Eficiência energética em sistemas de refrigeração
Como muitas empresas do sector, a INTARCON teve de se adaptar às diferentes exigências legislativas, procurando adaptar-se às normas de proteção ambiental, com o objetivo claro de melhorar a eficiência energética. Por este motivo, aposta na utilização de refrigerantes naturais que não afectam negativamente a química ambiental.
A União Europeia, através da publicação de propostas legislativas, está a tentar liderar a transição energética baseada na redução drástica das emissões de CO2 para a atmosfera. Por esta razão, estão a ser feitas grandes mudanças no sector da refrigeração, a fim de aumentar a eficiência energética e reduzir a pegada de carbono.
Uma grande parte do sector industrial estabelece o consumo de eletricidade como uma das suas principais despesas, influenciando diretamente a competitividade dos seus produtos. Este facto tem incentivado o interesse pela eficiência energética nos seus processos para fazer face à flutuação dos preços da energia.
Antes de proceder à conceção de uma instalação, é necessário estudar os seus requisitos, a fim de obter a solução que melhor se aplica ao projeto. Alguns dos aspectos mais importantes são apresentados de seguida:
Otimização da carga térmica
O excesso de potência faz com que o equipamento funcione a cargas parciais, com a consequente diminuição da eficiência energética. Este facto leva a um aumento do investimento e do custo energético do sistema e, portanto, a um aumento do preço do produto. Assim, é fundamental otimizar a conceção da câmara ou do processo (minimizando as perdas por transmissão, infiltração, descongelação, etc.) e um cálculo exaustivo das cargas térmicas. Além disso, será essencial garantir a correcta utilização da instalação (evitar aberturas de portas desnecessárias, etc.).
- Algumas formas de melhorar a eficiência energética:
- Adicionar algum equipamento de apoio para amortecer os picos térmicos.
- Utilizar o calor residual do ar de exaustão.
- Recuperar o calor residual dos líquidos do processo.
- Transferência de parte das cargas térmicas para as horas de vazio.
- Reduzir o consumo de bombas em sistemas indirectos.
- Utilizar “refrigeração livre”.
- Adotar certas medidas nas instalações frigoríficas.
Escolha do refrigerante
Ao longo da história da refrigeração, foram utilizados vários tipos de fluidos frigorigéneos (CFC, HCFC, HFC, HC, compostos inorgânicos como o amoníaco, ou mesmo novos fluidos frigorigéneos baseados na nanotecnologia, os nanofluidos). Isto indica que não existe um fluido frigorigéneo ideal, mas existem alguns factores a considerar na escolha de um fluido frigorigéneo:
- Factores de desempenho (COP e SEPR).
- Factores ambientais (PCA e ODP).
- Factores económicos (custo, manuseamento, armazenamento e eliminação).
- Factores de segurança (toxicidade e inflamabilidade).
Cada vez mais empresas estão a adaptar-se à utilização de fluidos frigorigéneos de baixo GWP, como resultado da regulamentação europeia para a utilização de gases refrigerantes (Regulamento F-Gas). INTARCON desenvolveu a linha de instalações intarCUBE A2L approved, desenhada para trabalhar tanto com o refrigerante R-449A com um GWP=1398 como com o R-454C com GWP<150, entre as soluções para facilitar a adaptação à normativa dos clientes a médio prazo.
A INTARCON oferece soluções utilizando refrigerantes naturais como: amoníaco ou R-717 (NH3), dióxido de carbono ou R-744 (CO2) e propano ou R-290 (C3H8). Fluidos frigoríficos escolhidos pelo seu elevado desempenho termodinâmico, baixo custo e efeito de estufa reduzido ou nulo, o que faz deles os fluidos frigoríficos do futuro. Representam uma poupança em relação aos hidrofluorocarbonetos (HFC), uma vez que estes últimos têm preços elevados devido ao seu elevado imposto GWP e à dificuldade de abastecimento, que irá aumentar ao longo dos anos.
Sistemas com R-717 (NH3)
O amoníaco é o refrigerante mais utilizado na refrigeração industrial, devido ao seu baixo custo e ao seu elevado coeficiente de transferência de calor. Não altera a camada de ozono e não contribui para o efeito de estufa devido à sua fácil integração na química ambiental através do ciclo do azoto. Pode ser instalado em interiores desocupados ou no exterior, onde se dissipa rapidamente em caso de fuga, uma vez que é menos denso que o ar.
A INTARCON desenvolveu uma gama de equipamentos ammolite com R-717 com as melhores características de segurança, condensação por microcanais e carga de refrigerante muito baixa (≃ 70 g/kW), tanto na opção de expansão direta como indireta, resolvendo as dificuldades que este tipo de sistemas apresenta, graças à utilização de válvulas de expansão electrónicas e óleos miscíveis com amoníaco.
Sistemas com R-744 (CO2)
O CO2 tem uma temperatura crítica baixa e, por conseguinte, tem pressões de trabalho elevadas. O seu elevado coeficiente de transferência de calor permite-lhe oferecer um elevado desempenho e uma recuperação de calor eficiente, bem como uma baixa potência de bombagem em sistemas directos.
A INTARCON oferece a gama ECO2SYSTEM, unidades compactas ou de tipo bastidor para exteriores ou salas de máquinas, com funcionamento subcrítico ou transcrítico, arrefecedor de gás integrado ou remoto, compressor paralelo para melhorar a eficiência das unidades transcríticas em climas quentes e a capacidade de incluir dessuperaquecedor, bem como uma vasta gama de evaporadores.
As unidades ECO2SYSTEM são uma solução eficiente para supermercados, com a capacidade de servir temperaturas médias (-8 °C) e baixas (-28 °C) em simultâneo e de recuperar o calor de condensação para descongelação ou suporte do circuito de água quente. Com experiência na conceção em cascata com outros refrigerantes, como o R-290, HFCs ou glicóis.
Sistemas com R-290 (C3H8)
A utilização de hidrocarbonetos pode encontrar relutância devido à sua elevada inflamabilidade (categoria A3), mas os limites estabelecidos para os fluidos frigorigéneos significam que o equipamento que utiliza estes fluidos frigorigéneos não representa um risco para as pessoas. Além disso, a vasta experiência da indústria com fluidos frigorigéneos inflamáveis, como o isobutano (R-600a) na refrigeração doméstica, dá confiança aos clientes, facilitando a aceitação e as vendas.
A INTARCON aposta no propano como fluido frigorigéneo devido ao seu efeito de estufa quase nulo (ODP) e ao seu excelente desempenho termodinâmico, desenvolvendo instalações de chillers, evaporadores com compressor waterloop incorporado e equipamentos compactos de superbloco industrial ou intarbloco comercial.
Sistemas de expansão direta ou indireta
- Direto: Destaca-se pela sua elevada eficiência, uma vez que o evaporador está em contacto direto com o meio a ser arrefecido. A desvantagem é a elevada carga de refrigerante e os possíveis problemas de retorno de óleo. Destaca-se também a necessidade de um arranque correto por um profissional especializado e o risco de fugas com capacidade para contaminar o ambiente interior e o produto armazenado.
- Indireto: Neste caso, o evaporador arrefece um fluido de transferência de calor (normalmente água glicolada ou salmoura) que está em contacto com o meio a ser arrefecido. A principal vantagem é a redução drástica da carga devido ao confinamento do refrigerante na instalação, aumentando a segurança no caso da utilização de refrigerantes tóxicos ou inflamáveis. A desvantagem é que requerem uma conceção correcta do sistema de distribuição de água e a utilização de variadores de frequência para contrabalançar o consumo das bombas.
Compressores
É o componente do sistema que consome mais energia (40 a 60 %). A sua eficiência depende das condições de funcionamento, exigindo um funcionamento o mais estável possível, uma vez que a sua regulação interna sacrifica a eficiência, especialmente em cargas parciais baixas. Recomenda-se a distribuição da carga de arrefecimento por vários compressores ou a utilização de conversores de frequência para melhorar a eficiência.
Neste campo, INTARCON oferece uma gama de instalações intarCUBE INVERTER e uma gama de instalações de chillers Full-INVERTER, com as quais pretende dar solução às necessidades variáveis de refrigeração do sistema, modulando o funcionamento da fase de compressão, reduzindo os arranques e as paragens do compressor e conseguindo uma poupança energética significativa, bem como um aumento da vida útil do compressor.
Recuperação do calor de condensação
No sector do ar condicionado e refrigeração, a tecnologia aerotérmica destaca-se como uma fonte de energia renovável e limpa, que aproveita a energia térmica gerada durante a produção de frio, permitindo cobrir a procura de água quente sanitária (AQS) e/ou apoiar o circuito de água quente. A utilização da energia recuperada, para além de aumentar a eficiência do sistema, reduz o tempo de retorno do investimento no equipamento.
Esta tecnologia está atualmente a ser aplicada como um impulso à política de descarbonização durante a atual fase de transição energética para substituir a utilização de combustíveis fósseis, graças à sua capacidade de ser acoplada a outros sistemas, tais como:
- Aquecimento (chão radiante, radiadores de baixa temperatura, etc.).
- Água quente sanitária (higienização, limpeza, escaldagem, etc.).
- Produção de vapor.
- Processos de secagem e desumidificação.
- Processos de evaporação, pasteurização, destilação e concentração.
A eficiência energética dos equipamentos de refrigeração INTARCON, que incluem recuperação de calor, é aumentada graças à utilização do calor de condensação para a sua acumulação e posterior utilização para a descongelação do glicol quente, evitando a utilização de resistências eléctricas, nem interrompendo a produção de frio.
A INTARCON, para além de incluir a política de descarbonização em todos os seus produtos, também a promove na linha de produção e gestão da empresa, através da construção de instalações com vista a uma produção limpa ou “green manufacturing”.
