Resfriamento: Equipamentos consomem menos água e energia e aceleram o ciclo produtivo

Dry coolers, Torres de Resfriamento, Unidades de Água Gelada, Chillers, Termochiller, Hydro-Coolers

Estão atualmente disponíveis soluções para resfriamento de água industrial que demandam quantidades maiores ou menores do insumo, consomem mais ou menos energia, proporcionam água com mais ou menos impurezas.

Apresentando também custos de aquisição e operação distintos, todas essas diferentes soluções se mantêm competitivas no atual mercado brasileiro; mesmo as tradicionais torres abertas, que demandam água em escala mais ampla.

Dry coolers – Resfriam a água industrial consumindo menos água que as torres 

Dry coolers, por exemplo, resfriam a água industrial consumindo menos água que as torres, fornecendo ainda, comparativamente a uma torre aberta, água de melhor qualidade, pois protegida de impurezas.

Estão entre os equipamentos da Mecalor cujas vendas mais se expandem, afirma Marcelo Zimmaro, diretor comercial dessa empresa. “A água hoje é cara, e há lugares em que é dificílimo consegui-la”, observa.

Em processos nos quais a temperatura de trabalho está na faixa de 35ºC, ou mesmo um pouco acima disso, dry coolers realmente podem constituir uma boa opção, pondera Hamilton Lista, diretor técnico e comercial da Körper. “Mas seu consumo de energia é muito superior ao de outros sistemas, e sua performance pode ser comprometida em regiões quentes e úmidas”, ressalva.

Lista destaca a torre de circuito fechado entre as melhores alternativas para as torres abertas.“Ela pode proporcionar economia de água de 20% a 25%.

E com tecnologias como o smart control – que desliga automaticamente o sistema úmido do equipamento quando a temperatura do ar estiver baixa –, esse índice pode chegar a 40%”, justifica o profissional da Körper, empresa que entre outras soluções fabrica torres abertas e fechadas, dry coolers e chillers, como revela sua outra denominação: Unidades de Água Gelada, pois os Chillers disponibilizam Água Gelada e não apenas Resfriada.

Unidade de água gelada KRM, da Körper Plástico Moderno - Resfriamento - Técnicas aceleram ciclo produtivo com menor consumo de água e eletricidade ©QD Foto: Divulgação
Unidade de água gelada KRM, da Körper

Por sua vez, a Mecalor produz dry coolers, chillers, termochillers, entre outros itens (Um Termochiller integra as funções usuais de um Chiller às de um Termorregulador, que na Indústria do Plástico serve para controlar a Temperatura do Molde).

E Zimmaro cita, como integrante desse portfolio com vendas hoje em acentuada expansão, o termochiller duo, que permite o controle independente da temperatura para dois pontos diferentes do molde.

“Temos clientes que, com ele, reduziram em 20% o tempo de seus ciclos. E, ao permitir controles mais específicos, ele também melhora muito a qualidade do produto”, destaca.

Dry Coolers na Indústria do Plástico com Tecnologia Adiabática

Douglas Souza, diretor de vendas da operação latino-americana da multinacional de origem italiana Frigel, também observa expansão do uso de dry coolers na indústria do plástico.

E, segundo ele, erra quem diz que essa tecnologia tem dificuldades para resfriar a água a temperaturas inferiores a determinados patamares (35ºC, aproximadamente):

Afinal, existem hoje os dry coolers auxiliados por sistemas adiabáticos, que umedecem e resfriam previamente o ar que resfriará a água, potencializando esse resfriamento, e são acionados apenas quando o ar externo está quente demais para manter a água industrial na temperatura desejada, ficando inativos no restante do tempo.

Frigel - Chiller modular resfriado com água oferece flexibilidade Plástico Moderno - Resfriamento - Técnicas aceleram ciclo produtivo com menor consumo de água e eletricidade ©QD Foto: DivulgaçãoChiller modular resfriado com água oferece flexibilidade frigel
Chiller modular resfriado com água oferece flexibilidade

Os equipamentos da Frigel realizam esse umedecimento por nebulização, e não por gotejamento (como acontece em outros equipamentos).

E têm, destaca Souza, um diferencial tecnológico exclusivo e patenteado, que proporciona vantagens como redução no consumo de energia e no espaço ocupado pelo equipamento: a umidificação ocorre principalmente no interior de uma câmara.

“Um dry cooler consome muito menos água que qualquer torre; e, comparativamente à torre aberta, também fornece água de melhor qualidade”,

ressalta o profissional da Frigel, que além de dry cooler fabrica chillers e outros equipamentos de resfriamento e refrigeração da água.

Dry Cooler ou Torre de Resfriamento: Deve Sempre Ser Avaliado Caso a Caso

Para Eder Parras, diretor de operação da Refrisat, a opção por um dry cooler ou uma torre fechada, deve sempre ser avaliada caso a caso.

Eder Parras, diretor de operação da Refrisat Plástico Moderno - Resfriamento - Técnicas aceleram ciclo produtivo com menor consumo de água e eletricidade ©QD Foto: Divulgação
Eder Parras: demanda maior levou a duplicar capacidade fabril

“Tanto dry coolers quanto torres de circuito fechado vêm ganhando espaço no resfriamento da água industrial do setor do plástico”, afirma Parras.

No segmento dos equipamentos de água gelada, ele nota incremento “ainda tímido”, na demanda por chillers equipados com inversores.

“A indústria do plástico, especificamente, demanda chillers menores, nos quais o investimento adicional no inversor demora ainda mais para se pagar”,

pondera o profissional da Refrisat, empresa que para essa indústria fornece chillers, dry coolers e torres, entre outros itens.

Sistemas abertos de refrigeração

Apesar do constante discurso em prol da necessidade de reduzir o consumo de água, segue elevada a procura por sistemas abertos de refrigeração, observa Norberto Padovan, gerente comercial da Apema.

“Eles têm custo de aquisição inferior ao dos sistemas fechados e em muitas regiões brasileiras a água ainda é relativamente barata”, justifica.

“Mas empresas com visão ecológica, com necessidades de redução de consumo ou escassez de água, ou com problemas de contaminação da água, começam a utilizar com maior frequência os sistemas fechados, principalmente, em sistemas de menor porte”, ressalta Padovan.

A Apema não fornece sistemas abertos (nem mesmo torres de circuito fechado): batizada Hydro-Cooler, sua solução de resfriamento de água é análoga a um dry cooler, que tem o ar como agente refrigerante.

“O Hydro-Cooler é modular, permite variação da capacidade de acordo com as necessidades de resfriamento de água industrial”, diz.

Por sua vez, o portfolio da Alpina tem basicamente torres, abertas e ‘evaporativas’ (como também são chamadas as torres de circuito fechado).

Essas soluções, diz Antonio Chiacchia, gerente comercial da Alpina, são amplamente utilizadas por toda a cadeia do plástico, desde as petroquímicas – que demandam torres muito maiores –, até os recicladores, cujos equipamentos são menores.

Antonio Chiacchia, gerente comercial da Alpina ©QD Foto: Divulgação
Chiacchia: feixes de aço inox suportam condições agressivas

“Uma torre consome mais água que um dry cooler, mas tem segurança operacional maior e custo de manutenção muito menor”, ressalta Chiacchia.

A Alpina desenvolveu torres que podem ser fornecidas montadas ou semi-montadas, em quaisquer dimensões que caibam dentro dos caminhões necessários ao transporte.

“Fornecemos atualmente, em apenas dois módulos, muitas torres com capacidade para resfriar uma vazão de 250 m3/h de água; no cliente, basta colocar um módulo sobre o outro, vedar e aparafusar”, explica.

“Essa tecnologia supera a atual dificuldade de executar obras nas plantas das grandes empresas.

E é modular, a capacidade da torre pode ser gradativamente ampliada com novas unidades”, acrescenta Chiacchia.

Prontos para a automação – Automação, gestão remota, integração aos preceitos da Indústria 4.0:

essas são algumas das vertentes do atual desenvolvimento das tecnologias de resfriamento e refrigeração da água industrial.

Na Mecalor, por exemplo, “todos os chillers já têm, como padrão, um CLP que permite gestão remota dos parâmetros, e integração com outras máquinas em processos automatizados”, relata Zimmaro.

Equipamentos para Refrigeração Mecalor - Plástico Moderno - Resfriamento - Técnicas aceleram ciclo produtivo com menor consumo de água e eletricidade ©QD Foto: Divulgação
Linha de equipamentos compactos da Mecalor

A empresa ingressou com um pedido de patente de seu dry cooler modular (marca AluDry), ao qual agregou “diferenciais inovadores em âmbito mundial”.

Um deles: trocadores de calor feitos de liga especial de alumínio, que proporciona maior eficiência energética.

Outro: “Ele é verdadeiramente modular: os outros dry coolers que se dizem modulares utilizam um único trocador de calor, mudam somente a quantidade de ventiladores.

O nosso tem também trocadores modulares: assim, quando há um problema em módulo – um furo, por exemplo – não é necessário parar todo o processo para saná-lo, basta retirar o módulo danificado para reparo”, ressalta.

Zimmaro Mecalor - Plástico Moderno - Resfriamento - Técnicas aceleram ciclo produtivo com menor consumo de água e eletricidade ©QD Foto: DivulgaçãoAgora, a Mecalor está ampliando sua fábrica na cidade de São Paulo, que até o final deste ano deve triplicar sua capacidade de produção de chillers e de outros equipamentos.

“Atingimos a meta de crescimento para o ano passado, de 15%, e projetamos crescimento também para este ano”, diz Zimmaro.

A Refrisat, cujo portfólio até agora tinha chillers apenas com compressor do tipo scroll, está incorporando a ele também chillers com compressor de parafuso e compressor centrífugo.

Ambos, afirma Parras, proporcionam maior eficiência energética em determinadas aplicações, por exemplo, quando há a necessidade de instalação de máquinas de maior porte.

“Nossos chillers maiores já saem, de série, prontos para plantas automatizadas; em 2021, todos os nossos chillers devem ter essa característica”, ressalta Parras.

Em 2020, ele relata, os negócios da Refrisat elevaram-se 40% (sobre 2019).

“Nossa perspectiva para este ano é muito boa, tanto é que no próximo mês nos mudaremos para novas instalações, também em Guarulhos-SP”, ressalta Parras.

“Essa nova planta tem capacidade produtiva pelo menos duas vezes superior à atual”, acrescenta o profissional da Refrisat, que no final de 2019 foi adquirida pelo Grupo HBR, que tem presença forte em setores como ar comprimido e indústria petrolífera.

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Outros desenvolvimentos – Tecnologias de Sensoreamento e Conexão próprias para a Indústria 4.0

Também a Körper, afirma Lista, atualmente fornece seus equipamentos já com as tecnologias de sensoreamento e conexão próprias para a Indústria 4.0, disponibilizando em tempo real as informações de operação, alarmes, rendimento, pressão e temperatura da água, permitindo o monitoramento e a gestão remota.

“Temos uma linha dedicada de projetos e fabricação de painéis elétricos de acionamento e controle que podem integrar todos os equipamentos de utilidades”, enfatiza.

Hamilton Lista, diretor técnico e comercial da Körper Plástico Moderno - ©QD Foto: Divulgação dry coolers
Lista: sistema central tem manutenção mais fácil

Indagado sobre quais fatores devem fundamentar a opção por uma central única de fornecimento de água gelada ou por unidades de água gelada individuais para as máquinas, Lista lembra que a central consome menos energia e é mais adequada para fábricas cujas máquinas trabalham nas mesmas condições de temperatura e pressão (caso seja necessário individualizar essas condições de trabalho para determinado equipamento, há a possibilidade de utilização de um termorregulador individual).

“Como são normalmente instaladas fora da área de produção, centrais não geram problemas de espaço e facilitam muito a manutenção, feita sem interferência no processo produtivo”, complementa Lista.

As unidades individuais de água gelada, por sua vez, constituem “solução simples e econômica”, qualifica o profissional da Körper.

Têm, porém, algumas desvantagens, além de ocuparem um espaço dentro da zona de produção, e assim também exigirem que a manutenção seja feita nesse ambiente.

Uma delas: “A soma total das potências instaladas dessas unidades individuais é sempre maior, quando comparada à de um sistema central”, especifica.

Souza, da Frigel dry cooler proporciona água de melhor qualidade ©QD Foto: Divulgação
Souza: dry cooler proporciona água de melhor qualidade

Ao mesmo tempo, Souza, da Frigel, aponta um movimento de migração dos sistemas centrais para as unidades individuais de água gelada, já consolidadas como a opção preferencial das novas fábricas.

“Chillers centrais consomem mais energia, pois estão resfriando até moldes quentes (através de termorreguladores convencionais) que não precisariam de um circuito de refrigeração ligado”.

A opção pela individualização, prossegue Souza, é também favorecida pela oferta de água mais limpa por meio de dry coolers, e da consequente possibilidade de uso de unidades de refrigeração mais compactas (pois seus condensadores também podem ser pequenos).

Atenta a essa demanda, a Frigel desenvolveu a linha Microgel, composta por chillers compactos, que podem trabalhar com temperaturas distintas em dois pontos diferentes do molde, desempenhando ainda o papel de termorreguladores.

Plástico Moderno - Minichiller fabricado pela Refrisat ©QD Foto: Divulgação
Minichiller fabricado pela Refrisat

“O circuito de refrigeração do Microgel só é acionado quando há necessidade de set points baixos; em set points superiores aos da água industrial, uma função chamada free cooling é ativada, e economiza energia”, destaca Souza.

“Já oferecemos em nossos equipamentos todas as funcionalidades para a Indústria 4.0, com uma linha de recursos supervisórios e de coleta de dados de última geração”, acrescenta.

Também as torres de resfriamento de água já se associaram a conceitos como Indústria 4.0 e Internet das Coisas:

“Disponibilizamos soluções que integram sensores de temperatura de água de entrada e saída, consumo de energia, sensores e limitadores de vibração, e diversos outros parâmetros; tudo integrado a um CLP e conectado à internet”, diz Chiacchia, da Alpina.

Ele informa ser relativamente frequente – até equiparável à das torres com feixes de aço convencional – a demanda por torres com feixes tubulares feitos de aço inox que, como diz Chiacchia, não necessita de nenhum revestimento anticorrosivo, enquanto um material como o aço carbono exige tratamentos hoje questionados pelos impactos ambientais, como a zincagem a fogo ou as pinturas com tintas à base de epóxi.

“Há algum tempo, nem se cogitava usar inox nessa aplicação, pois o equipamento ficava muito mais caro; mas hoje ele custa menos de duas vezes que o aço carbono zincado, com mais que o dobro de durabilidade”, pondera o profissional da Alpina.

A Apema, relata Padovan, no ano passado bateu seu recorde histórico de vendas e faturamento; graças, em grande parte, aos negócios nos setores de energia e papel e celulose.

“Este ano segue sendo excelente, principalmente, no segmento da energia”, destaca.

Na indústria do plástico, especifica o profissional da Apema, no ano passado os negócios da empresa ficaram restritos às ações de manutenção, com pequena demanda para novos projetos.

“Ao menos por enquanto, não visualizo mudança nesse cenário no decorrer deste ano”, avalia.

Além do sistema Hydro-Cooler, a Apema fornece para a indústria do plástico trocadores de calor; entre eles, os radiadores do tipo aletado, “mais eficientes”, ressalta Luan Máximo, engenheiro de vendas da empresa, por terem maior superfície de troca de calor (comparativamente aos trocadores com tubos lisos).

“Fabricamos também radiadores com tubos lisos, importantes para regiões onde há no ar muito material particulado, que pode entupir ou danificar as aletas”, explica.

“Fornecemos trocadores de calor para a indústria de equipamentos, por exemplo, para a fabricação de injetoras de plástico, nas quais eles são utilizados para resfriamento do óleo hidráulico”, finaliza Máximo.

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