem muito impacto no custo e consumo de energia do sistema de AC. Mas, rodas com instalação e manutenção incorretas podem vazar muito mais. A mesma lógica se aplica para filtros HEPA e lâmpadas UV, e as suas capacidades de captar e eliminar os vírus.

As tecnologias mencionadas acima se aplicam para um cenário de convivência com a atual pandemia. Porém, na prática, deveria ser analisada a possibilidade de preparar o sistema de AVAC para futuras pandemias, evitando custos iniciais mais altos. Ainda assim, mesmo em relação ao período anterior à covid-19, um aumento da taxa de renovação do ar somente tem efeitos positivos.

Bo Andersson, engenheiro e diretor da Comset Sistemas e Equipamentos