Desafio
Os resfriadores a ar em vários locais do Distrito Escolar do Condado de St. Lucie estavam chegando ao fim de sua vida útil. Além disso, as tarifas de serviços públicos que incluíam o uso de energia e as cobranças de demanda eram altas. Com o ar condicionado representando um de seus itens de maior consumo de energia, o distrito escolar buscou soluções HVAC mais eficientes, mas sabia que, com a economia fraca, seria difícil obter a aprovação do orçamento para prosseguir com as reformas necessárias. Eles também sabiam que, com o clima quente e úmido do sul da Flórida, um ar-condicionado confiável era obrigatório.
Solução
O Distrito Escolar do Condado de St. Lucie reuniu um conselho consultivo de energia, composto por fornecedores, engenheiros, funcionários distritais, funcionários da empresa de serviços públicos, arquitetos, engenheiros, membros do conselho escolar e outros, para abordar maneiras de reduzir os custos de serviços públicos. Em vez de apenas considerar escolas individuais com necessidades imediatas, o grupo delineou um plano de longo prazo para todo o distrito, observando os sistemas que precisariam ser substituídos em cinco, dez e quinze anos. Eles avaliaram suas opções de substituição versus reparo, levando em conta as despesas de manutenção e a idade dos chillers, e analisaram os custos do ciclo de vida dos chillers de substituição. O armazenamento de energia térmica foi sugerido como uma solução sustentável para o distrito.
Satisfeito com seu relacionamento de longo prazo com a Trane, que incluía excelente desempenho do equipamento, serviço superior e treinamento para seus técnicos, o distrito solicitou à Trane uma licitação para suas atualizações de HVAC. A Trane apresentou uma atualização da planta do chiller com armazenamento de energia térmica, usando economia de energia e descontos em serviços públicos para compensar o custo do investimento no chiller.
O sucesso inicial leva à implementação distrital
Após estudos de viabilidade e aprovação do conselho escolar, a Centennial High School foi selecionada como o primeiro local para uma atualização da planta de resfriamento da Trane com armazenamento de energia térmica. O projeto reduziu a conta anual de eletricidade da escola em mais de 50%. Com base nesse sucesso, o Distrito Escolar do Condado de St. Lucie avançou com planos para atualizar treze locais do distrito.
Maior eficiência e desumidificação
As plantas de resfriamento foram projetadas com resfriadores a ar e água altamente confiáveis da Trane, variando de 600 a 1200 toneladas, para acomodar as diversas necessidades dos locais. Operando em temperaturas mais baixas, as plantas de resfriamento fornecem melhor desumidificação, um benefício importante no clima úmido da Flórida, e operam com mais eficiência, com menos bombeamento e menos ventiladores. Depois de comparar as opções, o distrito selecionou o design e a operação superiores dos tanques de armazenamento de energia CALMAC IceBank® para as usinas. O treinamento e o suporte técnico fornecidos pela Trane foram incorporados a cada compra de equipamento.
Gerenciando a demanda de pico, reduzindo os custos de energia
As usinas de resfriamento de água e ar aprimoradas com gelo produzem gelo à noite fora do horário de pico, quando a carga de resfriamento e energia é baixa, permitindo que as escolas aproveitem as tarifas de eletricidade de baixo custo. O uso do deslocamento de carga total e parcial ajuda o distrito a gerenciar a demanda elétrica de pico e evitar atualizações dispendiosas da subestação.
Planta centralizada exclusiva oferece solução econômica
As plantas de resfriamento em três escolas localizadas próximas umas das outras foram substituídas por uma planta de resfriamento centralizada construída entre elas. A usina centralizada, que inclui mais de três quilômetros de tubulação subterrânea para conectar as escolas à usina, permitiu que o distrito reduzisse a capacidade do resfriador em 300 toneladas. Para não atrapalhar o funcionamento das escolas, a central centralizada foi instalada durante o verão, sendo as tubulações e interligações concluídas após o início das aulas nos finais de semana e feriados.
Resultados
As atualizações da fábrica de chillers da Trane com armazenamento de energia térmica em treze locais do Distrito Escolar do Condado de St. Lucie resultaram em despesas operacionais mais baixas, com custos médios anuais de serviços públicos reduzidos de 30% a 40%. “Alguns anos atrás, nossos custos com serviços públicos eram de cerca de US$ 12 milhões”, disse Marty Sanders, diretor de gerenciamento de crescimento, manutenção e instalações do St. Lucie School District. “Estamos agora com menos de US$ 7 milhões.”
O uso do armazenamento de energia térmica para transferir a carga dos horários de pico para fora do horário de pico também reduziu as cobranças de demanda e resultou em incentivos de desconto da Florida Power & Light e um retorno do projeto de três a cinco anos. “Se reduzirmos nossa demanda durante o horário de pico do dia, a empresa de serviços públicos não precisa construir tantas usinas de energia e também ajuda a reduzir as quedas de energia”, disse Sean Murray, gerente de energia do St. Lucie School District. da solução é boa.”
“Fomos classificados em sessenta e sete condados em uso de energia; conseguimos reduzir isso para o décimo oitavo lugar no estado ”, disse Sanders. “Ao reduzir nossos custos operacionais, estamos, em essência, salvando os empregos dos professores, e economizamos cerca de cem empregos.”