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Eletromobilidade aquece indústria de ar condicionado automotivo

Boom dos carros elétricos exige preparo técnico de mecânicos de refrigeração nas oficinas.

A ascensão da eletromobilidade, isto é, a transição para veículos elétricos (EVs, na sigla em inglês), não está apenas transformando a indústria automobilística como um todo, mas também está impactando toda a cadeia produtiva relacionada, como a de ar condicionado automotivo.

A última edição do relatório anual Global Electric Vehicle Outlook, produzido pela Agência Internacional de Energia (AIE), prevê que 2023 será mais um ano de recordes nas vendas globais de EVs.

De acordo com o estudo, em 2022, foram comercializados mais de dez milhões de EVs globalmente, e a expectativa é que esse número cresça em 35% em 2023, totalizando 14 milhões de vendas. Esse aumento surpreendente levou a participação dos veículos elétricos no mercado automotivo global de 4% em 2020 para 14% em 2022, e a AIE projeta que essa porcentagem alcance 18% em 2023.

“Os EVs são uma das forças motrizes da nova economia global de energia que está emergindo rapidamente – e estão provocando uma transformação histórica na indústria automobilística mundial”, afirma o diretor executivo da AIE, Fatih Birol.

“As tendências que estamos testemunhando têm implicações significativas para a demanda global de petróleo. O motor de combustão interna não tem rival há mais de um século, mas os EVs estão mudando o status quo. Até 2030, eles evitarão a necessidade de pelo menos cinco milhões de barris por dia de petróleo. Os carros são apenas a primeira onda: ônibus e caminhões elétricos seguirão em breve”, enfatiza.

À medida que mais fabricantes embarcam na corrida para desenvolver EVs com mais autonomia, a demanda por sistemas de climatização inovadores, eficientes e sustentáveis também aumenta.

Nos automóveis tradicionais, movidos a combustíveis fósseis, o sistema de ar condicionado é alimentado, em grande parte, pela energia gerada pelo motor. Nos EVs, no entanto, a energia consumida pelo ar condicionado é extraída diretamente da bateria, que também é responsável por movimentar o veículo.

Estima-se que o uso do ar condicionado possa reduzir a autonomia de um EV em até 20%, tornando a eficiência energética uma prioridade máxima. Nesse cenário, novas tecnologias, materiais e designs estão sendo desenvolvidos para garantir sistemas mais eficientes e que consumam menos energia.

Além do mais, nos EVs, a climatização não é apenas uma questão de conforto para os ocupantes. A manutenção da temperatura ideal da bateria é vital, pois um gerenciamento inapropriado do calor gerado pode comprometer tanto seu desempenho quanto sua vida útil.

Por isso, o professor Sérgio Eugênio da Silva, da escola profissionalizante paulistana Super Ar, enxerga a transição para a mobilidade elétrica como uma janela de oportunidades para a indústria de refrigeração e ar condicionado. “Do design de compressores mais avançados à manutenção otimizada, o setor está diante de um futuro repleto de inovações”, comenta.

Para o engenheiro mecânico, os EVs estão deixando de ser apenas uma visão futurista e se tornando uma realidade tangível, especialmente com a evolução que os tornou atrativos não apenas para entusiastas das tecnologias ambientalmente corretas.

Essa tendência, segundo ele, tem sido observada desde 2012, ano em que o Nissan Leaf introduziu um sistema de gerenciamento térmico eficiente por meio de bomba de calor, revolucionando o conforto térmico nas cabines.

A tecnologia foi rapidamente adotada por grandes fabricantes europeus, incluindo Jaguar, BMW e Volkswagen. “Ao contrário dos sistemas convencionais de climatização com compressores acionados por correias, as bombas de calor com compressores elétricos oferecem um controle mais preciso da temperatura. Em alguns designs avançados, é até possível definir temperaturas distintas para diferentes áreas do veículo”, explica.

Ao contrário do que os leigos no assunto possam pensar, Sérgio Eugênio esclarece que as bombas de calor não produzem calor. Elas simplesmente transferem energia térmica de um ambiente para outro, captando o calor do exterior para aquecer o interior do veículo, ou vice-versa.

Segundo o especialista, a evolução na eletromobilidade também trouxe à tona a discussão sobre fluidos refrigerantes mais sustentáveis, caso da hidrofluorolefina (HFO) R-1234yf. “Nos EUA, grande parte dos veículos – elétricos ou não – já circulam com essa substância, devido às suas vantagens claras em termos de eficiência em diversos climas e baixo potencial de aquecimento global (GWP)”, ressalta.

“Essa tendência global de substituição de gases de alto impacto climático em sistemas de refrigeração e ar condicionado também evidencia a necessidade de profissionais atualizados em normas e regulamentações internacionais. Tudo isso, enfim, exige dos mecânicos familiaridade e expertise”, acrescenta.

Ônibus e máquinas agrícolas puxam crescimento do setor de AC automotivo

A partir desta realidade, o mercado automobilístico precisou incrementar os investimentos em projetos envolvendo novas tecnologias, com o objetivo de tornar mais confortável e agradável a experiência dos passageiros e de quem conduz o veículo.

A adoção de políticas públicas a partir do crescimento da demanda por conforto térmico em ônibus circulares municipais e metropolitanos, assim como a expansão do uso de equipamentos de ar condicionado em cabines de máquinas agrícolas, tem estimulado esse segmento da cadeia produtiva do frio.

Em função dessa realidade, o mercado automotivo incrementou os investimentos em projetos envolvendo novas tecnologias, de modo a tornar mais confortável e agradável a experiência dos passageiros e de quem conduz o veículo. Na outra ponta, instaladores e empresas do HVAC-R entenderam que a constante apresentação de novidades poderia ser a diferença entre elas e seus concorrentes.

Entre as tecnologias que vêm se difundindo neste segmento, está a utilização de filtros HEPA, que oferecem filtragem mais eficiente e completa do ar que circula no veículo, sendo capazes de reter partículas microscópicas, como vírus e bactérias, além de reduzir a presença de odores desagradáveis.

Outra novidade é o uso de sistemas de controle de umidade, que ajudam a manter o nível adequado no interior do veículo. Isso é especialmente útil em regiões tropicais como a nossa, onde a umidade excessiva causa problemas de condensação nos vidros e a falta de umidade pode ressecar as vias respiratórias.

Outra tendência no setor ar condicionado automotivo é a integração com sistemas de conectividade.

“Devido às emissões evaporativas de poluentes, os compressores com válvula eletrônica têm se tornado cada vez mais frequentes nos automóveis e até em veículos pesados, porque acabam com o liga-e-desliga quando o aparelho atinge às temperaturas desejadas no habitáculo do veículo. Com isso, não há mais o que compensar esta potência, diminuindo assim as emissões de poluentes”, diz o professor e engenheiro Sérgio Eugenio da Silva, presidente do Departamento Nacional Automotivo da Associação Brasileira de Refrigeração, Ar Condicionado, Ventilação e Aquecimento (Abrava) e CEO da Super Ar.

O empresário entende que a evolução dos automóveis tem obrigado o aparelho de ar condicionado – e tudo o que gira em torno dele – a constantemente se reinventar. Com o surgimento dos veículos híbridos e elétricos, por exemplo, o sistema de climatização acabou ganhando um compressor 100% elétrico.

“Hoje, um sistema de ar condicionado consome em torno de 1 CV do motor, ou seja, quase nada se pensarmos nos motores de aproximadamente 80 CV, representando nem 2% de uso dessa potência”, ressalta Sérgio Eugênio, comentando que recentemente, a sua empresa colocou mais uma novidade no mercado, com o lançamento de um detector de nitrogênio portátil com hidrogênio, o qual consegue identificar uma fuga de fluido em quatro minutos.

“A inovação é essencial para impulsionar a indústria de ar condicionado automotivo, permitindo o desenvolvimento de soluções mais eficientes e sustentáveis que garantam o conforto térmico e a qualidade do ar nos veículos”, acrescenta.

Equipamentos mais eficientes

Com o aumento da conscientização sobre a importância da qualidade do ar nos veículos e a busca por maior eficiência energética, o mercado de ar condicionado automotivo tem potencial para crescer significativamente no Brasil.

A alemã Vulkan, por exemplo, levou a sua participação no mercado automotivo a outro patamar, sendo reconhecida por sua participação na indústria automobilística.

Segundo o diretor de vendas da divisão Lokring na América do Sul, Mauro Mendonça, o grande mercado atual da empresa são os equipamentos automotivos para ônibus, atuando com montadoras como Marcopolo e Mercedes-Benz, por meio de negócios envolvendo o ar-condicionado roof top, utilizado nesses veículos.

“Pelo fato de as empresas de ônibus buscarem diminuição de peso para consumir menos combustível, elas têm migrado para sistemas de AC com tubulação de alumínio em vez de cobre, reduzindo em três vezes o peso do equipamento. Como a solda para tubos de alumínio é extremamente crítica e gera vazamentos, os fabricantes têm optado pela solução Lokring de união de tubos sem solda. Então, esta tem sido a nossa contribuição para tornar os equipamentos automotivos mais eficientes”, detalha.

O executivo ainda enfatiza que, na América do Sul, o hidrofluorcarbono (HFC) R-134a ainda é o gás mais utilizado no setor automotivo, mas há migração crescente para a hidrofluorolefina (HFO) R-1234yf, que já é o número um no mundo.

“Para veículos, as normas não permitem a utilização de gases altamente inflamáveis, e o R-1234yf é classificado como levemente inflamável”, lembra.

Para o ramo de serviços, a multinacional tem se destacado pelas fortes vendas das chamadas Speedmaxx Agro, que são máquinas recolhedoras de gás refrigerante de AC automotivo adaptadas para o mercado off-road, já que é quase impossível levar uma colheitadeira para a manutenção do ar-condicionado em uma oficina automotiva tradicional.

“Essa máquina, desenvolvida por nós, pode facilmente ser levada em uma picape até o local de reparo e tem mangueiras de cinco metros para alcançar lugares altos, onde são instalados os sistemas de ar-condicionado de equipamentos agro em geral”, explica.

Sistemas elétricos

Já a ACA Indústria, uma das principais fabricantes de sistema de ar condicionado automotivo do País, se caracteriza por ser uma empresa muito verticalizada, com atuação distribuída nas linhas leve, pesada, agrícola e militar, além de máquinas de construção e pequenas aeronaves. Atua em todas as etapas do processo – desenvolvimento, fabricação, treinamento, comercialização, instalação e pós-vendas.

O presidente da companhia, Cláudio Dumke, assim como vários de seus concorrentes, aposta nos sistemas elétricos como uma tendência que veio para ficar e só fará crescer, nos próximos anos, com a expansão do setor automobilístico para carros elétricos.

“O mercado agrícola está em crescimento devido à força do nosso agronegócio, devendo crescer mais, caso ninguém atrapalhe”, opina ele, lembrando que equipamentos que operam em condições de trabalho severas, como no campo, “as manutenções devem acontecer de seis meses a um ano, enquanto condições normais, este período sobe para algo entre um e dois anos, e até mais em muitos casos”.

Chemours apoia Acordo Ambiental São Paulo para redução de emissões de gases de efeito estufa

A Chemours  é signatária do Acordo Ambiental de São Paulo e tem o orgulho de fazer parte do documento que o comitê representante do acordo apresentará na COP26, que inclui o case de redução das emissões de gases de efeito estufa (GEE), especificamente no setor de supermercados, como uma das melhores práticas delineadas para reduzir o impacto climático.

O comitê, composto por representantes de entidades de classe, da CETESB e do governo do Estado de São Paulo, apresentará as metas e resultados obtidos pelo acordo iniciado em 2019, que promove ações voluntárias de mais de 205 empresas aderentes, incluindo a Chemours, com o objetivo de reduzir as emissões de GEE ao longo dos próximos 10 anos.

Além de fabricar e fornecer soluções e produtos inovadores e eficientes que ajudam a atender às regulamentações ambientais globais, a Chemours se comprometeu, como parte de seus compromissos de responsabilidade corporativa (CRC), a reduzir as emissões de GEE de escopo 1 e escopo 2 em 60% até 2030, colocando a Chemours no caminho para o net zero até 2050. A empresa também continua melhorando suas tecnologias de controle de emissões, promovendo investimentos para tornar suas operações mais eficientes em termos energéticos, bem como consumindo mais energia gerada a partir de fontes renováveis.

Em adição a suas ambiciosas metas CRC, a Chemours também está comprometida com o Pacto Global das Nações Unidas e alinhou suas dez metas CRC 2030 com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) da ONU. Como parte da meta CRC da Chemours de ofertas sustentáveis, a empresa está trabalhando para atingir 50% ou mais de sua receita a partir de ofertas que fazem uma contribuição específica para os ODS das Nações Unidas até 2030.

Chemours inaugura maior fábrica de R-1234yf do mundo

A indústria química mundial tem investido pesadamente nas hidrofluorolefinas (HFOs). Aspectos como baixo impacto climático fazem dessa quarta geração de fluidos refrigerantes halogenados uma solução que atende aos requisitos regulatórios atuais e de longo prazo do mercado de refrigeração e ar condicionado.

Em fevereiro, a Chemours inaugurou a maior planta de produção de R-1234yf do mundo, na cidade de Ingleside, no Texas. A instalação permitirá à empresa norte-americana triplicar a capacidade de produção de fluidos refrigerantes da sua linha de HFOs, chamada comercialmente de Opteon.

Com a inauguração do empreendimento, a Chemours concluiu um projeto de US$ 300 milhões iniciado em 2016. Desenvolvido para sistemas de ar condicionado automotivo, o R-1234yf tem um potencial de aquecimento global (GWP, em inglês) 99,9% menor que o do hidrofluorcarbono (HFC) R-134a, refrigerante que ele substitui.

Segundo o comunicado distribuído à imprensa, a nova unidade usa um processo inovador e patenteado para fabricar essa HFO para o segmento de ar condicionado automotivo e as misturas da linha Opteon utilizadas em diversas aplicações, como chillers e sistemas de refrigeração comercial.

Arkema quer atenuar inflamabilidade dos refrigerantes A2L

Um projeto para desenvolver materiais que possam mitigar a inflamabilidade dos fluidos refrigerantes da classe de segurança A2L é um de uma série de programas relacionados com a refrigeração a se beneficiar de um financiamento de até US$ 15,8 milhões do Departamento de Energia dos EUA (DOE, em inglês).

O Escritório de Tecnologias Prediais do DOE (BTO) está investindo o dinheiro em 13 projetos para impulsionar inovações em estágio inicial de pesquisa e desenvolvimento (P&D). Seis deles estão ligados ao HVAC-R.

A Arkema está listada como a empresa que pretende desenvolver formulações e materiais aditivos que poderão atenuar a inflamabilidade das misturas de refrigerantes levemente inflamáveis.

Nada mais atualmente tem sido revelado sobre o projeto, mas os fabricantes de fluidos frigoríficos já experimentaram uma série de supressores de fogo ao desenvolverem refrigerantes de última geração.

Tais produtos, porém, foram rejeitados por causa de sua interferência na performance energética, danos ambientais ou toxicidade. Testes iniciais feitos com a hidrofluorolefina (HFO) R-1234yf contendo trifluoroiodometano (CF3I) resultaram, por exemplo, num refrigerante não inflamável.

No entanto, diversas preocupações foram levantadas, uma vez que esta substância poderia causar batimentos cardíacos irregulares e também teria um pequeno potencial de destruição de ozônio (ODP).

Honeywell inicia produção de R-1234yf nos EUA

A Honeywell iniciou esta semana a produção comercial do refrigerante R-1234yf em sua nova fábrica em Geismar, Louisiana. Esta é maior planta mundial de produção da hidrofluorolefina (HFO), segundo informa a empresa.

A companhia destaca que local foi projetado para ajudar a atender à crescente demanda global para este fluido foi desenvolvido para substituir o HFC-134a em sistemas de ar condicionado de automóveis.

Comercializado como Solstice yf, o novo refrigerante também está sendo usado como um componente em muitas misturas de refrigerante transitórias e de longo prazo com baixo potencial de aquecimento global (GWP, em inglês).

“O Solstice yf é uma inovação que está ajudando a transição na indústria automobilística para tecnologias ambientalmente amigáveis sem sacrificar o desempenho”, disse Ken Gayer, vice-presidente e gerente geral divisão de produtos fluorados da Honeywell.

Investimentos no setor

Parte de um investimento de US$ 300 milhões no novo refrigerante anunciado em 2013, a nova fábrica estava originalmente prevista para operar totalmente no ano passado. Até agora, a única grande fonte de produção da Honeywell de R-1234yf foi de sua fábrica na China.

Construída em 1967 e localizada às margens do rio Mississipi, a 96 quilômetros a oeste de Nova Orleans, a fábrica de Geismar produz vários hidrofluorcarbonos (HFCs), incluindo R-125, R-134a e R-245fa.

No ano passado, a Chemours anunciou um investimento de US$ 230 milhões em sua própria instalação de R-1234yf, em Ingleside, no Texas. A inauguração da planta da concorrente está prevista para o terceiro trimestre do ano que vem, devendo triplicar sua capacidade de produção do refrigerante Opteon YF.

Bitzer apresenta novo parafuso compacto na China

A Bitzer apresentou esta semana, em Xangai, uma nova gama de compressores parafuso compactos que operam com o hidrofluorcarbono (HFC) R-134a, hidrofluorlefinas (HFOs) e blends de HFCs e HFOs.

A série CSW105 é a mais recente adição à gama existente de compressores parafuso compactos CSW da marca para uso em chillers.

A Bitzer está planejando lançar os novos compressores em quatro modelos diferentes, com deslocamentos de 1.120 m³/h a 2.000 m³/h (50 Hz).

O projeto do perfil do rotor no novo compressor foi otimizado para R-134a e refrigerantes alternativos à base de HFO, enquanto o módulo integrado CM-SW-01 permite sua integração com sistemas existentes.

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Bitzer homologou o uso de refrigerantes alternativos ao R-134a em novos equipamentos

As capacidades de refrigeração também foram aumentadas. Segundo a Bitzer, o maior modelo, com um deslocamento de 2.000 m³/h, pode atingir com R-134a (em um ponto de operação de 5°C/38°C e operação de 50 Hz) uma capacidade de resfriamento de 1,4 MW. Isso corresponde ao dobro da capacidade do seu maior modelo de compressor atualmente, o CSW95113.

Embora concebidos para funcionar com o R-134a, estes compressores também são adequados para operar com as HFOs puras R-1234ze(E) e R-1234yf, e os blends R-513A e R-450A.

Os novos compressores parafuso CSW105 são adequados para uso em chillers resfriados a água e equipamentos resfriados a ar em temperaturas moderadas. Eles podem ser usados em chillers aplicados em processos de refrigeração e aquecimento, assim como em bombas de calor de baixa temperatura.

Os novos compressores também podem ser integrados a sistemas de expansão direta, ou podem ser usados como separadores primários de óleo em sistemas com evaporadores inundados.Segundo a indústria alemã, o filtro de óleo acessível externamente facilita a manutenção.