É impossível pensar o mundo sem automação. Ao adentrarmos o estacionamento de um shopping center ou hipermercado, podemos obter o total de vagas disponíveis e onde estão localizadas. Ao percorrermos as áreas de expositores frigoríficos, podemos não perceber, mas as temperaturas estão sendo controladas de acordo com as necessidades impostas ao armazenamento de cada produto. Assim como a temperatura ambiente está sendo monitorada para proporcionar o máximo conforto para os usuários, de acordo com a quantidade de pessoas no estabelecimento e as condições exteriores.

“Os sistemas de automação e controle têm um papel fundamental em nosso dia a dia. Com o crescente uso de tecnologias em nossa rotina, sistemas de automação e controle conseguem proporcionar de forma rápida e segura a informações dos sistemas prediais, como situação e estado de operação do sistema de AVAC, acionando rotinas automáticas para garantir o conforto e a qualidade do ar, fornecendo informação em tempo real para os administradores que podem ter dados, alarmes e telas gráficas diretamente em seu smartphone”, explica Marcos Torres Boragini, da Torres Commissioning.

Thomas Spitzl, da Galpão do Ar, enxerga a automação “como uma ferramenta de gerenciamento e controle poderosa, que permite ao administrador ter todas as informações em tempo real e as tendências da situação de conforto e saúde de seu usuário, assim como a estratégia energética aplicada em seu empreendimento, medindo e acompanhando os resultados.”

Para tanto, Leandro Medéa, da Belimo Brasil, divide um sistema BMS clássico em três funções básicas: controle, monitoramento e configuração. “Para controle, os algoritmos examinam entradas, como dados de sensor e ocupação, para determinar como modular ou ligar e desligar válvulas, ventiladores, amortecedores etc. O monitoramento permite visualizar entradas, saídas e alarmes de diagnóstico em tempo real ou através de registros históricos para verificar que o sistema está controlando como desejado. A configuração é o processo de alterar os ajustes e modificar como os algoritmos são aplicados e em quais pontos dos dados. Há uma quarta função, análise e otimização, que às vezes é fornecida por um sistema secundário que tem acesso a todos os mesmos dados que o BMS, mas foi criada com o objetivo de analisar padrões e tendências nos dados para fornecer indicadores significativos do desempenho predial e oportunidades de melhoria.”

“A automação tem sido fundamental na busca dos parâmetros exigidos por normas de forma confiável e rastreável. Podemos citar, por exemplo, no segmento hospitalar, a norma NBR 7256. Essa norma exige controle de temperatura, umidade e pressão diferencial de sala em ambientes como centros cirúrgicos, isolamentos e UTI’s”, continua Tiago Falcão, diretor da Microblau.

Para Paulo Rogério Braz, gerente de vendas de produtos Banweg, da Weg, a automação é o cérebro de um sistema de climatização, o que comandará e controlará todos os equipamentos e periféricos envolvidos no mesmo. “Todo o sistema de automação bem dimensionado e bem regulado, como válvulas, controladores, inversores de frequência, envoltos por um bom sistema de gerenciamento e conceito de projeto, manutenção e operação, assume total importância para um resultado final satisfatório. A Weg contribui com dois dos principais equipamentos que o envolvem: os motores elétricos e os inversores de frequência.”

O gerente da Weg ressalta que os motores elétricos IR3, IR4 e WMagnet “garantem níveis de segurança e rendimentos essenciais para um bom resultado final de conforto em sistemas de climatização, sendo aplicados em todos os equipamentos envolvidos como bombas, ventiladores, exaustores e compressores.” Segundo ele, os inversores de frequência desenvolvidos para uso específico em sistemas de ar-condicionado, ventilação e refrigeração, “permitem o controle térmico ideal e a manutenção de níveis de conforto adequados de forma constante, o que colabora para o aumento da eficiência energética das instalações, assim como para o conforto e saúde dos usuários.”

Mais enfático, Eduardo Abel, diretor comercial da Johnson Controls, afirma que “a automação promove um controle maior do ambiente de forma integrada, facilitando o entendimento e o diagnóstico rápido de várias ocorrências capazes de causar desconforto e gerar reclamações em um empreendimento. O conforto térmico, por exemplo, que pode ser um dos grandes vilões de um edifício, é um dos resultados positivos obtidos por meio de uma automação inovadora e eficiente, que trabalha de maneira inteligente a fim de obter uma melhor performance do ar-condicionado. Mantendo o fluxo de ar de forma eficiente por todo o edifício, os sistemas de distribuição de ar criam ambientes saudáveis e confortáveis, aumentando a produtividade e a satisfação dos ocupantes.”

Abel lembra a situação excepcional que vivemos com a pandemia. “A Johnson Controls oferece um controle de acesso que dispensa o uso de cartões, sendo realizado por biometria facial e capaz de medir a temperatura corporal e checar o uso de máscara dos visitantes. Além disso, nossos especialistas estão preparados também para analisar a taxa de entrega de ar limpo de uma instalação, determinando seu risco de infecção e implementando uma estratégia de ar limpo feita sob medida.”

“A automação hoje está diretamente ligada à eficiência de uma instalação predial. Em um momento totalmente dinâmico e mutável como o que estamos vivendo, a automação tem o importante papel de ser a ferramenta principal dos gestores e gestoras prediais para que possam garantir o melhor funcionamento possível de suas instalações, pensando não só nos recursos básicos  (como consumo de energia e refrigeração alimentar, no caso dos supermercados), mas também no conforto, saúde e segurança dos usuários ao pensarmos em automação de sistemas como ar-condicionado, câmeras de segurança, alarmes de incêndio, iluminação e tantos outros”, corrobora Ricardo Alexandre Konda, engenheiro de vendas da Danfoss.

Automação e a conservação de alimentos

 Konda explica que em supermercados e instalações de refrigeração comercial em geral, a automação é obrigatória. “É impensável depender de um mantenedor presente na loja para identificar problemas em compressores, vazamentos de fluidos refrigerantes, balcões com temperaturas acima das permitidas e tantos outros problemas que o setor de segurança alimentar enfrenta. Os sistemas de automação permitem que tais problemas sejam diagnosticados em tempo real e de maneira remota. Os dispositivos inteligentes, conectados ao sistema de refrigeração comercial, são capazes de identificar qualquer mau funcionamento e alertar as pessoas responsáveis por email, SMS, aplicativos etc. As melhores redes do setor já têm esse hábito. Elas possuem centrais de monitoramento que, através da automação, observam do seu escritório central o comportamento de dezenas ou centenas de lojas.”

Neste sentido, Boragini, da Torres, afirma que os sistemas fornecidos pela empresa conseguem monitorar com precisão a temperatura dos alimentos garantindo que estejam corretamente armazenados por todo o período e, em caso de falha, sinaliza imediatamente para o responsável tomar a ação imediata ou, ainda, acionar de forma autônoma um procedimento pré-definido para mitigar o problema.

Mas o papel da automação não se restringe às câmaras frias ou expositores, segundo Spitzl. “Um acompanhamento rigoroso das condições de temperatura e umidade no armazenamento, desde a chegada dos produtos até sua manutenção nas gôndolas do estabelecimento, pronto para ser consumido pelos clientes. Outro ponto relevante de um sistema de automação é a manutenção e controle das condições ideias dos produtos em todas as fases, com o mínimo de consumo energético necessário.”

“O compressor é o coração de um sistema de refrigeração, e em geral são os equipamentos que apresentam maior consumo de energia em frigoríficos, supermercados, entre outros estabelecimentos que trabalham com sistemas de refrigeração. Para esses estabelecimentos, um grande fator, além da economia de energia, é prezar pela conservação dos alimentos comercializados, evitando ao máximo qualquer tipo de desperdício ou alteração na qualidade dos mesmos ao usuário final. Dessa forma, cada vez mais o simples controle liga/desliga vai dando espaço para os acionamentos e controles de velocidade variável com a aplicação dos inversores de frequência. Assim, a velocidade do motor é ajustada automaticamente de acordo com a demanda por ar comprimido, consumindo apenas a energia necessária. Outro ganho atrelado à essa aplicação é a uniformidade de temperatura tanto nas câmaras frias, como nos freezers e racks de congelados e resfriados, ajustando o sistema para a temperatura desejada, garantindo a conservação de cada grupo de alimentos dentro de suas temperaturas aconselháveis”, complementa Braz, da Weg.

“Na refrigeração comercial, a automação é de suma importância quanto à segurança e conservação dos alimentos para evitar ingestão de produtos fora das faixas estabelecidas de consumo. A automação avançou muito nos últimos anos, trazendo, por exemplo, algoritmos como o controle de degelo nos expositores por tempo, degelo por temperatura e degelo controlado”, continua Falcão.

“A automação em sistemas de refrigeração ajuda a estender a vida útil dos produtos e a reduzir os gastos com energia. Nossos materiais de alta qualidade, design inovador e métodos de fabricação modernos fornecem qualidade e confiabilidade incomparáveis. Dando como exemplo a cadeia produtiva de carne e leite, do abate do animal ou da coleta do leite até a cozinha das residências, passando, é claro, por industrialização, estocagem, transporte, varejo etc., todos os processos têm que ter refrigeração controlada dentro de específicas e estritas condições de temperaturas. O controle e a manutenção destas condições são fundamentais para a qualidade, o tempo de prateleira e até mesmo a aparência destes produtos. Manter os alimentos seguros significa mantê-los frescos e manter os alimentos frescos significa mantê-los refrigerados”, enfatiza Abel, da Johnson Controls.

Integração de funções

 Muito além do controle da temperatura ideal para a conservação dos alimentos, ou da qualidade dos ambientes internos, a automação pode contribuir para o sucesso do negócio. Spitzl, da Galpão do Ar, entende que “com a medição contínua de temperatura, umidade relativa e concentração de dióxido de carbono e compostos orgânicos voláteis (VOC) em diferentes localidades da instalação, é possível proceder a uma lógica de controle inteligente que beneficie o bem estar dos diferentes usuários da edificação. Um bem estar no que tange ao sentimento de conforto térmico e nas condições de qualidade do ar para quem trabalha e frequenta o estabelecimento como cliente, torna a sua permanência no local uma experiência positiva, levando ao consumo dos produtos com segurança e bem estar, e os colaboradores atingindo altos níveis de rendimento em suas atividades.”

“Nesses tipos de estabelecimentos sempre teremos ambas as funções sendo aplicadas, tanto de climatização do ambiente como de refrigeração das câmaras, freezers e racks de congelados e resfriados. Ambas são pautadas pelos conceitos da termodinâmica, a fim de controlar temperaturas através da troca de calor, porém, cada uma tem seu método de funcionamento e equipamentos diferentes para atingir os resultados desejados em cada uma dessas áreas”, esclarece Braz.

O gerente da Weg explica que a climatização é responsável pelo conforto e qualidade do ar ambiente, colaborando para um melhor funcionamento e aproveitamento dos equipamentos de refrigeração, que por sua vez são responsáveis pela conservação dos alimentos, cada um dentro de suas necessidades e temperaturas ideais em freezers ou racks de congelados e resfriados. “Porém, para ambos os processos com diferentes equipamentos, como chillers, fan coils, compressores, entre outros, temos a similaridade permitindo que, na automação, apliquemos métodos de controle iguais, principalmente através da variação de velocidade de cada motor, obtendo, assim, para todos os processos um trabalho e consumo de energia desses equipamentos que variam de acordo com a demanda e necessidade de cada momento.

Cada vez mais vemos a importância de termos todos esses processos com equipamentos que se comuniquem entre si, e com um sistema de automação e gerenciamento que possa monitorar e controlar todas essas variáveis de forma integrada, mantendo assim tanto as funções de conforto como as funções de refrigeração, e os equipamentos responsáveis por cada uma delas alinhados e monitorados dentro de um mesmo sistema de automação.”

O engenheiro da Danfoss diz que plataformas IoT estão surgindo no mercado com a função de integrar sistemas e tornar o estabelecimento eficiente. “O objetivo é que o operador tenha as informações consolidadas dos sistemas integrados e possa, assim, tomar as decisões baseadas no cruzamento das informações entre os sistemas. Sistemas de ar-condicionado, refrigeração comercial e iluminação, por exemplo, podem ser integrados visando otimização de suas funcionalidades e eficiência energética do estabelecimento.”

Konda exemplifica: “se um estabelecimento tem boa entrada de luminosidade natural durante certa parte do dia, é necessário que as suas luminárias estejam 100% ligadas durante esse período? Será que é eficiente depender de um funcionário para verificar a luminosidade natural e decidir se liga ou não a luminária? A automação resolve isso facilmente com sensores de luminosidade. Se a luminosidade natural observada pela automação é suficiente para garantir o conforto visual dos usuários, as luzes permanecem desligadas. No exato momento em que esta luminosidade natural não é mais suficiente, a automação envia um comando para que as luminárias liguem. No caso da refrigeração comercial, é necessário manter o mesmo nível de refrigeração durante a madrugada e durante o dia? Será que não é possível reduzir o nível de refrigeração durante o período em que a loja está fechada, já que os balcões não terão suas portas abertas constantemente? Mais uma vez, não se pode depender de um operador para alterar parâmetros do sistema para reduzir essa refrigeração. A automação faz isso de maneira segura.”

Para onde vamos?

O diretor comercial da Johnson Controls acredita que, pós um ano atípico como 2020, as previsões devem ser cautelosas. “No entanto, o que temos visto globalmente é a tendência de que a automação se acelere no próximo ano. Isso porque o processo de digitalização em curso em vários segmentos ganhou ainda mais força durante a crise e impactou a automação. De acordo com pesquisas realizadas com foco no setor, já há um movimento que aponta para esse cenário”, afirma.

“Quando pensamos em refrigeração industrial, precisamos ter em mente que se trata de um negócio diretamente ligado ao consumo das famílias ou à exportação de produtos de proteína animal ou de leite e derivados. Maior consumo ou mais exportação gera a necessidade de investimentos produtivos, que gera a demanda por novas e mais eficientes instalações frigoríficas. Segundo a Million Insights, o tamanho do mercado global de sistemas de refrigeração industrial deve representar US$ 26,90 bilhões até 2027. O mercado está projetado para registrar 4,6% de Taxa de Crescimento Anual Composta ao longo da duração da previsão”, continua Abel.

O resultado, ainda segundo o executivo da Johnson Controls, pode ser creditado à crescente demanda por sistemas compactos e inovadores de refrigeração industrial, juntamente com iniciativas governamentais para consolidar a infraestrutura da cadeia de frio. “Houve, ainda, uma rápida expansão de estabelecimentos de venda de alimentos no varejo globalmente. Como a indústria de processamento de alimentos enfrenta desafios para garantir o frescor de produtos perecíveis, é necessário se concentrar no desenvolvimento do armazenamento da cadeia de frio. Para além disso, espera-se que o aumento do consumo e da produção de alimentos processados ​​desempenhe um papel fundamental no crescimento do sistema de refrigeração industrial.”

Leandro Medéa, da Belimo, defende que um grande aliado para atual situação é a tecnologia IoT para sistemas de automação em geral. “O IoT é um grande aliado também no monitoramento e manutenção dos sistemas de AVAC. Com a possibilidade de monitoramento, operação e coleta de dados em tempo real, e em diversos componentes do sistema, isso possibilita ao técnico ou operador realizar um diagnóstico mais assertivo, necessitando de menos tempo para realizar manutenções, já que a análise dos dados poderá ser realizada previamente em locais seguros. Outro ponto importante a destacar, é o fato da possibilidade de monitoramento em tempo real de componentes responsáveis pela qualidade do ar no sistema. É possível monitor em qualquer lugar e gerar alarmes em tempo real para qualquer alteração que coloque em risco a qualidade do ar interior. Com o IoT essas lógicas já estão embarcadas no próprio dispositivo e basta uma conexão com a internet para iniciar o monitoramento e coletas de dados. Isso é muito importante para a qualidade do ar interior, pois possibilita uma rápida identificação do problema e dependendo do tipo, a correção pode ser realizada de qualquer lugar e sem a necessidade de uma visita. Esse tipo de monitoramento será de grande importância para sistemas de AVAC-R  em hospitais ou laboratórios, pois o risco de contaminação é muito elevado e a possibilidade de realizar configurações e análises fora desses locais será de grande importância, minimizando o tempo de exposição do profissionais responsáveis pelo sistema.”

Ronaldo Almeida
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