Desafio

Ocupando um prédio ineficiente e caro de operar, a Loteria do Estado da Califórnia (Loteria) buscou construir uma nova sede que fosse funcional e eficiente em termos de energia. Uma característica importante do projeto do novo edifício incluiu a construção de um pavilhão Zero Net Energy (ZNE). Para que o pavilhão obtivesse a classificação ZNE, ele teve que ser projetado para operar usando não mais energia do que a fornecida por sua própria geração no local. Claro, isso teria de ser realizado sem comprometer o conforto do ocupante.

Os funcionários da loteria exigiram que a nova instalação cumprisse o Título 24, Código de Regulamentos da Califórnia, que especifica os requisitos de eficiência energética dos edifícios e, em última análise, reduz o consumo de energia da fonte. Os funcionários também queriam que o edifício obtivesse a certificação LEED Gold.

“O foco do estado era tornar este edifício eficiente em termos de energia, ao mesmo tempo que era fiscalmente responsável”, disse Mike Stanton, engenheiro mecânico, Engenharia de Interface. “Além de cumprir as metas de eficiência energética do Título 24, Código de Regulamentos da Califórnia, também queríamos criar um pavilhão Zero Net Energy que pudesse fornecer energia renovável para o resto do edifício.”

Era importante para o projeto do edifício integrar tecnologias que pudessem fornecer um retorno constante do investimento. Os líderes do projeto decidiram usar painéis solares no design do pavilhão e armazenamento de energia à base de gelo em toda a instalação. Esses recursos reduziriam os custos operacionais após a conclusão do projeto e criariam um período de retorno mais rápido.

Solução

A Lottery fez parceria com a Trane para os sistemas mecânicos da instalação com base na capacidade da empresa de fornecer uma solução completa e em sua experiência em projetar um sistema para atender às metas do projeto. A Trane propôs tanques de armazenamento de energia CALMAC® Ice Bank® combinados com chillers giratórios helicoidais de alta eficiência Trane® Series R® (Modelo RTWD).

Mudando a demanda para horários fora de pico

Os dois chillers giratórios helicoidais de alta eficiência de 200 toneladas Trane® Series R® da Lottery (Modelo RTWD) oferecem alta confiabilidade e eficiência energética aprimorada devido ao seu design avançado, compressor de baixa velocidade / acionamento direto. Os chillers criam gelo à noite, usando energia da concessionária, quando a demanda é baixa e os preços da energia são descontados. O gelo é armazenado nos tanques de armazenamento de energia CALMAC® Ice Bank® e então derretido no dia seguinte para resfriar os ocupantes durante os horários de pico de demanda, quando os preços da energia são significativamente mais altos. Os tanques de armazenamento de energia fornecem à estrutura principal e ao pavilhão cerca de 2.000 toneladas-hora de capacidade de refrigeração.

Manter um ambiente de trabalho tranquilo e confortável

A operação do sistema de armazenamento de energia térmica é programada para garantir um ambiente de trabalho silencioso, com o engenheiro operacional controlando quando o gelo é feito e quando é derretido para resfriamento. Os chillers produzem e armazenam gelo após o expediente - entre 22h00 e 6 horas da manhã os horários de queima, quando o gelo é derretido para fornecer resfriamento para os ocupantes, são programados com base na hora do dia e na temperatura do ar externo.

Atingindo Zero Energia Líquida

Para alcançar o ZNE, o pavilhão usa painéis solares fotovoltaicos de 100 kW para converter a luz solar em eletricidade. Qualquer energia alocada ao chiller e tanques de armazenamento de energia para o pavilhão é compensada pela energia renovável gerada pelos painéis solares, portanto, o pavilhão pode ser classificado como ZNE.

Resultados

Implementando tecnologias de armazenamento de energia solar e térmica, a Lottery e a Trane ajudaram a criar uma instalação confortável, econômica e ecologicamente correta para o estado da Loteria e visitantes. As melhorias na economia de energia também ajudaram a instalação a obter a certificação LEED Gold®. O uso de armazenamento de energia à base de gelo permitiu que a Loteria desviasse a carga de resfriamento do prédio das horas de pico de demanda, beneficiando tanto a instalação quanto a concessionária. A mudança também permite que a Loteria capitalize em energia noturna menos cara, evitando tarifas sobre o consumo de energia durante os horários de pico de demanda. No geral, a Loteria conseguiu reduzir os custos de resfriamento durante os horários de pico em 21% durante o inverno e o verão.

Qualquer energia usada para criar gelo no pavilhão do edifício é compensada por painéis solares, que em um dia ensolarado médio enviam 50 kW de volta para a rede. A Loteria gera receita alugando o pavilhão. Quando o pavilhão não está em uso, a energia criada a partir dos painéis solares é usada para compensar os custos na estrutura principal de seis andares.

“Os tanques de armazenamento de energia e painéis solares estão nos ajudando a minimizar nossos custos de serviços públicos”, disse Terry Murphy, vice-diretor de operações e gerente de projeto de construção da Loteria. “Eles também são um recurso popular a ser destacado quando as pessoas visitam nossa sede.”

SOBRE A SEDE DA LOTERIA DO ESTADO DA CALIFÓRNIA

A sede da loteria, que abriga o POWERBALL, MEGA Millions, Super Lotto Plus e Fantasy 5 da Califórnia, consiste em uma estrutura principal de seis andares e 155.000 pés quadrados e um pavilhão ZNE de 400 lugares, que é usado para reuniões estaduais, aulas de treinamento e loteria Reuniões da Comissão.

A instalação incorpora vários recursos sustentáveis, incluindo armazenamento de energia térmica à base de gelo, telhados verdes, coleta de luz do dia, um sistema fotovoltaico, vidros e coberturas de janela automatizadas, todos os quais reduzem os custos operacionais, melhoram a eficiência energética e reduzem a pegada de carbono da estrutura.

LOTERIA DO ESTADO DA CALIFÓRNIA

SACRAMENTO, CALIFORNIA

Destaques do projeto

Desafio

• Novo projeto de construção eficiente

• Pavilhão ZNE

• Conforto do ocupante

• Título 24, Código de Regulamentos da Califórnia

• Obtenha a certificação LEED Gold

Solução

• Sistema de armazenamento de energia térmica

• Painéis solares

Resultados

• Instalação confortável e econômica

• Certificação LEED Gold

• 21 por cento de redução nos custos de resfriamento durante os horários de pico

• Painéis solares mais armazenamento criam o pavilhão ZNE; compensar custos operacionais