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Avanços e incentivos na aplicação de fluidos refrigerantes naturais

Brasil alinha sua política de refrigeração, promovendo a transição para tecnologias mais ecológicas na utilização de fluidos naturais.

Nos últimos anos, o Brasil tem testemunhado avanços significativos na adoção de fluidos refrigerantes naturais, impulsionados por preocupações ambientais e regulamentações mais rigorosas. Esses refrigerantes, como o CO2 (dióxido de carbono), amônia (NH3), e hidrocarbonetos, têm ganhado destaque devido ao seu baixo impacto ambiental e alta eficiência energética. O CO2, por exemplo, tem sido amplamente utilizado em sistemas de refrigeração comercial e industrial devido à sua capacidade de atuar como um refrigerante eficaz em diversas condições de temperatura e pressão. Além disso, sua pegada de carbono reduzida o torna uma escolha atraente para empresas comprometidas com a sustentabilidade.

A amônia também, especialmente em aplicações industriais de grande porte, devido ao seu alto desempenho térmico e baixo custo operacional. Apesar de ser inflamável em concentrações específicas, seu uso é seguro quando aplicado corretamente e em conformidade com as normas de segurança.

Os hidrocarbonetos, como propano e isobutano, têm sido adotados em sistemas menores, como em refrigeradores domésticos e comerciais devido à sua excelente eficiência energética e compatibilidade ambiental. A tecnologia de compressores e componentes de sistemas foi desenvolvida para garantir o desempenho seguro desses refrigerantes em diferentes aplicações.

Tecnologias disponíveis

“Em nosso país, temos tido bons avanços nas aplicações de fluidos refrigerantes naturais tanto para aplicações comerciais quanto para aplicações industriais de refrigeração. O CO2 já é uma realidade, iniciada há 15 anos, e o propano (R-290) caminha a passos largos para ser uma referência nos novos projetos, principalmente como fluido primário em sistemas subcríticos em cascata com CO2 e propilenoglicol. A amônia dispensa apresentação e justificativas, uma vez que é um fluido centenário, que apresenta alto rendimento e baixo custo, porém, sua particular característica de toxicidade a faz limitada em certas aplicações e regiões”, informa Marcos Euzébio, engenheiro de aplicação da Bitzer Brasil.

Marcos Euzébio, engenheiro de aplicação da Bitzer

Todas as aplicações mencionadas já estão presentes em nosso país. Os três fluidos naturais como Amônia, CO2 e Propano (R-290) são realidade presente. “Sistemas tradicionais aplicados com amônia a 100% estão sendo redesenhados para condição híbrida em regime subcrítico com CO2, reduzindo a carga de amônia bruscamente e elevando a performance e segurança. Sistemas com CO2 em regime subcrítico e transcrítico se expandiram no mercado nacional devido a maior qualificação da mão de obra e disponibilidade interna de componentes. A Bitzer, por exemplo, disponibiliza compressores para propano, CO2 e amônia. Componentes constituintes dos circuitos também são encontrados no Brasil. Mão de obra qualificada sem dúvida é indispensável e fator determinante para a expansão dessas tecnologias em nosso mercado, bem como importante é a fiscalização e valorização dessa mão de obra empregada para a operação desses equipamentos”, comenta Euzebio.

 

Trazendo à tona as soluções inovadoras em fluidos refrigerantes naturais de baixo impacto ambiental e máxima eficiência, incluindo a sua aplicação, segurança das instalações, manutenção e operação, disponibilidade e normatização, Joana Canozzi, diretora de serviços de engenharia da Copeland, destaca vários pilares para discussão quanto as tendências na aplicação de fluido com baixo impacto ambiental: “Não existe ainda uma verdadeira solução, e sim, seguir as premissas de cada empresa elaborando sua estratégia de acordo com as necessidades do usuário final em diferentes situações. Hoje, tanto o fabricante quanto o OEM (Original Equipment Manufacturer ou Fabricante Original do Equipamento) podem dar um norte ao cliente final direcionando-o de acordo com a sua estratégia. No cenário nacional, acredito que ainda estamos buscando entender os diferentes nichos, sem uma definição clara de qual fluido entrará para a lista do mais utilizado, e sim, na necessidade de cada instalação. Já existe uma antecipação na transição dos fluidos refrigerantes de baixo impacto ambiental e disponibilidade de tecnologias. A Copeland dispõe do que há de mais moderno e inovador em termos de tecnologia como as aplicações de menor GWP com fluidos naturais (CO2 e Propano) como compressores Scroll de velocidade variável para máxima eficiência para operar com propano e soluções integradas”.

Ela acrescenta que o time de engenharia procura dar suporte ao cliente, além da decisão do GWP, incluindo na sua linha decisória, também, questões relevantes como equilibrar custos, disponibilidade de mão de obra, e de produto, guiando o usuário final em termos de conhecimento.

Joana Canozzi, diretora de serviços de engenharia da Copeland

“Acredito que o próprio mercado vai definir esse caminho através da demanda de aplicações. E ainda temos as questões das normatizações, e neste ponto, vejo o papel proativo de entidades nacionais para a regulamentação de normas brasileiras, acompanhando o que está definido na Europa e EUA. Neste momento, temos por missão promover esse debate e discussão, conciliando tecnologias por Região, ou seja, nem tudo que é aplicado em outros países será bom no Brasil, considerando fatores como eficiência, GWP e clima”, destaca Joana.

Incentivos e regulamentações

No contexto internacional, o Protocolo de Montreal e suas emendas, como a Emenda de Kigali, incentivam a redução progressiva do uso de HFCs, estimulando a adoção de alternativas de baixo GWP. O Brasil, como signatário desses acordos, tem buscado alinhar sua política de refrigeração com essas diretrizes, promovendo a transição para tecnologias mais ecológicas. O governo brasileiro, por meio de programas e políticas de eficiência energética e sustentabilidade, tem criado incentivos para a adoção de tecnologias que utilizam fluidos refrigerantes naturais. Além disso, parcerias com o setor privado e organizações internacionais têm sido fundamentais para a promoção de pesquisas e a implementação de projetos-piloto no país.

Desde o primeiro Programa Brasileiro de eliminação de CFC e, agora, no Programa Brasileiro de eliminação de HCFC, entidades e empresas vem contribuindo e acompanhando os esforços nacionais para proteção da camada de ozônio e seus impactos sobre o setor HVAC-R. A recente aprovação dos recursos para Etapa III do PBH é o reconhecimento dos esforços de todos e uma importante notícia para o setor, que será beneficamente afetado através de ações de proteção da camada de ozônio que receberam em junho de 2024, aporte de US$ 36,5 milhões.

Renato Cesquini, diretor de Meio Ambiente da Abrava

“Na semana em que mundialmente se comemora o Dia Mundial do Meio Ambiente (05 de junho), é muito encorajador receber a notícia deste significante aporte financeiro, que vai beneficiar o mercado na busca de inovação tecnológica para substituição dos HCFCs. Isto permitirá que o Brasil siga o legado de sucesso de estar sempre à frente na implementação do programa”, destaca Renato Cesquini, diretor de Meio Ambiente da Abrava.

A Etapa III do Programa Brasileiro de Eliminação dos HCFCs (PBH) foi anunciada em 27/05/2024, durante a 94ª Reunião do Comitê Executivo do Fundo Multilateral para a Implementação do Protocolo de Montreal – FML, que ocorreu em Montreal, Canadá. Essa é a última etapa do PBH e conta com recursos da ordem de US$ 36,5 milhões de dólares para apoiar o país a alcançar a meta de eliminar em 100% o consumo de HCFCs até 2030.

Além da efetiva contribuição para proteger a camada de ozônio, com a implementação da Etapa III, o Brasil evitará a emissão de mais de 19,5 milhões de toneladas de CO2 equivalente para a atmosfera, trazendo efeitos benéficos para o regime climático global.

Estratégias

A estratégia para a Etapa III do PBH tem como o objetivo promover o uso seguro e eficiente de fluidos refrigerantes alternativos que não destruam a camada de ozônio, de baixo GWP e que proporcionem maior eficiência energética,  implementando projetos voltados para treinamento de diferentes níveis de profissionais que atuam no setor de serviços, bem como prestação de assistência técnica para a execução de projetos demonstrativos com potencial de serem reproduzidos nos setores abordados, evitando conversões transitórias. As atividades aprovadas se complementam e serão executadas em consonância e estreita colaboração entre a entidade coordenadora, o Ministério do Meio Ambiente e Mudança do Clima (MMA), e as três agências implementadoras, Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento (PNUD), agência implementadora líder, Organização das Nações Unidas para o Desenvolvimento Industrial (UNIDO) e Cooperação Alemã para o Desenvolvimento Sustentável por meio da Deutsche Gesellschaftfür Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH.

Exemplo de aplicação

A Swift, alinhada com o compromisso da JBS em zerar o balanço das suas emissões de gases de 03até 2040, realizou a troca de equipamentos frigoríficos para modelos mais sustentáveis que consomem menos energia e utilizam gases que reduzem o impacto na camada de ozônio. A tecnologia fornecida utiliza o propano (R-290), selecionado devido ao seu baixo GWP. “O conjunto dessas iniciativas acarretou na redução de 65% do Impacto de Aquecimento Equivalente Total (Total Equivalent Warming Impact – TEWI) que expressa o impacto de um sistema de refrigeração combinando seu efeito direto e indireto no aquecimento global”, explica Airton Peres, gerente de engenharia e inovações da Swift. O monitoramento remoto dos equipamentos calcula a eficiência energética e atua diretamente na máquina se ela apresentar algum tipo de problema. Além de garantir a qualidade dos produtos da marca, isto evita o deslocamento humano até a loja.

Legislação impulsiona inovação no setor de HVAC-R

Para a Qualidade do Ar Interior (QAI), a legislação tem sido um divisor de águas

As prioridades legislativas que impactam a indústria de HVAC-R estão cada vez mais focadas em sustentabilidade, eficiência energética e segurança. As mudanças nas regulamentações influenciam diretamente a forma como a indústria opera, desde a fabricação de equipamentos até o seu uso e manutenção. A recente atualização regulatória na qualidade do ar interno nos ambientes de uso público e coletivo no Brasil, foi decretada a partir de 25 de julho de 2024, através da Resolução 09 da ANVISA – Agência Nacional de Vigilância Sanitária, que estabelecia os Padrões Referenciais de Qualidade do Ar Interior, em ambientes climatizados artificialmente de uso público e coletivo, foi substituída pela NBR 17037 – Qualidade do Ar Interior em ambientes não residenciais climatizados artificialmente – Padrões referenciais. Entre os pontos de mudança, está limite da concentração de Dióxido de Carbono – CO2. O valor máximo aceitável deixa de ser um valor fixo de 1.000 ppm (partes por milhão) e passa a ser 700 ppm acima do valor medido no ambiente externo.

“Para a Qualidade do Ar Interior (QAI), a legislação existente tem sido um divisor de águas. Desde a criação da Portaria 3.523/98 pelo Ministério da Saúde, colocou em evidência a importância dos sistemas de climatização para a saúde e bem-estar das pessoas. Os sistemas de ar-condicionado começam a ser percebidos como elementos que vão além do conforto térmico, mas na melhoria da qualidade do ar dentro dos ambientes fechados, tornando-se um grande aliado para a saúde dos usuários”, informa Leonardo Cozac, presidente do Brasindoor (Sociedade Brasileira de Meio Ambiente e Controle de Qualidade do Ar de Interiores).

Leonardo Cozac presidente da Brasindoor e CEO da Conforlab

Assim como a Resolução 09 de 2003 foi uma atualização da Resolução 176 de 2001, agora a sociedade brasileira dispõe de uma nova regulamentação. Essas alterações visam a modernização da legislação nacional de acordo com a evolução tecnológica e conhecimento da sociedade adquirido ao longo dos anos e embora as novas regulamentações possam aumentar os custos de produção inicialmente, elas também incentivam a criação de produtos mais avançados, que podem oferecer uma vantagem competitiva no mercado, como por exemplo, a necessidade de conformidade com normas de segurança e manuseio de novos refrigerantes que requer um foco maior na capacitação profissional, criando uma demanda por técnicos especializados.

Dentre os avanços legislativos conquistados pelo setor de HVAC-R, Cozac cita a PEC 07/2021– Proposta de Emenda à Constituição da Senadora Mara Gabrili, que garante o direito qualidade do ar entre os direitos garantias fundamentais da Constituição, especialmente em ambientes internos. Já na cidade de São Paulo está sendo discutida a votação em 2º turno de Projeto de Lei 110/2012 do ex-vereador Gilberto Natalini, que está sendo revisado pelo vereador Eliseu Grabriel, que trata o plano municipal de qualidade do ar interno, um projeto pioneiro que pode colocar a cidade de São Paulo na vanguarda do tema.

“Meu mandato tem feito discussões com especialistas do setor da Qualidade do Ar Interno visando a formulação de uma Política Municipal da Qualidade do Ar Interno, por meio da elaboração de um Substitutivo ao Projeto de Lei (PL) 110/2012.  Estamos focados na conclusão da proposta do Substitutivo ao PL 110/2012, que já será um avanço muito importante para melhorar a saúde do cidadão paulistano. Como São Paulo é referência, acredito que o que for feito aqui poderá se ampliar para o Brasil inteiro. Temos um projeto aprovado em primeira votação na Câmara Municipal. No entanto, para colocarmos em segunda (e definitiva) votação é preciso adequá-lo aos pontos observados pelo Executivo na tramitação do projeto. Com base nisso, com este grupo qualificado, estamos concluindo o trabalho de reformulação deste projeto, para propor um Substitutivo e, a seguir, reiniciarmos a conversa com os setores responsáveis na prefeitura para poder fazer os ajustes necessários para colocar o PL para segunda votação, sem correr o risco de ter vetos do prefeito. Aprovar este projeto criará a Política Municipal da Qualidade do Ar Interno, um passo muito importante para a cidade e a saúde da população”, informa o vereador por São Paulo, Eliseu Gabriel.

Ele acrescenta ainda que as principais normas técnicas (ABNT – NBR 17.037, 16.401-3, 16.000-40) que orientam o setor são boas, porém, a legislação precisa se adequar, para atendê-las, incorporando a necessidade de garantir o monitoramento, controle e melhoria da qualidade do ar interno nas edificações públicas e privadas.

Eliseu Grabriel, vereador por São Paulo

”Acho fundamental que todos os interessados e especialistas colaborem no processo de construção das políticas públicas. Eu sempre convido os grupos para colaborarem quando me proponho a fazer um projeto de lei. Meu foco é ouvir as demandas do setor e avaliar o que pode beneficiar o cidadão e a cidade de São Paulo. Mas, já adianto, a equipe multidisciplinar que está conosco na construção desse projeto para a cidade tem os conhecimentos necessários das melhores tecnologias e práticas. Nela, há empresas, engenheiros, membros dos conselhos nacionais, como o CREA, integrantes de academias (das melhores universidades do país), como também estrangeiros. É muito bom construir um projeto dessa importância com uma equipe tão qualificada. Estamos atentos às mudanças no clima e, a priori, a nossa iniciativa é a única que conheço, considerando que a piora da qualidade do ar externo e as ondas de calor extremo farão com que cada vez mais as pessoas precisem ficar em ambientes fechados e climatizados e, por isso, é fundamental a regulação para garantir a boa qualidade do ar interno. É para isso que estamos trabalhando”, comenta Eliseu.

Arnaldo Basile, presidente executivo da Abrava (Associação Brasileira de Refrigeração, Ar Condicionado, Ventilação e Aquecimento) destaca o trabalho da senadora Mara Gabrilli, uma grande colaboradora dos avanços legislativos para o setor de HVAC-R, mobilizando dezenas de seus pares nesse sentido: “Por esse motivo, foi homenageada na Noite do Pinguim em 2022. Não podemos nos esquecer também das assertivas atuações parlamentares dos Deputados Estaduais Arnaldo Faria de Sá e Adalberto Freitas, que foram decisivas para a promulgação da Lei Federal 13.589/18, que regulamenta o PMOC (Plano de Manutenção, Operação e Controle). Questões relacionadas com a Qualidade do Ar de Interiores tem sido tratada de maneira proativa desde a ocorrência da pandemia da Covid-19. A interlocução que a Abrava mantém com esses parlamentares tem propiciado notória exposição do Setor de HVAC-R para a sociedade civil”, informa Basile.

Indústria competitiva

À medida que as regulamentações se tornam mais rigorosas, centradas na sustentabilidade, eficiência energética, segurança e gestão de resíduos, a indústria de HVAC-R precisa adaptar-se, investindo em inovação, treinamento e novas tecnologias para permanecer competitiva e em conformidade com as exigências legais. Essas mudanças legislativas, embora desafiadoras, também representam oportunidades para o setor se tornar mais sustentável e eficiente no longo prazo.

Arnaldo Basile, presidente executivo da Abrava

“A missão da Abrava é incentivar o desenvolvimento tecnológico e competitivo do setor defendendo os legítimos interesses empresariais, legais, tecnológicos, mercadológicos e normativos. Representa as empresas e profissionais do setor, e visa promover e incentivar de maneira confiável a criação correta de ambientes internos climatizados, sistemas e processos de refrigeração, aquecimento e ventilação por meio do uso responsável de tecnologias e das boas práticas de engenharia. A reforma tributária tramitada recentemente na Câmara dos Deputados, por exemplo, provocará efeitos distintos nas atividades operacionais, administrativas e fiscais de todas as empresas do HVAC-R. O setor manufatureiro (indústria) interpreta que deverá sofrer menor impacto, com tendências de até poder usufruir de alguma redução na carga tributária. O mesmo não ocorrerá no setor prestação de serviços. Com base nesses princípios, em 2018, a Abrava passou a integrar o Grupo “Entidades Do Mesmo Lado”, conduzido pela Abrainc (Associação Brasileira de Incorporadoras Imobiliárias), que atua de maneira coordenada para desenvolver soluções que promovam um ambiente de negócios mais saudável, fortalecendo a relação com o poder público para que as demandas do setor e setores afins sejam atendidas, aumentando a competitividade, gerando riqueza e empregos de forma sustentável. Esse Grupo tem trabalhado ativamente junto aos Parlamentares da Câmara dos Deputados e Senadores para que a reforma tributária seja neutra e que não gere aumento no custo dos serviços nos setores direta e indiretamente atuantes na cadeia da construção civil.  O segmento do ar-condicionado e climatização é um dos mais importantes nessa cadeia”, destaca Basile.

Outro Grupo de Trabalho é o liderado pela CEBRASSE, Central Brasileira de Segurança e Serviços, da qual é membro associada. Esse GT esteve reunido recentemente com a Deputada Estadual por SP, Renata Abreu, para elaborar um PL mais adequado à realidade do Setor de Serviços, identificado como o mais afetado pela reforma tributária.

Embora as legislações voltadas para a qualidade do ar interior têm sido um grande motor para a inovação no setor, Cozac acredita que o estado brasileiro ainda não tem uma agenda pautada no QAI: “Entendem a importância do tema, porém não está entre as prioridades. Na ausência do estado, a sociedade se organizou e criou o PNQAI (Plano Nacional da Qualidade do Ar Interno) para conduzir o tema no país. Composto atualmente por mais de 45 organizações aderentes, tem um plano de ação baseado em iniciativas com objetivo principal de informar a população a cuidar do ar que respiram”.

Já as tecnologias desenvolvidas, não apenas cumprem as exigências mandatórias, mas também contribuem para a criação de ambientes internos mais saudáveis e sustentáveis. À medida que as regulações continuam a evoluir, espera-se que novas soluções tecnológicas surjam para atender às necessidades de saúde e bem-estar das populações.

Cozac destaca novas tecnologias como o peróxido de hidrogênio, lavadores de ar e lâmpadas UVCs. “São tecnologias que devem ser aplicadas juntamente com os tradicionais e conhecidos filtros de ar para a remoção de impurezas do ar. Sistemas de monitoramento online também tem ganhado importância, com custos mais acessíveis e produtos mais confiáveis e que atendem requisitos de normas e legislações vigentes”.

ABNT redefine padrões para qualidade do ar em ambientes climatizados

Entrou em vigor a NBR 17037, uma norma da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), que estabelece novos padrões para a qualidade do ar interior em ambientes não residenciais climatizados artificialmente. A nova norma substitui a Resolução 09, de 2003, da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), que até então regulava os parâmetros para a qualidade do ar em espaços públicos e coletivos.

A mudança está em conformidade com o disposto na Lei Federal 13.589/2018, que determina que os padrões de qualidade do ar interior, incluindo temperatura, umidade, velocidade do ar, taxa de renovação e grau de pureza, sejam regulados tanto pela resolução da ANVISA quanto pelas normas técnicas da ABNT.

Entre as principais alterações introduzidas pela NBR 17037, destacam-se:

O limite de concentração de dióxido de carbono (CO2) deixa de ser fixo em 1.000 ppm e passa a ser de 700 ppm acima do valor medido no ambiente externo.

A avaliação de partículas em suspensão PM10 e PM2,5 substitui a antiga análise de aerodispersóides, com limites de concentração de 50 μg/m³ e 25 μg/m³, respectivamente.

O valor máximo aceitável para a velocidade do ar foi reduzido de 0,25 m/s para 0,20 m/s.

A temperatura e a umidade relativa do ar agora têm limites definidos entre 21 a 26°C e 35 a 65%, independentemente da estação do ano.

A norma também exige a realização de pelo menos uma amostra de ar externo no mesmo período da avaliação interna para considerar as variações climáticas ao longo do dia.

As análises de qualidade do ar devem ser realizadas por laboratórios acreditados conforme a ABNT NBR ISO/IEC 17025, que assegurem a existência de um sistema de gestão da qualidade.

Além das análises semestrais, é necessário implementar um programa de gestão da qualidade do ar interno conforme a ISO 16000-40.

Integração de controle automatizado atrai usuários de edificações

A automação embarcada desempenha um papel fundamental no controle e gerenciamento, tornando-os mais eficientes, econômicos e fáceis de operar.

A automação embarcada em sistemas de HVAC-R oferece uma gama de benefícios, desde a eficiência energética e redução de custos até a melhoria do conforto e qualidade do ar, contribuindo para a sustentabilidade e bem-estar dos ocupantes. Hoje, muitos fabricantes disponibilizam aos usuários finais equipamentos integrados que possibilitam o monitoramento contínuo através dos sensores instalados nos sistemas, fornecendo leituras em tempo real aos algoritmos de controle, desenvolvidos especialmente para cada tipo de sistema, permitindo o ajuste rápido para manter as condições desejadas, além do acompanhamento do desempenho, bem como a identificação precoce de falhas e desvios que poderiam levar a paralização das máquinas.

“A automação embarcada proporciona uma resposta rápida e adaptativa devido a análise em tempo real de variáveis e aos algoritmos de controle desenvolvido especificamente para cada aplicação de HVAC-R. Essa agilidade resulta em um funcionamento mais estável do sistema, garantindo que as variáveis controladas permaneçam dentro dos parâmetros especificados, o que por sua vez, contribui para o aumento da eficiência energética e prevenção de falhas. Através do gerenciamento remoto proporcionado pela automação embarcada, é possível o monitorar em tempo real, realizar diagnósticos antecipados de falhas, analisar os dados do sistema e realizar ajustes de parâmetros visando uma melhor performance. Qualquer anomalia é imediatamente comunicada aos responsáveis pela manutenção através do sistema supervisório, permitindo uma intervenção imediata. Entre os benefícios do gerenciamento remoto podemos citar o aumento na vida útil dos componentes, melhoria na eficiência energética do sistema, a prevenção de paradas inesperadas prolongadas e a otimização dos custos de manutenção”, informa Lucas Penalva, Engenheiro de Aplicação e Serviços da Copeland.

Engenheiro de Aplicação e Serviços da Copeland

Lucas Penalva, Copeland: “A automação embarcada proporciona uma resposta rápida e adaptativa”

A empresa oferece um portifólio de produtos, incluindo sistemas de controle específicos para cada aplicação de HVAC-R, como controle para centrais frigoríficas, controle de ambientes, controle de centrais de bombeamento, Controle para CAGs, Splitões, Iluminação e Utilidades.  “O sistema supervisório XWEB disponível em diferentes versões para atender os mais variados tamanhos de projetos, garante a integração e conectividade de todos os sistemas de automação da instalação, ele possui ferramentas avançadas, com protocolo de comunicação aberto ModBus RTU, permitindo agregar ao monitoramento outros sistemas de interesse, como centrais de incêndio, geradores, no-breaks, consumo de água e energia, entre outros. Isso garante o funcionamento adequado de todos os ativos, otimizando a manutenção e proporcionando economia de recursos”, informa Penalva.

Integração dos sistemas

Um dos pontos destacados por Marcio Pereira, Regional Product Manager South America da Johnson Controls- Hitachi, é o controle de operações de forma autônoma, sem a necessidade de intervenção humana constante. “Na Johnson Controls Hitachi, estamos constantemente aprimorando nossos produtos para oferecer recursos de automação embarcada através de uma variedade de produtos com recursos para comunicação e integração com diversos sistemas de ar condicionado e controles inteligentes, sensores de ambiente integrados, algoritmos de otimização de desempenho ou até controles através de aplicativos web.

Regional Product Manager South America da Johnson Controls- Hitachi

Marcio Pereira, Johnson Controls- Hitachi: “Melhoria do conforto e da qualidade do ar interior também integram o hall de benefícios”

Além disso, a capacidade de otimizar dinamicamente o uso de energia e ajustar as configurações de operação com base nas condições ambientais resulta em economias significativas a longo prazo, contribuindo ainda mais para a redução dos custos operacionais dos sistemas HVAC-R”, comenta Pereira.

A melhoria do conforto e da qualidade do ar interior em edifícios comerciais e residenciais também integram o hall de benefícios proporcionados: “Ao garantir um controle preciso da temperatura, umidade, vazão, quantidade de CO2 do ar, um equipamento com um sistema de automação pode criar um ambiente mais confortável para os ocupantes do edifício. Além disso, a automação embarcada permite a integração de sistemas de filtragem e purificação do ar, reduzindo a concentração de poluentes e alérgenos e melhorando significativamente a qualidade do ar interior. Essa combinação de controle preciso e melhorias na qualidade do ar resulta em ambientes mais saudáveis e agradáveis, promovendo o bem-estar dos ocupantes e aumentando a produtividade em ambientes comerciais”.

Exemplos de sucesso

Pereira cita diversos casos de uso e exemplos de sucesso que demonstram os benefícios tangíveis da automação embarcada em sistemas HVAC-R:

– Redução dos custos de energia: Em um edifício comercial, a implementação de sistemas VRF com automação embarcada resultou em uma redução significativa nos custos de energia, com uma diminuição de até 30% no consumo total de eletricidade devido ao uso mais eficiente dos equipamentos de climatização.

– Melhoria do conforto dos ocupantes: Em um ambiente de escritório, a automação embarcada permitiu ajustes precisos de temperatura, garantindo um ambiente de trabalho mais confortável para os funcionários. Isso resultou em uma diminuição das queixas relacionadas ao conforto e um aumento na satisfação dos ocupantes do edifício.

– Redução do tempo de inatividade: Em um hospital, a automação embarcada nos sistemas de climatização permitiu uma detecção precoce de problemas e diagnósticos proativos, resultando em uma redução significativa no tempo de inatividade não planejado dos equipamentos. Isso garantiu que os serviços de climatização essenciais estivessem sempre disponíveis para manter o conforto dos pacientes e funcionários.

– Aumento da vida útil dos equipamentos: Em um hotel, a programação dos sistemas de climatização baseada nos padrões de ocupação permitiu uma operação mais suave e eficiente dos equipamentos, reduzindo o desgaste e prolongando sua vida útil. Isso resultou em economias adicionais ao evitar custos de substituição prematura de equipamentos.

“Esses exemplos demonstram claramente os benefícios tangíveis da automação embarcada em sistemas de climatização, incluindo redução dos custos operacionais, melhoria do conforto dos ocupantes, redução do tempo de inatividade e aumento da vida útil dos equipamentos. Esses benefícios não apenas melhoram a eficiência e a confiabilidade dos sistemas de climatização, mas também contribuem para um ambiente de construção mais sustentável e econômico”, aponta Pereira.

Construções inteligentes

Com a integração dos sistemas de automação predial ao sistema de automação de equipamentos de HVAC-R é possível otimizar o consumo de energia do prédio, integrando disciplinas como iluminação, hidráulica e controle de acessos.

Engenheiro de Aplicação de Automação e Energia da Trane

Alexandre Sermarini, Trane: “Controle de iluminação reduz o consumo energético e a carga térmica dos ambientes”

Através do controle de acesso, por exemplo, é possível avaliar se existe mesmo a necessidade da operação dos fancoils que atendem à área na qual não há pessoas. Também é possível realizar o controle de iluminação de acordo com os níveis de luminosidade, reduzindo assim o consumo energético e a carga térmica dos ambientes, que por sua vez reduz o consumo do sistema de HVAC-R. “A aplicação da automação embarcada em sistemas de água gelada (Centrais de Água Gelada – CAG), por exemplo, quando comparados com a operação manual destes sistemas, constitui uma operação mais eficiente através da operação correta de chillers e bombas (apenas a quantidade necessária para a carga térmica instantânea demandada pelo sistema), através da modulação efetiva das bombas de água gelada secundárias, e através da modulação efetiva da velocidade das torres de resfriamento. Também é possível otimizar o controle do conjunto de torres e chillers através da alteração de set point dinâmico da temperatura de condensação dos chillers. Caso o sistema de controle da Central de Água Gelada esteja integrado ao sistema de automação embarcada dos fancoils que recebem esta água da CAG, é possível então realizar a alteração dinâmica do set point de pressão das bombas de água gelada secundárias, otimizando ainda mais o consumo de energia deste sistema, flexibilizando o sistema para se adequar à demanda atual de carga térmica”, explica Alexandre Sermarini, Engenheiro de Aplicação de Automação e Energia da Trane.

Outro exemplo de sucesso citado por Sermarini sobre a automação embarcada em fancoils é a realização do controle de velocidade dos ventiladores e de abertura da válvula de água gelada em função da temperatura ambiente (vazão de ar) e temperatura de insuflamento (válvula de água gelada). Para os casos de sistemas existentes, recomenda-se iniciar a implantação do controle a partir do sistema de maior demanda energética, de forma a reduzir ao máximo, em um primeiro momento, o consumo de energia da instalação. Em seguida, deve-se mapear os equipamentos críticos da instalação e realizar a automatização destes, visando garantir a segurança operacional da instalação. Por fim, se faz necessária a integração dos diversos equipamentos através do uso de um gerenciador de rede, garantindo assim as condições para otimização da operação do sistema. “Já nos casos de novos projetos de construção, recomenda-se a contratação de uma empresa especializada em sistemas HVAC-R para a elaboração de um projeto de automação que englobe todos os pontos de controle necessários para atendimento das demandas exigidas pelo cliente. É importante que este projeto contemple também as premissas de comissionamento que devem ser adotadas durante a implantação para garantir o atingimento das metas do projeto”. Sermarini orienta ainda sobre a importância que todos os equipamentos com automação embarcada estejam integrados em um gerenciador de rede de forma com que todo o sistema possa ser operado de forma conjunta, buscando uma melhor operação e ressalta a importância da utilização de sensores e atuadores de qualidade, assim como a sua manutenção correta.

 

UE publica novas propostas de certificação de gases fluorados

EUROPA – A Comissão Europeia divulgou suas propostas para os requisitos mínimos de certificação e formação de engenheiros sob o novo regulamento 2024/573 sobre gases fluorados.

Pela primeira vez, o novo regulamento inclui a exigência de formação e certificação para profissionais que lidam com refrigerantes “naturais” como CO2, hidrocarbonetos e amônia. Além dos equipamentos estacionários de refrigeração, ar condicionado e bombas de calor, o escopo do regulamento foi ampliado para abranger também os ciclos orgânicos de Rankine e as unidades de refrigeração de caminhões frigoríficos, reboques frigoríficos, veículos leves frigoríficos e contêineres intermodais e vagões de trem.

Frascold lança compressores com refrigerante natural

ITÁLIA – A Frascold apresentou sua mais recente linha de compressores, que utilizam refrigerante CO2 na fase transcrítica. Estes compressores, conhecidos como série TK HD, foram desenvolvidos com foco em oferecer desempenho contínuo e confiável.

Adequados para diversas aplicações, desde refrigeração simples até bombas de calor de alta temperatura, chegando a até 100°, os compressores são projetados para operar em condições adversas, suportando cargas de trabalho constantes em altas temperaturas e com alto delta P, mantendo um compromisso total com a preservação do meio ambiente.

Com duas versões de motores e quatro tamanhos diferentes, totalizando 34 modelos, a linha oferece uma ampla gama de opções, com potências que variam de 3 a 50 cv e cilindradas volumétricas de 1,9 a 37,9 m3/h a 50 Hz.

Além de suportar pressões de até 100 bar, os compressores garantem máxima flexibilidade e compatibilidade com sistemas existentes, permitindo adaptações futuras.

Integração do ESG às demandas do setor de HVAC-R

Práticas estão alinhadas com o desenvolvimento mais sustentável e resiliente, traduzido em benefícios como redução de custos operacionais, maior eficiência energética e impacto nos negócios.

As discussões sobre ESG (Environmental, Social and Governance), que corresponde às práticas Ambientais, Sociais e de Governança (ASG), estão em amplo crescimento e se tornou um conceito fundamental para o meio ambiente, à sociedade e à ética nos negócios. Seus critérios estão relacionados aos 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS), estabelecidos pelo Pacto Global, iniciativa mundial que envolve a ONU (Organização das Nações Unidas) e várias entidades internacionais.

De acordo com dados da Anbima – Associação Brasileira das Entidades dos Mercados Financeiro e de Capitais, existem hoje no Brasil cerca de R$ 10,5 bilhões alocados em 59 fundos de investimento sustentável (IS) e 30 fundos que integram em suas estratégias fatores ESG.

Apesar do seu início focar no mercado de investimentos, o conceito de ESG foi, ao longo dos anos, ganhando notoriedade em outros setores. A evolução em direção a práticas mais sustentáveis integradas ao setor HVAC-R, não apenas atende às demandas crescentes por responsabilidade ambiental, social e de governança, mas também oferece benefícios como redução de custos operacionais, maior eficiência energética e equipamentos operando com fluidos de baixo impacto ambiental, alinhados com a busca por um desenvolvimento mais sustentável e resiliente.

No quesito ambiental, questões sobre clima, esgotamento de recursos naturais e impacto dos negócios deixam clara a urgência de enfrentarmos as graves questões que afetam o planeta. Por isso, práticas ESG passaram a ter importância central na captação de recursos e investimentos. Conceitos como adequação das mudanças climáticas, precificação de carbono, sustentabilidade ambiental, gestão de resíduos e políticas de saúde ocupacional, já fazem parte do dia a dia empresarial e precisam ser compreendidos pelos gestores empresariais.

As ações envolvem toda a cadeia do frio, desde fabricantes, distribuidores, importadores, comerciantes, consumidores e outras partes interessadas, desde cuidar do meio ambiente, ter preocupação social e adotar melhores práticas de governança, gerando resultado para as empresas, incluindo fatores como emissão de carbono e outros gases poluentes, aquecimento global, eficiência energética, gestão de resíduos, poluição do ar e da água, entre outros.

A Abrava (Associação Brasileira de Refrigeração, Ar Condicionado, Ventilação e Aquecimento), através de seus Comitês de NR+ESG, Eficiência Energética (E.E.) e Qualindoor, vem orientando as empresas do segmento sobre estratégias de internalização do Programa de ESG, com objetivo de auxiliar a compreensão e implantação de práticas ESG no setor de HVAC-R.

Segundo Paulo Reis, presidente do Comitê de NR+ESG, a fim de construir a base no setor de HVAC-R para o atendimento das metas nacionais do desenvolvimento sustentável do Brasil e das metas de ESG da Agenda 2030, é de suma relevância que as empresas compreendam o papel que o setor tem para esta Agenda, a começar pelos quesitos ambientais na condução do programa ESG brasileiro. Ele salienta a preocupação do setor através do Qualindoor, que trata a qualidade do ar interior, e do Comitê de Eficiência Energética junto ao Procel Edifica, além medidas de tratamento e/ou reciclagem dos resíduos gerados nos processos de fabricação dos produtos e na utilização de gases de refrigeração com baixo ou nenhum impacto ambiental. A utilização de energia de fonte renovável também é importante, bem como a não utilização de materiais e utensílios descartáveis.

Evolução do setor

O setor de HVAC-R tem no meio ambiente uma de suas principais demandas com a redução de consumo de energia e redução da utilização de gases que contribuem para o efeito estufa, e hoje, conta com tecnologias de sistemas com maior automação que permitem melhor eficiência energética com menor custo total de propriedade, adoção de fluidos refrigerantes de baixo impacto ambiental que não degradam a camada de ozônio e possuem baixo potencial de aquecimento global por equipamentos e processos cada vez mais eficientes, além de tecnologias para a redução do consumo de água.

Indicadores apontam essa evolução através do desenvolvimento de equipamentos mais eficientes e o uso de tecnologias avançadas para otimizar o consumo de energia; integração de sensores inteligentes, sistemas de automação e tecnologias de comunicação para otimizar o desempenho dos sistemas; incorporação de fontes de energia renovável, como energia solar, eólica e fotovoltaica; refrigerantes com menor potencial de impacto ambiental, em conformidade com regulamentações globais, como o Protocolo de Montreal e o Acordo de Kigali; adoção de práticas de design e construção sustentáveis, considerando não apenas a eficiência operacional, mas também o impacto social e ambiental durante a construção e ao longo do ciclo de vida do edifício; iniciativas de treinamento, desenvolvimento e cursos de capacitação implementados para garantir que os profissionais do setor estejam atualizados com as práticas mais recentes; e gestão responsável de resíduos, tanto durante a fabricação quanto no final da vida útil dos equipamentos.

“O segmento de HVAC-R possui um grande potencial de colaboração dentro dos princípios do ESG por atuar diretamente com práticas que são naturalmente de impacto socioambiental. Um ponto de destaque é justamente o caráter interdisciplinar dos projetos, que acabam por impactar diversos aspectos dentro dos princípios e práticas do ESG. Todas as questões envolvendo conforto térmico dos ambientes e qualidade do ar interior são de responsabilidade deste segmento e demandam práticas especificas para garantir indicadores positivos. Além disso, pela necessidade cada vez maior da presença de sistemas de ar condicionado e ventilação mecânica nos edifícios, aliada à parcela significativa que os sistemas de HVAC-R representam no consumo de energia elétrica de uma edificação, a busca do setor pelo aumento da eficiência energética dos equipamentos e sistemas também é uma prática de impacto bastante positivo para todos os envolvidos.

Olhando especificamente para o E do ESG, environmental ou ambiente, é notória a importância do segmento e as práticas que podem ser adotadas em consonância com o conceito. De maneira geral, os fabricantes têm trabalhado com bastante dedicação no desenvolvimento de equipamentos cada vez mais eficientes, com ganhos de performance em cargas parciais, redução no consumo elétrico, menores níveis de ruído e a aplicação das novas famílias de fluidos refrigerantes ecológicos com baixos potenciais de aquecimento global e destruição da camada de ozônio.

Seguindo esse movimento, os projetos também têm se destacado pela sofisticação das soluções apresentadas na busca por instalações mais eficientes e com menores pegadas de carbono, ou seja, reduzidas emissões de CO2 – é crescente o número de projetos que utilizam recuperadores de calor, vigas frias e ciclos entálpicos para aumento da eficiência energética dos sistemas.

Muitos deles, principalmente em aplicações industriais e de processos, também têm olhado para o tema dos fluidos refrigerantes naturais e ecológicos, como é o caso da Amônia (R-717), do Dióxido de Carbono (R-744) e do Propano (R-290)”, informa Thiago Boroski, coordenador de eficiência energética e contas corporativas da Trox Brasil.

A maioria dos fabricantes de equipamentos e componentes são multinacionais com filiais no Brasil e já adotam mundialmente padrões razoavelmente satisfatórios.  Já as empresas que complementam a cadeia do frio, como as pequenas e médias, devem (ou poderiam, quando possível) investir mais em Certificações como ISO 14.000, ISO 9001, ISO 14001 e SA 8000, entre outras, que normatizam e direcionam questões prioritariamente ambientais.

“Uma boa prática na governança corporativa é, ademais, o ponto de partida para o estabelecimento de uma agenda ESG em qualquer empresa e vai refletir a visão da empresa na construção de uma operação sustentável e de baixo risco socioambiental.

O caminho natural da implementação da agenda ESG passa pelo planejamento inicial das ações e práticas sociais e ambientais que se deseja adotar e pela análise dos impactos positivos que podem proporcionar. O ponto crucial apontado pelos especialistas é que essas práticas e ações precisam ser medidas de forma bastante criteriosa, o que demanda a definição de indicadores-chave de desempenho (KPI).

São esses indicadores que serão divulgados para o mercado e que evidenciarão o baixo risco socioambiental da empresa, dentro dos princípios do ESG. Para que esse planejamento resulte em ações efetivas e indicadores positivos, a empresa deve contar com uma liderança engajada nas questões socioambientais e que estimule uma mudança cultural no ambiente corporativo, apontando sempre para as práticas sustentáveis, e isso independe do tamanho da empresa”, aponta Boroski.

Exemplos de implementação

Entre vários exemplos de empresas no Brasil que implementaram e investem em ESG estão a Trox, que atua globalmente de forma integrada para implementar a agenda ESG, dentro de uma série de ações alinhadas com os 17 Objetivos do Desenvolvimento Sustentável da ONU: “Além disso, estabeleceu a meta de zerar globalmente as suas emissões de carbono até 2040, através de um plano de ação que envolve o mapeamento completo das emissões em todas as suas fábricas e escritórios comerciais para adoção de medidas mitigatórias e compensatórias.

Em paralelo, há um plano de metas a serem alcançadas até 2025 que serve como um guia para o plano de zerar as emissões de carbono. Dentre elas, estão o crescimento sólido em faturamento e EBIT, redução das emissões de carbono relativas a cada produto fabricado e aumento do ciclo de vida dos produtos, redução proporcional do consumo elétrico dos equipamentos e sistemas pelo aprimoramento e desenvolvimento contínuo, implementação do sistema de gerenciamento de resíduos com aumento da taxa de reciclagem, homologação e gestão de fornecedores alinhados com as práticas sustentáveis e programas de treinamento para os colaboradores”, comenta o engenheiro da Trox.

A Chemours possui a Agenda ESG que inclui metas de equidade de gênero, diversidade étnica e redução de emissões de gases de efeito estufa, entre outras ações alinhadas com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável das Nações Unidas.

Já a Danfoss, celebra a redução de 28 mil toneladas de CO2 anualmente, correspondendo a uma queda de 23% nas suas emissões totais, visando ser líder em descarbonização, circularidade, diversidade e inclusão.

Para Ariel Gandelman, as empresas da Smacna Brasil (The Sheet Metal and Air Conditioning Contractors’ National Association) são parceiras de seus clientes e contribuem fortemente para a adoção de práticas ESG, buscando proteção ao meio ambiente, qualidade de vida dos usuários, impactos positivos na economia, redução nos gastos com energia e maior eficiência energética, sendo um resultado a ser alcançado por toda a cadeia do HVAC-R.

“Práticas mais sustentáveis como a mudança nos fluidos refrigerantes utilizados, especialmente para atender aos Protocolos de Montreal e Kyoto, sendo necessário em curto-médio prazo passar a utilizar aqueles com baixo GWP e zero ODP.  Inclusive, sistemas já existentes podem ser objeto de retrofit para operar com esses novos fluídos refrigerantes.

Dentro desse contexto, os usuários também precisam se atualizar para entender essas demandas, com tecnologias que atendam ao ciclo de vida do empreendimento. Para isso, projetistas, instaladores, mantenedores e fabricantes do setor estão em constate atualização e treinamento nas suas operações. Clientes também têm se atentado cada vez mais para adquirir sistemas de HVAC-R que garantam além da sustentabilidade, maior eficiência energética, ou seja, menor custo operacional, solicitando e investindo em soluções que incorporem essas questões.

Da mesma forma, toda a cadeia do setor tem sido bastante propositiva, apresentando e viabilizando novas soluções que atendam a essas demandas”, informa Gandelman.

Na questão social, o setor é bastante amplo e está em quase todas as partes do país. Onde tem uma padaria ou um supermercado, tem alguém do setor para prestar serviços de instalação e manutenção. Dada esta abrangência, cabe aos líderes trabalharem na capacitação profissional, segurança do trabalho e diversidade, dando oportunidades a todos os grupos de pessoas que fazem parte da sociedade brasileira.

O caminho é a conscientização da alta direção, que começará a difundir essa nova cultura, permeando a organização com novas normativas e procedimentos que irão estabelecer os novos parâmetros de comportamento, com a participação de gerentes por supervisores e um programa de treinamento para toda a equipe.

Como iniciar um processo ESG

Mas, como incorporar ações práticas de ESG na sua empresa? Para que as ações que envolvam questões ambientais, sociais e de governança deixem de ser um projeto e passem a ser efetivamente executadas, é preciso mudanças ou transformações no ambiente empresarial.

Um primeiro passo para iniciar uma estratégia de implementação ESG no seu negócio é conhecer os 17 objetivos de desenvolvimento sustentável instituídos pela ONU e analisar quais os impactos positivos e negativos que podem ser gerados a partir da realidade da sua empresa. Todas as metas e estratégias devem estar condicionadas às questões financeiras e humanas da sua empresa.

Um ponto desafiador nessa transformação é, justamente, o alto custo para implementação de ações ESG. Pode ser preciso mobilizar e contratar pessoas e profissionais, mudar ou criar processos, adequar produtos e estruturas, dentre outros. Por isso, é importante manter a responsabilidade e o controle financeiro.

Um outro ponto importante para a implementação é o envolvimento das lideranças e de todos os colaboradores. Como trata-se de uma mudança na cultura organizacional, o engajamento de todos é primordial para que os processos de ESG sejam implantados de forma eficiente na empresa.

Compreender aspectos centrais e teóricos do ESG é importante para a construção de estratégias e para a implementação de uma política dentro do ambiente empresarial. No entanto, não basta a teoria. Vale ressaltar que é preciso mudanças, tanto nos processos internos quanto externos da empresa, para que haja uma consolidação da política ESG que não seja meramente conceitual.

O Sebrae desenvolveu uma ferramenta gratuita para que as empresas pudessem avaliar seu desempenho e identificar os pontos de melhoria na aplicação das melhores práticas relacionadas às diretrizes de ESG, buscando assim potencializar o seu impacto positivo na sociedade e no meio ambiente.

O objetivo deste diagnóstico é oferecer uma ferramenta para medir e acompanhar o desempenho do seu negócio, analisando as esferas econômica, social e ambiental. Com esse diagnóstico, você poderá rever a estratégia da sua empresa, construir uma cultura sustentável, tornando-a mais transparente, consciente e atuante.

Adotar práticas sustentáveis implicará em um melhor posicionamento de mercado, já que a empresa estará engajada em iniciativas sociais e ambientais para reduzir ao máximo seus possíveis impactos negativos no meio ambiente e na sociedade.

Pilares do ESG

Ambiental (Environmental)

O primeiro pilar, o “E,” se refere à preocupação com o meio ambiente. Isso inclui questões como a pegada de carbono, conservação de recursos naturais e a atitude da empresa em relação às mudanças climáticas. Empresas comprometidas com o ESG buscam minimizar seu impacto ambiental, reduzir emissões de carbono e adotar práticas sustentáveis em sua cadeia de suprimentos.

Social

O “S” aborda a relação entre a empresa e a sociedade. Isso envolve preocupações com a diversidade, equidade e inclusão, bem como questões trabalhistas, direitos humanos e responsabilidade com a comunidade local. Empresas ESG estão comprometidas em promover ambientes de trabalho justos, respeitar os direitos humanos em toda a cadeia de suprimentos e contribuir para o bem-estar das comunidades em que operam.

Governança (Governance)

O último pilar, “G,” diz respeito à governança corporativa. Isso envolve a estrutura de tomada de decisões, a transparência, a ética empresarial e o tratamento justo de acionistas e partes interessadas. Empresas ESG buscam uma governança sólida e ética, evitando conflitos de interesse e assegurando que as vozes de todos os acionistas sejam ouvidas.

Amônia em instalações frigoríficas: cuidados essenciais e boas práticas

Parte do Sistema de Refrigeração da Mayekawa do Brasil instalado no Complexo Industrial Avícola da São Salvador Alimentos

 

Mesmo com tantos bons requisitos como alta eficiência energética e baixo custo de aquisição, existem riscos vinculados às atividades industriais e comerciais que trabalham com amônia em seus processos de refrigeração.

A  opção por equipamentos de refrigeração aplicados com fluido refrigerante amônia (NH3) continua com muita força nos projetos de refrigeração, principalmente industrial de alta capacidade, pois, além de ser uma opção de alta eficiência energética e baixo custo de aquisição, apresenta a  sustentabilidade como um de seus pilares mais fortes, com um GWP (Potencial de Aquecimento Global) e um ODP (Potencial de Destruição da Camada de Ozônio) próximos de zero, cumprindo os requisitos de restrições atuais e futuras das agendas climáticas dos principais blocos de países signatários do Protocolo de Montreal e emendas subsequentes.

Mesmo com tantos bons requisitos, existem riscos vinculados às atividades industriais e comerciais que trabalham com amônia em seus processos de refrigeração.

Segundo Marcos Euzébio, Gerente de Engenharia de Aplicação da Bitzer, de acordo com a classificação ASHRAE, a amônia (NH3) é fluido de classe de segurança B2L, ou seja, é tóxico e apresenta grau baixo de flamabilidade, o que requer conhecimento específico para o equipamento de refrigeração, em suas fases de projeto, operação e manutenção.

Portanto, é de suma importância que se desenvolva um projeto de gestão de riscos e treinamentos contínuos aos envolvidos nesta aplicação.

“O aumento dos requisitos de segurança (regulamentação) em plantas de refrigeração com amônia vem colocando enorme pressão sobre os proprietários devido ao aumento do custo da conformidade (compliance). Em todo o mundo, usuários de instalações frigoríficas estão à procura de soluções de refrigeração com baixa carga de amônia.

E nós, fabricantes, estamos buscando desenvolver soluções cada vez mais sustentáveis com carga mínima de refrigerante – seja ele qual for. Tudo em busca de sistemas mais econômicos, ecológicos, eficientes e seguros”, informa Euzébio.

Marcos Euzébio, Gerente de Engenharia de Aplicação da Bitzer

Cuidados e boas práticas

As boas práticas e cuidados desenvolvidos e utilizadas nos sistemas existentes de refrigeração por amônia no Brasil, baseiam-se na documentação internacional disponível, como por exemplo a ANSI/ASHRAE Standaard 15-2007 – Safety Code for Mechanical Refrigeration; ANSI/IIAR 2-2008 – Equipment, Design & Installation of Ammonia Mechanical Refrigeration Systems e EN 378 Part 1-4-2008: Refrigerating systems  and  heat  pumps -Safety and environmental requirements – European Committee for Standardisation, entre outras (veja Box Normas Brasileiras e Internacionais).

“Há também uma excelente literatura disponível pelo Ministério do Meio Ambiente do Brasil – Recomendações de Projeto para Operação Segura de Sistemas de Refrigeração por Amônia , edição em 3 volumes, redigida por Leonilton Tomaz Cleto, uhttps:/ /www.protocolodemontreal.org.brm ícone no assunto.

Como exemplo, para tratamento do assunto de segurança, relaciono alguns cuidados básicos com relação ao cotidiano de um operador”, acrescenta Euzébio.

– O sistema completo deve ser protegido contra queda de objetos;

– As tubulações devem ser identificadas quanto ao estado físico do fluido em circulação interna, sentido de fluxo e faixa de pressão de trabalho;

– Válvulas de segurança devem ser previstas com alívio para tubulação coletora e direcionadas para meio externo com elevação avaliada;

– Devem ser previstos sensores de concentração de amônia e respectivas ações de automação em caso de alcance de nível crítico;

– Os cilindros de NH3 devem ser manuseados e transportados apenas por pessoas e equipamentos especializados para evitar danos;

– Empilhadeiras, carrinhos de mão e outros veículos de manutenção podem causar danos, portanto deve-se prever proteção física aos equipamentos. É uma boa prática fornecer barreiras ou estabelecer zonas de segurança;

– Devido à sua leve flamabilidade, a amônia deve ser mantida longe de fontes de ignição (superfícies quentes, faíscas, interruptores elétricos);

– Equipamento de ventilação deve ser instalado, quando aplicável, em todas as áreas onde a amônia possa vazar. Isto evita que o refrigerante atinja uma concentração perigosa no ar. A ventilação e as aberturas de exaustão devem ser posicionadas de maneira correta para que o fluxo de ar não prejudique a saúde humana. Como são mais leves que o ar, as aberturas de ventilação devem ser colocadas perto do teto;

– Capacitação contínua e programada aos envolvidos na operação do equipamento, bem como informação disseminada a nível corporativo a todos os colaboradores que atuam na planta, incluindo administrativos e serviços diversos.

– Prever todos os pontos de manobra das válvulas em operação, além de verificar os selos mecânicos onde o vazamento do fluido é mais suscetível.

Compressores e bombas de circulação de NH3 também merecem atenção especial no que se refere a manutenções preventivas conforme indicação nos manuais dos fabricantes. Lembrando que manutenções preditivas e preventivas permitem o afastamento de ocorrências de manutenção corretiva.

Há também a necessidade da periodicidade da calibração das válvulas de segurança e de acordo com o tempo de vida do equipamento em uso a análise mecânica dos vasos de pressão, separadores de líquido e tubulações. Equipamentos de purga de ar e água também devem ser previstos, bem como análises periódicas do óleo.

“Atualmente, tem-se observado um crescimento considerável em sistemas híbridos onde a amônia é aplicada em conjunto com o CO2, chamados sistema em cascata do tipo baixa carga, ou “low charge”, onde se aplica a amônia em sua melhor eficiência termodinâmica (média temperatura de evaporação) em conjunto com CO2 em sua excelente aplicação termodinâmica que é a baixa temperatura de evaporação.

Esse conjunto entrega a solução de alta sustentabilidade, alta eficiência energética, baixa carga de NH3. Para se ter uma ideia, um compressor de 30 HPs a pistão aplicado com CO2 entrega capacidade de 125 KW de refrigeração sob temperatura de evaporação de -30C.

Um exemplo abaixo apresenta uma aplicação clássica de projeto tipo ‘low-charge’ de amônia com CO2, onde a amônia resfria propileno glicol, este atendendo a todas as cargas MT e AT da instalação, bem como condensando o CO2, que por sua vez é o fluido responsável pela retirada da carga de congelados da planta frigorífica”, informa o gerente de aplicação da Bitzer.

Ele salienta que o fundamental deve ser a capacitação técnica e treinamentos periódicos aos envolvidos com sistemas de refrigeração por amônia.

Devem ser previstos sensores de concentração de amônia e respectivas ações de automação em caso de alcance de nível crítico

Medidas de proteção

Sobre as medidas de proteção, pontos essenciais em relação à prevenção coletiva da exposição a amônia incluem a manutenção das concentrações ambientais a níveis os mais baixos possíveis e sempre abaixo do nível de ação (NR-9), por meio de ventilação adequada e implantação de mecanismos para a detecção precoce de vazamentos.

O uso de sistema fixo de detecção de amônia com instalação de detectores dentro da sala de máquinas e ambientes indústrias é recomendado para proteção do sistema de refrigeração industrial como um todo (operadores colaboradores e maquinários).

O IIAR (Instituto Internacional de Refrigeração por Amônia) recomenda ainda a instalação de caixa de controle do sistema de refrigeração de emergência, que desligue todos os equipamentos elétricos e acione a ventilação mecânica exaustora fixa ou portátil sempre que necessário. Através do monitoramento contínuo da concentração de amônia na sala de máquinas, quando atingidos determinados níveis, serão acionados alarmes para tomadas de ações do controle de proteção.

A amônia oferece riscos, mas seguindo todas as boas práticas de operação e buscar empresas que sejam referência no setor, oferecendo sistemas que se diferenciaram pelo comprometimento, desempenho, segurança e eficiência energética, os riscos serão totalmente minimizados.

Normas Brasileiras e Internacionais

– NR-13 – 2008 – Caldeiras e Vasos de Pressão – Normas Regulamentadoras da Legislação de Segurança e Saúde no Trabalho – Ministério do Trabalho – Lei nr. 6514 – 22/12/1977;

– P4.261 – Manual de Orientação para a Elaboração de Estudos de Análise de Riscos – CETESB – Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental – 13/08/2003;

– NBR 13598 – Vasos de Pressão para Refrigeração – ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas – 04/1996;

– NR-9 – Norma Regulamentadora que estabelece diretrizes para a Segurança do Trabalho em três frentes: física, química e biológica – Ministério do Trabalho.

Standards Internacionais

– ANSI/ASHRAE Standard 15-2007 – Safety Code for Mechanical Refrigeration – American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers;

– ANSI/IIAR 2-2008 – Equipment, Design & Installation of Ammonia Mechanical Refrigerating Systems – International Institute of Ammonia Refrigeration;

– EN 378 Part 1-4 – 2008: Refrigerating systems and heat pumps – Safety and environmental requirements – European Comittee for Standardisation. Part 1: Basic requirements, definitions, classification and selection criteria – Part 2: Design, construction, testing, marking and documentation – Part 3: Installation site and personal protection – Part 4: Operation, maintenance, repair and recovery;

– ISO 5149:1993 – Mechanical Refrigerating Systems used for Cooling and Heating – Safety Requirements – International Organization for Standardization;

– ANSI/ASME B31.5 – 2006 – Refrigeration Piping and Heat Transfer Components – American Society of Mechanical Engineers;

– ANSI/IIAR Standard 3-2005: Ammonia Refrigeration Valves. Código ASME para Dimensionamento de Vasos de Pressão;

– ASME – Pressure Vessel Code – 2007 – Section VIII;

O IIAR – International Institute of Ammonia Refrigeration, possui atualmente Boletins/ Guias de Referência relacionados à aplicação de Amônia em sistemas de refrigeração entre suas publicações.

Trocadores de calor, uma área avessa à mesmice

Embora semelhantes ao cumprir suas funções elementares nos sistemas de HVAC-R, condensadores e evaporadores se diferenciam bastante – do projeto à manutenção –, dependendo da aplicação desejada.

Mesmo quem não conhece a fundo os setores de refrigeração e ar condicionado tende, a perceber que trocar calor por frio, ou vice-versa, constitui a base de qualquer engenho humano desenvolvido em nome do conforto térmico, assim como da conservação dos mais diversos produtos perecíveis e matérias-primas.

Por trás dessa missão de tão grande responsabilidade, se encontra a busca centenária por diferentes formas construtivas e características operacionais que hoje fazem da palavra inovação ponto de honra nas indústrias do segmento.

Também se multiplicaram, ao longo dos anos, os tipos de trocadores de calor, um claro exemplo de como o segmento tem acompanhado a profusão de lançamentos realizados pelas OEMs (Original Equipment Manufacturer, que em português quer dizer “Fabricante Original do Equipamento”) do HVAC-R.

Igual atenção tem merecido a eficiência energética, bem como o atendimento às exigências trazidas pela utilização de fluidos refrigerantes com baixo GWP, aspecto primordial no combate ao crescente aquecimento do planeta, um problema que – literalmente – todos já estamos sentindo na pele.

Diante da importância dos condensadores e evaporadores em todo esse cenário, e da gama de modelos e aplicações disponível atualmente no mercado, ouvimos nesta reportagem alguns dos seus fabricantes mais conhecidos, cada qual dizendo como enxerga essa realidade, assim como as tendências que vêm por aí.

Inovação constante

A ânsia por fazer diferente o que parecia fadado à mesmice é um traço marcante em fábricas deste nicho. “Somos os únicos no Brasil a fabricar tubos aletados do tipo truffin, com 29 aletas por polegada, tecnologia que oferece um excelente desempenho em troca térmica, além de uma área de contato muito maior para o fluido”, exemplifica o executivo de vendas da Apema, Luan Maximo.

Diferenciais assim, segundo o engenheiro mecânico, permitem o desenvolvimento de equipamentos mais compactos e eficientes por empresas como a dele, no tocante à condensação.

Já para os evaporadores da marca, ele afirma ter sido adotada pela Apema uma solução não menos inovadora, tendo em vista os mesmos objetivos, por meio da incorporação de tubos espiralados que também melhoram a performance e otimizam a transferência de calor.

Em matéria de tendências, ele garante que a empresa se encontra igualmente atenta em relação aos movimentos do mercado envolvendo os trocadores de calor brasados e os condensadores microcanal, em virtude da combinação entre alta eficiência e baixo custo em aplicações menos robustas, ao passo que para as de maior porte, a empresa ainda considera os modelos casco e tubos mais indicados.

Nas Indústrias Tosi, player igualmente tradicional da área, conhecido por produzir uma gama de evaporadores e condensadores a ar ou a água, ambas as modalidades de equipamentos têm incorporado soluções construtivas da mesma forma comprometidas com a meta de inovar.

As serpentinas dos seus equipamentos a ar, por exemplo, são do tipo multicanal, com aletas e tubos de 7 mm, seguindo assim uma tendência observada na Europa, onde eles já chegam a ter diâmetro cerca de 30% abaixo disso.

“Quanto aos modelos a água, inovamos ao ampliar o uso de trocadores de placa brasada, assim como de evaporadores inundados e do tipo fauling film”, acrescenta o engenheiro de produto e aplicação da empresa, Marcos Santamaria Alves Corrêa.

Também antenada com as principais demandas apresentadas pelos fabricantes de instalações frigoríficas e sistemas de climatização, a Trineva aposta em tubulações de menor diâmetro, sob medida para a utilização de fluidos refrigerantes de baixo GWP, como R-290, CO2 e A2L. “Em breve vamos oferecer aos nossos clientes aletados com bitolas assim”, assegura Julio Kemer, engenheiro de aplicação da empresa.

Mas como garantir as máximas eficiência e vida útil de um trocador de calor em meio à agressividade de ambientes corrosivos, como o das cidades litorâneas?

Essa pergunta intrigava a Deltafrio, cuja inventividade em procurar solução para um gargalo tão antigo quanto reconhecido por todos que atuam no segmento mereceu um Selo Destaque Inovação na última Febrava.

Batizado como Condensador Marinizado, o lançamento possui cinco fatores de proteção que chegam a quintuplicar sua vida útil, mesmo funcionando sob sol forte, maresia e até chuva ácida.

Uma delas, de acordo com o diretor da indústria, Marcelo Marx, são as aletas com 50% mais alumínio em sua composição, o que retarda significativamente reações químicas perigosas, como a conhecida pilha galvânica, decorrente do contato entre aletas de alumínio e tubos de cobre no interior dos aparelhos.

No campo da evaporação, por sua vez, a Deltafrio destaca outra inovação reconhecida pela comissão julgadora do mesmo prêmio: a evaporadora autolimpante, que se mantém higienizada sem a necessidade de esvaziamento periódico da câmara frigorífica, nem de verdadeiras escaladas para se chegar aos locais elevados onde a peça costuma ficar.

Dimensionar é preciso

Boa parte dos benefícios trazidos por tantas soluções inovadoras, promovidas pelas fabricantes de condensadores e evaporadores, corre o risco de cair por terra quando se dimensiona mal aquilo que deverá ser adquirido e instalado, dependendo das necessidades térmicas existentes.

“O dimensionamento adequado neste campo tem impacto direto na eficiência de um sistema de refrigeração, pois quando subdimensionados, os trocadores aumentam o diferencial entre as pressões de evaporação (baixa) e condensação (alta). E quanto maior este diferencial, superior é o consumo de energia para uma mesma capacidade frigorífica”, ensina Corrêa, da Tosi.

De acordo com o engenheiro, o projeto deve sempre encontrar o melhor ponto de equilíbrio entre eficiência energética e tamanho dos evaporadores e condensadores.

Já a vida útil, ele afirma depender muito do ambiente em que esses evaporadores vão operar. “No caso das serpentinas instaladas em ambientes agressivos, recomenda-se trabalhar com aletas de espessuras mais grossas, maior espaçamento entre aletas e, dependendo do caso, o uso de aleta de cobre e de tratamento fenólico”, completa o profissional.

O comprometimento de motores e outros componentes vitais de um sistema do HVAC-R é a ameaça trazida pelo dimensionamento inadequado de evaporadores e condensadores, na visão do engenheiro Julio Kemer, da Trineva.

“Superdimensionados, eles acarretam ciclos curtos, nos quais o ‘liga-desliga’ ocorre com frequência, desperdiçando energia por isso. No caso do evaporador, esse aumento desnecessário da área de troca impacta o aumento do superaquecimento útil”, adverte o especialista.

Mas se a falha for o subdimensionamento, Kemer frisa o risco de sobrecarga no compressor, o que leva, invariavelmente, ao maior consumo de energia, ou seja, na contramão de um dos principais mandamentos hoje na área.

Nos dias mais quentes, uma peculiaridade é lembrada pelo engenheiro da Trineva, além desta mesma elevação no gasto energético. Ou seja, o condensador subdimensionado tem sua capacidade reduzida, combinada ao aumento de pressão de descarga, resultando assim na rejeição ineficiente de calor e, em muitos casos, na parada pura e simples do sistema.

E quando se age da forma correta ao dimensionar evaporadores e condensadores? Bem, os resultados são completamente distintos.

Questionado a respeito, Luan Maximo, da Apema, enumera uma lista de benefícios que os usuários tendem a obter nessa hipótese: eficiência energética, vida útil prolongada, consistência de temperatura, eficiência ambiental, custos operacionais reduzidos e desempenho otimizado.

“É um procedimento fundamental para garantir que os sistemas de refrigeração funcionem de forma eficaz e sustentável ao longo de sua vida útil”, pondera o engenheiro.

Boas práticas

Tanto esmero por parte das indústrias, ao desenvolver condensadores e evaporadores para um número cada vez maior de aplicações, cada qual com seus próprios pré-requisitos operacionais, reclama cuidado semelhante dos profissionais de campo responsáveis por instalar e manter esses componentes básicos do HVAC-R.

Nos equipamentos da modalidade casco e tubos, por exemplo, o engenheiro Luan Maximo, da Apema, ressalta a importância da correta fixação das unidades, sempre na posição horizontal, apoiadas em suportes adequados e bem firmes.

Com isso, além do óbvio risco de acidentes, evitam-se vibrações indesejáveis, algo alcançado por práticas recomendáveis nesta hora decisiva de uma instalação, o que inclui fugir das soldas nesses suportes e utilizar, exclusivamente, seus próprios furos e parafusos.

Antes disso, contudo, o profissional recomenda a escolha do local correto para a colocação da unidade, “de preferência na saída das bombas de água de resfriamento”, ensina Maximo, acrescentando ainda a importância de se checar se o equipamento funciona com toda a sua capacidade de água preenchida, importante fator para o resfriamento eficaz.

Tão essenciais quanto esses aspectos, o profissional da Apema considera a eliminação de ar comprimido; garantia de fácil acesso dos técnicos aos bocais e válvulas, com destaque para a válvula de segurança, que previne sobrecargas no sistema e, por esse motivo, jamais deve ser obstruída por algum outro dispositivo do sistema.

Manuais salvadores

Aspectos assim estão nos manuais de todas as empresas da área, que tratam essa publicação com atenção especialíssima, por saber que seu perfeito entendimento, e a disposição dos seus destinatários em segui-lo, podem fazer toda a diferença entre o êxito ou fracasso de uma máquina que sai de fábrica com tudo para dar certo em campo.

No caso da Trineva, por exemplo, as orientações abrangem a localização definida para o evaporador na câmara frigorífica; a correta angulação do dreno da bandeja, para que retire de forma eficiente os condensados gerados durante a operação do evaporador; e o tubo de drenagem.

Condensadores, proteção, manutenção, tubulação e isolamento são outros pontos tratados pelos manuais da empresa, que convida os profissionais de instalação e manutenção a visitar o seu site, e assim mergulhar nesse verdadeiro mundo de informações úteis para o dia a dia.

“Os chillers de ar e os sistemas de expansão direta com condensadores externos, como os sistemas split, também têm na instalação desses componentes um ponto muito importante”, observa o gerente de negócios da Klimatix, George Szegö.

“Eles devem ser instalados em locais onde haja circulação de ar, tanto para a captação de ar fresco quanto para a exaustão de ar quente”, afirma ele, considerando crucial a obediência a esse aspecto para o bom funcionamento da máquina.

Um ponto básico nesse sentido, segundo ele, é se evitar a exposição direta dos condensadores à luz solar e qualquer outra fonte próxima de calor direcionada à parte do aparelho que executa a captação de ar.

Quanto às evaporadoras, normalmente situadas no interior dos ambientes, novamente a questão fácil acesso entra em cena, sob pena de dificultar uma simples remoção dos filtros para a essencial limpeza periódica.

“Isso é especialmente importante hoje em dia, com as novas normas hospitalares, como a 7256”, observa Szegö, para quem os manuais de fábrica são mesmo a fonte primária de informações confiáveis para o setor.

Indústria japonesa inova com chiller movido a hidrogênio

A Ebara Refrigeration, fabricante japonês, afirma ter desenvolvido o primeiro resfriador/aquecedor de absorção movido a hidrogênio do mundo. De acordo com a empresa, o uso do hidrogênio pode resultar em uma redução de 94% nas emissões anuais de CO2 em comparação com o gás, sendo uma alternativa mais sustentável. O hidrogênio, por suas características, permite ser queimado diretamente, sem a necessidade de conversão em energia ou eletricidade.

Para garantir a segurança do projeto, foram implementados dispositivos como um sistema de prevenção de contra-explosão nos tubos de hidrogênio e uma função de injeção de gás inerte para evitar misturas inflamáveis. A Ebara, sediada em Tóquio, destaca a inclusão de um queimador de baixo NOx (número de oxidação), desenvolvido especialmente para lidar com a alta temperatura da chama do hidrogênio e para reduzir a concentração de NOx nos gases de escape.