Dossier
Manuel Domínguez dominguez183@gmail.com
Eficiência Energética das Instalações de Frio RESUMO São descritos os Materiais de Comutação de Fase (MCF), sobretudo os que apresentam temperaturas positivas e são analisadas as principais aplicações encontradas na climatização e nas instalações de frio. Foram estudadas as melhorias da eficiência energética que encontramos no ar-condicionado e de frio, devido: à diminuição das potências das máquinas, ao evitar utilizar os sistemas de regulação de capacidade; à redução do número das máquinas e, portanto, permite utilizar uma maior capacidade e eficiência. Também se viu que os MCF podem ser utilizados para a recuperação de calor, para o aproveitamento do “frio gratuito”, o aproveitamento de calores residuais e cargas térmicas e a refrigeração através do vapor, na redução dos tanques de inércia térmica das instalações de climatização e de frio, assim como para o aproveitamento do aquecimento de água e nas instalações de grande consumo de água, o aproveitamento do frio desta. Foi vista e analisada a possibilidade de eliminar, em muitos casos, os sistemas de climatização clássicos; reduzindo ruídos, perigos de contaminação do meio-ambiente, os riscos da “legionella” e diminuindo bastante os consumos energéticos. Assim contribui-se para a diminuição de produção de CO2, facilitando com a sua utilização o desejado desenvolvimento sustentado do planeta. Por último foram analisadas as vantagens económicas de exploração, ao permitir a utilização de tarifas eléctricas horárias e baixar a temperatura de condensação, através do funcionamento nocturno.
Introdução Os Materiais de Comutação de Fase (MCF ou PCM), sobretudo os que na mudança de fase apresentam temperaturas positivas, são considerados muito adequados para uma melhoria da eficiência energética nas instalações de frio. E isto porque podem regular as produções de frio, acoplando cargas térmicas que podem ser muito variáveis no tempo, permitindo o livre funcionamento das máquinas de produção de frio nas horas de menor carga eléctrica. Desta forma há uma tendência para suavizar a produção eléctrica, o que permite uma poupança energética para as empresas produtoras de electricidade, e consequentemente há uma diminuição das tarifas eléctricas. Dito de outra forma, as autoridades governamentais, de acordo com as empresas eléctricas, potenciam tarifas eléctricas para diferentes horários, planificando assim a curva de produção de electricidade (32).
64 · MANUTENÇÃO
Nos últimos anos foram estudados e aplicados alguns destes produtos a novas aplicações, algumas das quais podem ser observadas na bibliografía indicada (14), (26) e (29). Observa-se que a sua aplicação é muito ampla. Podemos ver que abrangem, desde o campo de transporte de produtos perecíveis e farmacêuticos, até à construção, aos sistemas telefónicos e às estufas, para além da climatização. Nesta podem ser destacadas aplicações como: -
Os tanques de inércia; Os sistemas de evaporação; A regulação da capacidade; Os recuperadores de calor; Os permutadores de calor automático.
Nas instalações de climatização, a utilização destes acumuladores pode garantir uma diminuição muito importante dos custos de exploração e resolve problemas pontuais de ruídos, escassez no fornecimento eléctrico, potencia a co-geração e o aproveitamento de energias alternativas, consumo de biomassa, entre outras. E assim escolhe a proporção adequada, na ordem dos 25% de energia de ponta acumulada, no que diz respeito ao total requerido, reduz a inversão inicial, de forma a alcançar poupanças económicas na vida útil das instalações de frio, conseguidas na sua inversão inicial, e assim no caso de ser necessário instalar quatro máquinas, instala apenas três.
Melhorias na eficiência energética É sabido que na termotecnia e nas aplicações do frio podem ser conseguidas importantes poupanças energéticas, controlando as temperaturas das diferentes fontes que intervêm nos processos; nas instalações de frio sobem as temperaturas de evaporação e a condensação baixa. O valor da poupança, em ambos os casos, é de 3 a 4% por º C, valores realmente importantes. Nas instalações de frio para produtos congelados em que é necessário um serviço reforçado, a temperatura intermédia também é importante e a média geométrica é geralmente adequada. A eficiência energética pode ser melhorada, tendo presente outros conceitos importantes nas câmaras frigoríficas como: os factores de forma, a influência do tipo e potência das máquinas, os sistemas de regulação da capacidade (13). De forma geral conseguem-se melhorias em termos de eficiência energética nas instalações de frio: - Aumento da potência das máquinas. Ao reduzir o número de máquinas, estas podem ser utilizadas com uma maior capacidade; - Evitar a utilização dos sistemas de regulação de capacidade.