Desafio
Buscando construir uma nova usina de energia para atender aos prédios de atletismo em seu campus oeste, a Clemson University delineou seus critérios. Além de proporcionar um ambiente confortável para alunos e funcionários, a Universidade desejava tornar a usina de energia confiável e o mais eficiente possível para aderir ao seu compromisso com a sustentabilidade.
Solução
Respondendo a uma solicitação de proposta, a Trane apresentou uma solução de projeto/construção e reuniu uma equipe de profissionais altamente qualificados familiarizados com a Clemson University e seus processos. Por fim, a equipe da Trane foi selecionada para o projeto da usina de energia.
Adaptando o design ao uso do site
Em colaboração, Clemson, Trane e os projetistas trabalharam para criar uma instalação adaptada às necessidades da universidade e aos parâmetros do canteiro de obras. Não querendo prejudicar as atividades de fim de semana ou dominar o horizonte com uma estrutura de metal, a equipe de projeto aproveitou o terreno da área, com as torres de resfriamento cortadas na encosta montanhosa e o prédio na frente para proteger as torres da vista.
Fornecendo uma única fonte de responsabilidade
Com experiência para projetar um complexo sistema de água gelada, bem como talento para executar sua construção, a Trane forneceu um único ponto de contato claro para liderança e responsabilidade do projeto, mas forneceu um canal para uma abordagem colaborativa por um grupo seleto de designers locais experientes, empreiteiro geral e subempreiteiros. Um gerente de projeto foi designado para supervisionar todos os detalhes para resolver problemas, manter compromissos, gerenciar escopo e cronogramas, controlar custos e garantir a qualidade. Ter uma única fonte para a entrega do projeto permitiu que a universidade reduzisse custos, problemas de cronograma e mudanças no projeto, ao mesmo tempo em que promovia a inovação do design.
Criando padronização e redundância
O projeto da planta suporta dois chillers centrífugos Trane® CenTraVac™ idênticos de 1.500 toneladas, com expansão do local disponível para 12.000 toneladas. Os chillers têm uma temperatura de água de retorno comum, controlam para o mesmo ponto de ajuste de saída e são igualmente carregados, ajudando a simplificar as operações da planta. As bombas do resfriador e as bombas do condensador são coletores com fluxo idêntico através de cada evaporador e condensador em operação. Componentes idênticos e características operacionais resultam em um maior grau de redundância; diminuir a probabilidade estatística de falha; criar eficiências de espaço, liberação e acesso e padronização de peças e procedimentos de manutenção; e permitir que os operadores da planta detectem problemas com mais facilidade.
Otimizando operações
Estratégias de otimização da torre do resfriador foram implementadas para reduzir o consumo geral de energia. Os pontos de ajuste da temperatura da torre de resfriamento foram redefinidos dinamicamente e todos os resfriadores foram ajustados para responder da mesma forma às mudanças no fluxo de água primário ou do condensador. Os coletores de água do condensador na planta do resfriador permitem que várias células de torre sejam usadas com os resfriadores em operação. A planta opera com fluxos mínimos com base no número de células ou chillers em operação. Estratégias de controle proprietárias ajustam simultaneamente a velocidade do ventilador da torre e as velocidades da bomba de água do condensador para reduzir o uso de energia da planta.
Impulsionando a eficiência e a sustentabilidade
Robustos, mas com design simples, os chillers Trane® CenTraVac™ fornecem as mais altas eficiências de carga total e parcial do setor. Construídos sem engrenagens de aumento de velocidade propensas a falhas que requerem manutenção constante, os chillers centrífugos de acionamento direto fornecem operação silenciosa e sem vibração. O projeto do motor semi-hermético do resfriador, juntamente com o refrigerante de baixa pressão, resulta em uma taxa de emissão de refrigerante ultrabaixa de menos de 0,5% ao ano e garante uma operação limpa e fria. Os Adaptive Frequency™ Drives (AFD) controlam a velocidade de operação do motor do compressor do chiller, regulando a tensão de saída em proporção à frequência. Variar a velocidade para otimizar o desempenho do compressor pode reduzir significativamente o uso de energia.
Assumindo o comando do desempenho da planta
Os controles do chiller Tracer AdaptiView™ permitem que os operadores do edifício assumam o comando da planta do chiller, usando uma tela de toque colorida e gráficos animados interativos para visualizar, acessar e controlar as operações e funções do chiller e obter informações sobre os padrões operacionais, uso de energia e performance do sistema. Algoritmos incorporados ao controlador funcionam com os recursos exclusivos do resfriador CenTraVac para manter os edifícios operacionais, mesmo durante condições desafiadoras.
Melhorando a satisfação
Para aumentar a satisfação do gerente e a capacidade de operar a fábrica complexa, a Trane realizou sessões de treinamento na inicialização e três e seis meses após a inicialização, com quarenta horas adicionais a serem agendadas em uma data posterior. Com foco na inicialização, desligamento, requisitos de operação e manutenção, solução de problemas, o treinamento abrangente abrange o sequenciamento do chiller, a interface da tela sensível ao toque Trane AdaptiView, VFDs, diagnósticos avançados do chiller, dados do painel de controle, torres de resfriamento e otimização do sistema.
Resultados
Os métodos eficientes de projeto e construção empregados pela equipe da Trane e a extensa colaboração com o pessoal da Clemson University produziram uma planta de refrigeração moderna de alta qualidade pronta para atender a universidade com espaço para acomodar o crescimento futuro do campus. O complexo projeto de design/construção foi concluído dentro do orçamento estabelecido e do período de construção de 270 dias.