O resfriamento com volume de ar variável (comumente conhecido como VAV) é um sistema totalmente a ar que pode satisfazer os requisitos individuais de resfriamento de múltiplas zonas, normalmente em edifícios de escritórios. Isto é conseguido fornecendo ar a uma temperatura constante de uma planta central para uma ou mais unidades terminais VAV em cada zona.
As unidades terminais contêm amortecedores controlados termostaticamente que regulam a quantidade de ar que entra na zona em resposta à necessidade de resfriamento. Por exemplo, o volume de ar (e, portanto, o arrefecimento) fornecido a uma zona virada a sul num dia ensolarado será maior para compensar o ganho de calor.
O principal benefício do VAV em relação ao volume constante é a sua capacidade de fornecer simultaneamente o nível necessário de resfriamento para qualquer número de zonas dentro de um edifício. Os sistemas VAV podem ser particularmente eficientes energeticamente como resultado da sua capacidade de operar o(s) ventilador(es) principal(ais) de alimentação/extração a velocidades reduzidas durante grande parte do ano, quando o volume total de ar requerido pelas várias zonas é baixo (os ventiladores são geralmente o usuário mais significativo de energia em um sistema de ar centralizado).
Quando a carga de resfriamento é baixa, a unidade terminal VAV reduz o ar fornecido a um nível mínimo de cerca de 40% do volume máximo. Existem duas razões pelas quais o volume não pode diminuir. Primeiro, o requisito mínimo de ar fresco deve ser mantido e, segundo, a velocidade do ar que sai do difusor não deve cair muito para garantir um nível aceitável de circulação de ar dentro do espaço.
Em baixas velocidades, o efeito Coanda (aquele que faz com que o ar adira e se mova ao longo da parte inferior do teto) será perdido e o ar será despejado dos difusores, causando correntes de ar frio. É particularmente importante que os sistemas VAV sejam projetados e comissionados de acordo com um alto padrão para garantir que seja alcançado um equilíbrio satisfatório entre as necessidades de resfriamento e a taxa de ventilação.
A maioria dos tipos de unidades terminais VAV podem incorporar um dispositivo de aquecimento, que pode aumentar a temperatura do ar fornecido se as condições da zona assim o exigirem. Alternativamente, as zonas perimetrais podem ser aquecidas por radiadores ou convetores. Em muitos edifícios, o aquecimento perimetral é a opção preferida, pois ajuda a combater o efeito das correntes de ar frio provenientes das janelas.
VAV assistido por ventilador
O uso de unidades terminais assistidas por ventilador pode garantir que não ocorrerá vazamento do ar fornecido. Estas unidades contêm um pequeno ventilador que mistura o ar fornecido com o ar recirculado da sala e fornece um fornecimento de volume praticamente constante ao espaço ocupado. A mistura das duas correntes é controlada para atingir uma temperatura do ar que satisfaça a carga de resfriamento da zona servida. As desvantagens das unidades terminais assistidas por ventilador são geralmente custos de capital e de manutenção mais elevados, maior potência total do ventilador e o potencial para altos níveis de ruído no espaço ocupado.
Benefícios
- Usado em edifícios com múltiplas zonas para atender às demandas específicas de resfriamento/aquecimento de cada zona
- Pode ser relativamente eficiente em termos energéticos devido à capacidade de reduzir a velocidade do(s) ventilador(es) de alimentação/extração durante períodos de cargas baixas a moderadas
- Um sistema corretamente projetado e comissionado proporcionará um bom controle de temperatura
- Os sistemas VAV são particularmente adequados para edifícios com carga de refrigeração durante todo o ano.
Limitações
- Os requisitos de espaço são altos tanto na sala da fábrica quanto nos vazios do teto
- O projeto e o comissionamento são particularmente importantes para alcançar um bom desempenho do sistema em termos de conforto e eficiência energética
- O projeto de alguns sistemas VAV é simplificado ao permitir que as unidades terminais desviem o ar que não é necessário. No entanto, esta abordagem pode resultar em instalações superdimensionadas, desperdício de energia dos ventiladores e aumento do custo de capital.
- As unidades terminais assistidas por ventilador geralmente têm custos de capital e de manutenção mais elevados e o potencial para aumentar os níveis de ruído no espaço ocupado.
