PT103572A

PT103572A - Unidade de tratamento de ar, de desumidificação e aquecimento, energéticamente eficiente

Info

Publication number: PT103572A
Application number: PT103572A
Authority: PT
Inventors: Paulo Jorge Magalhaes Pires
Original assignee: Univ Do Porto
Priority date: 2006-09-27
Filing date: 2006-09-27
Publication date: 2008-03-31
Also published as: WO2008038250A3; EP2066984A2; WO2008038250A2

Abstract

A UNIDADE DE TRATAMENTO DE AR (UTA), DE DESUMIDIFICAÇÃO E AQUECIMENTO, ENERGETICAMENTE EFICIENTE ESTÁ EQUIPADA COM DOIS PERMUTADORES DE CALOR (12, 19) ALIMENTADOS POR UM CHILLER E UMA CALDEIRA RESPECTIVAMENTE, E UM RECUPERADOR DE CALOR (13) ENTRE ELES. O FLUXO DE AR FORÇADO, ACCIONADO PELOS VENTILADORES (14,21) AO ATRAVESSAR OS TRÊS COMPONENTES ATINGE A HUMIDADE E TEMPERATURA DE INSUFLAÇÃO NO EDIFÍCIO PARA AS CONDIÇÕES INTERIORES. DADA ESTA DISPOSIÇÃO, A UTA PERMITE USUFRUIR DO RECUPERADOR DE CALOR NOS PERÍODOS DE AQUECIMENTO DE 100% DE AR NOVO COM/SEM HUMIDIFICAÇÃO DO AR (20-HUMIDIFICADOR), DESUMIDIFICAÇÃO E AQUECIMENTO DE 100% DE AR NOVO OU DA MISTURA DO AR NOVO COM O AR VICIADO, PERMITINDO UMA REDUÇÃO DOS CONSUMOS ENERGÉTICOS NO TRATAMENTO DO AR. EM PERÍODOS DE ARREFECIMENTO DE 100% DE AR NOVO E VENTILAÇÃO FORÇADA DO ESPAÇO, EFECTUA-SE UM ''BYPASS'' AO RECUPERADOR DE CALOR. ESTA UNIDADE CONCEDE GARANTIAS NA QUALIDADE DO AR INTERIOR DOS EDIFÍCIOS EVITANDO, COMO EXEMPLO, OS PROBLEMAS DA LEGIONELLA, CONCENTRAÇÕES DE CLORO NAS PISCINAS COBERTAS E DE CO2 EM EDIFÍCIOS COM CONTROLO DE HUMIDADE.

Description

1

DESCRIÇÃO "UNIDADE DE TRATAMENTO DE AR, DE DESUMIDIFICAÇÃO E AQUECIMENTO, ENERGETICAMENTE EFICIENTE" Âmbito da invenção A presente criação refere-se a uma Unidade de Tratamento de Ar com Recuperador de Calor Ar-Ar com o intuito de reduzir as necessidades energéticas no tratamento do ar dos edifícios, com controlo de temperatura e humidade interior do espaço e resolver os problemas de Qualidade do Ar

Interiores em alguns edifícios.

Actualmente, as unidades de tratamento de ar utilizadas nos sistemas de climatização do ar interior dispõem do recuperador de calor para troca energética entre o ar novo á entrada na unidade e o de saída da unidade (para o exterior). A maioria dos edifícios com controlo de humidade no seu interior usam Bombas de Calor Desumidificadoras, mas estas apresentam alguns inconvenientes em termos de funcionamento e controlo.

As Unidades de Tratamento do Ar são dimensionadas para a remoção, total ou parcial, da carga térmica de um espaço.

Estado da técnica

Numa pesquisa ao estado da técnica, a patente FR2742216 (BERNIER JACQUES FR) utiliza o recuperador de calor entre o evaporador e o condensador de uma bomba de calor. Este utiliza duas bombas de calor para resolver o problema durante a insuflação de 100% de ar novo, mas continua com alguns aspectos negativos de funcionamento. 2

Comparando a Bomba de Calor da patente FR2742216 com a unidade desenvolvida, a presente invenção tem diversas vantagens tais como: I- Menor perda de carga no circuito de ventilação (menor consumo energético) - menor número de permutadores de calor na unidade de tratamento de ar desenvolvida comparada com a bomba de calor; II- Menor potência instalada (menor custo de investimento) - com o auxilio do permutador de calor é possível baixar as potências instaladas nos permutadores de calor da fonte fria e da fonte quente; III- Instalação da unidade desenvolvida em qualquer tipo de edifício - é comum a instalação de bombas de calor em edifícios com uma elevada carga latente no seu interior, como é o caso das Piscinas Cobertas. Somente nestes casos a bomba de calor apresenta um bom funcionamento apesar de, em termos energéticos, não ser o mais conveniente; IV- Bom funcionamento durante a insuflação de 100% de

Ar Novo - um dos grandes problemas das bombas de calor desumidificadoras é durante a insuflação de 100% de ar novo, pois estes não apresentam um bom funcionamento para hentalpias exteriores relativamente baixas. V- Capacidade de arrefecimento do ar novo ou do ar viciado - as bombas de calor desumidificadoras não são capazes de arrefecer o ar que circula na unidade de tratamento de ar. O sistema obriga a um aquecimento posterior do ar que sai do evaporador da bomba de calor desumidificadora. VI- Bom funcionamento da bomba de calor desumidificadora funcionando com o ar recirculado 3 na instalação - esta característica, em Piscinas Cobertas, pode ser prejudicial para a qualidade do ar interior devido as concentrações de odores no ar e o problema de Legionella em certos edifícios.

Breve descrição dos desenhos A figura I mostra uma unidade de tratamento de ar com controlo de humidade e temperatura no interior do espaço para edifícios tais como, Hospitais, Auditórios, edifícios de armazenamento de produtos alimentares, e outros edifícios com controlo de humidade no seu interior (o humidificador (20) pode ou não, ser necessário dependendo das condições interiores e exteriores do edifício). A figura II mostra uma unidade de Tratamento com controlo de humidade e temperatura para um edifício do tipo Piscina Coberta (sem humidificador). A figura III mostra um esquema de funcionamento da unidade de tratamento ar desenvolvida durante a insuflação e aquecimento de 100% de ar novo sem humidif icação e a operação de desumidificação e aquecimento de 100% de ar novo. Para a situação de insuflação e aquecimento de 100% de ar novo, o permutador de calor da fonte fria (12) encontra-se desactiva enquanto que para a situação de desumidificação e aquecimento de 100% de ar novo esta entra em funcionamento (ex. Piscina Coberta). 0 misturador (11) não permite a mistura do ar novo com o ar viciado da instalação. A figura IV mostra a evolução das condições do ar no diagrama psicométrico para uma situação de insuflação e aquecimento de 100% de ar novo. O permutador de calor da 4 fonte fria, como foi referido anteriormente, encontra-se inactiva (ex. Piscina Coberta). A figura V mostra a evolução das condições do ar no diagrama psicométrico, para uma situação de desumidificação e aquecimento de 100% de ar novo (ex. Piscina Coberta). A figura VI mostra um esquema de funcionamento da unidade de tratamento de ar desenvolvida durante a desumidificação e o aquecimento da mistura do ar novo com o ar viciado da instalação (ex. Piscina Coberta). Os deflectores do misturador (11) alteram a sua posição para que o ar novo se misture com o ar viciado. A figura VII mostra a evolução das condições do ar no diagrama psicométrico, para uma situação de desumidificação e aquecimento da mistura do ar novo com o ar viciado (ex. Piscina Coberta). A figura VIII mostra o esquema de funcionamento da unidade de tratamento de ar desenvolvida para uma situação de arrefecimento de 100% de ar novo. O permutador de calor da fonte quente (19) encontra-se inactiva e não existe mistura do ar novo com o ar viciado. Existe um "bypass" ao recuperador de calor para reduzir a perda de carga no circuito de ventilação, diminuindo as necessidades energéticas. A figura IX representa num diagrama psicométrico a evolução do ar durante um período de arrefecimento de 100% de ar novo (ex. Piscina Coberta). A figura X mostra a evolução das condições do ar no diagrama psicométrico, para uma situação de ventilação 5 mecânica de 100% do ar novo sem tratamento térmico (ex. Piscina Coberta). A figura XI apresenta o modo de funcionamento da unidade de tratamento de ar desenvolvida aplicada a uma piscina coberta em função das condições interiores e exteriores do espaço climatizado (I- Insuflação e Aquecimento de 100% de Ar Novo; II- Desumidificação e Aquecimento de 100% de Ar novo; III- Desumidificação e Aquecimento da mistura do ar novo com o ar viciado; IV- Ventilação Mecânica; a temperatura interior do espaço; b - humidade absoluta para a temperatura média de funcionamento do permutador de calor da fonte fria; c - humidade absoluta para as condições interiores). A figura XII apresenta o modo de funcionamento da unidade de tratamento de ar desenvolvida, aplicada a um edifício comum com controlo de humidade e temperatura em função das condições interiores e exteriores do espaço climatizado (I-Insuflação de 100% de Ar novo e aquecimento/arrefecimento e com humidificação do ar; II- Insuflação de 100% de ar novo com desumidificação e aquecimento; III- Desumidificação e Aquecimento da mistura do ar novo com o ar viciado; a) Humidade absoluta de insuflação; b) Linha de entalpia para as condições interiores; c) Ponto das condições interiores do espaço climatizado).

Sumário da invenção A UTA desenvolvida dispõe do recuperador de calor (13) entre os dois permutadores de calor - frio (agua fria do Chiller) e quente (agua quente da caldeira) - promovendo a troca de energia térmica entre os dois fluxos de ar (extracção e o de insuflação do edifício). 6 0 permutador de calor da fonte fria (12) tem como missão o arrefecimento e desumidificação do ar de insuflação (ar novo ou ar viciado). 0 permutador de calor da fonte quente (19) possibilita o aquecimento do ar até á temperatura de insuflação do espaço a climatizar. 0 misturador (11) permite a mistura do ar novo com o ar viciado na instalação quando esta é conveniente em termos energéticos ou em termos de qualidade do ar interior.

Os ventiladores (14 e 21) promovem a circulação do ar dentro das condutas de ventilação do edifício e na unidade de tratamento de ar desenvolvida, vencendo as suas perdas de carga no circuito. 0 recuperador de calor (13) promove a troca de energia térmica entre o ar de extracção e o de insuflação do edifício. Este situa-se entre os permutadores de fonte quente (19) e fonte fria (12), aumentando o número de horas de funcionamento útil.

Os atenuadores acústicos (15 e 22) reduzem a pressão sonora emitida pelos ventiladores para que esta não se propague ao longo da instalação. 0 filtro na entrada do ar novo (10), tem como objectivo reter as partículas sólidas provenientes do ar exterior melhorando a qualidade do ar e reduzindo as hipóteses de possível dano da unidade de tratamento de ar. Pode no entanto existir ainda um outro filtro á entrada do ar viciado, removendo algumas partículas sólidas provenientes do interior do espaço a climatizar. 7

As cintas anti-vibráticas ou mangas (16 e 23) têm a missão de não propagar vibrações ás condutas de ar alojadas no interior do edifício, evitando assim alguns ruídos indesej áveis.

Os registos (17 e 18) servem para fazer a abertura/fecho do ar novo ou do ar viciado na unidade de tratamento de ar desenvolvida. 0 humidificador (20) tem a finalidade de adicionar água ao ar de insuflação, para o aumento do índice de humidade. Este facto pode ou não ser útil em função das condições interiores e exteriores do espaço a climatizar, e nesses casos a UTA desenvolvida é constituída conforme a Figura I.

Dadas as vantagens da unidade desenvolvida para edifícios com controlo de humidade, esta é dotada de um controlo autónomo de forma a se ajustar às condições interiores e exteriores do edifício. Esta forma de controlo permite os seguintes modos de funcionamento: I. Aquecimento do ar com/sem humidificação - o sistema de ventilação insufla o caudal necessário para a remoção da carga latente e sensível, garantindo a qualidade do ar interior. O recuperador de calor (13) irá reduzir os consumos energéticos na fonte quente (19) e a potência instalada. No caso de insuflar 100% de ar novo e se a humidade absoluta for inferior ao valor de insuflação existe um humidificador (20) que transfere agua para o ar. A unidade de tratamento de ar é capaz de regular a humidade absoluta de insuflação através do balanceamento dos caudais de ventilação, comparando a humidade absoluta do espaço com a do exterior, garantindo sempre a qualidade do ar interior a partir da mistura do ar novo com o ar viciado. As Figuras III e IV apresentam este modo de funcionamento. II. Desumidificação e Aquecimento de 100% de Ar Novo - este modo de funcionamento ocorre quando a humidade absoluta do ar exterior for superior á humidade absoluta para as condições do ar de insuflação. Em termos de energia, as condições exteriores devem apresentar valores de hentalpia inferiores ao do ar interior. O recuperador de calor (13) permite trocas de calor entre os fluxos de ar à saída do permutador da fonte fria (12) e do ar de extracção do edifício (Figura III e V). III. Desumidificação e Aquecimento do Ar Recirculado na instalação - este modo de funcionamento ocorre quando a humidade absoluta do ar exterior for superior às das condições interiores. Em termos de energia, as condições exteriores devem apresentar valores de entalpia superiores ao do ar interior. O recuperador de calor (13) permite reduzir as potências instaladas nos permutadores de calor da fonte quente (19) e fonte fria (12), bem como também os consumos energéticos destes equipamentos. Em termos de ventilação, esta é a única situação onde existe mistura do ar novo com o ar recirculado na Unidade de Tratamento de Ar (UTA) necessitando de alguns cuidados em termos de qualidade do ar interior (Figuras VI e VII). IV. Arrefecimento do Ar com/sem humidificação - o sistema de ventilação insufla o caudal necessário para a remoção das cargas (latente e sensível), garantindo a qualidade do ar interior. Esta situação acontece quando a humidade absoluta de insuflação é superior á humidade absoluta do ar exterior, sendo necessário a humidificação do ar. A unidade de tratamento de ar também é capaz de regular a humidade 9 absoluta de insuflação através do balanceamento dos caudais de ventilação, comparando a humidade absoluta do espaço com a do exterior, garantindo sempre a qualidade do ar interior. Nesta situação o recuperador de calor (13) não opera, realizando um "bypass" a este equipamento. As Figuras VIII e IX apresentam o modo de funcionamento da unidade para este caso. V. Ventilação Mecânica do Espaço - esta situação pode ou não, substituir períodos de funcionamento em desumidificação e aquecimento de ar recirculado na UTA desenvolvida. Pode ser implementada em Piscinas Cobertas nos meses de Verão com temperaturas elevadas transformando-as em Piscinas exteriores. A vantagem é a não existência de consumos energéticos da fonte quente (19) e da fonte fria (12). Como forma de redução das necessidades de ventilação, existe um "bypass" ao recuperador de calor (13) reduzindo a perda de carga no circuito de ventilação (Figuras VIII e X) ·

Descrição detalhada da invenção O Unidade de Tratamento de Ar desenvolvida tem o objectivo de tratar o ar no interior do edifício em termos de temperatura e humidade interior.

Os edifícios estão sujeitos a cargas latentes e sensíveis. As cargas latentes interferem no índice de humidade no interior do espaço enquanto que a carga sensível interfere na temperatura do espaço a climatizar. As piscinas Cobertas é um bom exemplo de um edifício com uma elevada carga latente devido á evaporação da água. Outros edifícios, tais como hospitais, apresentam maiores cargas sensíveis do que 10 cargas latentes, em que as latentes, se devem na sua maioria á ocupação do edifício.

Os edifícios com controlo de humidade são dos edifícios com maior consumo energético.

Esta unidade de tratamento desenvolvida veio diminuir estes consumos energéticos à custa de um recuperador de calor instalado no interior da UTA.

Os materiais que constituem o recuperador de calor de placas e os permutadores de calor devem apresentar boas características em termos de condutividade térmica e em resistência à sua deterioração. Os materiais mais comuns são as ligas de cobre e de alumínio, e a utilização de aço inox para Piscinas Cobertas devido á existência de elementos de cloro no ar interior. Existem outros tipos de recuperadores de calor, que utilizam dois permutadores de calor e através um circuito de gás ou de água independente, estes trocam energia entre os dois fluxos de ar.

Actualmente é usual a instalação de um recuperador de calor na parte exterior da unidade, trocando energia entre o ar novo de admissão e o ar de exaustão. Contudo esta disposição não é o mais favorável para tratamento de ar de um edifício com controlo de humidade.

Como tal a unidade de tratamento de ar, de desumidificação e aquecimento energeticamente eficiente reduz significativamente os consumos energéticos a partir da alteração da localização do recuperador de calor e de um controlo adequado que altera o seu modo de funcionamento em função das condições interiores e exteriores do espaço climatizado. 11 0 controlo da unidade de tratamento de ar é um parâmetro importante na redução dos consumos energéticos e como tal, esta deve ser dotada de sensores de temperatura e de humidade, e de um sensor de C02 na conduta de ar de extracção do edifício de modo a regular o caudal de ar novo em função da ocupação do espaço.

Através da leitura da temperatura das condições interiores e da temperatura do ar exterior, este permitirá conhecer o caudal necessário para remoção da carga sensível em função da temperatura de insuflação ou vice-versa isto é, conhecer a temperatura de insuflação para um determinado caudal de ventilação.

Com a leitura do índice de humidade das condições interiores e exteriores, este permitirá conhecer o caudal de ar recirculado na unidade de tratamento de ar de modo a remover a carga latente do espaço em função do modo de funcionamento da unidade.

Com a leitura do índice de CO2/ este irá regular o registo de ar novo do misturador de modo a aumentar o caudal de ar novo a insuflar no interior do edifício de modo a diluir as concentrações deste elemento gerado pela ocupação do edifício.

Esta unidade instalada em piscinas cobertas necessita da instalação de um sensor de leitura das concentrações de cloro na conduta de extracção do ar interior que actuará o registo de ar novo. 0 caudal de ventilação é função do modo de funcionamento da unidade e da leitura das temperaturas e dos índices de humidade das condições interiores e exteriores do edifício. 12

Quanto ao modo de funcionamento, a unidade de tratamento de ar desenvolvida ao ler a temperatura exterior irá comparar com a temperatura do ar interior e com a humidade absoluta do ar de insuflação. Deve-se ter em atenção as temperaturas de funcionamento do "Chiller", pois é a temperatura de orvalho limite para a humidade absoluta mínima das condições de insuflação.

No caso das condições exteriores estarem a uma temperatura seca de bulbo inferior a temperatura interior, e uma humidade especifica inferior á humidade especifica para a temperatura media (de orvalho) de funcionamento do "chiller" (modo de funcionamento I da UTA para uma Piscina Coberta), a unidade de tratamento de ar irá insuflar 100% de ar novo e accionará a fonte quente (peça 19 da figura I) . 0 recuperador de calor (peça 13 da figura I) irá reduzir as necessidades de aquecimento através da troca de energia térmica entre o ar de extracção e o de insuflação á entrada da fonte quente, reduzindo a potência instalada no permutador calor. Caso a humidade absoluta das condições exteriores seja inferior ás de insuflação, será necessário a instalação de um humidificador (peça 20 da figura I) . O controlo do sistema pode ser capaz de misturar o ar novo com o ar recirculado para que se atinja a humidade absoluta de insuflação. Resumindo, o recuperador de calor irá poupar a energia desde o ponto c=d=e até ao ponto £ da figura IV, que seria necessária gastar pelo permutador de calor da fonte quente.

Se as condições exteriores estiverem a uma temperatura seca de bulbo inferior a temperatura interior, e uma humidade especifica superior á humidade especifica para a temperatura media (de orvalho) de funcionamento do "chiller"e inferior á humidade absoluta para as condições 13 interiores, encontrando-se na zona II da figura XI (modo de funcionamento II da UTA para uma Piscina Coberta), a unidade de tratamento de ar irá desumidificar e aquecer 100% de ar novo e accionará as fontes quente e fria (peças 19 e 12 respectivamente, da figura I). O ar exterior ao se apresentar com humidade absoluta superior ás condições de insuflação, este irá accionar a fonte fria desumidifiçando o ar novo que ao entrar no recuperador de calor (peça 13 da figura I) este irá trocar energia térmica com o ar de extracção que de seguida irá passar no permutador da fonte quente. Em termos de redução de energia o recuperador de calor contribui na diminuição da energia de aquecimento desde o ponto e ao f da figura V.

Supondo que o ponto exterior está a uma Temperatura Seca de Bulbo inferior á temperatura interior e a uma Humidade Especifica superior ás condições interiores, e assim estaria na zona III da figura XI (modo de funcionamento III da UTA para uma Piscina Coberta), a unidade de tratamento de ar irá misturar o ar novo com o ar recirculado na peça 11 da figura I (o caudal de ar novo a insuflar será função da leitura do índice de concentração de C02 e do índice de concentração de qualquer poluente gerado no seu interior por ex. concentrações de cloro no ar em Piscina cobertas). Depois de misturado (ponto d da figura VII), este irá passar na fonte fria (peça 12 da figura I) . Neste caso, o recuperador de calor está a reduzir as necessidades de arrefecimento, porque em vez de arrefecer o ar desde o ponto c ao e da figura VII (desumidificação e aquecimento de 100% de ar novo) ou desde o ponto da mistura do ar novo com o ar de extracção até ao ponto e^ da figura VII (desumidificação e aquecimento da mistura do ar novo com o ar recirculado) , este arrefece desde o ponto d ao e da figura VII. Isto em termos de arrefecimento, o mesmo se 14 verifica no caso do aquecimento pois consegue-se reduzir as necessidades energéticas desde o ponto e ao _f da figura VII.

No caso do ponto exterior estar a uma Temperatura Seca de Bulbo superior ás condições interiores se encontrar na zona IV da figura XI, a unidade de tratamento de ar desenvolvida accionará somente os ventiladores (14 e 21). Desta forma torna a piscina coberta numa piscina exterior, não sendo necessário o tratamento do ar para temperaturas exteriores superiores á temperatura interior. A temperatura e a humidade interior deixa de estar controlada.

Para situações em que a humidade absoluta exterior seja inferior á de insuflação e a temperatura exterior superior á temperatura interior (modo de funcionamento IV da UTA para uma Piscina Coberta), nesta situação a unidade de tratamento de ar desenvolvida irá insuflar 100% de ar novo accionando o permutador de calor da fonte fria. O ar exterior ao passar na fonte fria (12) arrefece (arrefecimento sensível) e de seguida faz o bypass ao recuperador de calor conforme é apresentado na figura IX.

Estes modos de funcionamento apresentados anteriormente são para aplicação em piscinas cobertas. Além das piscinas cobertas, esta unidade pode ser instalada em outros edifícios com controlo de humidade e temperatura interior, Para tal deve-se alterar o modo de controlo da unidade conforme é apresentado na figura XII (I - Insuflação de 100% de Ar Novo, com Aquecimento ou arrefecimento e humidificação do ar exterior até que se atinja as condições de insuflação; II- Insuflação de 100% de Ar Novo, com desumidificação e Aquecimento; III- Desumidificação e Aquecimento da mistura do ar novo e o ar viciado da 15 instalação; a)Humidade Absoluta do ar de insuflação; b) Linha de entalpia para as condições interiores do edifício; c) Ponto das condições interiores do espaço climatizado).

Lisboa, 27 de Setembro de 2006

Claims

1 REIVINDICAÇÕES 1. Unidade de Tratamento de Ar energeticamente eficiente de desumidificação e aquecimento e a sua utilização, caracterizada por compreender uma entrada da admissão do ar exterior com uma secção de registo (17) seguido de um filtro de ar (10), um misturador (11) e um permutador de fonte fria (12); uma entrada de retorno de ar do interior do edifício com uma cinta anti-vibratória ou manga (16) seguida de um atenuador acústico (15) e um ventilador (14); uma saída de insuflação de ar para o interior do edifício com uma cinta anti-vibratória ou manga (23) seguida de um atenuador acústico (22), um um ventilador (21), um humidificador (20) e um permutador de fonte quente (19); uma saída de ar de exaustão com uma secção de registo (18); um recuperador de calor que promove a troca de energia térmica entre o ar de extracção e o ar de insuflação o qual recebe o ar da entrada da admissão do ar exterior e da entrada de retorno de ar interior e fornece o ar para a saída de insuflação de ar e para a saída de ar de exaustão; em que um recuperador de calor (13) está compreendido entre dois permutadores de fonte quente (19) e fonte fria (12), e por o recuperador de calor e os permutadores de calor serem construídos em ligas de cobre, de alumínio e de aço inox. 2

2. Unidade de Tratamento de Ar de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por ser capaz de funcionar como uma unidade convencional de aquecimento com recuperação de calor ou arrefecimento do ar que circula no interior.

3. Unidade de Tratamento de Ar de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizada por o permutador de calor da fonte fria (12) estar interligada a um Chiller dimensionado para a carga máxima do edifício ou a um deposito de armazenamento de água fria, em que o permutador de calor de fonte fria (12) é responsável pela desumidificação ou arrefecimento do ar que circula na instalação.

4. Unidade de Tratamento de Ar de acordo com as reivindicações de 1 a 3, caracterizada por o permutador de calor da fonte quente (19) estar interligado a uma caldeira dimensionada para a carga máxima do edifício ou um deposito de armazenamento de água quente.

5. Unidade de Tratamento de Ar de acordo com as reivindicações de 1 a 4, caracterizada por estar dotada de um sistema de controlo capaz de implementar os seguintes modos de funcionamento á unidade de tratamento de ar desenvolvida num espaço a climatizar com controlo de humidade - Aquecimento de 100% de Ar novo com ou sem humidificação, desumidificação e aquecimento de 100% de ar novo, desumidificação e aquecimento da mistura do ar novo com o ar viciado na instalação, Arrefecimento de 100% de ar novo com ou sem humidificação - e para espaços a climatizar sem controlo de humidade - Aquecimento de mistura do ar novo com o ar viciado, Arrefecimento da mistura do ar novo com o ar viciado e Ventilação Mecânica sem tratamento 3 térmico do ar - em função das condições interiores e exteriores do espaço.

6. Unidade de Tratamento de Ar de acordo com as reivindicações de 1 a 5, caracterizada por usar um recuperador de calor (13) rotativo ou de placas para transferência de energia térmica entre os dois fluxos de ar.

7. Unidade de Tratamento de Ar de acordo com as reivindicações de 1 a 6, caracterizada por utilizar os ventiladores para a circulação do caudal necessário para a remoção da carga térmica do edifício vencendo a perda de carga no circuito de ventilação.

8. Unidade de Tratamento de Ar de acordo com as revindicações de 1 a 7, caracterizada por utilizar um misturador (11) para fazer a mistura do ar novo com o ar viciado.

9. Unidade de Tratamento de Ar de acordo com as revindicações de 1 a 8, caracterizada por utilizar filtros de ar para reter as partículas sólidas provenientes do ambiente exterior ou interior.

10. Unidade de Tratamento de Ar de acordo com as revindicações de 1 a 9, caracterizada por conter atenuadores acústicos, para evitar a propagação da pressão sonora devido ao funcionamento dos ventiladores.

11. Unidade de Tratamento de Ar de acordo com as revindicações de 1 a 10, caracterizada por conter cintas anti-vibráticas para não propagar vibrações ás condutas interiores do edifício. 4

12. Unidade de Tratamento de Ar de acordo com a revindicação 5 (em Piscinas Cobertas), caracterizada por conter um controlador da unidade de tratamento de ar que compreende: sensores de temperatura para conhecer o caudal necessário para remoção da carga sensível em função da temperatura de insuflação ou conhecer a temperatura de insuflação para um determinado caudal de ventilação; sensores de humidade para conhecer o caudal de ar recirculado na unidade de tratamento de ar de modo a remover a carga latente do espaço em função do modo de funcionamento da unidade; um sensor de C02 na conduta de ar de extracção do edifício para regular o caudal de ar novo em função da ocupação do espaço; um sensor de leitura das concentrações de cloro na conduta de extracção do ar interior para actuar como registo de ar novo.

13. Unidade de Tratamento de Ar de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por ser capaz de implementar o seguinte modo de funcionamento (em Piscinas Cobertas), quando o ar exterior estiver com uma Temperatura Seca de Bulbo inferior ás condições interiores e uma Humidade Especifica inferior á humidade absoluta para as condições de funcionamento do chiller (temperatura de orvalho) (modo de funcionamento I da UTA); a unidade de tratamento de ar insufla 100% de ar novo e acciona a fonte quente (19); 5 o recuperador de calor (13) reduz as necessidades de aquecimento através da troca de energia térmica entre o ar de extracção e o de insuflação á entrada da fonte quente; se a humidade absoluta do ar exterior é inferior à do ar de insuflação, o humidificador (20) é accionado; a mistura do ar novo com o ar recirculado de modo a que se atinja a humidade absoluta de insuflação.

14. Unidade de Tratamento de Ar de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por ser capaz de implementar o seguinte modo de funcionamento (em Piscina Cobertas), quando o ar exterior estiver a uma Temperatura Seca de Bulbo inferior á temperatura interior, e a Humidade Especifica exterior entre a humidade absoluta para as condições de funcionamento do chiller e inferior á humidade absoluta para as condições interiores e assim (modo de funcionamento II); a unidade de tratamento de ar desumidifica e aquece 100% de ar novo e acciona as fontes quente e fria (19) e (12) se o ar exterior apresentar uma humidade absoluta superior ás condições de insuflação, é accionada a fonte fria desumidificando o ar novo que entra no recuperador de calor (13) ; o recuperador de calor (13) troca energia térmica com o ar de extracção que de seguida passa no permutador da fonte quente. 6

15. Unidade de Tratamento de Ar de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por ser capaz de implementar o seguinte modo de funcionamento (para Piscinas Cobertas), quando o ar exterior estiver a uma Temperatura Seca de Bulbo inferior á temperatura interior e uma Humidade Especifica superior á humidade absoluta para as condições interiores (modo de funcionamento III); a unidade de tratamento de ar desumidifica e aquece o ar recirculado quando a humidade absoluta do ar exterior é superior à do ar interior; o ar novo é misturado com o ar recirculado na peça 11 e depois de misturado passa pela fonte fria (12); segue para o recuperador de calor que reduz as potências de arrefecimento das fontes fria e quente.

16. Unidade de Tratamento de Ar de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por ser capaz de implementar o seguinte modo de funcionamento (para Piscinas Cobertas), quando o ar exterior estiver a uma Temperatura Seca de Bulbo superior á temperatura interior a unidade de tratamento de ar desenvolvida acciona os ventiladores (14) e (21); para condições de ar com temperaturas exteriores superiores á temperatura interior e em que a humidade absoluta exterior seja superior á de insuflação a temperatura e a humidade interior deixam de ser controladas; para condições de ar com temperaturas exteriores superiores á temperatura interior e em que a humidade absoluta 7 exterior seja inferior á de insuflação a unidade de tratamento de ar desenvolvida irá insuflar 100% de ar novo accionando o permutador de calor da fonte fria em que o ar exterior que passa na fonte fria (12) arrefece (arrefecimento sensível) e de seguida faz um bypass ao recuperador de calor.

17. Unidade de Tratamento de Ar de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por ser capaz de implementar os seguintes modos de funcionamento, para qualquer edifício com controlo de humidade e temperatura no seu interior, que quando o ar exterior estiver: abaixo da linha (a) de humidade absoluta do ar de insuflação a unidade implementa o modo 1' - Insuflação de 100% de Ar Novo, com Aquecimento ou arrefecimento e humidificação do ar exterior até que se atinja as condições de insuflação; acima da linha (a) de humidade absoluta do ar de insuflação e abaixo da linha (b) de entalpia para as condições interiores do edifício (a qual contém o ponto (c) das condições interiores do espaço climatizado) a unidade implementa o modo II'- Insuflação de 100% de Ar Novo, com desumidificação e Aquecimento; acima da linha (a) de humidade absoluta do ar de insuflação e acima da linha (b) de entalpia para as condições interiores do edifício (a qual contém o ponto (c) das condições interiores do espaço climatizado) a unidade implementa o modo 111'- Desumidificação e Aquecimento da mistura do ar novo e o ar viciado da instalação. Lisboa, 27 de Setembro de 2006