Climatização evaporativa cresce e evolui no Brasil

O mais antigo processo de resfriamento da história da humanidade, a ventilação adiabática ou evaporativa, está cada vez mais presente nas instalações agrícolas, industriais e comerciais brasileiras.

Embora não produzam frio como um sistema convencional de ar condicionado, os equipamentos do gênero são, do ponto de vista energético, muito econômicos e não requerem grandes intervenções no ambiente a ser climatizado. Atualmente, dezenas de indústrias espalhadas pelo País produzem resfriadores e ventiladores desse tipo para variadas aplicações, inclusive locações temporárias.

“O princípio de funcionamento desses sistemas supõe que haverá um efeito de refrigeração, ou seja, uma redução de temperatura quando as condições do ar estiverem favoráveis para que aconteça esse resfriamento”, ensina o físico e engenheiro Antonio Luís de Campos Mariani, professor da Escola Politécnica da USP (Universidade de São Paulo).

As tecnologias de climatização evaporativa são indicadas para usos em espaços que demandam ar limpo, lavado e com alto nível de umidade relativa, sendo normalmente aplicadas em estufas, casas de força, granjas de aves e suínos, escritórios, supermercados, padarias, fábricas têxteis e outras instalações fabris.

Mundialmente reconhecida como a pioneira e idealizadora do sistema evaporativo, como ele é conhecido hoje, a Munters Brasil dá continuidade ao trabalho de pesquisa e desenvolvimento iniciado por Carl Munters em meados do século passado.

De acordo com o engenheiro de vendas André de Almeida Pinheiro, a multinacional, instalada desde 1995 no Brasil, está constantemente estudando a evolução de seus produtos, que são testados em túneis de vento e laboratórios próprios na Europa e nos EUA, onde são realizados os ensaios comparativos que atestam a qualidade e a confiabilidade da tecnologia criada há milênios pelos egípcios.

A empresa sueca, explica Pinheiro, possui capacidade de engenharia suficiente para projetar e fabricar equipamentos de resfriamento evaporativo para qualquer necessidade.

“Temos como equipamentos-base os ventiladores axiais, para vazões de ar de até 35 mil metros cúbicos por hora, e os ventiladores centrífugos, com sistemas que vão desde 1,5 mil m3/h até 110 mil m3/h. Estes últimos são projetados para atender demandas com relação à pressão estática e diferentes graus de filtragem”, informa o engenheiro mecânico.

Há ainda os sistemas evaporativos do tipo ‘parede úmida’, aplicados onde haja ventilação mecânica. “Nesses casos, produzimos para qualquer grandeza de vazão de ar, até com mais de um milhão de metros cúbicos”, acrescenta Pinheiro.

SOLUÇÕES VERSÁTEIS

Entre os casos de sucesso de sua companhia, ele destaca o packing house da Fazenda Área Nova, em Petrolina (PE), cidade que, junto com Juazeiro (BA), forma um dos mais importantes pólos produtores e exportadores de frutas do Brasil.

As características climáticas da região do rio São Francisco — semi-árido tropical — levaram à execução de seis grandes projetos públicos de irrigação nas décadas de 1970 e 80. Na propriedade de Edis Matsumoto, por exemplo, a produção de uva sem semente foi iniciada em 2001, ocupando uma área de 10 hectares.

Em 2003, o fazendeiro ampliou a área de produção para 20 ha e, já em 2006, passou a cultivar as uvas em 30 ha, visando aumentar a quantidade de embarques para o mercado externo.

“Entretanto, exportar exige cuidados específicos e muitos critérios devem ser rigorosamente observados”, ressalta o engenheiro da Munters Brasil. Em Petrolina, onde a temperatura média anual é de 36ºC e a umidade relativa do ar gira em torno dos 50%, a solução inicialmente adotada foi promover a renovação total do ar na cabine de armazenagem do packing house, para a retirada do calor sensível.

A segunda providência tomada foi a redução da temperatura e o aumento da umidade relativa do ar, já que a fruta não deve ser armazenada em ambientes com mais de 20ºC.

“Por fim, aproveitamos o ar de tratamento do armazenamento para garantir conforto térmico aos funcionários do galpão de embalagens, mantendo o ambiente climatizado com 100% de renovação do ar”, informa André.

No projeto, segundo ele, foram utilizados os painéis de resfriamento evaporativo Celdek 6560/15, com sistema de distribuição de água, dois exaustores Euroeme EM50 e da versão Euroeme EM36.

A climatização por meio de resfriamento evaporativo é relativamente nova em termos de Brasil, avalia o engenheiro. “Uma grande parte da população nunca ouviu falar nesse tipo de solução. Mesmo nas universidades, o tema é superficialmente abordado”, lamenta.

Todavia, conforme a climatização evaporativa se torna conhecida, o mercado se amplia — e vem crescendo a cada ano. “Temos perspectivas de crescimento, principalmente se analisarmos o que vem sendo projetado economicamente para o Brasil em todos os aspectos. Existe, ainda, uma crescente procura por sistemas de menor capacidade, inclusive para aplicações residenciais e comerciais leves”, observa.

PROCESSO ENDOTÉRMICO

Segundo o engenheiro Marcelo Gouvêa de Souza, diretor da Basenge Termodinâmica, o resfriamento do ar em sistemas adiabáticos ocorre quando ele cede calor para que a água se evapore. É esse processo endotérmico que o deixa mais fresco e hidratado, ao passar pelo climatizador.

Em sistemas dessa natureza, o fundamental é a umidificação do ar, detalha o executivo da empresa responsável por instalar nove máquinas numa loja da rede de supermercados Dia%, inaugurada em dezembro no município de Guarulhos, na Grande São Paulo.

“No caso dos nossos equipamentos, não trabalhamos com nebulização, aspersão, micropulverização, ou seja, nunca jogamos água na forma líquida no ambiente. Fazemos, na verdade, a umidificação por contato direto, por meio de uma superfície que amplia a área de contato da água com o ar. Em resumo, distribuímos água pela parte superior de uma colmeia de celulose virgem resinada, na qual o ar passa em corrente cruzada”, detalha.

Já a reposição do líquido é feita a partir de uma caixa com um registro de boia, o que mantém estável o nível do reservatório.

Fabricante de equipamentos de 700 m3/h a 18 mil m3/h de capacidade, a Basenge está lançando no mercado nacional um climatizador de 30 mil m3/h de vazão.

“O gabinete desse lançamento será manufaturado com plástico rotomoldado, no qual serão introduzidos o ventilador e as colmeias”, adianta Marcelo, lembrando que, em sistemas evaporativos, é necessária a colocação do dispositivo automático de purga, pois a água em estado natural contém minerais nocivos ao desempenho da colmeia. Para não entupila, um pré-filtro de proteção deve ser inserido no gabinete.

CUIDADOS ESPECIAIS

Como a quantidade de água lançada é maior do que o volume evaporado, as colmeias são lavadas automaticamente. “Essa sujeira tende a se acumular no reservatório e, por isso, fazemos a drenagem do equipamento para coletá-la e jogar fora”, diz.

Além dos aspectos técnicos referentes à montagem dos equipamentos, Gouvêa ressalta que é igualmente importante observar as condições do local onde eles serão instalados, já que a manutenção periódica é imprescindível e deve sempre ser facilitada.

“A aparente simplicidade dos sistemas de resfriamento evaporativo não pode ser encarada como se os mesmos não tivessem a tecnologia que está por detrás deles”, reforça André Pinheiro, da Munters. “Quando fazemos um projeto de ○ evaporativa, não somente enxergamos a metragem e os equipamentos que atendem esse espaço. É muito mais do que isso, pois o cálculo da metragem quadrada é muito superficial e devemos considerar o volume de calor produzido, o tipo de ambiente e os seus requisitos. Imagine a situação de uma fábrica de bolacha onde haja um forno e o pessoal que trabalha ao seu lado. Eu tenho de climatizar o pessoal e não o forno, porque se eu diminuir a temperatura do forno, a fábrica vai gastar mais energia”, exemplifica Gouvêa, da Basenge.

“Já no caso de supermercados não se pode jogar os evaporativos em cima dos expositores frigorificados, porque assim haveria congelamento nesses equipamentos”, ensina.

O engenheiro lembra ainda que, para evitar essa situação, é importante cuidar do direcionamento e da distribuição do ar, outro aspecto vital de um projeto evaporativo, assim como as cargas térmicas e a quantidade de ar, que devem ser avaliadas na fase inicial das obras. “O sistema evaporativo, a menos que se tenha por perto uma fonte de frio, não condensa”, acrescenta.

Para inibir a proliferação de microorganismos no interior dos climatizadores e retirar a sujeira trazida pelo ar insuflado, a operação de secagem das colmeias é igualmente indispensável e, portanto, deve ser efetuada a partir do momento em que o sistema de umidificação se desativa.

“Nesse caso, o ventilador ficará ligado pelo tempo necessário, até secá-las”, explica.

Para que o resfriamento feito por meio da ventilação adiabática seja sensível para o usuário, a umidade relativa do ar a ser evaporada deve estar baixa. Quem explica é o professor Mariani, da USP e da SMACNA.

“Se no momento em que o ar passa pelo evaporador estiver chovendo, sua eficiência será mínima e, nessa situação, esse sistema prejudicaria o ambiente, porque ao tentar aumentar a condição de umidade interna, que supostamente já está alta, as condições de conforto e salubridade serão prejudicadas”, lembra.

“Umidade excessiva não é um efeito desejado para as pessoas, porque ela pode ajudar a proliferar fungos e outros microorganismos, favorecendo a transmissão de vírus como o H1N1, da gripe suína, que é feita pela portabilidade, ou seja, pega carona numa gota de água”, acrescenta. O acadêmico ressalta que é muito importante, portanto, que a proposta de instalação de um sistema de ventilação adiabática considere as condições do clima e os controles associados ao equipamento.

“Nos locais onde é instalada a ventilação evaporativa, um controle de umidade deve ser colocado junto ao sistema, pois o nível de umidade tem de ser compatível com o efeito desejado a ser produzido”, recomenda, ressaltando que, nos sistemas que fazem a recirculação de água, a manutenção é uma condição imperativa para salubridade, pois há o risco de contaminação do ar pela água que fica parada. “Como disse, a umidade excessiva favorece a criação de fungos e microorganismos”, justifica.

CLIMATIZADOR EVAPORATIVO X AR-CONDICIONADO

Segundo o engenheiro mecânico André de Almeida Pinheiro, da Munters Brasil, os equipamentos e as soluções apresentadas no campo da climatização evaporativa estão suportados por cálculos e dimensionamentos de engenharia, podendo pequenos detalhes significar uma redução expressiva na vida útil dos painéis de resfriamento ou até mesmo fracasso da solução em termos de resultado para o cliente.

“Um projeto mal feito ou um equipamento dimensionado de forma errada simplesmente não funciona e, na maioria dos casos, o cliente toma a solução evaporativa como uma escolha ruim, passando a condená-la”, alerta.

O erro mais comum, segundo ele, é comparar as soluções de resfriamento evaporativo com sistemas de refrigeração convencionais, como o ar condicionado.

“Uma solução com resfriamento evaporativo deve ser tratada em termos de sensação térmica; por isso, a distribuição do ar no ambiente é tão importante quanto a temperatura mínima atingida pelo equipamento”, avalia.

Outro erro comum, e até um paradigma do mercado, é assumir que em cidades à beira mar ou popularmente consideradas úmidas não pode se adotar o evaporativo como solução de climatização. “É normal confundir umidade absoluta com umidade relativa. Os sistemas de resfriamento evaporativo funcionam melhor quando a temperatura é mais alta — umidade relativa mais baixa —, pois a diferença de temperatura obtida é maior e, portanto, nos momentos ou horas do dia em que mais se precisa da solução, é quando ela é mais eficiente”, garante.

NOVOS NICHOS

Em 2009, a Munters, assim como outras companhias, foi sensivelmente atingida pela crise financeira em alguns segmentos de atuação. “Mas, particularmente no que diz respeito ao HVAC-R, segmento para o qual temos as soluções com resfriamento evaporativo, mantivemos nossas metas de crescimento. Tratamos de soluções industriais necessárias para o aumento da produtividade e, comercialmente falando, somos uma alternativa substancialmente econômica em matéria de consumo de energia para climatização, o que fez com que esse mercado permanecesse ativo”, esclarece.

Outro segmento que vem sendo explorado pelas empresas de climatização evaporativa é o de eventos. No caso da Munters, a empresa já forneceu controle climático para os maiores e mais complexos acontecimentos, como as exposições itinerantes do Instituto Smithsonian, a Liga

Nacional Americana de Hóquei, o Museu de Arte de San Diego, o Centro de Exposição Texas State Fair (Feira do Estado do Texas), além do estádio Georgia Dome, em Atlanta.

No caso do Brasil, a Climasystem, com dez anos de atuação, explora esse setor e aluga ventiladores climatizados e ar condicionado para climatização de ambientes semiabertos, como show rooms e exposições.

“Vamos ao local desses eventos, penduramos ou instalamos o equipamento num pedestal, colocamos uma bomba de alta pressão com controle de temperatura e tempo, interligamos por uma tubulação de 3/8 que une todos os ventiladores e, então, programamos o tempo de pressão”, explica o diretor da empresa, César Augusto.

Em eventos empresariais, onde o ambiente é todo fechado, o correto é instalar o ar-condicionado, recomenda.

“Trabalhamos com equipamentos centrais e percebemos que há muita demanda no mercado. Estamos atendendo grandes companhias, como Ford, GM e Johnson”, completa.

O sistema de climatização evaporativa alugado pela Climasystem é utilizado com muita eficiência. A água é lançada em alta pressão no ambiente na forma de micropartículas que apresentam uma fina névoa imperceptível, que absorve calor, resfria o ar e torna o ambiente agradável. Com o aumento de umidade do ar em 90%, a temperatura pode cair até 12° C.