Bomba a calor com motor a gás (GHP)

Fonte:JASE-W Tecnologias e Produtos Energéticos Inteligentes Japoneses
http://www.jase-w.eccj.or.jp/technologies-p/index.html
Palavra-chave
Y3
equipamento ou instalação
Z3
gás natural
gás
F34
Tokyo Gas Co., Ltd.
Bomba a calor com motor a gás (GHP)
Características
O GHP é um equipamento que usa substância substituta do clorofluorocarbono (410A) de zero-ODP
(potencial destruidor de ozônio) agente refrigerante. Funciona segundo o ciclo de refrigeração por
compressão utilizando um motor a gás composto por evaporador, condensador e compressor. Tem a
unidade interior e a operabilidade semelhantes ao ar condicionado elétrico, com execeção do motor a gás
no lugar do elétrico utilizado para acionar o compressor. Tem as seguintes características:
 Consome menos energia elétrica, contribuindo no nivelamento de carga elétrica.
 É potente e aquece rapidamente pois regenera o calor residual do aquecimento. Como utiliza o calor
recolhido da bomba de calor e o calor residual dos motores para calefação do ambiente, é adequado
para zonas frias.
Aquecedor
Uso racional do calor residual
do motor
Economia de
energia
Energy
i
Melhoria da eficiência através
da eficiência do motor, etc
Uso racional do calor residual
do motor
GHP
ＧＨＰ
Agente refrigerante
substituto
Praticidade
Adoção do R410A
Geração de força
i
Calefação e refrigeração feitos
por um só equipamento.
Não requer técnicos
especializados
Possibilita geração de energia
através do motor a gás
Alta performance em economia de energia, estabilização de carga elétrica,
integração do climatizador e gerador de energia
Descrição Geral ou Princípios do Sistema
Até 2005, o desenvolvimento do GHP focava na melhoria dos índices de eficiência nominal, e a partir das
melhorias de performance do motor a gás e compressores e mudanças da bomba de refrigeração de água
de AC para DC passou a dar foco na melhoria do COP nominal. Porém a partir de 2006, passou-se a
desenvolver tecnologias para melhorar eficiência de tempo, o AFP ( fator de rendimento anual). Atualmente,
o AFP convertido em energia primária é igual ou melhor que o EHP (bomba de calor elétrica), com excelente
performance energética.
3.0
COP média de
冷暖平均COP
calefação / refrigeração
ＡＰＦp
2.5
Foco na eficiência
nominal
定格効率重視
Prioridade
na eficiência do tempo
期間効率重視
2.0
eficiência
効率
O-25
Melhoria de AFP
• Ampliação do escalas de rotação
do motor
• Ajuste priorizado no rendimento
intermediário
1.5
1.0
0.5
0
2000
Desenvolvimento do
COP1,3
• Maior eficiência do motor
• Menor velocidade de
rotação
• Ciclo de Miller
2002
2004
Desenvolvimento de COP1,5
• Compressor scroll de alta eficiência
• Refrigerante novo R410A
2008
2006
Ano年度
fiscal
2010
2012
Efeitos de Economia de Energia e Itens Específicos
O-25
(1) GHP equipado com aquecedor de água
O equipamento oferece como opção o aquecimento de água utilizando o calor residual do GHP. É um
sistema que contribui para o uso eficaz da energia.
(2) GHP independente da rede
Um GHP independent de rede, EXCEL+ foi introduzido no mercado em 2012. É capaz de suprir energia elétrica a
sistemas de climatização e iluminação no caso de falha da rede elétrica. Foi desenvolvido com base na lição
aprendida no Grande Terremoto do Leste do Japão em 2011. Para realizar uma série de tarefas desde acionar as
bombas até ajustar o sistema de acordo com as mudanças nas cargas de condicionamento de ar e energia na
condição em que a conexão à rede elétrica foi interropida por falha elétrica, novas peças inclusive baterias e um
conversor foram instaladas no sistema e um novo sistema de controle foi desenvolvido.
A adição de novas partes e o desenvolvimento do novo sistema possibilitaram o acionamento e a operaçnao do GHP
de acordo com as mudanças nas cargas de condicionamento de ar e energia, independentemente da alimentação
pela rede elétrica. Este é o primeiro GHP que pode ser usado sem o suprimento da rede elétrica no mundo.
Comutada automaticamente ao circuito de
operação independente
Rede
elétrica
Falha
Instalação de uma bateria para
acionar o motor a gas no caso
de falha de alimentação
Painel da fonte de
energia (obtido no
Ventiladores sítio de construção)
Inversor
conectado
à rede
Bateria
Circuito
protetor
Alimentação de
energia
elétrica
Iluminação Tomadas de parede
Para consumo próprio
Energia
gerada
Comutador de
operação
independente
Motor a gás
Gerador
Cerca de 4 kVA
Compressor
Controle remoto Controle remoto
Unidade de potência EXCEL+
Acionando o GHP
pressionando o comutador
de operação independente
no caso de falha de
alimentação elétrica
Implementações Realizadas ou Previstas
JAPÃO
O GHP, como um sistema de climatização do ar que contribui para o meio ambiente global
e nivelamento de cargas elétricas, tem sido adotado principalmente em edifícios de
pequeno e médio porte (escolas, comércio local, etc)
Capacidade total de refrigeração a gás
(Milhares RT)
4.500
* Resultados de pesquisa da Associação de Gás do Japão
4.000
* 1 RT = 3,52 kW
3.500
3.000
2.500
2.000
1.500
1.000
932
1.174
1.426
1.725
1.976
2.284
2.570
2.852
3.141
3.435
3.659
3.897
500
0
1998
2000
2002
2004
Contato: Tokyo Gas Co., Ltd. Energy Sales and Service Planning Dept.
e-mail: [email protected]
http://www.tokyo-gas.co.jp/techno/english/
2006
2008
(Ano fiscal)