Desafio
O equipamento HVAC em sete prédios do governo do condado de Pinellas era ineficiente e estava chegando ao fim de sua vida útil. O município desejava atualizar os sistemas para melhorar a eficiência energética e reduzir os custos operacionais, sem comprometer o serviço aos ocupantes do edifício. Com muitos dos equipamentos obsoletos localizados em porões de edifícios, o condado sabia que substituí-los seria um desafio.
Solução
A Trane respondeu à solicitação de proposta do condado (RFP) com uma solução criativa para manter os 700.000 pés quadrados de espaço do escritório do governo confortável, usando um resfriamento no centro da cidade, projeto de planta central em vez de operar sete sistemas de edifícios individuais. A Central Energy Plant (CEP) incluiria tubulação de aço pré-isolada, três chillers centrífugos Trane®, armazenamento térmico usando vinte e um tanques de armazenamento de energia CALMAC® IceBank®, torres de resfriamento massivas e um sistema de automação predial Trane® Tracer ™ SC.
O CEP acomodaria expansão futura e proporcionaria ao condado a oportunidade de vender água gelada para entidades vizinhas como um serviço contínuo ou uma conexão de emergência de reserva. O CEP ofereceu ao condado uma série de benefícios, incluindo economias operacionais de escala, economia de energia, pegada de carbono reduzida, menores custos de manutenção e eliminação da despesa de substituição de equipamentos localizados em porões de edifícios. Após uma avaliação cuidadosa, o condado tomou a decisão de seguir em frente com o CEP e, com base na economia de energia projetada, conseguiu obter um subsídio do Departamento de Energia dos Estados Unidos para ajudar a financiar o projeto.
Construindo a infraestrutura
Para conectar os prédios do governo à usina central, uma rede de tubulação, consistindo de 6.700 pés de grande diâmetro, tubos de aço pré-isolados, foi enterrada sob as ruas de Clearwater. A tubulação fornece água gelada para fornecer ar condicionado de baixo custo para os edifícios. A expectativa de vida de cinquenta anos nos encanamentos elimina qualquer necessidade a curto prazo de rasgar as ruas da cidade para substituição.
Melhorando a eficiência, reduzindo os custos de energia
A água resfriada por dois chillers centrífugos Trane® CenTraVac ™ de 650 toneladas é bombeada por meio de tubos subterrâneos para unidades de ar-condicionado em prédios no centro da cidade. Os chillers de vários estágios oferecem níveis de eficiência de carga total em média 15% melhores do que os chillers da concorrência e, com o menor número de peças móveis da indústria, fornecem operação confiável. Os chillers CenTraVac ™ também atendem aos padrões ambientais da cidade com o uso de refrigerantes de baixa pressão e uma taxa de vazamento quase zero. A operação silenciosa e livre de vibração dos chillers mantém os níveis de som abaixo daqueles exigidos pelos regulamentos da cidade.
Um chiller Trane® CenTraVac ™ de 470 toneladas produz gelo para vinte e um tanques de armazenamento de energia CALMAC® IceBank®. O gelo é produzido à noite, quando as tarifas de eletricidade são mais baixas, e é usado durante o dia para resfriar a água que é bombeada para os prédios do centro. O sistema permite que os chillers e as torres de resfriamento fiquem ociosos durante os horários de pico diurnos, mais caros, ajudando a reduzir os custos de energia.
Otimizando as operações do sistema
O CEP usa um sistema de automação predial (BAS) Trane® Tracer ™ SC para permitir que os operadores acessem os sistemas da planta a partir de qualquer dispositivo conectado à web, como um smartphone ou tablet, eliminando a necessidade de pessoal no local na planta. Os gerentes de fábrica usam o BAS para definir a programação, monitorar as condições de operação e tonelagem, gerenciar o uso de energia, endereçar alarmes e analisar dados. O aplicativo Tracer Chiller Plant Control permite o sequenciamento do chiller e a coordenação de bombas e torres de chiller para eficiência geral da planta.
Resultados
A nova Central de Energia do Condado de Pinellas canaliza água para fornecer ar condicionado de baixo custo para cinco prédios do condado e apartamentos próximos. Espera-se que a planta economize ao condado aproximadamente US $ 1 milhão em custos operacionais, principalmente com o uso reduzido de energia. Com o consumo anual de quilowatts caindo de 30 a 40 por cento, o condado reduzirá sua pegada de carbono em aproximadamente 25 por cento e se qualificará para descontos da Duke Energy. O condado não precisará substituir os componentes do sistema de água gelada durante a expectativa de vida de 30 anos da planta, o que equivale a aproximadamente US $ 4 milhões para evitar custos. O condado também pretende gerar receita com a fábrica com empresas próximas expressando interesse em comprar água gelada para seus sistemas de ar condicionado. As oportunidades de geração de receita são estimadas em aproximadamente US $ 250.000 por ano.