Farmington, Maine
Desafio
À medida que o Sistema da Universidade do Maine, com 150 anos de idade, adquiriu edifícios adicionais para acomodar o crescimento em cada um de seus sete campi, sua infraestrutura também cresceu. No caso da University of Maine em Farmington, seu campus cresceu para incluir trinta e cinco prédios em um amplo campus servido por muitas fábricas mecânicas independentes e sistemas de aquecimento. Muitos dos sistemas mecânicos envelhecidos estavam falhando e tornaram-se caros e demorados para manter e operar. Desejando melhorar a confiabilidade do sistema, combater os altos custos de aquecimento e trabalhar em direção ao seu compromisso de se tornar neutro em carbono até 2035, a UMF entrou em ação, emitindo uma Solicitação de Proposta (RFP) para obter abordagens conceituais para enfrentar seus desafios. “Nossa RFP foi um pouco vaga de propósito”, disse Kate Foster, presidente da University of Maine Farmington (UMF). "Queríamos uma nova visão de nosso uso de energia e ver quais alternativas de sistema estavam disponíveis."
Solução
A Trane desenvolveu e entregou a solução projeto-construção. Para fazer isso, a equipe local de serviços e contratação de energia liderou o esforço e gerenciou todos os aspectos do contrato de projeto e construção, incluindo engenharia, seleção de subcontratados, aquisição de equipamentos, gerenciamento de projetos, segurança do local e, finalmente, comissionamento do sistema, administração de garantia e - atividades de manutenção e serviço.
Substituição do sistema de caldeira por aquecimento central de biomassa
Quase vinte e dois edifícios tiveram suas caldeiras existentes substituídas por meio da conexão com a nova usina de aquecimento de biomassa central de 5.885 pés quadrados, projetada com redundância integrada para lidar com os invernos rigorosos do Maine. Usando um combustível renovável de origem local, a usina de aquecimento central de biomassa contém uma caldeira de combustível sólido de 500 HP com um queimador de gás LP de capacidade total para 100% de backup do sistema de biomassa. A maior usina de biomassa para aquecimento de água quente no estado do Maine, a usina pode queimar duas toneladas de cavacos por hora sob carga total. Fornecido por oitenta quilômetros de terra altamente florestal ao redor do campus, o bunker de armazenamento de combustível de biomassa tem capacidade para armazenar até 120 toneladas de lascas de madeira que podem fornecer calor ao campus por até três dias em plena capacidade. Se necessário, o tanque de armazenamento de propano reserva pode fornecer dois dias adicionais de capacidade.
A planta central está conectada aos prédios do campus por meio de um sistema subterrâneo de distribuição de água quente de alta tecnologia. O sistema inclui aproximadamente três quilômetros de tubulação de aço superisolada que fornece água a 210° para aquecer vinte e dois dos maiores edifícios do campus, compensando 95% do combustível fóssil usado.
Melhorando a eficiência com controles integrados
Os vinte e dois prédios atendidos pela planta central foram integrados ao sistema de gerenciamento predial Trane Tracer® Ensemble™. O sistema totalmente automatizado permite que o pessoal das instalações da UMF monitore o uso de energia em tempo real na usina de biomassa e controle o equipamento em todos os edifícios conectados no campus. “Antes não tínhamos controle central”, disse Jeff McKay, diretor de instalações da UMF. “Com o Tracer Ensemble, todos os nossos sistemas conversam entre si. É visível, podemos resolver problemas com mais eficiência e estamos usando menos energia.”
Resultados
Excedendo suas metas de sustentabilidade auto-impostas e comprometidas no Compromisso do Presidente com o Clima, a UMF deu um grande passo para se tornar livre de combustível fóssil, trabalhando com a Trane para adicionar uma usina de aquecimento de biomassa ao seu campus. A nova usina de biomassa está superando as expectativas em seu primeiro ano de operação, reduzindo o uso e os custos de energia, melhorando a confiabilidade e reduzindo os custos de manutenção por meio da atualização ou substituição da infraestrutura mecânica antiga. O retorno do projeto é esperado em menos de 10 anos.
A planta UMF eliminou o consumo de 390.000 galões de no. 2, ou 95% do uso anterior de combustível, com biomassa de madeira sustentável de origem local. Vinte e dois prédios do campus agora são aquecidos com cerca de 4.500 toneladas de lascas de madeira por ano, diminuindo as emissões de carbono da Universidade em 4.000 toneladas por ano. As lascas de madeira usadas na usina de aquecimento de biomassa são adquiridas a 80 quilômetros do campus, criando empregos para ajudar a economia local e proporcionando um benefício para a área, gerando US$ 7 em atividade econômica para cada dólar gasto para abastecer a usina.
“Estamos economizando dinheiro por não ter que comprar outra energia, e nossa produção está acima do que pensávamos”, disse McKay. “Podemos pagar pela nova fábrica com o dinheiro que estamos economizando”, acrescentou Laurie Gardner, diretora executiva de finanças e administração da UMF. “Depois de pago, a universidade terá fundos para direcionar para outros benefícios estudantis.”
Além do calor, a UMF está usando a usina como uma instalação de aprendizado onde os alunos podem se envolver ativamente na compreensão da energia da biomassa, sistemas e processos associados. A energia da biomassa também será incorporada em vários cursos como uma faceta de aprendizagem obrigatória de vários currículos e áreas de estudo. A sala de controle da planta está aberta para passeios para estudantes da área e outros visitantes, permitindo que eles visualizem as operações internas por meio de várias áreas externas de visualização. “Gosto de compará-lo com uma máquina de Goldberg que você pode ver em um museu de ciências”, disse Gardner. “É uma ferramenta de aprendizado intrigante para os visitantes assistirem.”
“A usina de aquecimento central de biomassa está provando ser o dinheiro do contribuinte bem gasto”, disse Foster. “É definitivamente algo para se orgulhar.”