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UTA com recuperação de calor por placas e rotor
Recupere a energia do ar de exaustão que seria descartada. A Koven fabrica unidades modulares de tratamento de ar com recuperação de calor, em modelos com placas e rotor, de 2.000–42.000 m³/h, para hospitais, data centers, salas limpas e edifícios com alta ocupação.
Solicite um orçamento e o dimensionamento
-
2,000–42,000
Faixa de vazão de ar, m³/h (placas + rotor) -
2 tipos de núcleo
Placa de fluxo cruzado e rotor entálpico -
3 / 4 / 5 m/s
Velocidade frontal do rotor selecionável -
~50–90%
Efetividade da recuperação por tipo -
9 módulos
Construção modular de UTA combinada -
35 países
Base instalada · suporte técnico por toda a vida útil
O custo energético real da ventilação com 100% de ar externo
Uma UTA com recuperação de calor resolve um problema caro: o ar externo insuflado no edifício precisa ser aquecido no inverno e resfriado e desumidificado no verão. Em hospitais ou laboratórios que atendem aos códigos, essa é a maior carga térmica da instalação. Uma unidade de tratamento de ar com recuperação de calor bem aplicada intercepta boa parte da energia do ar de exaustão e a transfere ao ar de insuflação, reduzindo a diferença de temperatura e umidade que as serpentinas de aquecimento e resfriamento precisam compensar.
Eis o que a maioria dos folhetos não menciona: mais recuperação nem sempre é melhor. O guia de aplicação de rodas de energia da Johnson Controls afirma, com razão, que “a transferência máxima de calor nem sempre é necessária ou desejável”; operar o rotor no máximo durante uma hora de “resfriamento gratuito” prejudica o economizador. A ASHRAE reconhece que as eficiências publicadas em uma ficha técnica pressupõem condições perfeitas que, como todos sabem, “nem sempre existem, devido à pressão positiva no edifício, vazamentos de ar, incrustação, condensação ou formação de gelo”. Portanto, a unidade deve ser avaliada não apenas pela eficiência máxima, mas também por seus controles, vedações e recursos de prevenção de gelo. Seguimos esses critérios rigorosos de projeto.
DEFINIÇÃO TÉCNICA
Em duas linhas, uma UTA com recuperação de calor é uma unidade completa de tratamento de ar — com mistura, filtragem, serpentinas e ventiladores — acrescida de um sistema dedicado de recuperação de calor, como um recuperador de placas de fluxo cruzado ou um rotor térmico, instalado entre os fluxos de insuflação e exaustão. A unidade condiciona o ar externo e recupera a energia do ar de exaustão em um único equipamento integrado.
Linha de UTAs com recuperação de calor da Koven
Cada UTA com recuperação de calor da Koven é uma unidade modular combinada, montada com até nove módulos funcionais — incluindo mistura, filtro de mangas, serpentina de resfriamento, serpentina de aquecimento, recuperação de energia, ventilador e insuflação. O comprimento total da unidade corresponde à soma dos módulos necessários ao projeto. Escolha a tecnologia de recuperação desejada e dimensionaremos a carcaça e as serpentinas para atender à vazão de ar e à carga térmica previstas.
UTA com recuperação de calor por placas (fluxo cruzado)
Recuperador de calor sensível com placas de alumínio e fluxos de insuflação e exaustão totalmente separados, sem risco de contaminação cruzada: uma opção mais segura quando isso é uma preocupação.
- Vazão de ar de 2.000–30.000 m³/h
- 12 modelos, de 0607 a 1427
- Comprimento do módulo de recuperação: 1.100–2.300 mm
- Indicada para hospitais, salas limpas e laboratórios (sem mistura de fluxos)
UTA com recuperação de calor por rotor (entálpico)
Rotor térmico giratório com placas de alumínio, que transfere calor sensível. Pode receber revestimento entálpico ou dessecante para recuperação latente, proporcionando a maior recuperação total de energia entre os 2 tipos.
- Diâmetro do rotor de 600–2.500 mm
- Vazão de ar de 1.400–42.000 m³/h
- Velocidades frontais disponíveis: 3, 4 ou 5 m/s
- Indicada para data centers, shopping centers, ambientes com alta ocupação e climas úmidos
| Vazão de insuflação (m³/h) | Modelo | Módulo de recuperação (mm) | Módulo do ventilador (mm) |
|---|---|---|---|
| 2,000 | 0607 | 1,100 | 900 |
| 3,000 | 0609 | 1,100 | 900 |
| 4,000 | 0611 | 1,300 | 900 |
| 6,000 | 0714 | 1,400 | 900 |
| 8,000 | 0815 | 1,600 | 900 |
| 10,000 | 1014 | 1,900 | 900 |
| 13,000 | 1018 | 1,900 | 1,000 |
| 15,000 | 1119 | 1,900 | 1,100 |
| 18,000 | 1318 | 2,300 | 1,200 |
| 21,000 | 1320 | 2,300 | 1,300 |
| 25,000 | 1324 | 2,300 | 1,300 |
| 30,000 | 1427 | 2,300 | 1,500 |
| Diâmetro do rotor (mm) | 3 m/s (m³/h) | 4 m/s (m³/h) | 5 m/s (m³/h) |
|---|---|---|---|
| 600 | 1,400 | 1,900 | 2,350 |
| 800 | 2,500 | 3,400 | 4,300 |
| 1,000 | 4,000 | 5,300 | 6,600 |
| 1,200 | 5,500 | 7,500 | 9,500 |
| 1,400 | 8,000 | 10,500 | 13,500 |
| 1,600 | 10,000 | 13,500 | 16,500 |
| 1,800 | 13,000 | 17,000 | 21,500 |
| 2,000 | 15,500 | 21,000 | 26,500 |
| 2,400 | 23,000 | 31,000 | 40,000 |
| 2,500 | 24,000 | 33,000 | 42,000 |
Placas, rotor ou tubo de calor: como escolher o tipo de recuperação adequado
A escolha mais importante em uma UTA com recuperação de calor é o próprio dispositivo de recuperação. Ele define o tipo de energia que pode ser recuperada — apenas sensível ou sensível e latente —, determina se os dois fluxos de ar terão contato e orienta a estratégia de controle anual da unidade. Esta é a matriz de decisão que analisamos com engenheiros, com dados reais em vez de classificações como alta, média ou baixa.
| Tipo de recuperação | Efetividade sensível | Latente (umidade) | Contaminação cruzada | Aplicação típica |
|---|---|---|---|---|
| Placas de fluxo cruzado | 50–80% (até ~90% em contracorrente) | Nenhuma (núcleo de membrana opcional) | Nenhuma — fluxos totalmente separados | Hospitais, salas limpas e laboratórios |
| Rotor entálpico | >80% | Sim — com revestimento entálpico ou dessecante | Pequena transferência residual — controlada pelo setor de purga | Data centers, shopping centers e climas úmidos |
| Tubo de calor | Alta, apenas sensível | Nenhuma | Nenhuma | Aplicações sensíveis com espaço limitado |
| Circuito de recuperação indireta | 45–65% | Nenhuma | Nenhuma — serpentinas fisicamente separadas | Insuflação e exaustão remotas; modernizações |
Eficiência da recuperação e economia de energia: como calcular
Você não precisa confiar apenas em um índice de efetividade. Antes de o ar chegar às serpentinas, é possível calcular a temperatura de insuflação que um rotor ou uma unidade de placas alcançará. A efetividade (η), definida como a fração da diferença disponível de temperatura (ou entalpia) recuperada pelo sistema, é calculada assim:
Tinsuflação_após_recuperação = Texterna + η × (Texaustão − Texterna)
Por exemplo, se a temperatura do ar externo for −5 °C, a do ar de retorno for 22 °C e a efetividade do rotor for η = 0.75, o ar de insuflação sairá do módulo de recuperação a aproximadamente −5 + 0,75 × 27 ≈ 15 °C. Nesse caso, a serpentina de aquecimento precisará elevar a temperatura do ar em mais 14°C, em vez de 27°C: a recuperação realizou mais da metade do trabalho! No verão, o mesmo rotor pré-resfria e pré-desumidifica o ar de entrada, reduzindo a capacidade necessária das serpentinas.
As faixas de desempenho dos equipamentos, com base em ensaios de laboratório, são as seguintes: os recuperadores de placas de fluxo cruzado oferecem eficiência sensível de 50% - 80%, e os de placas em contracorrente podem chegar a cerca de 90%. O rotor entálpico oferece eficiência sensível superior a 80%, além de desempenho latente significativo. Como os índices de eficiência tendem a cair em aplicações reais devido ao acúmulo de gelo e contaminantes ou a desequilíbrios de pressão, dimensionamos o equipamento com base nas condições do ar após a recuperação, e não no desempenho ideal de laboratório.
“As serpentinas são dimensionadas com base nas condições do ar após a recuperação, e não antes dela. Também verificamos sempre o comportamento da unidade nos períodos de transição (meia-estação), pois um rotor que não possa reduzir a velocidade ou entrar em bypass pode desperdiçar rapidamente todo o benefício de resfriamento que já foi obtido dentro do edifício.”
— Equipe de engenharia da Koven Air
Onde as UTAs com recuperação de calor são usadas: aplicações e resultados
A escolha do tipo de recuperação depende da aplicação. O gráfico abaixo mostra onde estão instaladas as UTAs com recuperação de calor da Koven em 35 países e qual tecnologia costuma ser escolhida para cada aplicação.
| Saúde | Em hospitais, estabelecimentos de saúde, áreas clínicas e instalações de isolamento, os fluxos de insuflação e exaustão nunca podem se misturar. |
| Salas limpas | O controle de contaminação é indispensável em salas limpas e instalações de semicondutores e eletrônicos. |
| Laboratórios | Instalações laboratoriais e farmacêuticas mantêm separado o ar de exaustão carregado de vapores. |
| Data centers | Salas de dados e servidores precisam lidar com altas cargas sensíveis e manter a umidade dentro de faixas extremamente estreitas. |
| Alta ocupação | Ambientes com alta ocupação e alta carga latente, como shopping centers, escritórios, academias, bibliotecas e aeroportos. |
| Agricultura | Ambientes sensíveis à umidade, como cultivos de cogumelos e silos de grãos, dependem da recuperação latente. |
COMPROMISSO ENTRE REQUISITOS DO SISTEMA
Em todos esses edifícios, o objetivo é o mesmo: limpar, temperar e, quando necessário, desumidificar grandes volumes de ar externo, recuperando o máximo possível de energia do fluxo de exaustão. A decisão de investir na recuperação latente (de umidade) é o fator principal, junto com a tolerância à transferência residual de ar. Esse equilíbrio crítico determina a escolha da unidade.
Projeto e ensaios: qualidade de fabricação e conformidade
A eficiência de uma UTA importada depende tanto do fabricante quanto dos padrões usados para avaliá-la. A Koven Air fabrica equipamentos para controle ambiental desde 2007 e exporta desde 2010. A linha de recuperação de calor segue os mesmos padrões de fabricação e controles de qualidade dos nossos chillers e bombas de calor.
20.000 m²
Instalação de produção moderna
18
Processos de produção padronizados
400 pontos
Rastreabilidade do processo em cada unidade
36 + 24 h
Inspeções de fábrica e ensaio de envelhecimento
O desempenho da recuperação ar-ar é descrito por critérios universais. Projetamos e certificamos os equipamentos conforme o método ASHRAE Standard 84 para ensaios de trocadores de calor ar-ar, a estrutura AHRI Standard 1060 para classificação de desempenho de equipamentos de recuperação de energia e o procedimento de ensaio da norma europeia EN 308. Os valores de efetividade, EATR e perda de pressão usados na seleção são referenciados nesses métodos e verificados em nosso próprio laboratório de ensaios de chillers e bombas de calor. Assim, engenheiros consultores podem avaliar uma unidade Koven segundo os mesmos critérios usados para produtos europeus ou norte-americanos. Todos os nossos produtos são fabricados de acordo com os requisitos CE para mercados de exportação.
Observe que as normas mencionadas são usadas no projeto e na classificação dos nossos equipamentos. O escopo da certificação de cada unidade será informado na documentação técnica do projeto.
Precisa da documentação para a apresentação do projeto? Baixe o pacote completo de conformidade e métodos de ensaio →
Ferramentas de engenharia para UTAs com recuperação de calor
Perguntas frequentes sobre UTAs com recuperação de calor
Placas ou rotor: qual tipo de recuperação de calor devo escolher?
Escolha uma unidade de placas de fluxo cruzado quando os fluxos de insuflação e exaustão não puderem se misturar — como em hospitais, salas limpas e laboratórios —, pois o recuperador de placas não tem transferência residual. Escolha um rotor entálpico quando precisar da maior recuperação total de energia, incluindo a recuperação de umidade (latente), em escritórios, shopping centers, data centers e climas úmidos. A matriz de decisão e a tabela de aplicações acima relacionam cada opção às condições reais de operação.
Um rotor pode transferir contaminantes do ar de exaustão para o ar de insuflação?
É inerente aos rotores que haja alguma transferência residual do ar de exaustão. Essa transferência é medida pela taxa de transferência de ar de exaustão (EATR) e controlada com um setor de purga, que limpa o rotor antes de ele entrar no módulo de insuflação, e com um diferencial de pressão que direciona qualquer vazamento remanescente no sentido desejado. Quando a transferência residual deve ser zero, a unidade de placas é a solução ideal.
Qual eficiência de recuperação posso esperar na prática?
As faixas de desempenho em ensaios padronizados indicam que os recuperadores de placas de fluxo cruzado oferecem cerca de 50-80% de recuperação de calor sensível, chegando a 90% em configurações em contracorrente. Os rotores entálpicos podem alcançar mais de 80% de recuperação sensível, além da recuperação latente. Em campo, a efetividade costuma ficar abaixo dos valores máximos de ensaio devido a fatores como formação de gelo e desequilíbrios de pressão nos fluxos de ar. Consideramos esses fatores ao calcular o desempenho nas condições adequadas após a recuperação, conforme os métodos ASHRAE 84 / AHRI 1060.
Como dimensionar uma UTA com recuperação de calor pela vazão de ar?
Para selecionar um modelo com placas, encontre o modelo adequado à vazão de insuflação (2.000 m³/h → 0607, até 30.000 m³/h → 1427). Para a linha com rotor, escolha um diâmetro de rotor e uma velocidade frontal (3, 4 ou 5 m/s) compatíveis com a vazão necessária, até 42.000 m³/h. Envie seu cronograma de vazão de ar e as condições de operação; nossos engenheiros de pré-venda retornarão uma lista de modelos adequados para sua avaliação.
A recuperação de calor funciona em climas muito frios, com formação de gelo?
Sim, com proteção contra gelo. Usamos um mecanismo automático de controle que atua abaixo de determinada temperatura externa para ajustar a velocidade do rotor ou a vazão de ar, ou aplicar pré-aquecimento e evitar a formação de gelo no módulo de recuperação. A sequência de controle é definida durante a apresentação técnica do projeto e costuma ser combinada com estratégias de controle de velocidade do rotor ou bypass para períodos de clima mais ameno.
Qual é a diferença entre ERV, HRV e uma UTA com recuperação de calor?
Um HRV (ventilador com recuperação de calor) recupera apenas calor sensível, enquanto um ERV (ventilador com recuperação de energia, ou ventilador com recuperação total de energia) recupera calor sensível e umidade. Os dois termos costumam se referir a unidades integradas e independentes. Uma UTA com recuperação de calor (unidade de tratamento de ar) é um sistema totalmente integrado que reúne tratamento de ar e recuperação incorporada, com filtragem, serpentinas, controle dos ventiladores e recuperação em uma única unidade comercial ou industrial, em vez de uma caixa de recuperação externa.
A Koven pode fornecer um modelo conforme as especificações? Qual é o prazo de entrega?
Sim. As unidades Koven são construídas sob medida com componentes modulares para atender com precisão à vazão de ar, ao tipo de recuperação, às condições de operação das serpentinas, aos requisitos de filtragem e aos controles especificados na sua solicitação de cotação (RFQ). Estimamos o prazo de entrega com base na seleção final do equipamento. Envie as especificações do projeto para receber um orçamento e um cronograma definitivos.
Quais normas orientam o projeto e a classificação das UTAs com recuperação de calor da Koven?
O desempenho das nossas unidades é rigorosamente ensaiado e classificado segundo a metodologia de ensaio ASHRAE Standard 84, a estrutura de classificação AHRI Standard 1060 e as normas EN 308, com verificação independente realizada em nosso laboratório de ensaios. Todas as unidades são fabricadas de acordo com os requisitos CE para mercados globais. O escopo exato da certificação de cada unidade será especificado na documentação técnica do projeto.
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