Neste edifício estão instalados sistemas climatização centralizados, responsáveis pela climatização das zonas de mall e food-court, designadas também por serviços comuns. Estes sistemas são responsáveis pela climatização de grande parte do centro comercial e designam-se por designam-serviços comuns. Para além da climatização dos designam-serviços comuns, a central térmica do centro comercial também fornece energia térmica aos espaços dos inquilinos. À maior parte dos inquilinos é fornecida energia térmica via um circuito de água tépida, que é utilizada pelas bombas de calor dos seus próprios sistemas de climatização. Um número reduzido de inquilinos utiliza a energia térmica via água quente e gelada, para alimentar as UTA que servem as suas lojas.
Na Tabela 4.2, apresentam-se as potências instaladas, afetas ao sistema de produção e distribuição de água refrigerada, assim como os equipamentos principais de ventilação e difusão de energia térmica.
Tabela 4.2 - Potência instalada.
Equipamento Térmica (kW) Elétrica Aqueciment o Arrefecimento Total W/m2 kW W/m2 A V A C Chillers — 5 500 5 500 50 877 7,9 Caldeiras 7 000 — 7 000 63 — — Torres — 14 400 14 400 130 132 1,2 Água Gelada — — — — 225 2,0 Água Quente — — — — 135 1,2 Bombas Condensaçã o — — — — 550 5,0 Bombas Torres — — — — 528 4,8 UTA 3 122 7 995 — — 431 3,9 UTAN — — — — 84 0,8
4.2.1 Central térmica
A central térmica do edifício alimenta três circuitos de água principais (designados por
loops primários) e um loop secundário. Estes circuitos são visíveis no esquema da Figura 4.1,
estando o loop de água quente assinalado a vermelho, a azul o de água fria, e a amarelo o de água tépida. O loop secundário diz respeito ao circuito das torres de arrefecimento, estando associado ao loop de águas tépidas. A representação esquemática da instalação de AVAC pode ser consultada no Anexo A.
O primeiro circuito mencionado fornece água quente diretamente às baterias de aquecimento das UTA e à bateria da UTAN 19 que climatiza o casino. Para além disso, este loop alimenta o circuito de água quente da piscina e depósito de água utilizada para AQS. A central térmica é também responsável pelo fornecimento de água quente aos permutadores, que trocam calor com o circuito de águas tépidas. Este circuito funciona ao longo de todo o ano, dado ser necessário aquecer a piscina do ginásio e o sistema de AQS durante todo o ano.
O loop de água quente é composto por:
• 3 caldeiras a gás natural – Caldeira 1 e 2 com 3.500 kW de potência, cada uma e a Caldeira 3 com 820 kW (apenas operacional desde 2021, não existindo durante a fase de auditoria e atividade de comissionamento);
• Um grupo de 3 bombas de circulação de caudal de 45 kW cada, equipadas com variadores de frequência;
• 4 válvulas modulantes, de duas vias e 1 válvula de duas posições (que integra um sistema de bypass, cuja abertura ocorre por forma a garantir um caudal mínimo de água na caldeira);
• Transdutores de pressão e temperatura.
O circuito de água fria fornece água às baterias de arrefecimento das UTA. Embora existam dois chillers de compressão de 2.750 kW, associados a este circuito, o segundo apenas é ativado caso justifique um aumento da eficiência global do conjunto dos chillers ou, se o primeiro não conseguir garantir a temperatura (de set point) de saída da água. Os chillers são ambos arrefecidos a água. Para além do grupo de chillers, o circuito conta com 1 válvula modulante de duas vias, que integra um sistema de bypass, cuja abertura ocorre por forma a garantir um caudal mínimo de água no chiller. Existem também 3 bombas de circulação de caudal de 75 kW de potência, equipadas com variadores de frequência.
Quanto ao circuito de águas tépidas, este é responsável pelo fornecimento de água às bombas de calor das lojas. A água é fornecida a um permutador que durante o inverno funciona como evaporador e durante o verão funciona como condensador. O circuito é composto por:
• 6 permutadores de calor (de placas) – 4 permutadores de 2.416 kW de potência, que trocam calor diretamente com a água do circuito de condensação (torres de arrefecimento) e 2 permutadores de 1.809 kW, que trocam calor com o loop de água quente;
• Um grupo de 6 torres de arrefecimento (por contacto direto), com capacidade de 2.460 kW cada;
• Um grupo de 5 bombas de circulação de caudal, de 110 kW cada, no circuito de retorno das lojas, e um grupo de 4 bombas de 132 kW cada, à saída do conjunto de torres de arrefecimento. Todas as bombas são equipadas com variadores de frequência;
Controlo da temperatura
No que diz respeito ao controlo da temperatura, a central térmica deste edifício é capaz de produzir:
• Água fria (a aproximadamente 7 C) - recorrendo a dois chillers arrefecidos a água. Esta água é fornecida às UTA que climatizam o mall, a zona da restauração e algumas lojas (Inditex e cinemas), bem como às UTAN, responsáveis pelo fornecimento de ar novo à bomba de calor do Casino, que acaba de o climatizar e posteriormente insufla no espaço;
• Água quente (a aproximadamente 85 C) - recorrendo a três caldeiras a gás natural. Para além das finalidades referidas acima, a água quente é também fornecida ao ginásio, para produção de águas quentes, e aos permutadores de calor do circuito de água tépida;
• Água tépida (entre 25 C e 32 C) - recorrendo a permutadores de calor que são alimentados pelo circuito de água quente, proveniente da caldeira (85 C) e água tépida, produzida nas torres de arrefecimento, que é utilizada para arrefecer os condensadores dos chillers (26 C). A água produzida nos permutadores de calor é também utilizada para receber ou retirar calor das bombas de calor das lojas.
Figura 4.1 - Representação esquemática da central térmica do edifício em estudo. Adaptado de [SWATT].
4.2.2 Ventilação
No que diz respeito à ventilação, este edifício é dotado dos seguintes equipamentos:
• 12 UTA - responsáveis pela ventilação do mall e do food-court (8 para o mall e 4 para o food-court);
• 1 UTA - para as lojas do grupo Inditex; • 9 UTA– para as lojas;
• 7 UTAN - responsáveis pela insuflação de ar novo, para o ginásio, lojas e os seus arrumos (com exceção feita para as lojas Inditex e hipermercado);
• 1 UTAN - equipada com bateria de aquecimento e arrefecimento, que fornece ar climatizado à bomba de calor do casino.
De referir que, o ar fornecido pelas UTAN às lojas é transferido para o mall, devido ao diferencial de pressões, onde é extraído pelas UTA acima mencionadas. Quanto à exaustão das instalações sanitárias públicas, esta é assegurada por ventiladores de extração.
UTA e UTAN
No total, existem 22 UTA e 8 UTAN, localizadas na cobertura ou em salas técnicas. A diferença entre os dois tipos de unidade de tratamento de ar, é que a segunda, trabalha apenas com ar novo, não permitindo recirculação de caudal. No caso de estudo, as UTAN 14, 15, 16, 17, 18 e 20 (que fornecem ar novo a algumas lojas e ao ginásio), não possuem baterias de aquecimento ou arrefecimento, tal como é possível verificar pelo esquema da Figura 4.2. Estas unidades funcionam apenas, como unidades de fornecimento de ar. A exceção é feita para a UTAN 19, que é responsável por fornecer ar novo ao casino. O casino possui uma bomba de calor, que por falta de capacidade, precisa de receber ar novo a 21 C, ar este, que é climatizado através da bateria de aquecimento e arrefecimento, presente nesta UTAN. O esquema desta unidade é idêntico ao da Figura 4.2 existindo uma bateria única (para o arrefecimento e aquecimento), entre o ventilador e o segundo filtro de partículas. Estas unidades de tratamento de ar encontram-se equipadas com uma conduta de desenfumagem, que permite escoar o fumo/fogo para o exterior da instalação, em caso de incêndio.
Quanto às UTA, as unidades 1, 2, 3, 4, 5, 10, 11 e 12 são responsáveis pelo fornecimento de ar ao mall, enquanto as 6, 7, 8 e 9 fornecem ar ao food-court. As unidades numeradas de 21 a 29 fornecem ar climatizado às lojas que não são servidas pelas UTAN. Como é possível verificar através do esquema da Figura 4.3, estas unidades de tratamento, estão equipadas com um sistema de recuperação de calor (permutador de calor de roda térmica) e permitem a recirculação de ar. Para além disso, possuem filtros de ar, registos de ar motorizados, válvulas de duas vias modulantes, ventiladores com driver de variação de velocidade, sensores de temperatura, humidade e de CO2.
Figura 4.2 -Representação esquemática das UTAN 14, 15, 16, 17, 18 e 20.
A UTA 13, responsável pela ventilação das lojas Inditex, possui uma arquitetura diferente das restantes, como se pode observar na Figura 4.4. Esta unidade de tratamento é equipada com um permutador de fluxos cruzados, que permite a recuperação de parte do calor do ar, proveniente do interior dos espaços.
Neste edifício, há UTA que pertencem aos serviços comuns, enquanto outras são propriedade dos inquilinos de espaços como o cinema. O sistema de alimentação das UTA que são propriedade dos inquilinos, pode ser de dois tipos:
• Cinema: UTA alimentadas por um sistema a quatro tubos, sendo a água quente e fria providenciada pela central térmica do centro comercial. Cada UTA possui duas baterias e algumas delas podem receber água fria, ao mesmo tempo que outras recebem água quente;
• Outros espaços: UTA alimentadas por água fria e quente, providenciada pela central térmica do centro comercial. Estas estão projetadas como parte integrante de um sistema a dois tubos (cada UTA possui uma bateria de arrefecimento ou aquecimento, exclusivamente);
No Anexo B, é possível consultar a lista completa das UTA e UTAN, onde se discriminam as potências térmicas, localização e zona de serviço, caudais de ar ventilado, características dos ventiladores de insuflação e extração e capacidades de recuperação de calor.
Zonas de serviço das UTA e UTAN
No piso -2, apenas a UTA 1 é responsável pela ventilação do mall (zona azul) assinalada na Figura 4.5. O hipermercado possui um sistema próprio de climatização.
A planta do piso 0 é apresentada na Figura 4.6, onde as lojas estão assinaladas a castanho e o mall a azul. Tal como referido anteriormente, as lojas deste piso são ventiladas pelas UTAN 15, 16, 17 e 18, sendo a exceção feita para as lojas do grupo INDITEX, assinaladas a amarelo na Figura 4.7, que são climatizadas pela UTA 13. As UTA 2, 3 e 4 são responsáveis pela climatização do mall, neste piso.
Figura 4.6 - Planta do piso 0.
Na Figura 4.8, está representada a planta do piso 1, que é composto pela praça da alimentação (food-court), Casino e lojas. A praça da alimentação é climatizada pelas UTA 6, 7, 8 e 9. As UTAN 14, 15, 16, 17,18 e 20 são responsáveis pela ventilação das lojas. A UTAN 19, embora não representada na Figura 4.9, fornece o ar exterior ao Casino.
Figura 4.6 - Piso 0: Zona de influência das UTA 2, 3, 4, 13 e UTAN 15, 16, 17, 18.
Figura 4.8 Planta do piso 1.