Investimento foi realizado em regime de Building Operate Transfer, com pagamento em 120 parcelas mensais

A principal motivação para o retrofit da Central de Água Gelada (CAG) do Shopping Penha foi econômica. Para substituir o sistema existente a administradora do empreendimento (AD Shopping) determinou que o consumo após o retrofit deveria trazer economia operacional (consumos de energia, água e gastos com manutenção preventiva e corretiva) suficiente para pagar todo o investimento, que foi realizado na forma de BOT (Building Operate Transfer), com pagamento em 120 parcelas mensais. Além do requisito econômico, condicionante para a contratação, também deveriam ser atendidos os requisitos técnicos (temperaturas de alimentação, retorno e vazão de água gelada), operacionais e disponibilidade.

Como resposta foi adotada a solução de fluxo variável total para a central de água gelada (fluido refrigerante, água gelada, água de condensação e ar das torres de arrefecimento), com utilização de chillers com compressor parafuso equipados com variadores de frequência, e a instalação de robusto sistema de automação e controle. Ainda, para atendimento ao requisito econômico, foi formalizado contrato de operação e manutenção preditiva, preventiva e corretiva da CAG com risco total de peças e mão de obra por todo o período do contrato de BOT (120 meses).

São duas CAGs com capacidade total de 920 TR. A CAG 1 conta com dois chillers novos fornecidos pela Carrier, modelo 30XW-V460. O chiller da CAG 2, Carrier modelo 19XR-373, foi revisado. Ambas operam com condensação a água, sendo que as unidades operam em paralelo. A amplitude e dinâmica da carga térmica da instalação exigem, para operação mais eficiente, que a central de água gelada tenha possibilidade de ajuste proporcional à esta dinâmica. Para a água de condensação foram instaladas torres de resfriamento aspiradas, com ajuste do fluxo de ar (rotação dos ventiladores) determinado pela temperatura de búlbo úmido.

: CAG 1: substituição de dois chillers

: Bombas secundárias

: Painel de automação

Além da seleção de equipamentos eficientes, com ajustes da operação de forma proporcional à demanda térmica nos pontos de maior rendimento definidos em suas folhas de dados, um sofisticado sistema de automação contribui para a eficiência energética do empreendimento. Este compõe-se de sistema de automação Automated Logic com 373 pontos, interface gráfica local e via Web, protocolos BacNet e Modbus, integração dos pontos de controle dos chillers através de bus de comunicação, configurado para respostas rápidas e proporcionais à demanda térmica.

Aspectos relevantes

A rede hidráulica da CAG foi reconfigurada para significativa redução de perdas de carga hidráulica com eliminação de barriletes, onde possível, eliminação das válvulas de balanceamento dos circuitos primários e de condensação e substituição dos soft-starters por inversores de frequência. A utilização de chillers equipados com VFD (Variable Frequency Drive) permitiu a aplicação do conceito de fluxo variável total, associado à modulação de chillers em função da demanda térmica da instalação, sempre buscando a menor relação de consumo kW/TR para o sistema (chillers, bombas primárias, bombas secundárias e torres de arrefecimento).

O contrato firmado foi com performance garantida de 0,92 kW/TR na modalidade locação pelo período de 10 anos. Com esta relação de consumo, a soma das economias obtidas nos consumos de energia e água e nos custos de manutenção é superior ao valor mensal de locação, isto é, o parque de equipamentos e instalações das CAGs foram renovadas com redução do custo operacional do Shopping Center Penha.

Por se tratar de contrato de performance com prazo de 10 anos, a instaladora ainda na fase de viver os desafios do projeto, que pode ser dividido em 3 etapas: 1) Busca e definição de solução técnica e econômica que viabilizassem o projeto, 2) Implantação do projeto em 180 dias respeitado as premissas estabelecidas na solução técnica e sem interferência na operação do shopping, 3) Operação e manutenção do sistema dentro das condições estabelecidas na solução técnica pelo período de 120 meses, ainda em andamento.

Embora a aplicação do conceito de fluxo variável total não ser pioneira, sua aplicação neste projeto foi inovadora, por ainda não ser comum encontrar no mercado brasileiro instalações com tamanha flexibilidade no controle de vazões. Nesta, existem duas centrais de água gelada integradas e cinco anéis de água gelada secundários, além da variação de vazões dos anéis primários e de condensação.

O comissionamento da obra foi feito pela empresa LCVP Planejamento Térmico Integrado.

Ficha técnica

Obra: Shopping Center Penha – São Paulo – SP
Instaladora: Set Sociedade de Engenharia Térmica Ltda
Projetista: ENG. Luís Carlos Padilha de Lima Leitão
Administradora do empreendimento: AD Shopping
Investidor no sistema BOT: CPFL Soluções

Principais fornecedores

Integrador da automação: CCN Automação (Automated Logic)
Chillers: 2 chillers Carrier mod. 30XW-V460 (460 TR/un); Overhaul de uma centrífuga Carrier mod. 19XE373 (409 TR)
Bombas de água gelada (tipo e fabricante): KSB
Variadores de frequência (tipo e fabricante): Danfoss
Válvulas borboleta motorizadas: Belimo
Válvulas de balanceamento: IMI
Controles e sensores: Automated Logic, Carrier (Gateway), Dwyer (sensores de umidade e temperatura e de pressão de água)
Isolamento da tubulação da água: Armstrong
Torres de arrefecimento (tipo e fabricante): Alfaterm