Design generator rooms for optimum performance

Além das questões abaixo apresentadas na ótima matéria, gostaria também de destacar a importância em se testar / comissionar o sistema de grupos moto-geradores em condições que exponham eventuais deficiências em seu sistema de arrefecimento, seja ele a água ou a ar.

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Fonte (Source): Consulting – Specifying Engineer

Por (By): Michael Streich and Saahil Tumber, PE, HBDP, LEED AP

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Mechanical engineers should design generator set rooms so that the electrical system meets the design goals set by the owner and electrical engineer.

Learning objectives

  • Understand that indoor generator sets require special attention to accessibility, code, airflow, and other factors.
  • Know how to design a genset room to meet optimal system performance.

Electrical power is essential to business continuity and life safety. Even a brief disruption in the electrical power supply can be costly. A backup generator set (genset) is an important line of defense for business owners that offers the ability to start and assume electrical load in a few seconds, providing power when the utility supply has failed.

Backup generator sets are available in a wide range of capacities (from kilowatts to megawatts, or kW to MW). They can be installed outdoors within specialty enclosures or within a building. Generator sets that are located indoors require careful attention to a multitude of factors to ensure optimal and reliable operation. A well-designed generator room will ensure that:

  • Generator sets are accessible
  • Manufacturer- and code-required clearances are maintained
  • Major components can be removed and replaced
  • Clean and relatively cool air can circulate around the generator set
  • Ventilation airflow (room inlet airflow) is adequate to reject the heat produced during operation and support the engine combustion process
  • Recirculation and bypass airflow is minimized; noise and vibration within and outside the building complies with code requirements, and ancillary components external to the generator set operate reliably.

Sala GMG

Proper ventilation of the generator room is necessary to support the engine combustion process, reject the parasitic heat generated during operation (engine heat, alternator heat, etc.), and purge odors and fumes. Generator-room temperature, ventilation airflow, ventilation air cleanliness, and air movement are critical design parameters that must be analyzed during the design process to ensure optimal and reliable operation of the generator set.

It is critical that an adequate amount of ventilation airflow be delivered to the generator room. For the same generator size, there can be a reasonable variation in required airflow between different manufacturers. Table 1 indicates the ventilation airflow requirements from different manufacturers for a 2-MW, standby-rated generator set with unit-mounted radiator. If the product specifications are nonrestrictive, the design should be based on the worst-case scenario to avoid wholesale revisions in the future.

Under fully loaded conditions, the temperature of flue exhaust from generator sets can be in excess of 900 F and the radiator (engine-driven or remote) discharge air temperature can be in excess of 160 F. Any recirculation of these high-temperature airstreams can cause the ventilation air temperature to exceed the ambient temperature. Recirculation is specifically influenced by the prevailing wind speed and direction—the two variables that cannot be controlled and are difficult to incorporate in design calculations. The thermal contamination of ventilation airflow should be eliminated or minimized. Generator-room temperatures in excess of 104 F typically require de-rating of the generator set and potential upsizing of components to support the design electrical load. The magnitude of de-rating varies with manufacturers, generator set capacity, engine fuel type, and more. Typical de-rating of 10% to 15% per 18 F rise over 104 F can be expected. De-rating becomes steeper for room temperatures above 122 F. High generator-room temperatures also necessitate de-rating of electrical equipment and components that typically are located within the generator room, such as transformers, switchgear, and electrical feeders. Assuming that the ventilation airflow temperature equals the ambient temperature can be a critical design flaw, and abatement methods can be costly.

Wind-tunnel testing and CFD modeling 

Once the proposed locations of flue exhaust, radiator discharge, and ventilation air intake have been identified, it is recommended that wind-tunnel testing or computational fluid dynamics (CFD) modeling be conducted to establish proof of concept. This is especially essential for gensets that are expected to operate at 100% rated power or serve critical applications such as data centers. Wind-tunnel testing involves the creation of a scale model of the generator-room building and other buildings and structures in its vicinity. The model is placed within a wind tunnel and tracer gases are released from radiator-discharge and flue-exhaust locations. The concentration of gas at the room’s ventilation air locations is measured by receptors for varying wind speed and direction. The data are correlated to local meteorological data to predict the degree of recirculation and peak ventilation air temperature anticipated at the generator room.

Tabela GMG

If wind-tunnel testing cannot be performed due to budgetary or schedule constraints, another option is to use CFD modeling. Programs are commercially available that are adept at performing outdoor CFD analysis. The trade-off is limited ability to incorporate wind effects and surrounding conditions.

Radiator discharge and flue exhaust can also impact the performance of equipment outside and in the vicinity of the generator room. For example, recirculation of radiator-discharge air or flue exhaust can impact performance of heat-rejection equipment such as air-cooled chillers, condensers, cooling towers, and dry coolers. Wind-tunnel testing or CFD modeling should include nearby equipment if deterioration in performance is anticipated. Also, flue-exhaust odors can be entrained into outside airstreams of air-handling equipment even if code-required clearances are maintained, thereby affecting the indoor air quality. Air-handling equipment in the vicinity of flue-exhaust locations should be included in the wind tunnel or CFD study, to ensure there is no recirculation.

elated News: 2015 Electrical and Power Study: Seven key findings for the electrical, power industries – 26.05.2015 01:15 Optimizing genset sizing – 02.03.2015 01:25 Protecting standby generators for mission critical facilities – 11.03.2014 01:44

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Aquecimento solar têm novas certificações

Fonte: Brasil Energia

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Já estão em vigor as mudanças no processo de certificação de coletores para aquecimento de água, conforme a portaria 159 do Inmetro. As novas regras, que entraram em vigor ainda em março, trazem, segundo aponta a Abrava, aperfeiçoamentos ao Programa de Conformidade para Equipamentos de Aquecimento Solar de água.

A principal alteração é facilitar o processo para fabricantes. Em vez do Modelo 7 agora passa a ser adotado o Modelo 3, que prevê ensaio de tipo – e não mais de lote – por meio de amostras retiradas junto aos fornecedores. Esse procedimento traz menos custos para as empresas menores.

O prazo do Certificado da Conformidade teve validade ampliada de quatro para seis anos e o controle da certificação vai ser feito agora a cada 24 meses e não mais a cada 12 meses. O mesmo se aplica para os ensaios, que passam a ser bienais. No exterior, por exemplo, os prazos chegam a ser quinquenais.

Senai

No caso dos profissionais de instalação, a previsão do Senai é começar a oferecer processo de certificação ainda este ano. Na prática, a entidade vai reconhecer formalmente, mediante a aplicação de provas, a competência dos técnicos tanto na parte prática quanto teórica. Estes, por sua vez, poderão usar o documento como ferramenta de divulgação e negociação dos serviços.

Desde 2014 o Senai e o Departamento Nacional de Aquecimento Solar (Dasol), da Abrava, trabalham num modelo de certificação como forma de ampliar a qualidade e confiabilidade desse segmento. Os pré-requisitos, custos e demais informações para os candidatos que quiserem se submeter ao processo, vão constar de um guia que ficará disponível em unidades do Senai espalhadas pelo Brasil.

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ONU e RICS lançam guia mundial de práticas socioambientais

Fonte: Revista INFRA

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Documento visa a promoção de negócios imobiliários responsáveis e sustentáveis

O Pacto Global das Nações Unidas e a RICS (Royal Institution of Chartered Surveyors) lançaram mundialmente, em 24/6, o documento “Promovendo Negócios Responsáveis no Uso e Investimentos em Terras/Terrenos, Construção e Imóveis”. O objetivo é que as empresas do setor de desenvolvimento urbano, imobiliário e construção civil, e suas contratadas, assumam um papel de liderança nos esforços globais para a adoção de práticas empresariais responsáveis e sustentáveis.

O guia examina o impacto do setor nos quatro eixos do Pacto Global da ONU: Direitos Humanos, Trabalho, Meio Ambiente e Combate à Corrupção. O Secovi-SP realizou, em abril, um workshop com empresários do mercado imobiliário, acadêmicos e representantes de instituições e entidades de classe do qual foram extraídas contribuições do setor imobiliário brasileiro para o guia.

O documento identifica, ainda, alguns dos problemas mais urgentes enfrentados pelo setor, divididos em três fases principais do ciclo de vida imobiliário – Desenvolvimento, Utilização e Recuperação – e propõe as ações necessárias para a adoção de modelos empresariais responsáveis, acompanhadas por estudos de caso de boas práticas existentes no mundo.

O setor de desenvolvimento urbano, imobiliário e construção representa até 70% da riqueza mundial, contribuindo anualmente com cerca de um décimo do PIB global e respondendo por 7% do total de empregos. O setor também gera impactos significativos no desenvolvimento urbano, na utilização de recursos e geração de resíduos.

O documento aborda questões relacionadas a direitos humanos e trabalhistas durante o desenvolvimento e construção de empreendimentos. Por exemplo, o ambiente construído é responsável aproximadamente por 40% do uso global de energia e um terço do total das emissões de gases de efeito de estufa. Embora várias empresas do setor adotem estratégias e políticas de sustentabilidade corporativa, o desafio para muitas delas é traduzir essas políticas em ações exequíveis e que possam ser replicadas para além de fronteiras organizacionais e geográficas.

“O setor imobiliário tem a grande oportunidade de se tornar uma força motriz para criar um sistema financeiro, econômico, social e ambiental mais sustentável, por meio da colaboração mútua e da ação coletiva”, afirmou Georg Kell, diretor executivo do Pacto Global da ONU.

“A ação responsável deve se tornar algo corriqueiro nos mercados imobiliários globais, gerando prosperidade, inovação, investimentos e, também, ajudando a formar mercados vibrantes e transparentes, economias prósperas, inclusão social e um planeta mais verde e saudável”, disse Sean Tompkins, CEO da RICS, durante o lançamento do documento, que serve de guia para orientar vários tipos de organizações na tomada de decisão em todo o ciclo de vida imobiliário: do comissionamento, planejamento, projeto e construção à operação, restauração e descarte de resíduos.

O guia é resultado de colaboração de dois anos entre o Pacto Global da ONU e RICS, entidade de classe global que atua no ramo imobiliário com mais de 100 mil membros em 146 países, e fruto de intenso diálogo e consulta com diversas partes interessadas, incluindo empresas privadas, Nações Unidas, organizações do setor público e da sociedade civil. Esta é uma das primeiras iniciativas do Pacto Global para a promoção de negócios responsáveis com foco exclusivo em um setor econômico.

“O setor de desenvolvimento urbano, imobiliário e construção tem um enorme impacto sobre as economias globais, o meio ambiente e o cotidiano das pessoas. Com esse documento, queremos mostrar às empresas como operar de forma responsável e sustentável, gerando significativo valor social, ambiental e relacionado à reputação, bem como sucesso financeiro de longo prazo”, completou Sean Tompkins.

As contribuições para a elaboração do documento também vieram do Centro Imobiliário do Instituto de Tecnologia de Karlsruhe (KIT), de representantes do Grupo de Coordenação das organizações participantes do Pacto Global e da sociedade civil em geral, incluindo o Secovi-SP e a Fiabci-Brasil.

O documento foi elaborado a partir de oficinas presenciais e consultas online com um grupo dedicado de membros da RICS e de inúmeras outras partes interessadas em todo o mundo. “Esta publicação é o resultado de trabalho intenso dos representantes das organizações internacionais envolvidas, que incorporaram tanto aspectos globalmente adotados, como as especificidades regionais, originadas de diversos workshops realizados pelo mundo, um destes organizado pelo Secovi-SP, que contribuiu com dezenas de sugestões formuladas pelas entidades setoriais brasileiras presentes”, disse Hamilton de França Leite Junior, diretor de Sustentabilidade do Sindicato. “A publicação marca o início da fase mais complexa e importante do projeto, que é a implementação, nas empresas do setor, dos princípios de responsabilidade socioambiental nela contidos”, ressaltou.

O documento em inglês já está disponível para download gratuito no site do Pacto Global. O Secovi-SP iniciará estudos no sentido de traduzir o documento para o português. Para outras informações sobre este trabalho, acesse www.unglobalcompact.org ou www.rics.org/responsiblebusiness.

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Fire detection, protection in critical facilities

Fonte (Source): Consulting – Specifying Engineer

Por (By): William E. Koffel, PE, FSFPE; M. Steven Welsh, PE; and Kristin Steranka

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Critical facilities, such as health care buildings and hospitals, require fire alarm and detection specifications at a higher level than in other buildings.

Learning objectives

  • Know the codes and standards that dictate fire alarm and detection.
  • Understand fire alarm and detection requirements as specifically related to health care occupancies.
  • Learn about fire alarm and detection in ambulatory health care facilities and assisted-living facilities.

Critical facilities, such as hospitals and nursing homes, require protection using an increased level of fire alarm and detection compared to many other types of facilities. Most of the fire alarm requirements are directly related to patient care or emergency procedures; however, some requirements are related to the unique nature and large areas in critical-care facilities. Health care occupancies are the portions health care facilities, such as hospitals and nursing homes, where occupants are incapable of self-preservation and are treated on an inpatient basis. The term “health care facilities” also includes ambulatory health care facilities, clinics, doctors’ offices, and portions of assisted-living facilities.

This article will reference the following codes and standards and how they relate to health care facilities:

Note that Centers for Medicare & Medicaid Services (CMS) and the various accrediting organizations that certify and accredit health care organizations currently use the 2000 edition of NFPA 101. There are some differences between the 2000 and 2015 editions of NFPA 101 with respect to fire alarm and detection requirements, with increasing requirements for such systems in more recent editions of NFPA 101.

Zoning

Zoning of fire alarm systems is critical in health care occupancies. It helps facility personnel determine where a potential fire incident is occurring, and assists the fire department in finding a fire. The best design practice for these facilities is to match the fire alarm zones to the smoke compartments. Smoke compartments are created in health care occupancies to establish temporary areas of refuge involving the horizontal relocation of patients/residents by dividing most stories into compartments of 22,500 sq ft or less. The zoning of sprinkler systems should also be consistent with smoke compartment and fire alarm zones. Further zoning of the fire alarm zone is also possible depending on the nature of departments in a smoke zone. For example, the smoke zone could be broken down into two different fire alarm zones if there are two unique departments in that smoke zone (see Figure 1).

Fire alarm zoning is permitted to be coordinated with sprinkler zones (NFPA 101, Paragraph 9.6.7.4.2) for all occupancies. In health care occupancies, fire alarm zones are permitted to coincide with smoke compartments (NFPA 101, Paragraph 18.3.4.3.3.2). In addition, NFPA 99 (Paragraph 15.7.4.3.1) specifically requires that all smoke zones and fire alarm zones be coordinated. As such, emergency control functions can be programed to coincide with the emergency plans that are based upon the smoke compartmentation within the facility.

Most modern fire alarm systems for large health care occupancies use addressable fire alarm initiating devices. As such, the programming of control functions by smoke compartments is a relatively simple activity. Zoning notification appliances per zone can be more difficult, but is often desired if notification occurs by zones, e.g., when selective notification concepts are to be used. If notification appliances are to be zoned, the devices must be wired independently by zone or more recent technology involving addressable notification devices must be used.

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Notification

Fire alarm notification appliances have evolved drastically over the years. Older fire alarm systems only used electronic bells or chimes, and older health care occupancies typically used a coded notification signal to identify the zone or device in alarm. Strobes are also necessary to make the building compliant with accessibility requirements. NFPA 72 also requires strobes in all public spaces, assembly areas, and as needed in other parts of a health care facility.

Most modern fire alarm systems in health care occupancies are equipped with speakers that can multitask by providing both automated emergency communication messages and live messaging. Such technology also is easier to use in conjunction with coded messages such as “Code Red, Floor 3, East Wing” to provide increased information to facility staff without alerting patients, residents, and visitors.

Speakers for emergency communication systems are required where zoned or delayed egress procedures are desired (NFPA 72, Paragraph 24.4.2.8.2,). In addition, emergency voice/alarm communications systems are required for all high-rise buildings (NFPA 101, Paragraph 11.8.4.1).

Fire alarm speakers also can be used as a mass notification system (MNS). These systems are designed to broadcast more information than just a standard fire alarm system. Their capabilities include automated and live messages for weather emergencies, shooter events, bomb threats, or other events where communication to buildings occupants is desired.

Related News: Interpreting NFPA 72 – 20.04.2015 01:52 NFPA 72 and 720 code changes  – 12.02.2015 01:37 Building safe, effective health care facilities  – 17.11.2014 01:42

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Greenbuilding Brasil abordará sustentabilidade no mercado de construção

Fonte: Ambiente Energia

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A 6ª edição da Greenbuilding Brasil, Conferência Internacional e Expo deste ano trará como tema o desabastecimento hídrico e o planejamento energético. O evento acontecerá de 11 a 13 de agosto, no Transamerica Expo Center, em São Paulo (SP).

Voltado para a indústria brasileira da construção, o Greenbuilding Brasil irá apresentar ao mercado soluções que visam o uso consciente da água e privilegiem a eficiência energética, além de trazer as novas tendências sustentáveis para este setor.

O Programa Nacional para a Energia Renovável, do Ministério do Meio Ambiente, os desafios e oportunidades para a indústria, o papel dos smart grids serão debatidos no evento que também contará com discussões sobre a gestão da água nas edificações e na indústria, a relação da água e o verde, os desafios da sustentabilidade nas cidades brasileiras.

Exposições também farão parte da programação do Greenbuilding Brasil 2015. Empresas nacionais e internacionais apresentarão suas soluções destinadas ao mercado de construção sustentável. Para mais informações acesse: www.expogbcbrasil.org.br/2015/

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CORENET realizará evento sobre a “Gestão de Projetos” em SP

Corenet Jul 15

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Coelba e Fundação Roberto Marinho oferecem curso gratuito sobre o uso eficiente da energia elétrica

Fonte: PROCEL Info

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A Coelba, empresa do Grupo Neoenergia, em parceria com a Fundação Roberto Marinho / Canal Futura, oferecerá curso gratuito para educadores das redes pública e particular do Fundamental II e Ensino Médio interessados na metodologia Energia que Transforma. Para a Bahia, estão disponíveis 300 vagas para profissionais de 200 municípios do estado. O curso será realizado em cinco pólos – Salvador, Feira de Santana, Senhor do Bonfim, Vitória da Conquista e Barreiras – no período de 15 de julho a 22 de agosto. As inscrições estão abertas até o término das vagas em cada cidade pólo.

O curso terá carga horária de 20hs por município, com dois dias de formação presencial. Para participar, é preciso acessar o site aqui, baixar a ficha de inscrição e enviá-la preenchida para o e-mail energiaquetransforma-ba@avsi.org.br . O professor receberá um e-mail validando a inscrição, com data e local da formação. Em seguida deverá confirmar sua matrícula no curso respondendo ao e-mail.

O objetivo do curso é formar educadores para mobilizarem seus alunos na aprendizagem do combate ao desperdício de energia como forma de preservação do meio ambiente. Os educadores formados receberão certificados e material didático para uso em sala de aula. Para participar o professor deve estar lecionando regularmente em pelo menos duas turmas de alunos do ensino fundamental II ou ensino médio da rede pública ou particular de ensino.

Cada professor participante receberá o kit Energia que Transforma, formado por 1 DVD com 10 episódios da série Vida de República, exibida pelo Canal Futura, 30 spots de rádio onde o locutor esclarece dúvidas de seus ouvintes sobre questões relacionadas às temáticas energia, meio ambiente e sustentabilidade, 1 jogo educativo, 5 cadernos de texto e o cartaz com a linha do tempo da energia. O kit Energia que Transforma foi desenvolvido como recurso pedagógico para o educador pela Fundação Roberto Marinho, contratada pelo Programa Nacional de Combate ao Desperdício de Energia (PROCEL Eletrobras), do Ministério de Minas e Energia.

METODOLOGIA – O Energia que Transforma, por meio de uma proposta pedagógica interdisciplinar, prioriza o diálogo e fortalece a consciência sobre o uso eficiente da energia para a preservação dos recursos naturais observando a relação do homem com o ambiente que o envolve. As oficinas de formação promovem o diálogo e desenvolvem o aprendizado sobre assuntos diversos, como ambiente e energia, educação e cidadania, trabalho e pluralidade cultural.

DATAS DE REALIZAÇÃO DOS CURSOS:

Feira de Santana: 15 e 16/07 ou 17 e 18/07, das 8h às 17h

Vitória da Conquista: 15 e 16/07 ou 17 e 18/07, das 8h às 17h

Salvador: 22 e 23/07 ou 24 e 25/07, das 8h às 17h

Barreiras: 14 e 15/08, das 8h às 17h

Senhor do Bonfim: 21 e 22/08, das 8h às 17h.

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Ceará: ASTEF está com inscrições abertas para curso de Etiquetagem de Edificações Residenciais

Fonte: PROCEL Info

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A ASTEF (Associação Técnico-Científica Engenheiro Paulo de Frontin) está com inscrições abertas para o curso de Etiquetagem de Edificações Residenciais – Método PBE Edifica. Com carga horária de 40 horas, o curso tem como objetivo difundir conhecimentos teóricos e técnicos sobre a eficiência energética em edificações, segundo o PBE Edifica, para profissionais atuantes na área da construção civil.

Durante os encontros serão abordados conteúdos como Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edificações Residenciais (RTQ-R) e Requisitos para Avaliação da Conformidade para Eficiência Energética de Edificações (RAC) com foco em edifícios residenciais.

O curso será realizado em Fortaleza, entre os dias 09 e 22 de setembro, nas instalações do Conselho Regional de Engenharia e Arquitetura (Crea-CE). Informações e inscrições podem ser obtidas pelo telefone (85) 3458 -7068 ou pelo e-mail cursos@astef.ufc.br.

Serviço:

Curso: Etiquetagem de Edificações Residenciais – Método Prescritivo PBE Edifica

Carga Horária: 40 horas

Período e horário: de 09 a 22 de setembro de 2015.

Dias: 09,10, 16,17, 23, 24 e 30 (quartas e quintas) de setembro de 2015 – De 18h30 às 21h30;

11, 18 e 25 (sextas) de setembro de 2015 de 18h30 às 20h30;

14, 15, 21 e 22 – Nas segundas e terças-feiras, de 18h30 às 21h30 exercícios à distância.

Local: CREA-CE, Rua Castro e Silva, 81 – Centro, Fortaleza – CE

Informações e inscrições: (85) 3458 -7068 ou pelo e-mail cursos@astef.ufc.br 

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Infraestrutura é chave para corte de emissões neste século, diz estudo

Fonte: Portal Eco

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Um relatório apresentado na última terça-feira (7/7) por uma comissão internacional traz uma notícia má e uma boa para as aflições climáticas da humanidade. A má é que a conta da descarbonização necessária para evitar um aquecimento global de mais de 2oC neste século é salgada: somente em energia limpa será preciso aplicar US$ 1 trilhão por ano a partir de 2030. A boa é que fazer esses e outros investimentos nos deixará mais ricos.

O documento, chamado New Climate Economy Report, lista dez ações urgentes que governos e sociedade precisam adotar para fechar o buraco existente entre as políticas de redução de emissões em vigor hoje e o que é necessário fazer para ficar dentro do limite de aquecimento da Terra reconhecido como “seguro”. Entre essas medidas estão o desenvolvimento urbano limpo, a recuperação de 500 milhões de hectares de pastos e florestas degradadas, o fim do desmatamento e o estabelecimento de um preço efetivo para o carbono.

A maior parte dessas ações tem custos iniciais mais elevados, mas que mais do que se pagam ao longo do tempo devido a ganhos de eficiência e redução do custo de operação. Numa escala planetária, é como comprar uma lâmpada de LED em vez de uma incandescente: você paga mais no ato, mas economiza no longo prazo na conta de luz e não precisará mais substituir a lâmpada uma vez por ano.

A comissão responsável pelo relatório, liderada pelo ex-presidente mexicano Felipe Calderón e que tem entre seus membros o prefeito do Rio, Eduardo Paes (PMDB), calculou o tamanho dessa economia em alguns casos. Somente os investimentos em eficiência energética poderiam turbinar o PIB mundial em R$ 50 trilhões (quase dez vezes o tamanho da economia brasileira) em 2035. O grupo lembra também que é possível que no ano passado a economia mundial tenha crescido pela primeira vez com uma queda nas emissões de gases-estufa.

Claro que não foi nada perto do que elas precisam cair. Para colocar a sociedade industrial no rumo dos 2oC, o Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente estimou que, em 2030, a humanidade deveria emitir no máximo 42 bilhões de toneladas de CO2. Com as atuais políticas, chegaremos lá emitindo quase 70 bilhões.

O relatório reconhece que as metas colocadas na mesa até agora para a conferência do clima de Paris, as chamadas INDCs, não bastam para fechar esse hiato, e traz uma receita para reduzir a diferença.

“Essas recomendações poderiam entregar até 96% dos cortes de emissão necessários até 2030 para colocar o planeta no rumo de manter o aquecimento global abaixo de 2oC”, diz Rachel Biderman, do WRI (World Resources Institute), organização que coordenou a produção do relatório. “E essas ações também produziriam múltiplos benefícios para a economia.”

Infraestrutura inteligente

Uma das dez recomendações do relatório diz respeito a um debate central para o Brasil: a necessidade de investir em infraestrutura de baixo carbono.

Nos próximos 15 anos, estima-se que US$ 90 trilhões (R$ 270 trilhões – isso mesmo, trilhões) serão investidos em infraestrutura no mundo todo: estradas, portos, aeroportos e usinas de eletricidade, por exemplo.

A maior parte desse investimento está em países emergentes como Brasil, Índia, Indonésia e China e, cada vez mais, na África. Bancos de desenvolvimento nacionais, como o BNDES e o Banco de Desenvolvimento da China, ou até plurilaterais, como o da Ásia e o dos BRICS, vêm assumindo um papel predominante de financiamento desses projetos. A visita ao Brasil do premiê chinês, Li Keqiang, acompanhado de R$ 53 bilhões anunciados em investimentos (a maioria em infraestrutura) é um exemplo da importância crescente desse tipo de gasto público.

A comissão liderada por Calderón alerta, porém, para a necessidade de orientar esses investimentos para que eles levem o clima em consideração. “Muitas formas de infraestrutura contribuem significativamente para as emissões de gases-estufa, e também são particularmente vulneráveis à incidência de eventos climáticos extremos”, afirma o relatório.

O custo dessa reorientação é estimado em US$ 4 trilhões em 15 anos, algo considerável, mas mesmo assim uma fração do investimento total planejado. Além do mais, sugere o relatório, há no momento taxas de juros extremamente baixas em países desenvolvidos, que criam uma janela de oportunidade para o financiamento desses custos de transição.

Deixar de fazê-lo poderia travar o mundo em estrutura poluente e/ou vulnerável, já que uma usina termelétrica ou uma refinaria de petróleo, por exemplo, é um projeto com vida útil de décadas. “Seria extremamente míope construir infraestrutura que seja imediatamente vulnerável a impactos da mudança climática ou a políticas climáticas mais estritas no futuro”, afirma o relatório.

O recado do New Climate Economy Report tem um alvo certo: a reunião do G20 em novembro, quando será debatida a Iniciativa Global de Infraestrutura criada no ano passado pelo bloco. Segundo o relatório, a iniciativa do G20 “ignora em larga medida os elos entre investimentos em infraestrutura e a mudança climática”.

Um estudo feito sob encomenda do WRI por Oswaldo Lucon, do Instituto de Energia e Ambiente da USP, cujos resultados preliminares foram apresentados em maio numa reunião do Fórum Brasileiro de Mudanças Climáticas, dá um exemplo da dimensão desse casamento infeliz e de longo prazo com projetos poluentes em um setor, o de energia.

Lucon mostra, com base no Plano Decenal de Energia, que 78% dos investimentos em energia no país até 2023 já estão “travados” em combustíveis fósseis. Por causa disso, em seis de nove cenários de emissão analisados por ele o Brasil excede sua cota máxima de carbono antes do meio do século.

Por enquanto, o aporte maciço de investimentos chineses em infraestrutura no Brasil confirma essa tendência carbonizante em vez de revertê-la.

A ministra do Meio Ambiente, Izabella Teixeira, disse em entrevista ao OC em junho que a infraestrutura de baixo carbono é uma discussão que precisa ser feita no Brasil. “Não é contabilizado na ambição brasileira, mas o Brasil, diferentemente de um país europeu, não tem sua infraestrutura toda implantada”.

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Evaluating UPS system efficiency

Fonte (From): Consulting – Specifying Engineer

Por (By): Kenneth Kutsmeda, PE, LEED AP, Jacobs, Philadelphia

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Many modern uninterruptible power supply (UPS) systems have an energy-saving operating mode. Data show that very few data centers put it to use because of the potential risks.

Learning objectives

  • Learn about the energy-saving options of uninterruptible power supply (UPS) systems.
  • Know how to save energy by running the UPS system in eco mode.
  • Understand the impacts of operating the UPS system in eco mode.

“Eco mode” is a term used with many different pieces of equipment to define a state of operation in which less energy is consumed, which is a more economical operation. When the term is used in reference to a smartphone or car, it generally means some sort of toned-down operation where not all the functions are available and the system runs certain functions at slower speeds to consume less energy. Whether this affects the overall operation of the equipment depends on what task the equipment is performing.

The main function of an uninterruptible power supply (UPS) is to protect the critical load during an outage by supplying backup power from a stored-energy device, and by providing stable voltage and frequency. Similar to other equipment, the intent of running the UPS system in eco mode is to increase efficiency by reducing the amount of energy consumed by the UPS. The Green Grid defines eco mode as “one of several UPS modes of operation that can improve efficiency (conserve energy) but, depending on the UPS technology, can come with possible tradeoffs in performance.”

Does running the UPS in eco mode affect the operation of the UPS, making the overall system less reliable and potentially putting the critical load at greater risk? Is there a way to use eco mode to improve efficiency without compromising performance or reliability? These are questions that must be reviewed when considering designing and operating a critical facility with eco mode. The goal of this article is to take a closer look at the different UPS operating modes and how they impact data centers and other mission critical facilities.

Electrical efficiency

Although there are different metrics used to measure efficiency in data centers, the one most commonly used is power usage effectiveness (PUE), created by the Green Grid. It compares the total data center facility’s power to the power used to operate the IT equipment. The optimum data center would have a PUE value of 1.0, where all the power going into the data center is being directly used to power the IT equipment. Any value above 1.0 means that a portion of the total facility power is being diverted to support systems, such as cooling, lighting, and the power system. The higher the PUE number, the larger portion of the power is consumed by the support systems relative to the IT equipment itself, resulting in a less efficient data center.

When designing a data center, most engineers, owners, and operators focus on the mechanical system and the ability to use free cooling to lower the PUE and increase efficiency. The electrical system, however, also wastes energy in the form of losses due to inefficiencies in the electrical equipment and distribution system. On average, electrical distribution system losses can account for 10% to 12% of the total energy consumed by the data center. That means a data center with 2 MW of IT load and a yearly average PUE of 1.45 (2.9 MW of total load) has 348 kW in electrical losses and will spend approximately $300,000 a year on wasted electrical energy. That wasted electrical energy cost in conjunction with tighter operational budgets and commitment to sustainability have forced engineers and owners to take a stronger look at electrical systems to find ways to eliminate electrical losses.

Legacy electrical distribution

In a typical legacy data center electrical distribution system, there are four components that contribute to the majority of the losses:

  • Substation transformers: transformer no-load and core losses
  • UPS: rectifier and inverter losses
  • Power distribution units (PDUs): transformer no-load and core losses
  • IT power supply: rectifier and transformer losses.

One method of reducing losses that does not affect the operation of the data center is using or replacing equipment like substation and PDU transformers with more efficient equipment. In 2005, the NEMA TP-1: Guide for Determining Energy Efficiency for Distribution Transformers was adopted, which increased minimum transformer efficiencies from about 97% to 99%, depending on the type and size of the transformer. In 2016, that minimum transformer efficiency requirement will increase by about 8% to 12% to further reduce energy consumption. Ultra-high-efficiency transformers are also available that have efficiency ratings above 99.5%.

Another method of increasing efficiency is to eliminate the equipment with the most losses. This method requires different power strategies, such as implementing higher-voltage ac and dc distribution to eliminate equipment like PDU transformers, UPS invertors, and IT power supply rectifiers. Each of these power strategies has advantages and challenges that impact the operation of the data center, so they must be evaluated when planning a data center.

A third method that manufacturers are recently promoting, and some facilities are starting to implement, involves the operation of the UPS system in some type of economical or eco mode. This mode of operation increases efficiency by eliminating the rectifier and inverter losses in the UPS.

UPS system

The International Electrotechnical Commission (IEC) classifies UPS systems into the following performance categories:

  • Voltage/frequency dependent (VFD): A UPS shall protect the load from power outages. The output voltage and frequency depend on the input ac source. It is not intended to provide additional corrective functions.
  • Voltage independent: A UPS shall protect the load from power outages and provide stable voltage. The output frequency depends on the input ac source. The output voltage shall remain within prescribed voltage limits (provided by additional corrective voltage functions).
  • Voltage/frequency independent (VFI): A UPS shall protect the load from power outages and provide stable voltage and stable frequency. The output voltage and frequency are independent of the input ac source.

VFD topology is commonly referred to as “offline” UPS, where the rectifier/inverter circuits are offline and not part of the normal power path. Because the losses associated with the rectifier/inverter are removed during normal operation, this mode is similar to the effect of operating a double-conversion in eco mode. In normal mode, the load on a VFD-type system is exposed to the raw utility power. These are traditionally smaller, single-phase-type UPS systems.

UPS double Conv Mode

The VFI topology is more commonly known as double-conversion or “online” UPS, where in normal operation, the rectifier/inverter circuits are online and engaged (see Figure 1). Power is converted from ac to dc in the rectifier and then from dc back to ac in the inverter. Additionally, dc power is used to charge the stored-energy medium under normal operation, and draw power from the stored-energy medium during a power outage. Different technologies can be used for the stored-energy medium including batteries and flywheels. Double-conversion UPS systems are also equipped with a static bypass path that bypasses the rectifier/inverter circuit during a fault condition. For the purpose of this article, the focus will be on the double-conversion (VFI) static UPS topology.

Traditional eco mode

In the traditional or classic eco mode, the load is normally powered through the bypass path, exposing the critical load to the raw utility power without conditioning, similar to the VFD topology (see Figure 2). The inverter is in standby and only engaged when the utility fails. Because of this, the losses in the rectifier and inverter are eliminated, making the UPS system more efficient.

UPS Traditional

The average static double-conversion UPS system operates between 90% efficient at 30% load to about 94% efficient at 100% load. The efficiency percentage can go up or down a little depending on the technology used, and whether the UPS contains an input isolation transformer. With the elimination of the rectifier and inverter losses, the efficiency of the UPS system in eco mode can increase to 98% or 99%. In a 2N redundant-type (system + system) configuration, where the system is typically operating each UPS below 40%, that equates to about a 4% to 8% increase in efficiency. The increase in efficiency also means less heat, which reduces cooling requirements. The Green Grid estimates an average improvement of approximately 0.06 in PUE when going from double-conversion to eco mode.

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