Este artigo tem como objetivo apresentar um panorama do controle de umidade e os principais desafios relacionados a ele

Os desafios para o controle da umidade relativa do ar são antigos e têm sido abordados desde o início do século XX, como ilustrado pela história de Willis Carrier, um exemplo de como a necessidade de controlar a umidade em ambientes específicos levou à invenção do primeiro “aparato para tratamento de ar”, que posteriormente se tornou o embrião dos sistemas modernos de ar-condicionado. Sua invenção teve um impacto significativo na indústria e impulsionou o desenvolvimento de tecnologias para controlar a umidade, temperatura e qualidade do ar em diversos ambientes.

Além do conforto humano, a questão do controle da umidade relativa do ar também tem se relacionado cada vez mais com as discussões sobre ESG (Environmental, Social and Governance), que envolvem as práticas ambientais, sociais e de governança de empresas e organizações. O controle da umidade está relacionado a normas e regulações ambientais, pois afeta a eficiência energética e a pegada de carbono dos edifícios e sistemas de climatização, além de impactar diretamente as normas de saúde e bem-estar dos ocupantes de ambientes internos.

As preocupações com a sustentabilidade, eficiência energética e saúde humana têm impulsionado avanços tecnológicos no controle da umidade e na concepção de sistemas de climatização mais responsáveis ambientalmente. O uso adequado de sistemas de desumidificação e umidificação, juntamente com tecnologias avançadas de controle, permite otimizar o consumo de energia e garantir ambientes saudáveis e confortáveis para as pessoas.

Portanto, o controle da umidade relativa do ar continua sendo uma área de grande importância, para pesquisa e desenvolvimento contínuo na indústria do AVAC-R, pois impacta tanto a qualidade de vida das pessoas quanto traz considerações para ESG nas práticas empresariais e na sustentabilidade geral da indústria de construção e climatização.

Regulamentação do controle de umidade

Os ambientes condicionados apresentam desafios únicos devido à sua complexidade, diversidade de usos e público-alvo. O conhecimento das condições de umidade e temperatura do ar vai além do conforto térmico e influencia diretamente em atividades econômicas e de preservação de equipamentos.

O tema é crucial em diversos segmentos e, por este motivo, existem leis, normas e regulamentações para determinar e fiscalizar a climatização adequada em diferentes ambientes.

Willis Carrier, em 1950, e o aparato para tratamento de ar – criado em 1902 (https://blogaboina.com.br/editorias/variedades/o-sr-carrier-e-suamaravilhosa- maquina-de-ar-frio/)

Neste âmbito, o papel desempenhado pelo projetista assume outro protagonismo, pois é necessária uma abordagem estratégica e colaborativa, buscando orientação junto a fabricantes especializados com novas tecnologias e processos, além de contatos com profissionais experientes em controle de umidade, aliando conhecimento e lançando desafios às indústrias de equipamentos e dispositivos de controle, garantido, assim, que os ambientes permaneçam dentro das condições desejadas e que atendam aos requisitos específicos de conforto, qualidade do ar, integridade de produtos e processos.

A regulamentação relacionada ao controle de umidade visa garantir a saúde, o bem-estar e a segurança das pessoas, bem como a qualidade e conservação adequada de produtos em ambientes específicos. Desta forma, alguns segmentos que possuem regulamentações específicas relacionadas ao controle de umidade incluem:

– Saúde e hospitais: A Anvisa estabelece normas específicas para a climatização de ambientes hospitalares, laboratórios e outras instalações de saúde para garantir a segurança dos pacientes e a qualidade dos procedimentos médicos.

– Agricultura e alimentação: O MAPA regulamenta as condições de armazenamento e conservação de produtos agrícolas, alimentos, grãos e outros produtos perecíveis em câmaras frigoríficas, determinando faixas adequadas de umidade para garantir sua qualidade e durabilidade.

– Indústria farmacêutica: A produção e o armazenamento de medicamentos e produtos farmacêuticos requerem controle rigoroso de umidade para garantir sua eficácia e qualidade.

– Setor industrial: Em indústrias com processos sensíveis, como eletrônicos, automobilístico, têxtil e outras, a regulamentação e o controle de umidade são essenciais para garantir a eficiência e qualidade da produção; um exemplo disso, foi o aumento de produtividade que a indústria têxtil obteve após o controle da umidade relativa nos ambientes de fiação.

As faixas de umidade relativa do ar em ambientes climatizados variam de acordo com a aplicação e a finalidade do ambiente. Ambientes residenciais e comerciais geralmente buscam manter umidade relativa na faixa de 30% a 60%, visando garantir conforto e bem-estar. Já em ambientes industriais, laboratoriais e outros setores, as faixas podem variar conforme as necessidades específicas do processo ou produto. A Ashrae e a NBR 1601-2 determinam intervalos próximos para umidade relativa, sendo elas entre 30% e 60% e 35% e 65%, respectivamente, como de menor atividade microbiológica e melhores condições térmicas para os ocupantes do ambiente.

A classificação de ambientes de acordo com sua finalidade permite que o projeto e a regulamentação sejam adequados às necessidades específicas de cada ambiente, garantindo o controle eficiente da umidade e a conformidade com as normas aplicáveis.

Sendo o controle de umidade uma importante ferramenta na manutenção das condições de conforto e bem-estar, o arcabouço legal relativo à fiscalização dos níveis de umidade, principalmente nas indústrias, é vasto. Estas regulamentações visam garantir a qualidade nos processos industriais, reduzir os riscos para consumidores, zelar pela saúde e segurança de seus funcionários, além de trazer conforto, saúde e bem-estar para residências, hospitais e comércios. Deste modo, o conhecimento delas em suas especificidades torna-se imprescindível a todos os profissionais que atuam na indústria do AVAC-R.

Desafios no controle da umidade

O ar externo, quando introduzido em ambientes internos durante o processo de renovação pode conter níveis significativos de umidade, especialmente em condições climáticas úmidas. Sendo responsável por 50% a 80% da carga de umidade do ambiente, essa umidade externa pode se acumular nos ambientes internos e, se não for adequadamente tratada, pode levar a problemas como os de condensação, formação de mofo, desconforto térmico e deterioração de materiais.

É de extrema importância para os profissionais do setor o domínio sobre os processos de desumidificação e umidificação, além da compreensão da carta psicométrica, os conceitos de umidade, umidade relativa, umidade absoluta e os parâmetros relacionados associados, que ajudam a otimizar a eficiência energética, melhorar o conforto humano, prevenir problemas de condensação e garantir a qualidade do ar e a integridade de produtos em ambientes controlados.

Ao incorporar esses conhecimentos nas etapas do projeto, operação e manutenção de sistemas de refrigeração, climatização e ar-condicionado, é possível criar ambientes internos mais saudáveis, eficientes e confortáveis para seus ocupantes.

Ambientes com umidade excessiva podem ser foco de contaminação microbiológica, favorecendo o crescimento de mofo, bactérias e outros microrganismos prejudiciais à saúde, representando um desafio para manter a qualidade do ar interno e aumentando os custos operacionais.

Uma das dificuldades enfrentadas no controle de umidade está relacionada a variação sazonal e climática externas, aliadas a carga de umidade interna e ao dimensionamento na quantificação e remoção da carga de ventilação nas condições de ponto de orvalho. O ponto de orvalho é definido pela temperatura na qual o ar deve ser resfriado para que o vapor d’água presente condense na forma de orvalho ou geada. Sendo um parâmetro essencial, pois pode levar a problemas de condensação, bloqueio de tubos, quebras de equipamentos, contaminação e congelamento. Outro ponto a ser considerado é o isolamento inadequado das paredes, tetos e pisos, que pode permitir a entrada de ar externo não condicionado, carregado de umidade e tornando o controle mais desafiador.

Os custos operacionais relacionados à desumidificação eficiente, que requer mais energia, e/ou a falta de desumidificador dedicado, também podem ser barreiras em alguns sistemas, tornando difícil a redução eficiente da umidade do ar em ambientes com altos níveis de umidade externa.

A desumidificação é o processo de remoção de umidade do ar para alcançar níveis adequados de umidade relativa e pode ser realizada por meio de diversos métodos, como sistemas de desumidificação mecânica, desumidificação químico, desumidificadores de sorção, trocadores de calor e sistemas de refrigeração com controle adequado da temperatura do evaporador. A escolha do método de desumidificação dependerá das características específicas do ambiente, das necessidades de controle de umidade e da eficiência energética desejada.

Além da desumidificação do ar, o sistema também pode contar com dispositivos de controle de umidade internos, como desumidificadores independentes, para complementar o controle da umidade nos ambientes. Esses dispositivos podem ser úteis em situações específicas, como quando há áreas com maior demanda de desumidificação ou para lidar com variações sazonais.

A limpeza dos drenos nas tubulações de água condensada tem sido um dos maiores desafios para a manutenção dos sistemas de AVAC-R, em função de suas baixas velocidades de escoamento que geram um espessamento e formam uma “lama orgânica”. Este “resíduo” tem sido o principal responsável por consumir horas da equipe de manutenção.

A manutenção regular dos sistemas de climatização, conforme previsto na ABNT 13.971, contribuem de modo significativo para a eficiência do sistema e o controle adequado da umidade e temperatura. Além disso, o uso de tecnologias atualizadas, soluções químicas e sistemas inteligentes de controle podem melhorar a eficiência energética do sistema e prolongar sua vida útil.

É preciso destacar que já evoluímos muito desde os primeiros umidostatos, que eram construídos com crina de cavalo, até os atuais sensores com sinais digitais controlados por CLPs e com custos acessíveis. Com avanço das tecnologias, os sistemas modernos estão se tornando cada vez mais capazes de controlar precisamente tanto a temperatura quanto a umidade do ar, garantindo ambientes internos saudáveis, confortáveis e eficientes.

Conclusão

Para superar essas dificuldades, é essencial considerar as necessidades específicas do ambiente e as demandas de controle de umidade. A utilização de tecnologias mais recentes e inovações no setor de AVAC-R podem contribuir para enfrentar esses desafios de forma mais eficiente e econômica, tendo em vista que os maiores custos energéticos no segmento estão relacionados aos processos que envolvem o controle de umidade, pois trata-se de altos valores de calor sensível e latente. Estratégias bem planejadas, o conhecimento sobre normas e regulações, além da escolha de tecnologias de desumidificação e/ou umidificação apropriadas, a implementação de sistemas de controle avançados e a manutenção qualificada regular são fundamentais para garantir o controle eficiente da umidade.

Fabiana Rodrigues, Gerente de Produto da Quimital e membra do Comitê de Mulheres da Abrava