Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10400.22/2617
Título: Avaliação do desempenho energético e da qualidade do ar de uma piscina coberta
Autor: Gama, André Lopes
Orientador: Sá, Christopher
Palavras-chave: Qualidade do ar interior
Piscina coberta
Gestão de energia
Iluminação
Ventilação
Indoor air quality
Indoor swimming pool
Energy management
Ilumination
Ventilation
Data de Defesa: 2012
Editora: Instituto Politécnico do Porto. Instituto Superior de Engenharia do Porto
Resumo: Este trabalho teve como propósito fazer uma avaliação do desempenho energético e da qualidade do ar no interior das instalações de uma Piscina Municipal Coberta, localizada na zona norte de Portugal, sendo estabelecidos os seguintes objetivos: caracterização geral da piscina, no que respeita aos seus diferentes espaços e equipamentos, cálculo dos consumos térmicos e elétricos bem como o registo das concentrações de elementos poluentes para controlo da qualidade do ar no interior da piscina, tendo como base a legislação atualmente em vigor. A caracterização geral da piscina permitiu verificar algumas inconformidades como a temperatura da água nos tanques de natação que tem valores superiores aos recomendados e a sala de primeiros socorros que não possui acesso direto ao exterior. Acrescente-se que o pavimento nos chuveiros da casa de banho feminina e os valores de pH para água do tanque grande e pequeno não estão sempre dentro da gama de recomendação. O caudal da renovação de ar está a ser operado manualmente e quando está a funcionar a 50% da sua capacidade máxima, que acontece numa parte do dia, apenas consegue renovar 77,5% do caudal recomendado pelo RSECE. Para se obter o valor recomendado é necessário ter pelo menos 7 horas com o caudal a 100% da capacidade máxima. A avaria na UTA2 originou que 40% dos registos diários da humidade relativa interior estivessem fora da gama de valores recomendados e que esta é fortemente dependente da humidade no exterior e pode ser agravada quando as portas dos envidraçados da nave são abertas. Analisando ainda a quantidade de água removida na desumidificação do ar com a água evaporada em condições de Outono-Inverno ou Primavera-Verão, este estudo permitiu concluir que todas as combinações demonstraram a necessidade de desumidificação salvo a combinação Outono-Inverno e UTA2 a funcionar a 100% da sua capacidade máxima. Os isolamentos das tubagens na sala das caldeiras foram observados e comparados com as soluções recomendadas pelas empresas especialistas e verificou-se que alguns estão mal colocados com parcial ou total degradação, promovendo perdas térmicas. No caso das perdas calorificas por evaporação, estas representaram cerca de 67,78% das perdas totais. Como tal, estudou-se a aplicação de uma cobertura sobre o plano de água durante o período de inatividade da piscina (8 horas) e verificou-se que o resultado seria uma poupança de 654,8 kWh/dia, na ausência de evaporação da água, mais 88,00 kWh/dia do período da UTA2 a funcionar a 50% da sua capacidade, perfazendo um total de 742,8 kWh/dia. A aplicação da cobertura permite obter um VAL de valor positivo, uma TIR de 22,77% e sendo este valor superior ao WACC (Weight Average Cost of Capital), o projeto torna-se viável com um Pay-Back de 3,17 anos. Caracterizou-se também o consumo total diário em eletricidade, e verificou-se que as unidades de climatização, as bombas de circulação de água, a iluminação, e outros equipamentos representam, respetivamente, cerca de 67,81, 25,26, 2,68 e 3,91% da energia elétrica total consumida. Por fim, a análise à qualidade do ar no interior da nave em Maio e Setembro identificou que as concentrações de ozono apresentavam valores no limite do aceitável em Maio e superiores ao valor de emissão em Setembro. Os compostos orgânicos voláteis também apresentavam valores em Maio 4,98 vezes superior e em Setembro 6,87 vezes superior aos valores máximos exigidos pelo D.L. nº 79/2006. Houve ainda altas concentrações de radão registadas na casa dos filtros, em Maio com um valor 11,49 vezes superior, no entanto esse valor desceu em Setembro para 1,08 vezes, mesmo assim superior ao exigido pelo D.L. nº 79/2006.
The present study had the purpose to make an assessment of the energy performance and air quality within the premises of a Municipal Indoor Swimming Pool located in northern Portugal, by setting the following objectives: a general characterization of the indoor swimming pool environments and equipment and comparison to current legislation, calculation of thermal and electrical consumption as well as recording the concentrations of polluting elements to control the air quality inside the pool. The general characterization of the swimming pool allow to observe some irregularities such as the water temperature in the swimming tanks that was higher than the recommendation and the fist aids room that does not have direct access to the outside. Plus the pavement in women locker room showers and the pH water were not always in the acceptable range. The renovation of the air flow is manually operated and when working at 50% of full capacity, only 77.5% of the flow recommended by RSECE is achieved. It is needed at least 7 hours with the flow at 100% of the maximum capacity to achieve the recommended value. A malfunction in UTA2 contributed for 40% of the daily registers in relatively humidity beyond the range of recommended values. This parameter is strongly dependent on of the outside values and can be increased if the doors of the pool are open. When analyzing removed water in the air dehumidification with evaporated water in Autumn-Winter and Spring-Summer conditions it is possible to conclude that all combinations show the necessity of dehumidification excepted Autumn-Winter and UTA2 working at 100% of its capacity. The pipe isolations were observed and compared with the specialized industrial recommend solutions and it was concluded that some were not applied correctly, showed partial or completely degradation, which promote thermal losses. The thermal losses caused by evaporation were calculated and represented 67.78% of total losses. Because of this high value it was studied the application of a cover over the water surface to put during the time of pool inactivity and this action is estimated to save 654.8 kWh/day plus 88.00 kWh /day for the time in which the UTA2 is working at 50% of its maximum capacity making a total of 742.8 kW/day. The application of the cover allows to achieve a positive Net Added Value a Internal Rate of Return of 22.77% and since it is bigger than WACC (Weight Average Cost of Capital) makes the project viable with a Pay-Back of 3.17 years. It was also made a characterization of the daily electrical consumption and was observed that climatization units, pumps for water circulation, illumination and other electric equipments represented 67.81, 25.26, 2.68 and 3.91%, respectively, to total energy consumption. The last but not the least two analyzes of indoor air quality were made, in which the ozone levels were closed to the legally accept concentration in May and higher in September. The volatile organic compounds (VOCs) presented levels 4.98 times in May and 6.87 times in September higher than the maximum legal values. Relatively to radon, high levels were found at filters room recording in May a level 11.49 times higher than the recommended level and in September, the maximum value recorded exceeded by 1.08 times the emission value.
Peer review: yes
URI: http://hdl.handle.net/10400.22/2617
Aparece nas colecções:ISEP - DM – Energias Sustentáveis

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