Tecnologias de monitoramento ampliam horizontes do HVAC-R
A intensa evolução deste segmento do HVAC-R demonstrou a crescente preocupação com a sustentabilidade ambiental e a eficiência energética, levando à invenção de equipamentos e componentes automatizados, mais precisos e inteligentes, visando minimizar o desperdício de energia e garantir um ambiente saudável e termicamente confortável para as pessoas.
Para atingir esses objetivos, players do setor do frio estão investindo em componentes automatizados e cada vez mais diminutos, com capacidade de gerenciamento a distância e dotados de inteligência artificial para gerar dados e análises.
Os sistemas atualmente embarcados em equipamentos e centrais de refrigeração e climatização têm capacidade de ajustar temperatura, umidade e fluxo de ar de forma dinâmica de acordo com as condições externas e internas.
As informações coletadas por sensores e sistemas de controle podem ser analisadas, em tempo real, para identificar possíveis problemas e evitar falhas catastróficas. Além disso, os dados de monitoramento podem ser usados para otimizar o desempenho do sistema em longo prazo, garantindo a vida útil de aparelhos, peças e componentes e reduzindo o custo total de propriedade.
“Existem hoje, no mercado, sistemas de gestão de edifícios que realizam o gerenciamento completo nas grandezas do HVAC-R, tais como temperatura, umidade, pressão do ar e/ou da água, vazão de ar e/ou de água, qualidade do ar, velocidade do ar e/ou da água e demais grandezas das disciplinas de climatização e refrigeração”, descreve o engenheiro Paulo Reis, presidente do Comitê de Normas e ESG da Associação Brasileira de Refrigeração, Ar Condicionado, Ventilação e Aquecimento (Abrava).
Para o dirigente, a fim de atender estes requisitos, é necessário contar com o trabalho de profissionais com a devida “expertise” na área de automação predial, “mas, acima de tudo, especificar os sistemas de fabricantes certificados e homologados”, complementa.
Este aspecto precisa ser definido nos projetos porque existem exigências específicas no gerenciamento dos sistemas de HVAC-R conforme o perfil do cliente e o tipo de edifício a ser gerenciado, por exemplo, prédios corporativos, shopping centers, hotéis, aeroportos e residências, onde o quesito principal são o controle de temperatura e a qualidade do ar, nos ambientes interiores.
“Há, ainda, os edifícios como hospitais, clínicas de análises, consultórios e escolas, onde é necessário o controle mais efetivo da temperatura e umidade e, principalmente, da qualidade do ar, além da necessidade de neutralização de agentes biológicos nocivos em aerodispersoides dos ambientes. No caso dos centros cirúrgicos, as atenções também envolvem o controle da pressão atmosférica, com a manutenção da pressão positiva”, explica Reis.
O engenheiro salienta que em edifícios de indústrias farmacêuticas, de alta tecnologia e petroquímicas, os sistemas de gestão técnica são os mais completos e complexos para as disciplinas do HVAC-R, quanto à climatização, refrigeração, ventilação, exaustão e aquecimento.
“Infelizmente, o Brasil não conta com diretivas governamentais que, no mínimo, criariam um critério ou mesmo uma classificação baseada na eficiência energética para sistemas de refrigeração e climatização e para qualidade do ar interior para climatização. O que possuímos são normas técnicas da ABNT, internacionais da ISO e IEC e recomendações e procedimentos da Abrava e/ou da Ashrae para atender os quesitos de engenharia do HVAC-R”, comenta.
De acordo com ele, “como normas técnicas e recomendações não têm o chamado ‘poder de lei’, os procedimentos e padronizações são realizados e respeitados de acordo com o interesse do cliente”, completa.
Mercado em transição
A busca por processos capazes de aumentar a eficiência energética dos equipamentos e o impacto ecológico das instalações da cadeia produtiva do frio colocou este setor, atualmente, em uma fase de transição de tecnologias.
Na Coel, por exemplo, a família de controladores de temperatura E34B, ET1 e ET3 dispõe de uma confiável conectividade embarcada, uma tecnologia que conquistou inclusive a confiança da Coca-Cola Company. A multinacional norte-americana decidiu usar esses controladores nos refrigeradores comerciais instalados em pontos de venda no Brasil e na América Latina, obtendo informações importantes sobre o funcionamento dos equipamentos em campo.
“A avaliação dos dados obtidos, como a análise das entradas, saídas e alarmes de funcionamento, permite a efetividade do uso do refrigerador, bem como uma melhor tomada de decisão na estratégia comercial do cliente”, revela o engenheiro Fernando Lemos, gerente de desenvolvimento de negócios da empresa.
O gestor destaca que a Coel também tem uma linha completa de controladores de temperatura e processos para o segmento de refrigeração e automação industrial, formada pela linha nanoPAC, que oferece uma plataforma modular para atender projetos de maior complexidade. Além disso, para o acompanhamento de falhas no equipamento ou na instalação, seus produtos são dotados de um conjunto de alarmes que permite melhor ação corretiva em campo.
“O mercado brasileiro tem um potencial gigantesco de modernização dos sistemas de controle nos segmentos que formam o HVAC-R, e estamos acompanhando de perto esta evolução. Entre essas transformações, estão as soluções focadas em retrofit, as quais permitem uma instalação fácil para sistemas que já estão em operação”, destaca Lemos, enfatizando que a companhia brevemente lançará produtos com novos protocolos de comunicação, permitindo ao cliente a escolha do padrão que melhor atenda o seu projeto.
Pensamento similar sobre a incorporação de novas tecnologias no setor tem vendedor externo Alex Pagiato, lotado no Departamento de Food Retail da dinamarquesa Danfoss. De acordo com ele, geralmente os clientes buscam soluções tecnológicas para minimizar impactos de perdas em sua cadeia.
“Mas, o que podemos constatar é que eles não desejam fazer o monitoramento, mas sim os benefícios que ele proporciona. Monitorar não significa dizer que todos os problemas vão desaparecer, mas sim, vão ser evidenciados, e para isso, ações terão de ser tomadas para alcançar performance. As tecnologias atuais proporcionam aos clientes desde o controle de temperatura em balcões, geladeiras etc. que podem garantir a qualidade de produtos comercializados como gerar alarmes que reduzem tempos de paradas”, comenta.
Hoje, a Danfoss oferece automação para todos os segmentos em que atua. Para refrigeração comercial, tem a linha ERC, que são controladores para geladeiras de bebidas, freezers horizontais, e entre as várias funções de controle, destaque para a economia de energia sobre o controle de abertura de portas e da frequência com que clientes passam em frente ao expositor.
Além disso, dispõe de uma função específica que indica se há algum problema com o sistema, o que tem reduzido a quebra de compressores neste segmento, garantindo a qualidade dos produtos expostos dentro dos equipamentos.
Para as centrais frigoríficas, há tecnologias como o modelo AK-PC 551, o qual possui um software de controle com alguns algoritmos específicos para compressores e dos ventiladores do condensador. “Ele traz também a possibilidade de controlar um chiller pensando na demanda com sistemas com glicol, otimizando a condensação de acordo com o delta T do condensador como uma das suas maiores virtudes”, descreve Pagiato.
No caso dos sistemas com CO2, a multinacional oferece o controlador AK-PC783A, que, além de controlar todo o sistema do frio, é capaz de analisar o balance de carga do sistema e entregar a melhor performance possível de acordo com a demanda. Ele também controla os periféricos, como bomba e aquecimento de água.
Para o controle de evaporadores, o modelo AK-CC55 é capaz de controlar válvulas de expansão eletrônica (AKVP-pulso ou a ETS-motorizada) e traz uma interface bluetooth para comunicação com o celular para facilitar a configuração, o comissionamento e a manutenção.
“Em uma instalação com muitos evaporadores, essa interface facilita a programação em massa, pois pode ser usada como um arquivo eletrônico armazenando as configurações e pode compartilhar a programação com outros controladores”, afirma.
A Danfoss dispõe ainda em seu portfólio o modelo EKE400, controlador para evaporadores aplicados com amônia. Já a linha MCX é formada por controladores programáveis.
Para todo o sistema, a empresa tem o gerenciador AK-SM-880A, que interliga todos os controladores que estão no sistema de refrigeração, ar-condicionado, medição de energia, dentre outros. Ele realiza leitura e armazenamento de dados (registros), gerenciamento de alarmes por nível de criticidade.
Vanguarda
Assim como os demais concorrentes, a Carel também acelera em direção a tecnologias de vanguarda. Atualmente, a companhia oferece a família de supervisórios Boss, que atendem desde pequenas instalações (15 dispositivos) até grandes plantas (300 dispositivos).
“Nosso portfólio também oferece serviços de monitoramento remoto, como a plataforma IoT Tera, que pode monitorar até dez dispositivos por CloudGate com conectividade 4G integrada, ideal para pequenas instalações e locais onde não há provedor de internet disponível”, ressalta o engenheiro Rafael Valsani Leme Passos, analista pleno de suporte técnico.
O gestor projeta como principal tendência os serviços de computação em nuvem para HVAC-R, que agregam valor às instalações onde cada dispositivo pode ser conectado à internet, gerando dados importantes para o gerenciamento da planta.
“O registro de dados e a sua análise são fundamentais durante o processo de gerenciamento de plantas e instalações de HVAC-R. A partir dos dados coletados, é possível fazer análises de eficiência, otimização de funcionamento de máquinas por meio do ajuste de parâmetros e também detectar anomalias, tais como pequenas fugas de refrigerante”, exemplifica Passos, citando que a tecnologia pode otimizar remotamente o processo de degelo de balcões frigoríficos somente analisando a tendência de funcionamento do equipamento no sistema de supervisão.
A Carel contra-ataca no mercado com a plataforma em nuvem RED Optimise, que integra múltiplos supervisórios em um só portal, onde os dados de cada instalação são processados, gerando estatísticas, dashboards e alarmes. Por meio de um algoritmo avançado, a plataforma é capaz de identificar em cada instalação pontos de otimização, traduzindo em economia de energia.
Igual velocidade na tomada de decisões também permeia o dia a dia na Full Gauge Controls, conforme esclarece o diretor Antonio Gobbi. A empresa tem hoje uma linha com 147 produtos, além do software de gerenciamento remoto Sitrad PRO.
“Demos um grande salto migrando dos termostatos mecânicos para os controladores digitais. Depois, tivemos outra grande evolução com os softwares de gerenciamento e suas versões mobiles”, afirma Gobbi, para quem o futuro do setor pode estar ligado a tecnologias como Metaverso e ChatGPT, que em algum momento poderão oferecer soluções dentro do HVAC-R.
Avanços integrados
O avanço dos equipamentos integrados às tecnologias como 5G, Internet das Coisas (IoT), realidade aumentada e inteligência artificial está cada vez mais forte e veloz, e esta realidade também tem transformado o modelo de negócios de muitos players.
Nesta área tecnológica, especialistas acreditam que na utilização em definitivo e exclusivamente dos chamados controladores DDC, dedicados à gestão técnica de edifícios.
Os controladores são dedicados e distintos para cada finalidade. Para climatização, possuem características específicas e próprias para o controle total das condições do ambiente interior, e os controladores para refrigeração específicas para a geração e controle do frio.
“Hoje já são uma realidade no Brasil, estando disponíveis os sistemas de gestão técnica de edifícios com as mais novas tecnologias com 5G, IoT, backup em nuvem e segurança cibernética, e alguns até realidade aumentada, e a previsão é a de que até 2030 já ter sido incorporada à inteligência artificial”, comenta o engenheiro Paulo Reis, presidente do Comitê de Normas e ESG da Abrava.
Exemplo deste movimento, a multinacional Danfoss investiu na plataforma Alsense, que é uma solução de IoT para varejo alimentar e o mais recente lançamento em nuvem da empresa para supermercados e aplicações de varejo de alimentos.
“Trata-se de um portal escalonável e seguro para otimizar o desempenho das operações de varejo de alimentos, com uma tecnologia que pode ajudar a alcançar as eficiências necessárias, pois a solução Alsense permite rastrear facilmente o desempenho dos equipamentos de refrigeração que estão conectados ao gerenciador AK-SM880A, responder a alarmes, integrar monitoramento 24 horas por dia, sete dias por semana, reduzir o consumo de energia e muito mais – tudo em uma plataforma moderna e integrada”, detalha o vendedor externo Alex Pagiato, do Departamento de Food Retail.
“Acho que os hardwares terão menos responsabilidade direta sobre o controle e mais em compartilhar com a nuvem os dados do equipamento/instalação e os algoritmos ou as IAs ficarão em nuvem enviando comandos para os hardwares nas plantas. Os sistemas de gestão devem sair fisicamente das plantas e ficar na nuvem”, aposta o gestor.
Na mesma linha de pensamento, a Carel aposta na integração a serviços de IoT, inteligência artificial e Internet móvel por meio do sistema de supervisão Boss e também pelos sistemas de integração a serviços baseados na nuvem.
“Um sistema de água gelada pode ser integrado facilmente a serviços de IoT e monitoramento remoto com Internet móvel a partir do CloudGate. A integração dos dispositivos a serviços de computação impacta de maneira positiva o dia a dia dos clientes, uma vez que as instalações podem ser monitoradas e gerenciadas de forma totalmente remota”, arremata o engenheiro Rafael Valsani Leme Passos, analista pleno de suporte técnico.
Por fim, o engenheiro Fernando Lemos, gerente de desenvolvimento de negócios da Coel, entende que, no aspecto do controle de temperatura, o mercado oferece uma extensa gama de soluções. “Mas, quando abordamos essas novas frentes de conectividade de inteligência artificial, notamos que há muitas oportunidades a serem exploradas”, vislumbra.
