Sistemas com baixa carga de amônia ganham espaço no mercado industrial

A crescente preocupação em torno da segurança das pessoas e da proteção do meio ambiente no setor de refrigeração e climatização industrial tem levado diversos players do HVAC-R a constantemente buscar tecnologias mais eficientes. Exemplo desta nova realidade traduz-se na adoção de sistemas com carga reduzida de amônia, processo que tem se expandido rapidamente no setor.

Trata-se de uma solução inovadora que combina os benefícios da amônia como refrigerante com medidas de segurança avançadas. Ao reduzir os riscos associados ao uso de NH3 proporcionam-se também maior eficiência energética, conformidade regulatória e sustentabilidade ambiental.

A implementação apropriada desses sistemas passa, fundamentalmente, pela ênfase na avaliação de riscos, em projeto adequado, treinamento e manutenção regular, itens essenciais para garantir o desempenho ideal. É sob este cenário positivo que o mercado de refrigeração brasileiro está testemunhando o avanço do uso de carga reduzida de amônia.

A multinacional japonesa Mayekawa do Brasil, por exemplo, tem investido pesadamente para atender demandas relativas a instalações com baixa carga de fluidos refrigerantes, bem como o uso de fluidos naturais. Baseada nestes pontos, a empresa tem, em seu portfólio, a instalação de sistemas de refrigeração indireta, voltados ao resfriamento ou congelamento de produtos, os quais também podem ser utilizados em sistemas de climatização.

Denominado de CO2 Brine, o sistema consiste na aplicação da carga de amônia reduzida, utilizando-se dióxido de carbono como fluido refrigerante secundário (Brine). “Por ser um fluido natural de baixo custo e com uma baixa viscosidade dinâmica, tem sido uma ótima opção de fluido secundário seguindo a tendência dos fluidos refrigerantes naturais”, afirma o diretor comercial da Mayekawa do Brasil, Silvio Guglielmoni.

O executivo acrescenta que, se por um lado o sistema com amônia é extremamente eficiente energeticamente, por outro há riscos devido à sua toxidade. Em função dessa característica, instalações de refrigeração com carga reduzida de amônia são projetadas para mitigar esses riscos. Afinal, uma das principais preocupações no uso da amônia como refrigerante é o potencial de vazamentos, visto que podem representar riscos significativos para a saúde humana e o meio ambiente.

Vários são os aspectos levados em consideração em um projeto refrigeração com carga reduzida de amônia, como a adoção de válvulas de alívio de pressão, desenvolvidas para liberar amônia em caso de aumento excessivo de pressão no sistema, evitando falhas estruturais ou rupturas.

No caso de sistemas de detecção de vazamentos, a tecnologia se encontra em sensores de amônia, capazes de identificar e alertar sobre possíveis vazamentos, permitindo uma resposta rápida e eficaz para minimizar os riscos. Mas se houver vazamentos, sistemas de ventilação do ambiente de instalação são fundamentais para garantir a dissipação segura de amônia, protegendo os trabalhadores e o ambiente circundante.

A NR-36 desempenha papel fundamental ao estabelecer padrões de segurança, sugerindo, uma série de diretrizes, como a instalação de detectores de amônia em áreas técnicas, a implementação de sistemas de exaustão e purificação do ar, assim como a adoção de sistemas de alarme e evacuação de ambientes, como forma de lidar com eventuais ocorrências.

Vantagens

A adoção de carga reduzida de amônia oferece várias vantagens significativas para os profissionais do HVAC-R. Ao diminuir a quantidade de amônia no sistema, os riscos associados a vazamentos são substancialmente reduzidos, proporcionando um ambiente de trabalho mais seguro para os técnicos e evitando possíveis danos ao meio ambiente. Da mesma forma, esses sistemas operam de maneira eficiente, minimizando o consumo de energia e reduzindo os custos operacionais.

Outra importante exigência configura-se na conformidade regulatória. Em muitas regiões, existem regulamentações e normas rigorosas em relação ao uso de amônia como refrigerante devido aos seus riscos potenciais. Os sistemas de refrigeração com carga reduzida de amônia permitem que as empresas cumpram essas regulamentações. Além disso, a manutenção dos sistemas de refrigeração torna-se mais simples e econômica, incluindo a detecção de vazamentos, exigindo menos tempo e recursos para a manutenção preventiva.

Os sistemas de refrigeração com carga reduzida de NH3 contribuem para a sustentabilidade ambiental, uma vez que a amônia é um refrigerante natural sem potencial de aquecimento global.

Companhia que detém globalmente o pioneirismo e a expertise neste sistema, a Mayekawa do Brasil concluiu a primeira obra do País para uma indústria alimentícia. “Ao não bombear amônia para os evaporadores de ar forçado nos espaços refrigerados, utiliza-se uma pequena carga desse fluido refrigerante na sala de máquinas no estágio primário do ciclo de refrigeração para rebaixar a temperatura do CO2 para congelados (-30°C) e resfriados (-10°C). O CO2 é bombeado para os evaporadores de ar forçado como um fluido secundário”, explica o gerente comercial Ricardo César dos Santos.

Através da aplicação da solução com CO2 Brine, a empresa obteve uma redução significativa aproximada de 90% da carga de NH3, de 3.000 para 280 quilos com aplicação do CO2. “Também reduzimos a pressão de projeto em aproximadamente 60%, de 120 (bar) do sistema CO2 convencional para 40 (bar) no sistema CO2 Brine Mayekawa, mitigando consideravelmente riscos operacionais, além de aumentar a eficiência energética dos sistemas”, complementa.

A nova fábrica atendida pela Mayekawa tem capacidade total de refrigeração para o sistema de congelados de 420 Mcal/h e de 1.100 Mcal/h para resfriados. Além do Brasil, a multinacional japonesa já aplicou o conceito de CO2 Brine em dois projetos no Equador e um na Argentina. Na Ásia, onde esta aplicação está mais adiantada, são mais de 500 instalações de refrigeração industrial.

Etapas essenciais

Ao considerar a implementação de sistemas de refrigeração com carga reduzida de amônia, é importante seguir algumas fases fundamentais. A primeira delas é a realização de uma análise de riscos abrangente para identificar os pontos críticos e as áreas de melhoria em relação aos sistemas de refrigeração existentes.

Paralelamente, profissionais especializados devem projetar o sistema, considerando os requisitos específicos da instalação e garantindo que as medidas de segurança, como válvulas de alívio de pressão e sistemas de detecção de vazamentos, estejam devidamente incorporadas.

Outro fator importante é estabelecer um programa de manutenção preventiva para garantir o bom funcionamento do sistema, incluindo a verificação periódica de vazamentos, inspeção das válvulas de segurança e manutenção dos sistemas de detecção de amônia. Para que este item funcione bem, é essencial haver constantes treinamento e conscientização de técnicos e instaladores, sempre enfatizando os procedimentos de segurança e a importância da carga reduzida de amônia.

Ainda de acordo com a Mayekawa, as vantagens do CO2 como fluido secundário são várias – utilização 100% de Fluidos Naturais: NH3 e CO2; redução de 70% a 90% do volume de NH3; melhor eficiência energética total entre sistemas CO2 Brine x CO2 cascata; menor impacto caso haja vazamento, benefício no seguro industrial, atóxico, não inflamável, agilidade nas licenças ambientais); menor impacto ambiental (GWP e ODP zero) e no EAR ou PRG (Cetesb P4.261).

Outras vantagens são o custo de instalação e de manutenção mais baixo (reposições de óleo, overhaul, compressor x bomba); operação similar ao sistema NH3 bombeado convencional; sistema de controle simplificado; forçadores com redução de tamanho e peso na estrutura metálica; bombas secundárias com reduções significativas de potência; tubulações com redução nos diâmetros; sistema secundário isento de óleo; sistema secundário isento de ar; pressão de CO2 similar ao sistema NH3 convencional; carga de NH3 drasticamente reduzida através da utilização de trocadores shell & plate.

“Construir e projetar sistemas de refrigeração confiáveis, com excelente custo-benefício e ecologicamente corretos, usando CO2 como fluido secundário e utilizando o know-how japonês com mais de 90 anos de atuação no mundo, são os conceitos de trabalho da nossa companhia’, conclui Guglielmoni.