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Supermercados investem em sustentabilidade

A aplicação de fluidos refrigerantes combinada às novas tecnologias e práticas sustentáveis já são realidade em instalações de refrigeração comercial no Brasil.

A implementação de tecnologias que aumentam a eficiência energética é uma das principais estratégias de sustentabilidade adotadas por supermercados. A instalação de sistemas de refrigeração com fluidos refrigerantes naturais, compressores de alta eficiência, iluminação LED em toda a loja e o uso de sensores para controlar o consumo de energia são exemplos de como essas redes estão reduzindo o uso de eletricidade.

Em função de novas regulamentações e da maior conscientização ambiental, a utilização de fluidos refrigerantes naturais como propano (R-290) e CO2 (R-744), aliado as novas tecnologias em compressores, controles de capacidades e velocidade variável vem se tornando cada vez mais frequente, tanto em supermercados de grande e médio porte como em redes de atacarejo. O propano, por exemplo, indicado especialmente para sistemas de refrigeração em soluções de racks, resfriando o fluido secundário, no caso o propileno glicol, utilizado em equipamentos incorporados pode se tornar uma opção eficiente energeticamente e operacional.

“O desenvolvimento de novas tecnologias visa atender às demandas da Emenda de Kigali, além da busca pela eficiência energética. Fluidos refrigerantes de baixo GWP e controle de capacidade nos compressores são ações efetivas que trouxeram novas perspectivas e já é realidade em diversos supermercados. Temos projetos em operação que já usufruem deste tipo de aplicação”, informa Rogério Marson Rodrigues, gerente de engenharia da Eletrofrio.

Segundo Marson, a empresa oferece equipamentos HighPack, que são racks de refrigeração que operam tanto com propano como com CO2, resfriando um fluido secundário, proporcionado ao usuário final um ótimo retorno em termos de eficiência energética, quanto na redução de custos operacionais.

Rede Atacadão implementa sistemas de refrigeração com R-290 e compressores com tecnologia inverter

 

“São máquinas simples, de baixo custo, boa eficiência energética e reduzida carga de fluido refrigerante, ou seja, um conjunto de características consideradas estratégicas na análise de viabilidade de um projeto que busca atender às demandas atuais e futuras de um sistema de refrigeração para supermercados”, diz Marson.

Vários supermercados brasileiros estão adotando medidas eficientes em seus sistemas de refrigeração, combinado o R-290, especialmente devido às suas propriedades ecológicas e de eficiência energética. O Grupo Carrefour, em várias unidades de sua rede, tem investido em tecnologias sustentáveis, incluindo o uso de R-290 em seus sistemas de refrigeração para reduzir o impacto ambiental e melhorar a eficiência energética.

A Rede Atacadão é outro exemplo, em uma de suas lojas localizada na região metropolitana de Curitiba (PR), está implementando sistemas de refrigeração com R-290, buscando soluções mais sustentáveis e econômicas para suas unidades. O sistema de refrigeração integra um rack High Pack PRO composto por dois compressores com tecnologia Inverter operando a partir do R-290 no circuito primário (instalado na parte externa da loja) e resfriando o propileno glicol no circuito secundário, atendendo as médias temperaturas (entre 6°C a 10°C), resfriando balcões e expositores da loja.

“Conseguimos instalar um sistema com baixíssimo impacto ambiental, sem a utilização de fluidos sintéticos. Esse é o primeiro projeto com soluções de compressores com máxima eficiência que serão disponibilizados ao mercado a partir de outubro deste ano”, diz Marson.

Supermercado Verdemar, primeiro a adotar o CO2 em sua unidade em Nova Lima

Ele acrescenta que a combinação da tecnologia inverter com o propano oferece vantagens significativas, permite o ajuste contínuo da capacidade de refrigeração de acordo com a demanda, resultando em uma operação mais eficiente e econômica. O uso de propano, além de ser ambientalmente amigável, proporciona uma transferência de calor eficaz, o que se traduz em maior eficiência energética e menor consumo elétrico.

Já o CO2, utilizado há algum tempo em grandes instalações, principalmente em sistemas subcríticos em casas de máquinas remotas, conquistou supermercadistas como a Rede de Supermercados Verdemar de Belo Horizonte (MG). Primeira instalação na América a utilizar o CO2, há oito anos, os proprietários Alexandre Poni e Hallison Moreira, desde então vêm adotando medidas verdes.

“O caminho da sustentabilidade é algo que a gente quer levar na empresa como um todo. Quando se fala nisso, não é só a questão ecológica que tem que ser levada em conta, mas a econômica, reduzindo custos com a energia elétrica”, informam Poni e Moreira.

Primeiro projeto da Plotter & Racks em parceria com a Bitzer, a unidade localizada em Nova Lima, instalou o sistema Skyrack Breeze, que utiliza o dióxido de carbono (R-744) como fluido refrigerante. “Trata-se de um sistema de refrigeração em cascata que utiliza o CO2 como fluido refrigerante no estágio de baixa pressão com expansão direta para atender os equipamentos de congelados (câmaras e ilhas de congelados). Já nos equipamentos de resfriados, o propileno glicol é utilizado como fluido de transferência de calor num circuito bombeado que circula nos expositores e câmaras de resfriados”, explica Marcelo Merolli, diretor da Plotter & Racks.

Grupo Pão de Açúcar investe em certificação verde, como o LEED ofertado pelo GBC Brasil

Com esse sistema, o Supermercado Verdemar se destacou como um exemplo de pioneirismo na utilização de tecnologias verdes no setor de varejo, aliando responsabilidade ambiental com eficiência energética e operacional.

O Grupo GPA (Pão de Açúcar), por exemplo, é um dos que têm investido em lojas que operam com menor impacto energético, buscando certificações como o LEED (Leadership in Energy and Environmental Design), concedido pelo Green Building Council Brasil.

A adoção de fontes de energia renovável, como a solar e a eólica, também é uma estratégia importante entre os supermercados que buscam a sustentabilidade. A Rede Assaí já utiliza energia solar em algumas de suas unidades, diminuindo os custos operacionais e o impacto ambiental, instalando painéis solares em suas lojas, contribuindo para a redução das emissões de carbono.

Rede Assaí já utiliza energia solar em algumas de suas unidades, instalando painéis fotovoltaicos

Retorno do investimento

Impulsionadas por uma combinação de benefícios econômicos, ambientais e de conformidade com regulamentações, a adoção de soluções sustentáveis por supermercadistas traz uma série de vantagens que vão além da sustentabilidade, impactando diretamente a operação e a imagem das empresas.

Segundo a Associação Paulista de Supermercados (APAS), o investimento em tecnologias sustentáveis por parte de supermercados tem se mostrado uma estratégia altamente vantajosa, tanto em termos econômicos quanto no fortalecimento da marca reputação os consumidores. Embora possa exigir um aporte inicial considerável, o retorno desse investimento (ROI) vem de diversas frentes, incluindo a redução dos custos operacionais, aumento da eficiência energética e valorização da marca.

“Tecnologias sustentáveis, como sistemas de refrigeração que utilizam fluidos naturais, iluminação LED, painéis solares e automação no controle de consumo de energia, resultam em economia significativa nas despesas operacionais. A eficiência energética gerada por esses sistemas reduz o consumo de eletricidade, que é uma das maiores despesas em supermercados. Por exemplo, a substituição de lâmpadas convencionais por LEDs pode reduzir o consumo de energia em até 75%, e os sistemas de refrigeração com fluidos naturais, como o R-290 e o CO2, tendem a operar com maior eficiência, gerando economia de até 30% nos custos energéticos”, informa Marcelo Souza, Coordenador de Operações de Loja da Associação Paulista de Supermercados.

Dentre os benefícios, podemos destacar a alta eficiência energética em aplicações com CO2 e propano, onde os sistemas de refrigeração conseguem operar com maior desempenho utilizando menos energia. A longo prazo, essa eficiência resulta em economia significativa nas contas de eletricidade, impactando positivamente os custos operacionais dos supermercados. Além da economia de energia, costumam ter maior durabilidade e exigem menos manutenção, estabilidade térmica e confiabilidade, otimizando o orçamento de operações de refrigeração.

“Supermercadistas que optam por esses sistemas se posicionam como pioneiros em inovação tecnológica, mostrando liderança no setor e promovendo um ambiente de negócios dinâmico e adaptado às demandas do futuro. As práticas sustentáveis, como o uso de refrigerantes naturais, a eficiência energética, a redução de resíduos e o apoio a produtores locais, não apenas reduzem o impacto ambiental, mas também trazem benefícios econômicos para as empresas, onde investir em sustentabilidade tornou-se uma estratégia essencial para o sucesso a longo prazo no setor supermercadista”, conclui Souza.

Isolante térmico assegura condições ideais de operação em HVAC-R

Em instalações de climatização, refrigeração e aquecimento, a eficiência energética desses sistemas não depende somente dos equipamentos, mas de todos os seus componentes, principalmente do isolamento térmico, que exerce papel fundamental, pois é responsável pelo bom funcionamento de toda a instalação, evitando a sobrecarga de todos os demais componentes desses sistemas na manutenção da temperatura operacional, dentro do valor pré-determinado em projeto, e assegurando a sua performance dentro dos parâmetros de eficiência e economia energética propostos.

“Um dos aspectos mais importantes a ser considerado em qualquer sistema de isolamento térmico é assegurar o benefício da economia de energia, de forma efetiva ao longo do tempo de operação da instalação. Todos os materiais isolantes, tradicionalmente empregados, apresentam baixa condutividade térmica inicial, porém, devido às suas características próprias, em curto espaço de tempo perdem tal propriedade, elevando gradativamente os ganhos de calor com o passar do tempo e comprometendo a eficiência do sistema. Ocorre que, no campo do frio, ou seja, isolamentos térmicos de fluidos que operam abaixo da temperatura ambiente, não só existe o risco da condensação superficial, mas também da condensação intersticial ou interna.  Não obstante ao encharcamento do material isolante, a água assim condensada internamente a ele, além de ocasionar a total perda na capacidade isolante, poderá passar ao estado sólido, desde que submetida à temperatura igual ou inferior a 0ºC, e a sua solidificação se dá com o aumento de seu volume específico, o que normalmente ocasiona danos de ordem mecânica no isolamento, levando-o à falência. Assim sendo, os baixos valores iniciais do Coeficiente de Condutividade Térmica são considerados irrelevantes se o material isolante não possuir uma baixa Permeabilidade ao Vapor de Água (d) ou um alto Fator de Resistência à Difusão do Vapor de Água (m)”, explica André Dickert, engenheiro de Suporte Técnico e Vendas da Armacell Brasil.

André Dickert, engenheiro da Armacell Brasil

Além de evitar o desperdício de energia e auxiliar no controle de condensação do sistema, Juci Crispim, Diretora Comercial da Epex, diz que os materiais isolantes também auxiliam diretamente no tempo de vida útil do equipamento, proporcionam conforto térmico ideal e redução de ruídos.

“Composto de várias características técnicas que determinam diretamente a sua eficiência, o fator determinante para a escolha de um bom isolante térmico é o seu coeficiente de condutividade térmica. Esse valor precisa estar validado por um laboratório credenciado e quanto mais próximo de zero esse coeficiente, melhor o isolamento. É importante ressaltar que todas as uniões dos isolamentos sejam feitas com base na aplicação de um adesivo específico para essa finalidade.  Este adesivo promoverá uma fusão das células, não permitindo que ocorra nestas uniões qualquer possibilidade de condensação. Outro detalhe é sobre o acabamento da instalação realizado pelo técnico na aplicação da fita PVC, que não deverá em nenhum momento ser aplicada com tal força que possa afetar/diminuir a parede do isolamento. Vale frisar também que tão importante quanto a instalação, é o correto dimensionamento do isolamento térmico. Disponibilizamos um software de cálculo que auxilia no correto dimensionamento do isolamento, levando em consideração vários fatores na instalação, como umidade relativa do ar, temperatura ambiente, temperatura do fluido, entre outros fatores”, orienta Juci.

Juci Crispim, Diretora Comercial da Epex

Boas práticas de instalação

A eficiência de um isolamento térmico não está, apenas, em suas características técnicas ou na seleção da espessura adequada, mas, também, em sua correta aplicação, em conformidade com os procedimentos recomendados e na utilização de materiais complementares compatíveis com os produtos isolantes térmicos.

Segundo Dickert, um dos maiores questionamentos sobre o isolamento de instalações que operam abaixo da temperatura ambiente é o fato da ocorrência da Condensação Superficial: “É falsa a ideia de que o isolamento térmico seja o único responsável por resolver completamente o problema da condensação superficial, quando uma instalação está exposta a condições climáticas severas e das quais não se têm controle. Ambientes internos, confinados com pouca ou nenhuma ventilação como, por exemplo, entreforros, shafts, subsolos e garagens, são propícios a formação de microclimas e apresentar condições de contorno desfavoráveis que favorecem o acúmulo de umidade. Os microclimas não são possíveis de se prever e só são identificados posteriormente quando a instalação já se encontra em operação. Faz-se necessária uma inspeção periódica do sistema que poderá identificar os problemas e promover a imediata substituição ou reparação do sistema de isolamento térmico. Lembrando que, o Plano de Manutenção, Operação e Controle (PMOC) já é obrigatório nos sistemas de climatização por Lei Federal (Nº 13.589 de 04/01/2018). O sistema de isolamento térmico só será efetivo no controle da condensação superficial se o ambiente tiver controle, não somente da temperatura ambiente, mas, principalmente, da umidade relativa, aliado às condições de contorno favoráveis e a adoção das boas práticas de instalação e manutenção”.

Dentre as principais recomendação, Dickert destaca: Promover a estanqueidade do sistema, colando todas as juntas longitudinais e transversais, inclusive todas as extremidades entre o isolamento e a tubulação, com os adesivos especiais; Instalar os suportes nos pontos de apoio e sustentação das tubulações isoladas; Em instalações localizadas externamente ou onde possa ocorrer a incidência direta de luz solar ou sujeitas a choques mecânicos, os materiais isolantes térmicos em espuma elastomérica deverão ser protegidos, posteriormente a sua instalação, com a aplicação de tinta especial com proteção contra radiação UV ou com um revestimento comprovadamente resistente à radiação solar e choque mecânico; Evitar espaços congestionados e interferências entre linhas; Promover distanciamento adequado entre superfícies isoladas; Evitar que as linhas fiquem próximas a elementos e/ou superfícies com baixa emissividade.

Legislações vigentes e recomendações técnicas

Existem diversas normas voltadas a cada tipo de material isolante, dentre as principais, estão a Associação Brasileira de Normas Técnicas.

ABNT NBR16474: Especifica o Isolante térmico em espuma de polietileno de baixa densidade expandido não reticulado pré-formado em tubos e mantas;

ABNT NBR 16630: Especifica os Isolantes térmicos flexíveis de espuma elastomérica pré-formados em tubos e mantas;

ABNT NBR 15848: Estabelece os requisitos mínimos para o isolamento térmico em sistemas de tubulações e equipamentos industriais, incluindo sistemas de HVAC-R;

ABNT NBR 11785: Define métodos de ensaio para determinação da condutividade térmica de materiais isolantes;

ABNT NBR 15265: Estabelece os critérios para projetos e instalação de isolamento térmico em sistemas industriais, comerciais e residenciais;

ABNT NBR 15217: Define métodos de ensaio para determinação da resistência térmica de materiais isolantes;

ASHRAE Standard 90.1: Estabelece requisitos para a eficiência energética em edificações, incluindo o isolamento térmico de sistemas HVAC-R;

ISO 12241: Fornece diretrizes gerais para o projeto e instalação de isolamento térmico em equipamentos e tubulações.

“Todas as normas são pensadas visando a padronização e, consequentemente, melhorias de desempenho e segurança. Dessa forma, trabalhar em conformidade com qualquer norma trará benefícios, tanto para quem fabrica, quanto para quem instala. Os produtos que desenvolvemos são produzidos com base nas normas que determinam ensaios específicos para cada linha de isolantes térmicos. Todas as especificações técnicas que visam determinar um bom isolante térmico são seguidas e comprovadas pelos ensaios externos realizados pela empresa”, informa a diretora comercial Juci Crispim.

Novidades do mercado

O mercado de produtos para isolamento térmico em sistemas de HVACR tem evoluído com o foco em eficiência energética, sustentabilidade e facilidade de instalação.

“Além dos materiais isolantes térmicos em espuma elastomérica, a Armacell possui vasta gama de materiais complementares, como adesivos, aplicadores e suportes, necessários para que cada instalação atinja a sua excelência. Dentre eles, destaco o AluCLAD, revestimento que reuniu num só produto os benefícios proporcionados pelos revestimentos metálicos e pelos revestimentos plásticos. Por ser um revestimento laminado multicamadas em PVC, filme de alumínio puro e película anti UV, possui alta emissividade, demandando menores espessuras de isolamento se comparado aos revestimentos metálicos. É adequado para aplicações interiores e exteriores, promovendo resistência contra choque mecânico e intempéries. Produto flexível, resiliente, mais leve que os revestimentos metálicos, impede a aderência de sujeira e permite fácil limpeza e não oxida”, diz Dickert.

“A Epex busca inovar e trazer soluções, tanto para o lojista quanto para o técnico usuário de seus materiais, trazendo para o mercado o isolamento térmico em embalagens fracionadas, visando a redução de tempo de atendimento da revenda e, consequentemente gerando ganho de tempo também para o técnico, que otimiza seu tempo de permanência na loja, afinal de contas, tempo é dinheiro para todo mundo”, comenta Juci

Revestimento laminado multicamadas em PVC

Sistema híbrido de refrigeração para transporte completa 18 anos

Em 2006, o Engenheiro de Alimentos Eduardo Castello Branco Dória, formado pela UNICAMP patenteou o “Sistema Híbrido de Refrigeração para Transporte com Uso Combinado de Ar Forçado e Placa Eutética” (MU 8602648-8).

A tecnologia, que combina refrigeração por ar forçado e placas eutéticas congeladas, continua relevante devido à sua eficiência energética e seus benefícios ambientais.

O Sistema foi implementado em carrocerias frigoríficas de caminhões de médio porte de um grande embarcador, como um modelo com 6,5 metros de comprimento e capacidade de carga entre 5 e 8,6 toneladas (PBT 16 t).

Segundo Dória, o sistema reduz em até 55% o consumo de diesel e emite 44 toneladas a menos de CO₂ em cinco anos de operação. Além disso, permite maior capacidade de carga e menores custos de manutenção, resultando em um rápido retorno sobre o investimento.

Há época, embora a homologação do sistema pela indústria tenha encontrado obstáculos iniciais, devido à falta de infraestrutura elétrica nos centros de distribuição, o cenário atual é mais favorável. A recarga elétrica de caminhões e equipamentos frigoríficos tornou-se uma prática comum, evidenciando que a tecnologia estava à frente do seu tempo.

Com a crescente demanda por soluções sustentáveis, a tecnologia criada há 18 anos é ainda mais valorizada devido à sua capacidade de reduzir emissões e maximizar a eficiência operacional no transporte refrigerado.

A termo-acumulação combinada do híbrido

SMACNA Day 2024 reúne 450 profissionais

Nos dias 4 e 5 de setembro de 2024, foi realizada a segunda edição do SMACNA Day, promovido pela SMACNA Brasil (The Sheet Metal and Air Conditioning Contractors’ National Association), no Espaço Millenium, em São Paulo. O evento, que nesta edição foi ampliado para dois dias, contou com a participação de cerca de 450 profissionais e teve como foco a climatização em setores como farmacêutico, hospitalar, corporativo e de serviços.

A abertura do SMACNA Day foi conduzida por Edson Alves, presidente da SMACNA Brasil, que apresentou as ações da associação no mercado de HVAC e destacou o objetivo de orientar o cliente final sobre os impactos de suas decisões na escolha e manutenção dos sistemas de climatização, visando prolongar a vida útil das edificações.

No primeiro dia, dedicado aos setores farmacêutico e hospitalar, Edson Alves deu as boas-vindas aos participantes. Clóvis Policastri, da Haskell Company, apresentou uma palestra sobre “Life Science Parks”, enquanto Luiz Roque Neto, da Takeda, compartilhou o case de sucesso da farmacêutica. A manhã foi encerrada com uma mesa redonda que discutiu a contaminação biológica, conduzida por Marco Antonio Stephano, professor da USP.

Durante a tarde, o foco foi o setor hospitalar. Felipe Salvador Ligório, vice-presidente da Rede Mater Dei, falou sobre a importância dos sistemas de climatização em hospitais, seguido por Douglas Cury, da Grau Engenharia, que abordou as mudanças na Norma NBR 7256. Raymond Khoe, da MHA Engenharia, destacou as soluções de eficiência energética para hospitais. O dia encerrou-se com uma mesa redonda, mediada por Katia Fugazza, da ABDEH.

O segundo dia foi dedicado aos segmentos corporativo e de serviços. Fabio Morais, da Brookfield, discutiu a climatização em edifícios corporativos, enquanto Raul Almeida, da Teknika Projetos, abordou a escolha de sistemas de ar condicionado nesses espaços. Thiago Portes, da COMIS Engenharia, falou sobre os desafios enfrentados por edifícios verdes. No período da tarde, Stefano Bassanello, da Leroy Merlin, tratou da gestão de facilities, seguido por Leonardo Cozac, da Conforlab, que discutiu a nova legislação brasileira para ambientes climatizados. O evento foi finalizado com uma mesa redonda mediada por Lea Lobo, da INFRA FM.

O SMACNA Day 2024 contou ainda com exposições de produtos e serviços de empresas patrocinadoras, como Belimo, Best Clima, Climapress, e Midea Carrier.

Ambiente universitário em HVAC-R

A pesquisa universitária desempenha um papel significativos no avanço e inovação de tecnologias para HVAC-R, mas ainda falta investimentos por meio de parcerias entre universidades, indústrias e órgãos governamentais.

As universidades desempenham um papel importante na inovação e desenvolvimento de tecnologias de HVAC-R. Através de cursos especializados, laboratórios bem equipados e projetos de pesquisa colaborativa, os estudantes são capacitados a contribuir para avanços significativos nesse campo, fundamental para o desenvolvimento de novas tecnologias, aprimoramento de sistemas existentes e melhoria da eficiência energética. Ela abrange diversas áreas, incluindo engenharia mecânica, engenharia civil, arquitetura, e ciência dos materiais.

“Quando os alunos participam de trabalhos de pesquisas, eles deixam de ver somente o processo operacional dos equipamentos e passam a perceber as questões que podem trazer gargalos aos sistemas completos. Também passam a perceber as diversas possibilidades de melhoria nos equipamentos e conseguem entender o porquê da técnica e dos componentes de uma máquina, podendo sugerir mudanças tanto na inclusão de novas peças, quanto na melhoria delas, além de pensarem no processo de gerenciamento do equipamento. A pesquisa abre os olhos e a criatividade para desenvolvimento de inovação e melhorias em diversas áreas” afirma Anna Cristina Dias, Prof. Dra. e diretora da FATEC Itaquera.

Ela aponta algumas áreas que merecem atenção no que tange as pesquisas acadêmicas, “A refrigeração e ar condicionado são áreas importantes devido as mudanças climáticas e o aquecimento global. Uma outra questão importante é o desenvolvimento de sistemas que tornem os equipamentos mais econômicos, além do trabalho de economia circular com os materiais descartados e os gases. A automação desses sistemas também é objeto de vários estudos; a área de ventilação também contribui para o conforto térmico e para a economia de energia, por isso é necessário pesquisas na área de dimensionamento de dutos, isolamento, limpeza e automação e controle dessas áreas; já na área comercial é importante a relação alimentos x conservação x eficiência energética.

Anna Cristina Dias, Prof. Dra. da FATEC Itaquera

A área comercial também precisa de um trabalho específico de PMOC. Os equipamentos são usados em grande quantidade e necessitam de entendimento de como usar melhor o equipamento e reduzir os custos de energia, bem como a pesquisa para reduzir o desperdício de alimentos, equipamentos mais seguros e automatizados. Os grandes data centers possuem equipamentos de grande porte que precisam consumir menos água e energia, por isso a importância de pesquisas no desenvolvimento de sensores, válvulas e sistemas mais eficientes. Também existe a necessidade de desenvolvimentos de metodologias de treinamentos e gestão mais eficiente desses equipamentos; e por fim e não menos importante, são as pesquisas na área de projeto, pois traz toda a estrutura de pesquisa, inovação e desenvolvimento. Nos projetos é possível identificar melhorias que o operacional não consegue ver. Provoca inovação na forma de criar produtos e na interdisciplinaridade existente”.

Atualmente, as pesquisas em HVAC-R nas universidades são diversificadas e focam em resolver problemas práticos e avançar o conhecimento técnico. As principais áreas de pesquisa incluem o desenvolvimento de tecnologias e métodos para reduzir o consumo de energia em sistemas HVAC-R, pesquisa de novos fluidos refrigerantes que sejam eficientes e tenham baixo potencial de aquecimento global, inovação em sistemas de controle para otimizar o desempenho e a eficiência dos sistemas e a integração de tecnologias sustentáveis e renováveis em HVAC-R.

Alberto Hernandez Neto, Prof. Dr. da POLI-USP

“Considero como promissoras pesquisas acadêmicas que envolvem controles inteligentes que otimizem o uso de sistemas HVAC-R com base em dados de ocupação, clima e outras variáveis, sistemas de refrigeração que utilizem fluidos refrigerantes de baixo impacto ambiental e que sejam mais eficientes em termos de consumo energético como o uso de geotermia e superfícies termicamente ativas, e pesquisa de novas tecnologias de filtragem e purificação do ar para melhorar a qualidade do ar interior em ambientes residenciais, comerciais e industriais. Baseado nesses dados, os futuros profissionais do mercado, a partir de pesquisas, os alunos desenvolvem habilidades práticas e teóricas, o aprimoramento de competências transversais (resolução de problemas, trabalho em equipe, gestão de projetos), além de contribuir para a inovação, criatividade, criar conexão com o mercado de trabalho e na formação de líderes e especialistas, o que se traduz em estímulo ao aprendizado contínuo”, enfatiza o Prof. Dr. Alberto Hernandez Neto, da POLI-USP.

Estrutura para estudos e pesquisas em HVAC-R

A estrutura acadêmica e as pesquisas no campo de HVAC-R para o desenvolvimento de soluções tecnológicas avançadas e sustentáveis necessitam de uma sólida formação teórica, experiência prática em laboratórios e projetos de pesquisa inovadores para enfrentar os desafios e aproveitar as oportunidades no setor. As colaborações entre universidades e a indústria são fundamentais para a transferência de tecnologia e a implementação de inovações no mercado. Porém, ainda faltam investimentos através de parcerias no tripé universidade, indústria e órgãos governamentais.

“A universidade prove o espaço físico e respectiva infraestrutura para o desenvolvimento das pesquisas. O financiamento das pesquisas vem geralmente de órgãos de fomento como a FAPESP (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo), o CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico), entre outros, que fornece fundos para compra de equipamentos, retrofit de instalações e bolsas de estudo. Aqui na POLI-USP, por exemplo, os alunos de graduação podem participar dos projetos por meio de bolsas de iniciação científica ou desenvolvendo os trabalhos de conclusão de cursos. Na pós-graduação, os alunos podem desenvolver as suas teses e dissertações com o apoio da infraestrutura adequada. Mas ainda estamos longe de um panorama ideal”, informa Hernandez.

Atualmente, está sendo desenvolvida pesquisa sobre diferentes configurações de sistema de resfriamento geotérmico pela Escola Politécnica da USP, Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de Leeds (Inglaterra) e Universidade de Dundee (Escócia). Nesse projeto, estão sendo testadas diferentes configurações de sistemas de resfriamento geotérmico para avaliar a eficiência destas configurações para aplicações de sistema de climatização em edifícios comerciais e residenciais no Brasil e no Reino Unido. A equipe do projeto é formada por cinco professores, dois mestrandos, dois doutorandos e dois bolsistas de iniciação científica.

Na opinião de Anna Cristina, o suporte da FATEC para estudos e pesquisas em HVAC-R ainda é insuficiente: “Trabalha-se nas áreas térmicas, mas as especificidades não são vistas. Tanto é que, só engenharia mecânica se preocupa com as pesquisas em HVAC-R. Mas essa é uma área multidisciplinar que precisaria de eletricidade, automação, eletrônica, fabricação, soldagem, projeto, alimentos, arquitetos, ambientalistas, sanitaristas, produção e outras áreas que fazem como que a área seja mais completa e ofereça soluções mais eficientes para as pessoas e para o meio ambiente. A UNICAMP, por exemplo, tem algumas pesquisas na área térmica e de alimentos; a USP tem algumas pesquisas na área térmica, eficiência energética, uso da água, conforto térmico; porém faltam professores nessa área que conheçam além da mecânica. É necessário envolver outras áreas para trabalhar novas pesquisas. Acho que as empresas poderiam usar a Lei do Bem (concessão de incentivos fiscais às pessoas jurídicas que realizarem pesquisa e desenvolvimento de inovação tecnológica) para trabalhar junto as Universidades, SENAI e FATEC. Assim, seria possível ter mestrado e doutorado para pesquisarem problemas específicos e desenvolvimento de inovações. As pós-graduações são importantes para desenvolver pessoas que possuam outra graduação e não conheçam a área da forma necessária. A interrelação entre os laboratórios que já existem é importante, pois é possível gastar menos e desenvolver treinamentos de uma forma mais integrada. Acho que temos alguns lugares que possuem bons laboratórios, mas eles são subutilizados. Poderia haver programas com uma integração maior desses laboratórios. A Lei do Bem é uma lei pouco usada pelas empresas que atuam no mercado nacional e poderiam ser melhores”, destaca Anna.

Ela cita a pesquisa desenvolvida sobre o controle do ar condicionado através de voz. O objetivo era otimizar o uso do aparelho de uma forma automatizada: “Existem muitos profissionais que apresentam propostas interessantes em congressos como no CONBRAVA (Congresso Brasileiro de Refrigeração, Ar Condicionado, Ventilação e Aquecimento) e que estão em várias regiões do país. Interessante é identificar esses locais e não os perder de vista. Importante a integração entre as empresas e a universidades em diversas atividades. Os Estados Unidos, Alemanha e outros países fazem isso e conseguem ter bons resultados. Outro exemplo muito interessante é a China. Eles têm investido pesado em educação e pesquisas aplicadas. Acho que dessa forma é possível ter uma melhoria do uso dos recursos e de pessoas que precisariam ser treinadas pelas empresas”, conclui.

Exemplo de caso

Em 2019, a POLI-USP anunciou a construção do CICS Living Lab, o edifício-laboratório do Centro de Inovação em Construção Sustentável, sediado no Campus da Cidade Universitária, com investimento total de cerca de R$ 3 milhões para os próximos cinco anos. Um dos estudos desenvolvidos é sobre o aproveitamento da energia térmica presente no subsolo para climatizar ambientes com potencial de reduzir significativamente os gastos com o uso de sistemas de ar-condicionado em edifícios comerciais, apartamentos e residências. O CICS Living Lab tem como objetivo acelerar a inovação e a sustentabilidade da construção, reunindo academia, empresas, entidades governamentais e sociedade civil, em uma iniciativa inovadora. Na área científica, o centro reúne pesquisadores da Poli, Escola de Engenharia de São Carlos (EESC), Instituto de Energia e Ambiente (IEE), Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA), Instituto de Arquitetura e Urbanismo (IAU) e Laboratório de Eficiência Energética em Edifícios da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) e será o único no país projetado, construído e operado para demonstrar e testar, em condições reais de uso, as soluções inovadoras necessárias para superar os desafios ambientais. O edifício deverá incorporar uma série de soluções para uso sustentável da água, geração descentralizada de energias renováveis, internet das coisas (IoT), novos materiais, componentes e soluções construtivas industrializadas e ecoeficientes. Os resultados serão medidos e avaliados tanto em termos de bem-estar dos usuários quanto por meio de modernos conceitos de ecologia da indústria e economia circular. Para tanto, usuários e os sistemas serão monitorados de forma constante, gerando um fluxo de dados para fomentar pesquisa. O desempenho dessa tecnologia geotérmica nas condições de clima e solo foi avaliado na tese de doutorado da pesquisadora Thaise Morais, da Escola de Engenharia de São Carlos-USP por meio de um projeto apoiado pela FAPESP e coordenado pela professora Cristina de Hollanda Cavalcanti Tsuha. Com previsão para ser inaugurado em 2023, as obras ainda não têm data para conclusão, pois foram interrompidas na pandemia.

Em obras, o CICS Living Lab da POLI-USP estudará sobre o aproveitamento da energia térmica presente no subsolo para climatizar ambientes

Refrigeração residencial dá show de tecnologia

As geladeiras estão entre os eletrodomésticos que mais agregam inovações e novas tecnologias em nome da economia, praticidade e funcionalidade.

O mercado de refrigeração residencial, especificamente as geladeiras, tem passado por uma série de inovações
significativas nos últimos anos que visam não apenas melhorar a eficiência energética dos aparelhos, mas também incorporar tecnologias inteligentes e designs que atendem às novas expectativas dos consumidores.

As novas geladeiras estão cada vez mais eficientes em termos de consumo de energia, em resposta às crescentes preocupações ambientais e aos custos. Tecnologias como compressores inverter, que ajustam a velocidade do compressor às necessidades de refrigeração, ajudam a reduzir o consumo de energia. Além disso, há uma tendência crescente no uso de refrigerantes ecologicamente corretos, como o R-600a, que têm um impacto menor sobre o aquecimento global em comparação aos refrigerantes tradicionais.

Uma das maiores inovações é a integração das geladeiras com a Internet das Coisas (IoT), as conhecidas geladeiras inteligentes que podem se conectar à internet e a dispositivos móveis, permitindo que os usuários controlem funções, verifiquem o conteúdo e recebam alertas de manutenção ou problemas de funcionamento de qualquer lugar. Algumas até incorporam assistentes de voz para facilitar ainda mais a interação. Alguns modelos avançados incluem telas sensíveis ao toque integradas que não apenas exibem informações úteis, como calendários e listas de compras, mas também podem se conectar a outros dispositivos inteligentes da casa, controlar playlist de música, ou até mesmo exibir conteúdo de vídeo, como receitas ou notícias.

As novas tecnologias também permitem que as geladeiras mantenham alimentos frescos por mais tempo e de maneira mais eficaz. Isso inclui compartimentos com controle específico de temperatura e umidade, sistemas de purificação de ar para evitar odores e a proliferação de bactérias, e até mesmo zonas modulares que podem ser configuradas para diferentes tipos de armazenamento de alimento, além de recursos adicionais como fabricadores de gelo com formas personalizadas, sistemas de infusão de água com sabores, e compartimentos específicos para rápida refrigeração de bebidas ou rápido congelamento.

O design também tem evoluído. Além de estilos modernos e elegantes que se integram perfeitamente aos ambientes de cozinha contemporâneos, algumas marcas estão oferecendo personalização no design, como portas intercambiáveis com diferentes cores e acabamentos. Isso permite que os consumidores personalizem suas geladeiras para combinar ou destacar-se na decoração da cozinha.

Geladeiras inteligentes

O consumidor pode optar hoje por diversos modelos e marcas de geladeiras inteligentes, conhecidas como geladeiras Smart, com recursos tecnológicos, como conexão WiFi e até compatibilidade com inteligência artificial, controlado à distância pelo smartphone.

Destacamos alguns modelos oferecidos pelos principais fabricantes:

– A LG oferece a Geladeira Smart LG GC-X257CSH com organização interna otimizada e 598 litros de capacidade, distribuídos em 406 litros para o refrigerador e 192 litros para o freezer. Com controle total através do app ThinQ, é possível ajustar as funções da geladeira com tablet ou smartphone, conta com sistema SmartAnalysis, que notifica pelo celular se a porta do eletro ficou aberta. A LG GC-X257CSH possui ainda, porta Instaview Door-in-Door, para visualizar o interior do aparelho sem precisar abrir a porta, tecnologia Inverter e selo Procel A, com consumo médio mensal de 57.5 kWh.

– Já a Electrolux desenvolveu a Smart Electrolux DM91X com prateleiras reversíveis, sendo possível adaptar o espaço interno para as diferentes embalagens e tipos de alimentos. Ela também conta com a Gaveta FlexiSpace, um compartimento extra que amplia o espaço do freezer ou da geladeira e pode ser configurado também pelo App Electrolux Home+. Com os ajustes personalizados, é possível configurar a temperatura mínima de -23°C para o freezer e até 7°C para geladeira. Conta com as funções TasteGuard, para eliminar os odores causados por bactérias e o TasteLock, com vedação e controle de umidade. assim, mantém os alimentos frescos por mais tempo. Possui capacidade total de 540 litros e 56.3 kWh de consumo de energia.

– A Samsung através da linha Family Hub, traz a Smart Side by Side RS58T5561B1. Em sua divisão interna, conta com a tecnologia SpaceMax, ou seja, suas paredes são mais finas e, portanto, liberam mais espaço interno. Além disso, possui diferentes compartimentos para organização, o que facilita e mantém a arrumação ao longo dos dias. Conta também com compressor Digital Inverter, tecnologia View Inside, sistema que usa a câmera interna para que você consiga ver o que tem dentro do eletrodoméstico de qualquer lugar pelo smartphone ou pela tela inicial da geladeira, permite criar lista de compras e indica o tempo restante da validade dos alimentos, com capacidade total de 585 litros.

– O modelo BRE57AK é o grande destaque da Brastemp. Com capacidade de 443 litros, sendo 308 no refrigerador e 135 no congelador, é classificada pelo Procel com selo A+ em consumo energético. Possui modo Turbo Ice, que consegue produzir gelo em até três horas. Ou ainda o sistema Twist Ice Advanced, que abastece o compartimento de gelo sem derramar água, além da tecnologia Cooling Control, que mantém a temperatura da geladeira em níveis homogêneos, mantendo os alimentos frescos por mais tempo.

– Por fim, a Panasonic desenvolveu a linha de geladeiras ultra econômicas, graças às tecnologias Econavi e Inverter, classificação A+++ e A++ de acordo com o Inmetro. O uso do refrigerador é monitorado no dia a dia a partir de sensores de acordo com a rotina da casa. A função Vitamin Power potencializa os nutrientes dos alimentos através da gaveta Fresh Zone que intensifica as vitaminas C e D por meio de luzes LED especiais. Outra função é o Freshfreezer que mantém diferentes tipos de alimentos na temperatura ideal, independentes do restante da geladeira, proporcionando o armazenamento de uma grande variedade de produtos.

Nova classificação

Com o objetivo de reduzir o consumo de energia elétrica dos brasileiros e retardar uma possível crise energética no país, o Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (INMETRO), lançou recentemente uma atualização no programa de etiquetagem de refrigeradores. A mudança traz subclassificações que permitirão ao consumidor identificar mais facilmente, por meio da já conhecida Etiqueta Nacional de Conservação de Energia, produtos que consomem menos energia. As fabricantes precisarão adotar uma nova categorização nas etiquetas, que passará a incluir níveis mais exigentes. Até então, as geladeiras vêm sendo classificadas por letras numa escala de A a E. As de melhor eficiência energética eram enquadradas na categoria A e é justamente nela que se dará o principal ajuste. A letra será dividida em quatro patamares: A+++, A++, A+ e A.

Além das subclasses indicando a diferença de consumo entre os produtos mais eficientes, a nova etiqueta chega ao mercado com a introdução de um QR Code que remete o consumidor ao status do registro do refrigerador – ativo, inativo, suspenso ou cancelado. Segundo o Inmetro, o QR Code se torna uma ferramenta cada vez mais importante na interação do consumidor com a etiqueta, dando a ele uma série de informações que podem ajudá-lo na decisão de compra do equipamento mais eficiente energeticamente e obviamente mais barato em termos de consumo. Com isso, o Inmetro pretende destacar para o consumidor qual o produto que realmente gasta menos energia e incentivar que a indústria adote novas tecnologias em seus produtos para que se tornem mais eficientes.

Eficiência energética e desafios são destaques no V Seminário de Refrigeração

Nos dias 25 e 26 de junho, o Departamento Nacional de Refrigeração Comercial e Industrial da ABRAVA – Associação Brasileira de Refrigeração Ar-Condicionado, Ventilação e Aquecimento realizará o V Seminário de Refrigeração Comercial e Industrial que abordará o tema “Eficiência Energética e os Desafios da Refrigeração”. Para o evento foram convidados especialistas que estarão reunidos acerca do tema, entre eles, representantes da ABRABE, ENBPAR, FIESP e BRF. O Seminário está acontecendo no auditório da FIESP – Federação das Indústrias de São Paulo.

O objetivo do evento é disseminar informações dos setores de refrigeração nos segmentos comercial e industrial, contribuir com o aprimoramento tecnológico para desenvolvimento e fortalecimento do setor. Para o evento são esperados profissionais que atuam direto ou indiretamente nos setores representados e setores clientes como supermercados, restaurantes, frigoríficos, bares, entre outros.

A programação do V Seminário conta com 16 palestras, divididas em dois dias de evento, quatro painéis que serão encerrados com mesas-redondas.

O evento conta com a correalização do SINDRATAR SP, e apoio de diversas entidades dos setores representados, entre elas: ABIMAQ, ABNT, ABRABE, ABRAFAC, ABRAINC, ABRAMAN, ABRAVA Exporta, ABRINSTAL, ANAMACO, ANPRAC, ASBRAV, ASHRAE, BRASINDOOR, FEBRAVA, FEI, IBAPE, IBF, Instituto de Engenharia, e SMACNA.

 

Dia Mundial da Refrigeração: relevância global e boas práticas ambientais

26 de junho, o mundo celebra e destaca a importância do HVAC-R na vida moderna. A data chama atenção para práticas sustentáveis que melhoram a qualidade ambiental e a eficiência energética, mitigando impactos climáticos.

O Dia Mundial da Refrigeração, comemorado oficialmente em 26 de junho, destaca a importância dos setores de climatização e refrigeração na vida das pessoas e no desenvolvimento sustentável. O setor vai muito além da conservação de alimentos em geladeiras ou do conforto térmico proporcionado pelo ar condicionado. Empresas de diferentes escalas fabricam e prestam serviços essenciais nesse mercado.

Criada em 2019, a efeméride foi impulsionada por associações comerciais da indústria de ar-condicionado e refrigeração global, com destaque para a contribuição do consultor Stephen Gill, ex-presidente da ASHRAE (Sociedade Americana de Engenheiros de Aquecimento, Refrigeração e Ar Condicionado). A data escolhida, 26 de junho, homenageia o nascimento do físico britânico Lord Kelvin, pioneiro nos estudos sobre calor e gases.

Com o apoio oficial da ONU e do Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA), o Dia Mundial da Refrigeração visa aumentar a visibilidade do setor e destacar seu papel crucial na sociedade moderna. O tema da celebração de 2024, “Temperature Matters”, algo como “A temperatura é importante” em tradução literal, explora os impactos do setor além do controle de temperatura, incluindo a qualidade ambiental interior, eficiência energética e mitigação dos impactos climáticos.

Desde sua criação, o Dia Mundial da Refrigeração tem sido uma plataforma para promover práticas sustentáveis no setor, contribuindo para a redução das emissões de gases de efeito estufa e o aumento da eficiência energética no ambiente construído.

Fusão entre energia solar e sistemas de climatização oferece potencial significativo

A busca por soluções sustentáveis para enfrentar os desafios energéticos e ambientais tem levado a uma convergência cada vez maior entre a energia solar e os sistemas de climatização. Esta fusão não só promete reduzir a pegada de carbono das edificações, mas também aumentar a eficiência energética, trazendo benefícios tanto ambientais quanto econômicos.

Vale destacar que no Brasil, a energia solar foi regulamentada em 2012, por meio de uma Resolução Normativa nº 486 através da ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica), que dizia que os consumidores das classes residencial, comercial ou industrial conectados ao sistema elétrico brasileiro através desse processo de energia poderiam fazer a sua própria geração de energia. Cinco anos mais tarde, a ANEEL revisou a Resolução 486, instituindo a Resolução nº 687. Em 2022, foi sancionada a Lei 14.300, conhecida como o Novo Marco Legal de Geração Distribuída e que trouxe algumas mudanças para a mini e microgeração de energia solar, uma vez que instalação de projetos de geração solar distribuída cresceu de forma significativa, somando 2 milhões de sistemas solares instalados em 2023, segundo a Agência Brasil. Em fevereiro de 2023, após pouco mais de um ano de debates e discussões entre agentes do setor de energia solar, a Agência Nacional de Energia Elétrica regulamentou a Lei 14.300/2022, trazendo as regras atualizadas sobre sistemas solares, produção de energia e compensação de créditos junto a concessionárias.

Diante deste cenário, o setor de HVAC-R tem observado esse crescimento significativo na adoção de energias renováveis, especialmente a energia solar, impulsionado pela busca por eficiência energética e redução de custos operacionais, apresentando um potencial considerável para a integração da energia solar em sistemas de climatização.

Segundo Vinicius Suppion, especialista técnico-regulatório da Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica (ABSOLAR), os benefícios da convergência das duas tecnologias (energia solar e sistemas de climatização) são diversos, como a redução do gasto com energia elétrica, principalmente em períodos em que bandeiras tarifárias encarecem ainda mais o valor do kWh.

“Também podemos citar a possibilidade de utilização do sistema de climatização em sua plena capacidade, sem restrições de tempo ou intensidade de uso. A utilização do sistema fotovoltaico, local ou remoto, é uma forma de garantir que a energia consumida seja realmente produzida por uma fonte limpa e renovável, sem qualquer parcela de geração térmica, que além de poluente, também onera o consumidor de eletricidade pelo seu alto custo de operação. Outro ponto interessante que vale ser ressaltado é que o pico de geração solar ocorre no pico da carga térmica, geralmente às 14 horas, o que contribui para um uso eficiente dos sistemas solares fotovoltaicos em sistemas de climatização”, informa Suppion.

Ele explica que sistema solar fotovoltaico é usualmente integrado à instalação elétrica da residência, comércio ou indústria, sendo os módulos fotovoltaicos instalados no telhado ou em áreas livres de sombreamento. Porém, esta não é a única alternativa, a unidade geradora pode ser instalada em local diferente da unidade consumidora, utilizando-se do sistema de distribuição para a circulação da energia. Neste caso, a energia entregue à concessionária de energia, pela unidade geradora solar, será abatida do consumo da unidade consumidora.

Tecnologias de armazenamento de energia solar podem ser aplicadas tanto na eficiência do sistema de climatização, como na gestão de consumo e qualidade de energia

Vinicius Suppion, especialista técnico-regulatório da ABSOLAR

“O consumidor não precisa ser proprietário de um sistema de geração individual. Ele pode fazer parte de consórcio, cooperativa ou outras formas associativas previstas em Lei que permitam integrar empreendimento de geração de energia solar fotovoltaica, com a disponibilização da energia gerada às unidades consumidoras indicadas pelos integrantes. A instalação para abastecimento de estabelecimentos sem acesso ao sistema elétrico também é possível a partir do uso de baterias. Sabemos que sistemas de climatização costumam estar entre as maiores cargas das unidades consumidoras que os utilizam, se tornando onerosos quanto ao consumo de eletricidade. Esta é, em muitos casos, a principal limitação para que o sistema de climatização possa ser livremente utilizado e para que se atinja o resultado esperado pelo usuário. A energia solar fotovoltaica é uma solução para que se tenha disponibilidade de energia elétrica com custo inferior a consumir eletricidade da rede, trazendo, como vantagem adicional, independência dos constantes aumentos de tarifa de energia elétrica. O sistema solar fotovoltaico irá trabalhar como uma fonte de energia de baixo custo para o sistema de climatização e outras cargas que demandem alto consumo de energia elétrica. Muitas vezes, o que limita um projeto de climatização é o consumo energético. Desta forma, a energia solar permite a utilização de um sistema adequado à necessidade do cliente em termos de ambiente, não visando obter o melhor resultado possível dentro de um limite de gasto de energia. Por exemplo, instalações que se utilizam de sistemas de climatização menos demandantes em termos de energia, como climatizadores evaporativos, ventiladores de baixa pressão ou sistemas de microaspersão, poderiam migrar para sistemas de ar-condicionado, sejam eles de expansão direta ou indireta, o que permitirá uma maior faixa de controle da temperatura e de outras características do ambiente”, explica Suppion.

Bruno Herbert, presidente da ABESCO

Na visão de Bruno Herbert, presidente da Associação Brasileira das Empresas de Serviços de Conservação de Energia (ABESCO), uma das grandes vantagens de utilizar energia solar é a questão do benefício financeiro. “Projetos com energia solar tem um payback de, mais ou menos, quatro anos. Obviamente, uma empresa capacitada vai dimensionar o consumo da unidade, seja ela residencial, comercial ou industrial, e desenvolver um projeto para aquele consumo específico. Tanto para o sistema de climatização como para refrigeração, qualquer uso que se faça da energia elétrica, a geração distribuída permite que você possa gerar sua própria energia num ponto de consumo ou de forma remota, e utilizar o sistema de compensação. É desta forma que está funcionando atualmente a energia solar no Brasil. Em outras palavras, eu posso ter uma propriedade rural e criar a minha fazenda solar compensando os créditos, ou seja, posso gerar 1.000 kWh, que é a unidade de energia, consumir apenas 500 e ficar esses créditos de 500 kWh, que podem ser utilizados em até 60 meses. Para integrar a energia solar e sistema de climatização em edifícios comerciais e residenciais, por exemplo, a limitação muitas vezes é o espaço. Então, esses edifícios precisam ter uma estrutura, além da sua carga leve em consideração a carga de itens como telhado etc. Já existem edifícios com arquitetura pensada para suportar em sua cobertura um projeto de energia solar, levando em consideração a sobrecarga no peso”, explica.

Considerações de projeto

Integração da energia solar e sistemas de climatização requer planejamento, levando em consideração as características específicas do local, as necessidades de energia do edifício e as condições climáticas.

Aurélio Souza, conselheiro da ABGD

De acordo com Aurélio Souza, conselheiro da Associação Brasileira de Geração Distribuída (ABGD), todos os sistemas de climatização podem ser combinados com a energia solar. “Sistemas de climatização são consumidores de energia elétrica, e a energia solar é um produtor de energia elétrica, então não existe distinção. Qualquer tamanho, qualquer porte, obviamente quanto maior o sistema, maior seria a usina solar. Ressalto também que estamos falando de sistema de refrigeração tradicionais. Existe a possibilidade de fazer o frio com calor e nesse caso você poderia usar a energia solar térmica para a produção de calor e usar, por exemplo, chillers de adsorção. Com isso, você produz energia térmica e produção de frio usando, não somente a eletricidade, mas a fração de energia térmica do sol ou a energia do espectro infravermelho, que gera calor. As considerações de projeto são os mesmos requisitos de conexão de um sistema solar com a rede de energia, então são definidos por normas técnicas e regulatórias que foram consolidadas pelas concessionárias de energia, então cada concessionário tem uma especificação, mas basicamente pelos sistemas de climatização serem uma carga elétrica, ao se conectar a energia solar na própria rede do prédio, do comércio ou da indústria, não tem que se mexer em quase nada na rede interna, basicamente é um projeto de conexão à rede da concessionária de energia como definido nas Resoluções 482 e 687 e suas atualizações, e por fim, a Lei 14.300 e cada concessionária tem o seu padrão técnico a ser seguido que pode diferenciar um do outro”.

Souza acrescenta que, a tecnologia de armazenamento de energia solar pode ser aplicada de diversas formas, tanto na eficiência do sistema de climatização, como na gestão de consumo e qualidade de energia. O armazenamento também garante uma melhor qualidade da rede interna de energia e permite o despacho da energia solar. Então, nos horários que a energia solar é mais barata ela é armazenada nas baterias, e no horário em que a energia consumida é mais cara, você pode usar a energia das baterias que foi gerada pelo sol. Isso pode ser aplicado, por exemplo, em sistemas de climatização que operam no horário da ponta, se beneficiando de uma energia mais barata, gerada ao longo do dia e armazenada e consumida quando ela é mais cara.

Painéis solares cada vez mais eficientes, inversores híbridos, geração de energia remota e sistemas de climatização mais eficientes e sustentáveis com o uso de inversores com controle inteligente são itens apontados por Sergio Martins de Oliveira, diretor técnico da ABESCO.

“O sistema de climatização, estando instalado na rede de distribuição elétrica do cliente, poderá se utilizar da energia solar gerada. Utilizando-se das proteções, monitoramento e supervisão adequada, todo kWh necessário poderá ser suprido pela geração solar. Há muitos benefícios nessa conversão, os principais são a redução de demanda do sistema distribuidor de energia, redução dos custos na conta de energia, baixo custo com manutenção e longa vida útil. Inicialmente, desenvolver o projeto e aprovar junto à concessionária, viabilizar o investimento, seja financiado, seja com recursos próprios, é o grande desafio para estes clientes, além da disponibilidade de áreas para implantação da captação da energia solar, bem como a infraestrutura para interligar ao sistema elétrico existente. O desafio de armazenar se depara com a qualidade e vida útil de baterias atualmente em uso, que pode ser suprimida com novas tecnologias recentes. A geração de energia limpa combinada com o uso inteligente, controlado e automatizado especificados em projeto dos sistemas de climatização, contribuem diretamente na redução das emissões de carbono e redução das mudanças climáticas. Novas regras para sistemas solares foram implantadas em 2023. Com isso, cobranças incidentes nas contas de energia foram introduzidas para compensar o uso do ‘’fio’’ da concessionária.  Essa compensação aumentou no tempo de amortização do investimento necessário, incentivando o uso da energia solar no setor de HVAC-R”, aponta Oliveira.

Levando em consideração as premissas de projeto, é importante entender a demanda por energia elétrica do cliente para que se possa dimensionar corretamente o sistema solar fotovoltaico. Ainda, caso se opte pela geração local, é necessário estar atento à disponibilidade de área sem sombreamento para a instalação dos módulos fotovoltaicos, lembrando que se pode também optar pela geração remota.

“A regulamentação define os requisitos técnicos para a implementação e utilização das tecnologias. Atualmente, no país, até onde conhecemos, não há requisitos técnicos específicos para a implementação de um sistema solar fotovoltaico para atendimento de instalações com sistemas de climatização, que sejam diferentes de requisitos para sistemas para atendimento de outros tipos de cargas. Porém, a energia solar fotovoltaica conta com diversos benefícios que permitem a redução do custo dos equipamentos e o uso da rede para a injeção e compensação de energia. A principal tendência é que a partir de estudos específicos possam se estabelecer padrões que permitam a otimização do resultado da associação de ambos os sistemas e a garantia da segurança e da qualidade da instalação. Garantir que cargas com ampla demanda de energia sejam abastecidas com eletricidade gerada por meio de fontes renováveis e limpas é essencial para a redução das emissões de carbono, visto que a energia elétrica da rede também provém de fontes fósseis. Para o atendimento das metas de mitigação da mudança climática, é essencial que não apenas a descarbonização do setor elétrico seja feita, mas também uma grande ampliação do setor elétrico por meio de fontes limpa e renováveis, se tornando possível a transição de setores que ainda hoje se utilizam amplamente de combustíveis fósseis, como é o caso do setor de transportes, para a energia elétrica limpa”, revela o especialista da ABSOLAR.

Ele acrescenta que existe uma variedade de artigos acadêmicos que demonstram os benefícios da associação de sistemas solares fotovoltaicos à sistemas de climatização. A International Energy Agency (IEA) tem um grupo de estudos focado neste tema, com diversas publicações disponíveis, o projeto se chama Solar Heating & Cooling Programme (SHC). O SHC também trabalha para o desenvolvimento de padrões para a utilização destes sistemas de forma conjunta.

Desafios e oportunidades

Apesar do potencial e do crescimento observado, o setor enfrenta desafios. A alta carga tributária, a burocracia para a implementação de projetos de energia renovável e a necessidade de maior conscientização e capacitação técnica são algumas das barreiras que ainda precisam ser superadas. No entanto, as oportunidades superam esses desafios, especialmente quando consideramos a economia gerada a longo prazo e os benefícios ambientais associados ao uso de energia solar.

Existem vários casos de sucesso no Brasil de integração da energia solar em sistemas de HVAC-R, tanto em ambientes comerciais quanto industriais. Empresas estão investindo em sistemas fotovoltaicos para alimentar suas operações de refrigeração e ar-condicionado, reduzindo significativamente seus custos com energia elétrica e minimizando sua pegada de carbono.

Além disso, a tendência é que tecnologias como o armazenamento de energia solar avancem, permitindo que sistemas de HVAC-R operem com ainda mais eficiência e independência da rede elétrica. A inovação em painéis solares mais eficientes e em sistemas de HVAC-R otimizados para o uso com energia renovável também é uma tendência forte no mercado brasileiro.

Segundo Suppion, o valor dos sistemas solares fotovoltaicos reduziu muito nos últimos anos, mas ainda pode ser um valor considerável caso o consumidor queira pagá-lo com recursos próprios e de uma única vez. Para contornar o problema do custo dos equipamentos, hoje existem várias linhas de financiamento para sistemas solares fotovoltaicos que permitem um desembolso gradual, amenizado pela redução da conta de energia elétrica pela operação do sistema.

Com a criação de normas técnicas, resoluções e a própria Lei incentivando a energia solar, entre outras políticas governamentais, como os programas de eficiência energética criado pela Agência Nacional de Energia Elétrica, aplicações da energia solar fotovoltaica nos projetos de eficiência energética são impulsionadas.

“Existe o marco regulatório, existe financiamento, existe a lei, então basicamente é uma decisão econômica do consumidor de energia ou do sistema de refrigeração ser alimentado com energia solar. Uma boa fonte de informação e estudos de caso são os projetos de pesquisa e desenvolvimento (P&D) e do PEE, que é o Programa de Eficiência Energética da ANEEL, onde existe especificamente uma classificação para projetos que prevê a utilização de energia solar, com projetos comerciais e industriais, e preparos para utilizar a energia solar, seja num shopping ou num supermercado, e certamente esse sistema de energia solar que estiver conectado está abastecendo esses sistemas de refrigeração. O Brasil possui uma matriz energética bastante limpa do ponto de vista de geração de energia. Então, as emissões associadas à geração de energia do Brasil são maiores que a média quando se partem as usinas termoelétricas a gás ou a carvão. E essas usinas têm partido principalmente para suprir demandas do pico de energia e baixo nível de água nos reservatórios das hidroelétricas. Hoje, esse pico de energia está muito associado à refrigeração como um todo. É evidente que nos últimos anos, a refrigeração passou a ter uma participação maior no consumo de energia no horário da ponta que ocorre à tarde por conta das ondas de calores extremos associados à mudança climática. Então, usando energia solar para abastecer os sistemas de climatização e refrigeração, você diminui a necessidade de se valer de termoelétricas a gás e a carvão, economiza água nos reservatórios, e com isso, diminui as emissões associadas à geração de energia no setor elétrico brasileiro. Acho que é um casamento perfeito e isso vai ser cada vez mais uma questão primordial para as empresas, comércios e indústrias, principalmente quando eles olham a redução de emissões associadas ao seu escopo 1 em 2 de emissões de gás e efeito estufa”, conclui o conselheiro da ABDG

Inovações e tendências em vitrines refrigeradas

Setor de refrigeração comercial acompanha mudanças que visam aprimorar a eficiência energética e funcionalidade dos equipamentos, além de atender às crescentes demandas dos consumidores por experiências de compra mais atraentes e sustentáveis.

À medida que avançamos para o futuro, as vitrines refrigeradas continuam a evoluir para atender às necessidades do mercado alimentar. A eficiência energética, sustentabilidade, conectividade dos equipamentos, autosserviço e uma abordagem centrada no consumidor, impulsionam as inovações neste setor. Estas tendências não apenas transformam a maneira como os produtos são exibidos, mas também garantem melhor conservação dos alimentos, evitando o desperdício, e aprimoram a experiência de compra, criando um ambiente mais eficiente e atraente para consumidores e varejistas.

Trata-se de um setor gigante! Segundo a Abras – Associação Brasileira de Supermercados, cada vez mais as empresas de autosserviço do Brasil e do mundo, estão se organizando em ecossistemas, agregando à sua atividade produtos e serviços complementares que trazem novas possibilidades de negócios e de benefícios aos consumidores. 17 das 20 maiores redes do Ranking Abras 2023 contam com operações de atacarejo e autosserviço.

“O varejo de alimentos hoje é híbrido, trazendo uma nova proposta de valor para os consumidores, que têm ampliado a frequência de compras. O atacarejo tem procurado ganhar força em categorias como açougue e FLV (abreviação usada para a categoria de frutas, legumes e vegetais dentro do varejo), que impactam o custo operacional. Esse é o grande desafio para o setor continuar a crescer com rentabilidade”, afirma Roberto Butragueño, diretor de varejo da NielsenIQ Brasil.

A Research and Markets divulgou recentemente um relatório apontando que o mercado global de vitrines refrigeradas atingirá US$ 13,4 bilhões até 2030. Estimado em US$ 8,2 bilhões no ano de 2022, deverá atingir um tamanho revisado de US$ 13,4 bilhões até 2030, crescendo 6,3% durante o período de análise 2022-2030.

O relatório examina os expositores refrigerados (RDCs) e oferece insights sobre a participação percentual de mercado dos principais concorrentes globais em 2023, categorizando sua presença competitiva no mercado como forte e ativa, considerando o crescimento no segmento de operação remota em 5,6% para o próximo período de 8 anos. O estudo aponta também o impacto da pandemia no varejo alimentar e a emergência do “novo normal”, destacando o papel das alternativas digitais de delivery na condução do crescimento deste setor em 2020.

Autosserviço e design apontam tendências dos equipamentos

Mas você deve estar se perguntando qual o papel do setor de HVAC-R neste contexto! Um dos pontos destacados pelos fabricantes de vitrines refrigeradas, além da eficiência energética e conectividade, é o autosserviço aliado ao design dos expositores, se tornando cada vez mais importante para atrair os consumidores. Equipamentos com design moderno, iluminação LED atraente e opções de personalização para se alinhar à identidade da marca são tendências crescentes.

A Metalfrio, por exemplo, acaba de lançar a linha de refrigeradores Porta Dupla com mais capacidade de armazenamento otimizado e maior oferta de bebidas na temperatura ideal de consumo. Comporta diferentes embalagens com uso das prateleiras reguláveis e independentes, além de maior área para promoção e exposição de produtos refrigerados, iluminação em LED, porta de vidro antiembaçante e termostato frontal que possibilita selecionar as funções: Congelados para alimentos, e Refrigerados para bebidas. Seu sistema de refrigeração cold wall, garante baixo consumo de energia e opera com fluido refrigerante de baixo impacto ambiental. As prateleiras contam com precificadores, garantindo flexibilidade na exposição de produtos de acordo com o estoque ou necessidade. São ideias para utilização em conveniências, fastfoods, restaurantes, padarias, supermercados, grandes redes varejistas e lojas de autosserviço.

Já a Eletrofrio, entre outros equipamentos, disponibiliza uma linha completa de vitrines refrigeradas Autosserviço abertas para hortifrútis em diversos tamanhos e capacidades.

A solução alia as vantagens da simplicidade, do baixo custo no consumo de energia e da segurança operacional, além da baixa carga de refrigerante. Integradas aos sistemas com HighPack, proporcionam redução de mais de 90% da carga de gás quando comparados a sistemas de expansão direta para projetos com a mesma capacidade de refrigeração. Os equipamentos destinados a essas instalações atendem às diversas especificidades de cada unidade, embora haja sempre uma padronização dos espaços. Alguns modelos possuem umidificadores para a conservação dos alimentos frescos e são utilizados em supermercados de grande e médio porte, além das redes de hortifrútis.

Unindo vitrines verticais e horizontais, a Arneg fornece balcões de serviço refrigerados, desenvolvidos pensando na apresentação para o consumidor. Os expositores combinados incorporam dois compartimentos refrigerados separados com otimização de espaço. Combinam a facilidade de recolha de produtos típica de uma ilha com a visibilidade de um armário vertical.

São personalizáveis com diversos tipos de acabamentos, bases lineares ou moldadas e vidro reto ou curvo. Os expositores para congelados são fechados, evitando a perda do frio, mirando a eficiência energética.

A fabricante IMF Lince tem modelos de vitrines abertas e fechadas, desenvolvidas especialmente para se adequarem a cada necessidade do consumidor, tanto na questão de itens para a venda, quanto em equipamentos para a manutenção do estabelecimento. Entre os benefícios oferecidos, o destaque é a economia no consumo de energia elétrica. A empresa aposta na comercialização de expositores fechados passando a ideia de mais segurança aos consumidores.

Funcionalidade e desempenho

As tendências em vitrines refrigeradas para supermercados e estabelecimentos comerciais acompanham as inovações tecnológicas, as demandas dos consumidores e as preocupações ambientais. A conscientização ambiental está levando muitas empresas a adotar práticas mais sustentáveis, desenvolvendo equipamentos com melhor desempenho das máquinas e reduzindo os custos operacionais para os clientes, sistemas de refrigeração que utilizam refrigerantes naturais, centrais frigoríficas dotadas de compressores de velocidade variável, motoventiladores eletronicamente comutados, válvulas de expansão eletrônicas e sistemas de automação e monitoramento remoto.

No quesito eficiência energética, a utilização de compressores mais eficientes, isolamento térmico de última geração e sistemas de gerenciamento de energia inteligentes são algumas das características que têm se destacado. Sensores conectados à internet permitem monitorar o desempenho de um sistema de refrigeração em tempo real, ao fornecer dados precisos que podem ser usados para otimizar sua operação com monitoramento de parâmetros como temperatura, umidade e consumo de energia. Isso também possibilita prever e identificar rapidamente qualquer problema, o que ajuda a evitar gastos significativos em manutenções corretivas.

O processo de monitoramento remoto integra, hoje, todos os componentes e equipamentos de um sistema de refrigeração, permitindo que plataformas de gerenciamento de dados façam análise precisas da operação e do comportamento do sistema. Por meio da automação, realizam-se também a programação de horários de funcionamento e os ajustes automáticos com base nas condições ambientais e de demanda. Durante os períodos de baixa ocupação, por exemplo, os sistemas podem ser configurados para reduzir a capacidade de refrigeração ou ajustar a ventilação de acordo com a necessidade, resultando em considerável economia de energia.

Assim, abre-se caminho para que decisões sejam tomadas automaticamente, em busca da melhor performance e qualidade do frio. Ao atingir tal patamar, a automação dos equipamentos beneficia grandemente o varejo de alimentação.

Sobre os fluidos refrigerantes, os fabricantes de equipamentos têm buscado soluções alternativas aos compostos fluorados nocivos à camada de ozônio e/ou de alto impacto para o clima, acelerando a adoção de substâncias naturais. O fato é que essa transição será incentivada pelo setor de HVAC-R na adoção de práticas mais sustentáveis, a fim de cumprir compromissos corporativos e metas estabelecidas globalmente.

Nos quesitos design e layout, os sistemas de refrigeração estão sendo projetados para atender as necessidades de forma personalizada, inclusive no que tange à modularidade dos equipamentos, aspecto que permite escalabilidade e flexibilidade para acompanhar o crescimento das lojas. As unidades de refrigeração podem ser adicionadas ou removidas conforme a estratégia de vendas, adaptando-se às mudanças nas demandas de resfriamento.

A estética das vitrines refrigeradas também é uma consideração importante. Os fabricantes estão projetando produtos com design mais moderno e atraente para atrair os consumidores e melhorar a experiência de compra.

Soluções de exibição interativas nas vitrines refrigeradas já são realidade em alguns estabelecimentos comerciais e grandes redes do atacarejo, com a incorporação de tecnologias interativas, como telas sensíveis ao toque ou realidade aumentada, para fornecer informações adicionais sobre os produtos, promoções ou receitas aos consumidores, com designs modernos, linhas elegantes e opções personalizadas mais atraente nas lojas.

Para melhorar a visibilidade dos produtos e proporcionar uma experiência de compra mais agradável, expositores incorporam sistemas antiembaçamento para manter as superfícies de vidro transparentes.

Alguns modelos oferecem, ainda, controle preciso de umidade, garantindo que produtos sensíveis permaneçam frescos por mais tempo.

Também a utilização de iluminação LED nas vitrines refrigeradas não é apenas uma opção econômica, mas também destaca os produtos de maneira mais eficaz, além de ser mais duradoura e eficiente em comparação com outras formas de iluminação.