Com as ondas de calor cada vez mais frequentes, maior a necessidade da climatização dos edifícios; por outro lado, a poluição provocada por queimadas e nuvens de areia aumentam a importância desses ambientes, desde que garantidas as condições de QAI; tudo isso implica em maior dispêndio energético: o que fazer?

Já não há o que discutir, o clima está mudando, e rapidamente. Eventos climáticos extremos castigam todos os países. O verão no hemisfério Norte foi marcado por enchentes em vários países, além de terríveis queimadas.

No Brasil, temos sido castigados por tempestades com ocorrências de ventos que chegam a 100 km/h; por outro lado, uma seca jamais observada nos últimos 120 anos aflige a região amazônica e o Pantanal. O inimaginável acontece: no Amazonas falta água, os principais rios, Negro e Solimões, em muitos trechos têm a navegação prejudicada, quando não interrompida. O Pantanal mato-grossense arde em chamas, provocando danos quase irreparáveis ao bioma.

Os negacionistas podem argumentar que eventos climáticos extremos sempre existiram. Verdade, mas não com a frequência atual, como diz o físico Alexandre Araújo Costa, doutor em Ciências Atmosféricas pela Universidade Estadual do Colorado (EUA) e professor titular da Universidade Federal do Ceará, em entrevista ao jornal Folha de S. Paulo no dia 17 de novembro último. “Nessa intensidade, poderia acontecer, mas com um tempo de recorrência de várias décadas, algo muito raro (uma vez a cada 50 anos). Mas, por causa do aquecimento global, esses eventos estão muito mais comuns”. E completa: “Se a gente chegar a um mundo 4°C mais quente, que seria a situação de pior cenário [dos modelos], esses eventos de calor de tempo de recorrência de 50 anos no período pré-industrial ficariam 39 vezes mais frequentes. Ou seja, aconteceriam quase todo ano. E se esse for o novo “normal”, como vai ser o novo extremo?”

Em todo o país, ondas de calor intensas têm castigado a população. Cidades enfrentam temperaturas de até 48,5⁰C, como no Vale do Jequitinhonha. A sensação térmica chegou perto dos 60⁰C em algumas capitais. Sem dúvida, nunca o bordão “ar-condicionado faz bem e, junto com a refrigeração, é imprescindível”, fez tanto sentido.

Para escapar ao calor extremo, o jeito, para quem pode, é buscar refúgio em ambientes climatizados. Mas, no longo prazo, isso pode aprofundar a tragédia. Aparelhos ligados traduzem-se em maior consumo de energia e água e, por consequência, aumento das emissões de gases de efeito estufa. A mesma FSP publicava, no dia 20 de novembro, pesquisa da Oxfam Internacional, intitulada “Igualdade Climática: Um Planeta para os 99%”, que aponta o 1% como emissor de tanto carbono quanto o emitido pelos 66% mais pobres.

A situação pode parecer mais dramática se acrescentamos ao quadro a necessidade de redobrar os cuidados com a qualidade do ar interno. A pandemia da Covid-19 mostrou o quão necessário é o tratamento do ar, com taxas de renovações segundo preconizado em normas e tecnologias de purificação. O aumento de eventos climáticos extremos fará com que a busca de ambientes climatizados, com qualidade do ar, tenha um aumento significativo, colocando mais pressão nos diversos agentes do mercado de AVAC-R.

Resumindo: não há para onde correr, a única saída é enfrentar os desafios e incentivar tecnologias mais eficientes, em ambos os aspectos, e apostar cada vez mais nas boas práticas.

Equipamentos de expansão direta e água gelada

Segundo especialistas do AVAC-R, o mercado deve investir na descarbonização do setor através da eficiência energética e de refrigerantes alternativos. “As principais tendências em chillers na busca pela eficiência energética e descarbonização são o uso de compressores com rotação variável e fluidos refrigerantes naturais como a Amônia (NH₃) e o Propano, além de outros de última geração, como o R-32 e o R-1234ze”, diz Marcos Santamaria Alves Corrêa, da engenharia de aplicação das Indústrias Tosi.

Santamaria chama a atenção para o despontar das bombas de calor. “Apesar de em menor velocidade, a tendência de uso de compressores inverter e fluidos refrigerantes como o R-32 também já está ocorrendo no mercado de bombas de calor. Inclusive, as Indústrias Tosi apresentaram na Febrava 2023 a sua nova linha de bombas de calor para aquecimento de piscinas com compressores inverter, operando com fluido refrigerante R-32 e comunicação WiFi.”

O mercado de split e multi split trilha o mesmo caminho. Segundo Bruno Cezar Furlin, coordenador de aplicação e projetos da Fujitsu General do Brasil, “a busca por eficiência energética em sistemas de ar-condicionado tem levado a avanços significativos nos equipamentos do tipo split e multi split.”

Ele lista algumas tendências. “O desenvolvimento de tecnologias mais eficientes agregadas aos sistemas de ar-condicionado, como compressores DC inverter cada vez mais eficientes, válvulas de expansão eletrônicas (EXV) para controle do fluido refrigerante, motores ventiladores com tecnologia DC (corrente contínua) e motores das turbinas DC, tem-se observado como tendências para melhorar a eficiência dos sistemas. Além disso, outra preocupação é fornecer climatização e conforto combinados para o usuário, através de baixo nível de ruído, ou um melhor controle da temperatura através de termistores (sensores eletrônicos de temperatura) e sensores de presença.

Nikolas Corbacho, gerente de produtos da TCL Semp, reforça os argumentos. “As linhas split HW e multi têm evoluído de forma muito significativa em tecnologia e componentes que favorecem uma menor pegada de carbono, desde a sua fabricação até a operação ao longo do seu ciclo de vida. Com a evolução da tecnologia inverter, temos equipamentos mais eficientes energeticamente que proporcionam reduções no consumo de energia de até 75% quando comparados a modelos convencionais. Além disto, os componentes utilizados nestes modelos possuem alta confiabilidade e tecnologia agregada, o que garante maior tempo de vida útil e, por consequência, um menor impacto ambiental em todo o processo produtivo.”

Corbacho acrescenta que, embora a tecnologia VRF seja utilizada em grandes aplicações comerciais, também são produtos com alto índice de eficiência energética e seguem o mesmo conceito dos atuais split HW inverter. “O grande avanço nesta tecnologia nos últimos anos está em seus componentes, mas principalmente no nível de controle do sistema, que é capaz de adaptar a carga dos compressores e o fluxo de refrigerante apenas de acordo com a demanda necessária. Com controles mais precisos, o sistema faz um balanceamento do uso de energia, resultando na máxima entrega de performance e menor consumo de energia, gerando menor impacto ambiental.”

Como dito acima, também as pesquisas pelo desenvolvimento de fluidos refrigerantes são intensas. “A busca por fluidos refrigerantes mais sustentáveis, de baixo potencial de aquecimento global (GWP) e que não causem danos à camada de ozônio vem sendo uma tendência importante no setor de AVAC-R.  Há um esforço contínuo para substituir os fluidos refrigerantes de alto GWP, como o R-410a, por opções mais ecológicas, como o R-32”, explica Furlin.

Corbacho, da TCL Semp, corrobora. “As regulamentações internacionais e as preocupações ambientais têm impulsionado a mudança para fluidos refrigerantes que reduzam as emissões de gases de efeito estufa. Uma das principais tendências no segmento residencial de condicionadores de ar é a adoção do fluido R-32 em substituição ao atual R-410a; o R-32 tem uma eficiência energética maior que o R-410a, requer menos volume de refrigerante por cada kW, ou seja, tem uma densidade muito menor. Além disto, o R-32 possui um componente de GWP (Potencial de Aquecimento Global, traduzido da sigla em inglês) até 68% menor do que o R-410a, contribuindo para redução dos gases que causam o efeito estufa.”

Ventiladores mais eficientes

Mas nem todo o dispêndio de energia vem de compressores. Os ventiladores são, também, grandes consumidores de energia. “De acordo com estimativa do Green Building Council Brasil, 37% das emissões de carbono são oriundas dos edifícios, sendo 10% na construção e 27% no consumo de energia em sua operação. Em todas as áreas existe uma busca grande por tecnologias e equipamentos que consomem o mínimo de energia possível. Na Multivac estamos partindo para o uso de ventiladores com motores eletrônicos que reduzem o consumo de energia e que permitem uma maior integração com sistemas de controle, usando menos componentes, o que possibilita um uso mais eficiente do sistema. O uso de equipamentos com hélices/turbina com design moderno também contribui para uma aerodinâmica melhor e consequentemente ajudam no consumo de energia ao melhorar a relação vazão/pressão. Nos modelos CVM também nos preocupamos com o tamanho dos equipamentos, combinando mais de um motor no gabinete de ventilação possibilitando uma renovação de ar eficiente, mesmo quando a disponibilidade de espaço é limitada”, diz Robert van Hoorn, diretor comercial e de marketing da Multivac.

A ideia é compartilhada por Laura Baldissera, diretora comercial da Projelmec. “A tendência que se nota no mercado é a busca por equipamentos cada vez mais otimizados, selecionados visando o melhor rendimento energético como objetivo e priorizando o acoplamento direto sempre que possível; a aplicação de motores ECM tem sido uma das alternativas dentro dos nossos fornecimentos, pois estes motores são mais flexíveis do que os motores tradicionais de corrente alternada (AC) e permitem um controle mais simplificado, podendo ser usados em conjunto com sistemas de automação convencionais para otimizar o desempenho do sistema.”

Baldissera diz que a Projelmec está constantemente em busca de “novas tecnologias para a fabricação de ventiladores cada vez mais eficientes, e o principal diferencial é a criteriosa análise da aplicação no momento da seleção do equipamento, seja escolhendo motores mais eficientes, implementando melhorias no design de nossos produtos, no desenvolvimento ou na customização individual de cada equipamento.”

Carlos Ehlers, diretor da Otam Soler Palau Brasil faz algumas projeções. “Para ventiladores, o que se deve verificar é uma maior procura por equipamentos de maior rendimento/eficiência, acionados por motores também de maior rendimento, como aqueles eletronicamente comutados (EC). O controle do funcionamento dos ventiladores através de sensores que meçam as características do processo e acionem os ventiladores somente quando necessário, e no ponto de operação suficiente, também deve ser uma tendência.”

Qualidade do ar interno

Um outro efeito da crise climática, para não dizer colapso, é a deterioração da qualidade do ar externo, seja pelo efeito das queimadas, como tem acontecido em Manaus e outras cidades do Norte e Centro-Oeste, pelas nuvens de poeira, que acossaram o interior dos estados do Sudeste, ou outros tipos de dispersão de poluentes. Isso requererá maior atenção, ainda, para a qualidade do ar interno.

Santamaria, da Tosi, aponta algumas soluções. “Uma das tendências para a solução dos problemas da qualidade do ar é o uso de tecnologias ativas de desinfecção através da produção e distribuição controlada de peróxido de hidrogênio nos ambientes através dos sistemas centrais de ar-condicionado. Outra tendência é o uso do desacoplamento do calor latente do calor sensível, através do uso de equipamentos dedicados exclusivamente ao tratamento do ar externo de renovação, o chamado DOAS – Dedicated Outside Air Systems, que permite um controle da umidade dos ambientes com baixo consumo de energia; controle de umidade, este, muitas vezes negligenciado em projetos e instalações, mas fundamental para a garantia da qualidade do ar interior.”

Maurílio Oliveira, engenheiro de aplicação da Multivac, pondera: “Que a preocupação com a QAI e o papel da renovação de ar são importantes, hoje em dia já é consenso. O grande desafio é aliar a necessidade de um QAI melhor com um consumo de energia menor. A Multivac está constantemente estudando novos métodos de conseguir uma renovação de ar eficiente através de caixas de ventilação inovadoras e com um sistema de controle simples, que permite o uso de forma mais eficiente possível. Os ventiladores CFM e CVM com motor eletrônico podem ser acoplados ao controle CMM, resultando em inúmeras possibilidades de controle, como, por exemplo, controle do nível de CO₂, a diferença de pressão, indicando a saturação de filtros, além de outras possibilidades que podem ser desenvolvidas, dependendo de cada aplicação.”

Baldissera observa a redução do tamanho dos equipamentos e a descentralização dos sistemas de exaustão e insuflamento, além de cada vez mais solicitações de filtros de alta eficiência, como HEPA (High Efficiency Particulate Air), para remover partículas finas e poluentes do ar, com a crescente preocupação com ambientes mais saudáveis. “Há várias tendências emergentes em equipamentos e soluções para melhorar a qualidade do ar interno e renovar o ar em espaços fechados. A Projelmec, como fabricante de ventiladores, exaustores e caixas de ventilação, foca seus esforços na capacidade de fornecer uma alta taxa de renovação de ar, garantindo assim uma quantidade adequada de renovação de ar. Essas tendências refletem a crescente conscientização sobre a importância da qualidade do ar interno para a saúde e bem-estar dos ocupantes, junto com as novas exigências legais advindas do PMOC”, diz a diretora da Projelmec.

Finalizando, Ehlers, da Otam Soler Palau, afirma que a tendência é de cada vez mais usar filtragem para o insuflamento de ar externo, com filtros cada vez mais finos, para que se garanta que o ar de renovação seja realmente limpo. “Também é importante que essa tendência seja acompanhada de uma correta manutenção nos ventiladores, para que funcionem adequadamente e sem paradas, e da troca dos filtros na frequência indicada pelos fabricantes, para que a qualidade da filtragem não seja prejudicada.”

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