Resfriamento: Sistemas apoiam conceito 4.0

Sistemas encurtam ciclos, reduzem uso de energia e água, e apoiam conceito 4.0

Resfriada ou gelada, a água é insumo indispensável para a transformação dos plásticos.

Na primeira dessas modalidades, chamada ‘água industrial’, ela resfria as máquinas, especialmente seus sistemas hidráulicos, e pode ser obtida mediante um arsenal tecnológico que inclui das tradicionais torres abertas aos dry coolers com diferentes projetos, distintos entre si em características como consumo de energia e da própria água, bem como pelos graus variados de pureza do insumo.

Por sua vez, a água gelada controla principalmente a temperatura das aplicações plásticas e de seu entorno – moldes, por exemplo –, agilizando os ciclos de transformação e garantindo a manutenção de suas especificações. Chillers, ou ‘unidades de água gelada’, segundo outra denominação, são os equipamentos mais utilizados pela indústria do plástico para obter essa água.

E também eles estão hoje disponíveis em diferentes versões: com uma ou duas zonas de temperatura, com ou sem controle por inversores, como um equipamento central capaz de abastecer todo um parque fabril, ou individualizado para cada máquina de transformação, entre outras.

Redução do consumo da água e da energia consumida pelo equipamento, com a aceleração dos processos produtivos, são as diretrizes mais tradicionais do desenvolvimento das tecnologias de resfriamento e refrigeração da água, que agora ganham novas possibilidades pela crescente integração aos preceitos e práticas da automação e da Indústria 4.0.

Valendo-se dos atuais recursos de conectividade e automação para integrar os sistemas de água resfriada e gelada, é possível reduzir o consumo energético.

Resfriamento: Sistemas encurtam ciclos, reduzem uso de energia e água, e apoiam conceito 4.0
Hamilton Lista, diretor técnico e comercial da Körper

“Variando automaticamente a temperatura de água industrial de acordo com a demanda de água gelada, pode-se ter grande economia de energia, pois com temperaturas de condensação ligeiramente menores a corrente absorvida pelos compressores dos chillers também é menor, e isso se reflete diretamente no consumo”, observa Hamilton Lista, diretor técnico e comercial da Körper.

“Essa é uma tecnologia bem atual, mas já vem gerando grande economia de energia em plantas que têm chillers com elevado consumo energético”, acrescenta.

Torres abertas e fechadas, dry coolers, chillers, termochillers, são alguns dos equipamentos de fornecimento de água resfriada e gelada fabricados pela Körper.

Resfriamento: Sistemas encurtam ciclos, reduzem uso de energia e água, e apoiam conceito 4.0
Unidades de água gelada fabricadas pela Körper

E, de acordo com Lista, “há pelo menos seis anos eles já estavam preparados para integração na Indústria 4.0”.

Do atual portfólio da multinacional de origem italiana Frigel – que no Brasil mantém uma unidade produtiva em Jundiaí-SP – faz parte o sistema Mind, que permite integrar as informações referentes a todos os equipamentos de refrigeração e resfriamento de água, e acessá-las remotamente.

Ele pode ser integrado aos sistemas de ERP mais modernos, de modo a otimizar a produção, considerando também as informações referentes aos equipamentos de resfriamento e refrigeração de água.

Resfriamento: Sistemas encurtam ciclos, reduzem uso de energia e água, e apoiam conceito 4.0
Douglas Souza, diretor de vendas da Frigel na América Latina

“Mas ainda são poucas as empresas que usam esses recursos de Indústria 4.0 na refrigeração”, relata Douglas Souza, diretor de vendas da Frigel na América Latina.

Os chillers mais novos dessa empresa também saem prontos para a comunicação com os sistemas supervisórios dos clientes, podendo monitorar informações como pressão, vazão e temperatura, entre outras.

Os termochillers da linha Microgel, por exemplo, disponibilizam em tempo real essas informações em uma tela touch screen (termochillers integram chillers com termorreguladores, que são utilizados quando há necessidade de temperaturas mais elevadas nos moldes).

Resfriamento: Sistemas encurtam ciclos, reduzem uso de energia e água, e apoiam conceito 4.0
Termochiller Microgel permite conexão a sistema supervisório

Como opcionais, podem ter também medidores de vazão para cada zona de temperatura, e ‘wattímetro’ que informa o consumo a cada instante de energia, entre outros itens.

“Nos modelos anteriores, pode-se colocar conversores para fazer essa comunicação”, lembra Souza.

A maioria dos equipamentos produzidos pela Mecalor já dispõe de recursos de conectividade e de um nível de automação “bastante avançado”, afirma Marcelo Zimmaro, diretor comercial da empresa que entre outros itens produz chillers, dry coolers e termorreguladores.

Os chillers, relata Zimmaro, já saem de fábrica com um sistema de gerenciamento remoto inteligente que coleta dados sobre sua operação e os armazena em nuvem, proporcionado insights sobre seu funcionamento e possíveis melhorias no processo.

Resfriamento: Sistemas encurtam ciclos, reduzem uso de energia e água, e apoiam conceito 4.0
Marcelo Zimmaro, diretor comercial da Mecalor

“Consegue-se saber, por exemplo, que a temperatura de condensação está aumentando em valores imperceptíveis de outro modo, possibilitando a correção antes que soe o alarme”, especifica.

Mas a adoção dos preceitos da Indústria 4.0 ainda engatinha, avalia Zimmaro:

“Muito se fala sobre isso, porém vejo pouca aplicação prática, mesmo fora do Brasil”, ressalta.

O apelo do inversor – Na Qualiterme, já saem de fábrica com a possibilidade de gestão remota das informações os chillers das linhas Platinum e Screw.

“O acesso a essas informações já era possível via cabo, e em janeiro lançamos a opção de acesso também por celular”, relata Neimar Holz, diretor técnico e de vendas dessa empresa sediada em Novo Hamburgo-RS, que além de chillers produz também torres de refrigeração e termorreguladores.

Resfriamento: Sistemas encurtam ciclos, reduzem uso de energia e água, e apoiam conceito 4.0
Neimar Holz, diretor técnico e de vendas da Qualiterme

Para os componentes das demais linhas de chillers da empesa – a Eco e a Silver –, a tela de interação e o aplicativo que permite a gestão das informações podem ser adquiridos como opcionais.

“Todos os nossos chillers têm a opção de condensação por ar ou por água; mas fatores como qualidade da água disponível, e facilidade com instalação, operação e manutenção levam a maioria dos clientes a optar pela condensação a ar”, observa Holz.

Os chillers da linha Platinum trazem, além dos recursos da conectividade, tanto o compressor quanto o ventilador controlados por inversor de frequência. “Isso reduz o consumo de energia em até 40%”, afirma Holz.

Com o aumento do custo da energia elétrica, o uso de inversores nos ventiladores e compressores dos chillers constitui excelente instrumento de economia, pois reduz bastante o consumo, observa Evaldo Lopes de Oliveira, coordenador comercial da Refrisat; mas a grande maioria dos clientes ainda adquire os equipamentos sem esse recurso, pois ele pode elevar o custo do equipamento entre 25% e 30%.

Nos chillers da Refrisat são opcionais os variadores de frequência, como prefere denominá-los Oliveira.

Mas, como itens de série, essas unidades de água gelada trazem recursos como válvula de expansão eletrônica, controle VFD (controle de frequência variável) nos ventiladores, condensador microcanal e evaporador de placas brasado, feito de aço inox.

“O controle VFD, por exemplo, controla a rotação dos ventiladores através da leitura de pressão de refrigeração, mantendo o processo mais estável e eficiente, enquanto o condensador microcanal é mais compacto e mais durável: é feito de alumínio”, detalha Oliveira.

Esses equipamentos, ele prossegue, dispõem de recursos que automaticamente ajustam seus parâmetros para otimizar seu desempenho às diferentes informações de fatores como vazão, pressão e temperatura.

“Também é possível adquirir um software para gerenciar essas informações em uma tela remota, ou mesmo usar nosso centro de serviços que opera em tempo integral e pode solucionar remotamente algum possível problema”, diz o profissional da Refrisat, empresa que além de chillers oferece torres aberta e fechadas e dry coolers, entre outras soluções de resfriamento e aquecimento de água.

Resfriamento prévio – Recursos de automação já estão integrados também ao Hydro-Cooler, marca do dry cooler produzido pela Apema, no qual um CLP (controlador lógico programável) indica na tela a pressão e a temperatura, e que através de sua programação controla a variável temperatura.

Ele aciona os ventiladores de forma controlada, e, caso necessário, também os bicos nebulizadores para manter a temperatura dentro dos parâmetros programados.

Resfriamento: Sistemas encurtam ciclos, reduzem uso de energia e água, e apoiam conceito 4.0
Norberto Padovan, gerente comercial da Apema

“O CLP proporciona os ajustes na tela e dispõe de saída de dados para que o usuário, caso queira, possa controlar o equipamento através de um SDCD (sistema digital de controle distribuído)”, observa Norberto Padovan, gerente comercial da Apema.

De acordo com Padovan, um sistema fechado de água industrial, caso do Hydro Cooler, pode ser mais interessante quando há necessidade de água mais pura, ou em locais onde o ar contenha mais impurezas; em outras situações, também um sistema aberto pode ser uma opção válida.

“Mas o ideal é não delegar a decisão sobre sistema aberto ou fechado apenas ao pessoal de compras, e envolver no processo também a engenharia e a equipe de manutenção”, ressalta o profissional da Apema, que atua no mercado do resfriamento de água também com trocadores de calor.

Resfriamento: Sistemas encurtam ciclos, reduzem uso de energia e água, e apoiam conceito 4.0
Sistema fechado, como o do Hydro Cooler da Apema mantém a qualidade da água

Um sistema aberto, pondera Padovan, além de exigir menor investimento inicial, geralmente requer ações mais simples de manutenção, comparativamente a um sistema fechado; mas este último, por acumular menos impurezas, demanda quantidade menor dessas ações.

“E a água industrial do sistema muitas vezes vai para vários equipamentos: é preciso considerar a influência da água mais ou menos pura na manutenção de todos esses equipamentos”, recomenda.

Também na análise relacionada à opção por um chiller central, que possa abastecer toda uma planta, ou por chillers individuais para cada máquina, diversos fatores devem ser considerados.

A primeira dessas alternativas, observa Souza, da Frigel, pode significar economia de espaço na fábrica e menor necessidade de investimento, comparativamente a unidades de água gelada específicas para cada máquina.

Mas tem muitas desvantagens. Uma delas: à medida que a operação se expande, a tubulação destinada a distribuir a água para todas as máquinas pode se tornar incapaz de atender à demanda.

“Na maioria das fábricas essa tubulação está hoje subdimensionada”, aponta.

Além disso, um chiller central fornece água em uma temperatura única para todos os moldes, sendo praticamente impossível, assegura Souza, encontrar uma temperatura ótima para todas as máquinas.

“Uma unidade central precisa ter redundância, pois não se pode parar toda a fábrica caso ela apresente algum problema.

Por isso, deve-se trabalhar com dois chillers centrais, ambos com a mesma capacidade, ou com um chiller com dois circuitos de refrigeração, que além de ser mais caro também precisa ter o dobro da capacidade necessária”, acrescenta.

No segmento da água industrial, a Frigel atua com dry coolers dotados de sistemas adiabáticos, que umedecem e resfriam previamente o ar que resfriará a água, potencializando o processo; neles, esse resfriamento prévio é feito por nebulização, sistema, afirma Souza, mais eficiente e mais econômico que o resfriamento por gotejamento.

“Essa câmara adiabática é patenteada”, enfatiza.

Comercializados com a marca AluDry, os dry coolers da Mecalor têm painéis adiabáticos que realizam o resfriamento prévio por umidificação, não por nebulização.

“Os sais da água da nebulização vão incrustando nos trocadores de calor, reduzindo sua eficiência; e os pequenos orifícios por onde a água é nebulizada rapidamente entopem”, argumenta Zimmaro.

Segundo ele, o desenho da câmara adiabática dos dry coolers AluDry reduz em até 10°C a temperatura da água antes de sua chegada aos trocadores de calor.

“Nossa tecnologia também recupera a água que circula pelos painéis de umidificação do sistema adiabático”, ressalta.

Os dry coolers AluDry, prossegue Zimmaro, têm trocadores de calor integralmente feitos em alumínio.

“Isso proporciona até 60% mais eficiência na geração de frio, possibilitando a um deles fazer com dois ventiladores algo que em outro demandaria três ventiladores”, afirma Zimmaro.

Ele inclui os dry coolers AluDry e os chillers de maior eficiência entre os principais impulsionadores das atuais vendas da Mecalor, que ainda neste primeiro semestre inaugurará uma ampliação de sua fábrica, que passará de 6 mil m2 para 18 mil m2.

“Nossas perspectivas são de crescimento”, ressalta Zimmaro.

Mais serviços – Faz parte da atual estratégia de expansão dos negócios da Qualiterme a implementação de uma abrangente rede própria de assistência técnica, fator importante, ressalta Holz, para acompanhar a ampliação da demanda pelos equipamentos dotados de mais recursos tecnológicos.

Essa rede começou a ser montada há cerca de três anos e já conta com cinco unidades, localizadas nos municípios de Novo Hamburgo-RS, Joinville-SC, São Paulo-SP, Betim-MG e Recife-PE.

“Em cinco anos, pretendemos ter doze unidades”, adianta Holz. Segundo ele, cerca de um terço do volume de negócios da Qualiterme provém da indústria do plástico.

“Não temos motivos para queixas nesse segmento de mercado, no qual nos últimos três anos nossas vendas cresceram cerca de 40%”, afirma.

Entre os produtos da empresa hoje mais demandados, especifica Holz, estão os chillers Platinum, integrados há cerca de três anos em uma linha específica, composta por equipamentos na faixa entre 3 mil e 450 mil kcal/h (ou até maiores, sob consulta); e que, além de compressores e ventiladores controlados por inversores, nos equipamentos de maior capacidade (acima de 30 mil kcal/h), podem ter também trocadores de calor duplos, triplos, ou mesmo quádruplos.

“Nesse caso, tudo é realmente duplo, triplo ou quádruplo: não apenas os trocadores de calor, mas também os compressores e os controladores. Isso evita que, caso haja um problema em um desses componentes, o equipamento pare completamente, como acontece com máquinas de concorrentes”, acrescenta.

Por sua vez, Lista destaca, no portfólio da Körper, o sistema Smart Control, que liga e desliga automaticamente a bomba responsável pelo acionamento do sistema úmido do equipamento de água industrial – tecnicamente, uma torre de circuito fechado –, fazendo com que ele atue como um dry cooler quando essa temperatura ambiente estiver baixa, não havendo então nem consumo de água, nem evaporação.

“O consumo de energia aumentará um pouco, mas o usuário poderá utilizar o modo de operação que lhe for conveniente”, explica Lista.

Mas a escolha correta do equipamento de resfriamento mais adequado, ele ressalta, depende sempre das condições do local da planta, incluindo clima, qualidade e disponibilidade de água, custo da energia e meio ambiente, entre outros fatores.

Expande-se, afirma Lista, a demanda por equipamentos de água industrial e gelada mais eficazes. “Melhor conectividade e maior economia na operação justificam a substituição de equipamentos mais antigos”, diz.

“O retorno desse investimento é sempre bom: dependendo do tipo de produto, entre 10 e 24 meses, considerando apenas economia com energia, água e custos de manutenção, sem levar em conta ganhos em quesitos como produtividade e parada de maquinas”, ressalta o profissional da Körper.

Ainda há, porém, no mercado brasileiro da transformação de plástico, observa Oliveira, da Refrisat, clientes dos mais diversos perfis, desde aqueles maiores e mais estruturados, que pensam logo em um dry cooler para obter água resfriada, quanto outros que têm poucas máquinas, que geralmente demandam uma torre aberta para obter a água industrial.

Quem tem poço artesiano, e paga menos pela água, também vai muitas vezes para a torre aberta, relata o profissional da Refrisat.

“Mas quem utiliza serviços de uma concessionária, pensa mais em uma torre evaporativa, não apenas porque ela consome menos água, mas também por gerar menos incrustação que prejudica a troca térmica”, relata Oliveira (conhecida também como torre de circuito fechado, a torre evaporativa é dotada de uma serpentina interna por onde passa a água para o resfriamento, reduzindo o consumo e mantendo a água livre de impurezas).

Em setembro do ano passado, a Refrisat mudou-se para um novo espaço, também localizado em Guarulhos-SP, com área quase duas vezes superior à anterior. E, de acordo com Oliveira, desde fevereiro a demanda pelos produtos da empresa cresceu mês a mês.

“Acredito que 2022 será um bom ano; não como imaginávamos no início, mas ainda assim bom”, projeta.

Padovan, da Apema, diz não conseguir precisar o desempenho específico de sua empresa no setor do plástico. “Mas a demanda por nossos produtos está aquecida, especialmente nos setores de papel e celulose, química e petroquímica, óleo e gás”, informa.

“Estamos otimistas com o restante do ano, até porque os projetos nos quais nos envolvemos não são de curta duração, muitos foram lançados há dois ou três anos e estão agora em andamento; creio que no restante deste ano, e mesmo no início de 2023, a demanda seguirá aquecida”, finaliza Padovan.

Leia Mais:

Deixe um comentário

O seu endereço de e-mail não será publicado.

Adblock detectado

Por favor, considere apoiar-nos, desativando o seu bloqueador de anúncios