Comparação do consumo de energia de sistemas de reforço únicos e divididos por zona

Jun 09, 2023

Desde os tempos antigos, os governantes estatais têm dado grande importância a estruturas grandes e altas, a fim de formar uma percepção de riqueza e poder. Hoje, os edifícios altos tornaram-se centros de abrigo e comércio de grandes cidades com populações cada vez maiores. O número de edifícios altos aumentou como resultado das melhorias nas técnicas de construção e da gravitação dos construtores para edifícios altos como consequência do interesse por tais estruturas. De acordo com a National Fire Protection Association (NFPA), edifícios com altura superior a 23 metros (75 pés) são classificados como edifícios altos [1].

Prédios altos acarretam um alto consumo de energia devido ao número de moradores que abrigam. Nesta declaração, o consumo de energia necessário para bombear o abastecimento de água limpa em edifícios altos é examinado experimentalmente.

Küçükyalı afirmou a importância da aplicação de sistemas de pressurização eficientes em edifícios altos e do zoneamento de pressão para projetos de sistemas. Segundo o autor e engenheiro Rüknettin Küçükyalı, os objetivos do zoneamento de pressão são reduzir a pressão estática, reduzir a diferença de pressão superior/inferior e controlar o fluxo de fluido [2].

Além disso, ele resumiu as medidas que podem ser tomadas em sistemas de reforço da seguinte forma [2]:

Quando este estudo experimental e seus resultados são considerados, verifica-se que as recomendações de Küçükyalı são apoiadas.

No estudo, foram examinadas as diferenças entre o método de divisão do sistema de abastecimento de água limpa do edifício em zonas e os sistemas de zona única em aplicações de abastecimento de água limpa.

O estudo foi realizado em dois blocos de edifícios idênticos no mesmo local. Esses blocos residenciais possuem o mesmo número de andares, apartamentos e número semelhante de moradores.

Ambos os blocos de edifícios têm andares e 62 apartamentos. No estudo, os nomes dos blocos são denominados B2 e B3, conforme são nomeados no site. (Imagem 1).

No projeto do edifício, a pressurização da água limpa é fornecida por grupos pressurizadores. A água da cidade alimenta duas caixas d'água de 25 metros cúbicos (m3), num total de 50 m3 em cada prédio do segundo andar. Em ambos os edifícios o sistema está dividido em duas zonas, zona superior e zona inferior. Os sistemas de bombeamento que pressurizam cada zona são projetados separadamente. A zona inferior fornece água do primeiro ao sexto piso e a zona superior do sétimo ao 14º piso. É assim que se parece o projeto do sistema de água limpa nos blocos B2 e B3. (Imagem 2)

O tipo de sistema de água limpa do Bloco B2 é um sistema de duas zonas. O edifício possui duas zonas, cada uma alimentada com um booster separado. Na zona inferior, uma pressão constante de 6 bar é fornecida com dois tanques de pressão de 200 litros. Na zona superior, uma pressão constante de 10 bar é fornecida com dois tanques de pressão de 300 litros. As informações do booster da zona inferior são mostradas na Tabela 1, a zona superior na Imagem 2.

O tipo de sistema de água limpa Bloco B3 é um sistema de zona dupla. O edifício tem duas zonas, alimentadas por um booster. Dois tanques de pressão de 300 litros que fornecem uma pressão constante de 10 bar são usados ​​no sistema. (Imagem 2).

Em ambos os edifícios foram utilizados boosters da mesma marca. Os boosters usavam bombas centrífugas verticais multiestágios de aço inoxidável. Um conversor de frequência foi usado para operar os boosters em ambos os edifícios.

Todos os boosters possuem três bombas. (Imagem 3).

Os valores de consumo de água foram retirados dos hidrômetros dos edifícios e o consumo de energia elétrica dos medidores de energia elétrica acoplados aos boosters. O período de medição durou cerca de três semanas e as leituras dos dados foram feitas três vezes por semana, em média. Com leituras em períodos fixos, são examinados os números de ambos os edifícios. São medidos os consumos de água nos edifícios e avaliados os consumos de energia dos boosters. Assim, é determinado o método mais eficiente para ambos os edifícios.

Após as medições e leituras, as diferenças de consumo entre os dois edifícios são vistas claramente. (Tabela 5).