Sistemas de refrigeração são vitais para diversos setores da indústria e para a vida cotidiana. Desde o controle de temperatura para a indústria até as geladeiras e ares condicionados de casa, são equipamentos que ficam ligados várias horas por dia. Portanto, quanto maior a eficiência energética na refrigeração, melhor!
Por isso, diversos engenheiros estudam maneiras de tornar componentes como compressores tão eficientes quanto possível. Isso se reflete em economia para o consumidor, na redução da necessidade de geração de energia e em menor impacto ambiental.
Ou seja, a pauta é extremamente relevante, especialmente porque a temperatura do planeta aumenta cada vez mais.
Neste texto, você entenderá qual é a importância desta pauta, quais fatores impactam no consumo energético e de que maneira é possível alcançar a eficiência energética na refrigeração
O que é um compressor com eficiência energética?
Significa usar energia da forma mais eficiente possível, com alta performance e pouco gasto. Basicamente, significa gerar mais frio gastando menos energia elétrica.
Isso é alcançado através do trabalho de equipes de engenharia no desenvolvimento ou aprimoramento dos componentes, como compressores, condensadores, válvulas de expansão, entre outras.
O objetivo é sempre realizar o mesmo trabalho (ou mais) sem aumentar o consumo energético. Cada aparelho recebe uma “nota” de eficiência energética.
São aquelas etiquetas coloridas, com letras de A a G. Você provavelmente já as viu em algum eletrodoméstico de casa, certo?
Contudo, a diferença de consumo entre um refrigerador Classe A no Brasil para uma Classe A na Europe é grande, indicando que tem-se muito espaço para melhorias.
Como os equipamentos de refrigeração ficam ligados por muitas horas (ou até o dia inteiro), devem ser tão eficientes quanto possível.
Por que se preocupar com eficiência energética em refrigeração?
Existem duas razões principais: economia para o consumidor e impacto ambiental. Em geral, sistemas de refrigeração consomem bastante energia, por isso estão no centro no debate sobre redução de custos em refrigeração e sustentabilidade.
Economia
Segundo um relatório da Agência Internacional de Energia (AIE), ventiladores e ares condicionados domésticos sozinhos representam 10% do consumo global de energia elétrica em edifícios.
Até 2050, a perspectiva é de que ⅔ das casas do mundo tenham algum sistema de ar condicionado em casa. Segundo as previsões, China, Indonésia e India somarão metade dos aparelhos.
Refrigeração é a principal demanda energética e a tendência é que os valores triplique até 2050. Isto é especialmente preocupante porque a temperatura do planeta aumenta ano a ano, o que requer equipamentos mais robustos para manter ambientes confortáveis em casa.
Na refrigeração industrial, o cenário é semelhante. Segundo um levantamento da ELGi, o consumo de energia é o principal gasto quando se fala em compressores que ficam ligados todo o dia.
Energia representa 88% dos gastos durante os 10 primeiros anos de vida. A manutenção representa 6% e os custos do próprio componente os outros 6%.
Ou seja: eficiência energética na refrigeração proporciona uma economia drástica nos custos que envolvem os equipamentos.
Em sistemas domésticos, significa que a conta de luz vem mais barata. Na indústria, significa não desperdiçar recursos de forma desnecessária.
O impacto ambiental
Qualquer forma de produção de energia tem impactos no meio-ambiente. Seja pelo uso de algum recurso natural, como nas usinas hidrelétricas, seja pela emissão de CO².
Como a refrigeração constitui uma parcela importante do consumo de energia global, os componentes devem gastar o mínimo possível.
Ocorre um ciclo vicioso: quanto mais quente fica o planeta, mais potentes os sistemas de refrigeração precisam ser. E a tendência é que, quanto mais potentes, mais gastam energia. E quanto mais gastam energia, mais esquentam o planeta.
É por isso que a eficiência energética é apontada pela AIE como um foco importante para um mundo mais sustentável.
Como alcançar eficiência energética em refrigeração?
Existem muitas variáveis que influenciam, como o desenho dos componentes, fluidos refrigerantes utilizados, instalação dos equipamentos e muito mais.
Falando especificamente de compressores, estes são alguns pontos a considerar, segundo Alexandra Moreno, da ELGi.
Tamanho do compressor
Precisa ser adequado ao tamanho do ambiente que quer resfriar. Caso contrário, a tendência é que gaste mais energia.
Por exemplo, se usar um ar condicionado grande para uma sala pequena, estará desperdiçando a sua capacidade de resfriamento.
Por isso, nem sempre o maior compressor é o mais adequado. É necessário fazer estudos e testes completos para entender exatamente qual é a demanda para cada projeto.
Demanda variável de resfriamento
Algumas indústrias têm necessidades específicas de refrigeração. Podem precisar de mais frio durante algumas horas do dia, ou de mais resfriamento quando o ritmo de produção for mais intenso.
A velocidade do motor deve acompanhar essa variação de demanda, mas nem sempre isso acontece. Nestes casos, o consumo energético é maior do que o necessário.
Design e materiais de sistema de distribuição de ar
Segundo a ELGi, estes dois cuidados também aumentam a eficiência energética na refrigeração.
As recomendações são diminuir ao máximo a distância do compressor para a área que deve ser resfriada e evitar as dobras, para reduzir quedas de pressão.
Eles também sugerem usar materiais como plástico, alumínio e aço para os sistemas industriais.
Recomendam ainda manutenções preventivas nas estruturas para evitar vazamentos. Eles constituem cerca de 25% dos gastos de energia anuais dos compressores industriais e, em muitos casos, podem ser evitados.
Testes e simulações
Por fim, quando se fala no desenvolvimento de novos componentes, os testes e simulações são uma excelente maneira de garantir a máxima eficiência. Por meio deles, é possível entender como determinado sistema funciona antes mesmo de desenvolver os protótipos.
Este é um caminho necessário para a inovação e garante que os problemas sejam identificados antes mesmo que eles aconteçam.
Especialistas em NVH
A Vibroacustica é especializada em análises e simulações de NVH em diversas áreas, além de ter expertise em projetos de compressores para clientes nacionais e internacionais.
