De olho nas exigências impostas pela escassez energética mundial, a indústria busca elevar o desempenho de equipamentos, componentes e materiais.

Resfriadores de líquido

“Na busca por eficiência, o primeiro passo para uma solução de médio e longo prazo já foi dado por meio da Abrava, quando do seminário Programa Brasileiro de Etiquetagem em Eficiência Energética para Sistemas de Refrigeração e Ar Condicionado, realizado na FIESP, no dia 22 de agosto último, quando fabricantes e importadores de resfriadores de líquidos, Procel, Inmetro e MME debateram o tema na busca de um caminho viável no processo de revisão do PBE-Edifica, discutindo o impacto do mesmo sobre o mercado brasileiro de ar condicionado. A questão também passa pela criação de laboratórios certificadores no país para produtos nacionais e o aceite dos certificados de eficiência energética do país de origem (ou de referência) para os produtos importados. Uma das discussões é a exigência do selo da entidade certificadora reconhecida em conformidade com os níveis requeridos no RTQ-C do PBE-Edifica. Cabe à indústria nacional e aos importadores agregar cada vez mais ao portfólio ofertado, tal como resfriadores de líquido com maior eficiência energética. Importante ressaltar que itens como envoltória, iluminação, elevadores e bombas também compõem a visão integrada, necessária para a certificação de uma edificação. Cabe ao nosso segmento apoiar a iniciativa”. Gerson Robaina, gerente de mercado da Johnson Controls Hitachi.

“Foi muito importante para o mercado de AVAC-R do Brasil ter a certeza que o governo está buscando um forte alinhamento com o setor e, o mais importante, reconhece que é de vital importância o fortalecimento da indústria nacional, geradora de empregos. Falando especificamente sobre resfriadores de líquido, o Brasil já está muito bem atendido, pois a grande parte das empresas aqui estabelecidas são multinacionais. Nós, da Midea Carrier, possuímos produtos que são plataformas globais e, até mesmo, com Certificação Internacional, que é o caso de nosso chiller modelo 30XW, certificado anualmente pela AHRI nos EUA”. Cristiano Brasil, engenheiro de aplicação da Midea Carrier.

“A eficiência energética é um tema relevante no segmento de AVAC-R há muitos anos e é uma preocupação dos principais fabricantes, especialmente no competitivo mercado de resfriadores de líquido. Este tipo de produto sofre uma forte influência das diretrizes de projeto de equipamentos, pois muitos sistemas seguem plataformas globais e, portanto, são muito similares ou idênticos aos comercializados em mercados estrangeiros, mais maduros. Quando falamos em resfriadores de líquido de maneira geral, existe maior ocorrência de produtos certificados por empresas terceiras e independentes do fabricante, testados em laboratórios também certificados, o que permite uma grande confiabilidade dos índices de eficiência apresentados. Podemos citar a certificação AHRI (Air Conditioning, Heating and Refrigeration Institute), que divulga em seu website quais famílias de produtos e fabricantes possuem certificação. Entretanto, vale comentar que esta certificação se aplica para equipamentos importados, pois não há no Brasil uma normatização oficial, nem estrutura laboratorial, que permita tal processo, com exceção dos equipamentos splits, com capacidade de até 60.000 Btu/h. Outro aspecto interessante é que dentre os níveis mínimos de eficiência energética internacionais, o maior incremento de exigência em eficiência a cada revisão de norma tem sido para os chillers, especificamente na Ashrae 90.1.  Observa-se, em algumas capacidades, um aumento da exigência de eficiência de até 50%. Isto tem sido alcançado devido à contínua aplicação de novas tecnologias e, também, da automatização do sistema de ar condicionado como um todo. Os resfriadores de líquido modernos são os equipamentos que mais evoluíram e a flexibilidade da aplicação permite sistemas altamente eficientes. A Trane possui um setor de eficiência energética (Trane Energy Service) que fornece um conjunto abrangente de soluções para o gerenciamento de energia focado no monitoramento, análise, alertas, relatórios e visualização de dados dos sistemas de energia e construção, oferecendo aos construtores uma poderosa ferramenta para atender aos objetivos de sustentabilidade e negócios.  Além disso, a Trane investe continuamente no treinamento dos seus profissionais, capacitando-os devidamente para acompanharem o avanço dessas tecnologias e, também, contribuir com futuros projetos”. Luiz Moura, diretor geral da Trane no Brasil

Inversores de frequência e motores elétricos

“De acordo com o Procel, o consumo de energia elétrica nas edificações residenciais e comerciais corresponde a aproximadamente 50% do total da eletricidade consumida no país. Deste percentual, cerca de 40% a 60% se deve ao uso dos sistemas de climatização. Um sistema de AVAC-R devidamente dimensionado e com alto rendimento representa grande potencial para economia de energia elétrica em uma edificação, da ordem de 25% a 30%. Dentre as tecnologias e soluções que colaboram com a eficiência nestas aplicações, estão os inversores de frequência, que acionam e exercem controle eficiente de compressores magnéticos, bombas, ventiladores e exaustores. O uso de inversores de frequência, como os modelos CFW501 e CFW701 da WEG, desenvolvidos para uso específico em sistemas de ar condicionado, ventilação e refrigeração (AVAC-R), permite 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”. Marcelo de Andrade Cruzeiro Júnior, gerente de vendas da WEG.

“A Danfoss oferece diferentes soluções ao mercado de AVAC-R que atuam especialmente no aumento da eficiência energética dos sistemas. Podemos citar entre as diferentes soluções os conversores de frequência aplicados nos acionamentos dos compressores, dos ventiladores, das bombas entre outras, possibilitando que o sistema trabalhe ajustado à demanda, que, na maioria das vezes, é parcial em diferentes momentos e exige apenas uma parte da capacidade do sistema. Ainda, podemos citar as válvulas de balanceamento independente de pressão, que atuam de forma a garantir que o sistema trabalhe em diferentes situações de carga, formando parte importante de um sistema de alta eficiência. Finalmente, outra solução importantíssima são os compressores com velocidade variável do tipo Scroll e Centrífugo Turbocor, que se ajustam à demanda parcial, garantindo da mesma forma a alta eficiência dos sistemas. A nova proposta do PBE Edifica, no que diz respeito aos sistemas de ar condicionado, traz uma visão muito mais coerente quanto à questão das cargas parciais. A partir de agora o foco não será mais a eficiência do produto de forma isolada, por exemplo, a etiqueta do aparelho tipo split system, e, sim, na performance de todo o sistema de ar condicionado, levando em conta a variação de demanda ocasionada pela condição climática do edifício. Teremos uma forma muito mais adequada de avaliar a eficiência energética de um projeto de ar condicionado de um edifício. Vale lembrar que este passo só se faz possível dado o pioneirismo do PBE Edifica, o envolvimento da Abrava e de especialistas de diferentes áreas como indústria e projetistas”. Renato Majarão, diretor regional de marketing e de desenvolvimento de negócios da Danfoss

“Os motores elétricos já respeitam os níveis normalizados de eficiência, tanto os monofásicos quanto os trifásicos. Estes últimos, inclusive, passarão a ter um nível de eficiência ainda mais exigente a partir de 2019, passando ao nível mínimo IR3 – Motor Premium. Assim, os motores elétricos, que são parte fundamental dos sistemas de refrigeração, trazem uma contribuição compulsória para a eficiência do conjunto. Mas também existem iniciativas próprias. A WEG, por exemplo, está implantando no mercado uma inovação, o motor WECM que possui um inversor de frequência integrado e permite ajustes de operação otimizando o consumo de energia. com nível de eficiência IE5 – Motor Ultra Premium. Este nível ainda não existente na normalização nacional e, em revisões futuras da norma, deve assumir o código IR5.  Esta opção se soma às linhas já existentes de motores de imãs permanentes, que possuem versões nos níveis IR4 e IR5, ambos bastante superiores às exigências atuais. Outro desenvolvimento WEG com grande aplicação, seja em processos industriais ou nas instalações prediais, é a Solução Eficiente em Torres de Resfriamento, um equipamento muito comum em instalações comerciais, em que a substituição do motor antigo por um IR3 – Premium e a instalação de um inversor de frequência permitem automatizar o trabalho da torre condizente com a necessidade do processo ou do ambiente. A economia média de energia ultrapassa os 50% e se obtém uma redução em torno de 22% no consumo de água”. Fernando Cardoso Garcia, diretor de vendas WEG Motores – América do Sul

Válvulas e controles

“Com a finalidade de buscar o melhor desempenho energético e conforto para o usuário final do sistema e para os edifícios, novas tecnologias foram incorporadas e apresentadas nas válvulas de balanceamento e controle. Hoje existe a possibilidade de uma única válvula realizar o balanceamento dinâmico do sistema e controle, e com isso minimizar custos com manutenção, instalação e comissionamento. Atualmente, já está disponível no mercado válvulas que realizam o balanceamento dinâmico com dispositivos eletrônicos do sistema. Essas válvulas possuem um medidor de vazão eletrônico que possibilita medir e manter o correto fluxo de projeto do trocador. Esse equipamento combate a síndrome do baixo Delta T e com isso evita o desperdício de energia no sistema. A Energy Valve Belimo, por exemplo, é uma válvula independente de pressão IoT, conectada a nuvem, que monitora o desempenho do trocador de calor e o consumo de energia ao mesmo tempo em que mantém o Delta T, possuindo uma exclusiva função de monitoramento de glicol atendendo as necessidades do projeto”, Leandro Medéa, engenheiro de aplicações da Belimo Brasil

“As válvulas e controles são elementos imprescindíveis nos sistemas de AVAC e, com certeza, uma parte que colabora significativamente para o desempenho com alta eficiência dos sistemas centrais. Nós, como fabricantes, estamos atentos ao movimento de mercado e sempre procuramos estar à frente com inovações para oferecer soluções tecnológicas, no balanceamento, distribuição e controle hidrônico, para auxiliar a medição e tornar possível ao nosso cliente atingir o estado da arte na eficiência energética em seu sistema de AVAC. Hoje, através da mecânica de precisão e de elementos eletrônicos, facilitam e muito que os componentes e sistemas que oferecemos sejam úteis e que se tornem até instrumentos para medição da eficiência quando se considera o sistema como um todo”. Thomas Spitzl, country manager – Brasil da Oventrop

Ventilação e isolamento térmico

“O aumento da eficiência energética dos sistemas é um tema muito interessante para a indústria de ventiladores, exatamente porque está alinhado com os planos de pesquisa de desenvolvimento da maioria dos fabricantes. As empresas investem uma grande quantidade de recursos para aumentar a eficiência energética dos seus produtos. Hoje a indústria de ventiladores está preparada com produtos (ventiladores e controles) para suportar o aumento de eficiência energética; estes ventiladores de alta eficiência ainda têm uma participação menor nas vendas regionais, mas o lado positivo é que estes valores estão aumentando passo a passo em função da experiência positiva que os clientes estão tendo. O aumento de eficiência dos ventiladores (um dos componentes mais importante nos equipamentos de AC e refrigeração) é uma combinação de componentes de maior eficiência; além do motor, devemos ter uma hélice ou rotor de alta eficiência e um alojamento do ventilador com alta eficiência aerodinâmica. Países europeus utilizam a ERP 2015 – regulamentação de eficiência mínima aceitável especifica para ventiladores (conjunto ventilador). Estes produtos que atendem as especificações europeias estão disponíveis no Brasil, independente de não termos ainda uma regulamentação específica de eficiência para estes”. José Eduardo Rapacci, diretor geral da Ziehl-Abegg na América do Sul

“Com a utilização dos modernos motores de alto rendimento com baixa carga energética, e aplicando o selecionamento de ventiladores com rendimento adequado, é possível alcançar um ponto de curva otimizado na performance, reduzindo o consumo energético e melhorando drasticamente o desempenho dos mesmos”. Guilherme Andriolli, da Termointer New Intercambiadores

“A relação entre isolamento térmico e eficiência energética é muito direta. Ou seja, quanto maior a preocupação com o detalhamento do isolamento térmico, isso não só das tubulações e demais equipamentos ligados ao ar condicionado, mas de toda a estrutura, melhor será a eficiência energética do sistema. Atualmente, dispomos de tecnologia e materiais que podem e devem ser pensados para aplicação em todos os estágios da construção”. Rogério Pires, gerente nacional de vendas da Epex

Avanço generalizado

“Como profissional do segmento e presidente do DN de Ar Condicionado Central da Abrava, gostaria de salientar que o setor tem trabalhado na busca de soluções e produtos energeticamente mais eficientes, não somente no segmento dos resfriadores de líquido, mas também em toda a cadeia de produtos e componentes, sejam eles novos compressores, controles, ventiladores e uso intensivo de motores de alta eficiência com velocidade variável. A maior disponibilidade de tecnologia embarcada nos chillers e VRFs, por exemplo, já permite além de grande modulação de carga com altas eficiências em cargas parciais, o seu controle e monitoramento via web ou cloud trazendo diversos benefícios aos usuários, operadores, mantenedores e aos proprietários destas edificações. Esses controles digitais (DDC) permitem maior velocidade de resposta dos equipamentos para atender as características de projeto que se deseja controlar, e desta forma aumentar a eficácia do sistema por menor desvio do ponto ótimo de operação. Já no chamado ‘lado ar’ temos verificado o aumento do uso de motores corrente continua (DC) ou eletronicamente comutados como acionamento de ventiladores de alto rendimento mecânico, que além de atenderem a níveis de eficiência energética mais elevadas, trazem em sua grande maioria menor nível de ruído e de vibração se comparados a conjuntos moto ventiladores convencionais. Esses motores permitem controle direto de vazão com compensação do efeito de filtros sujos, garantindo menor consumo, quando os mesmos encontram-se no início de sua vida, com operação limpa e menor ruído; em contrapartida, ao longo da sua utilização, quanto mais sujo estiverem, maior será sua perda de carga, necessitando de aumentar a pressão disponível pelo conjunto de moto ventiladores para suprir a demanda de vazão de ar para atender  a carga térmica.

Nos sistemas centrais de unidades climatizadoras, temos visto o aumento da aplicação de recuperadores de calor do tipo entálpicos, ciclos economizadores e ventiladores plug fan como motores do tipo EC, bem como da utilização de sistemas de expansão direta com fluxo variável de refrigerante (VRF). Também tem aumentado a especificação e aplicação dos sistemas dedicados de ar externo (DOAS – Dedicated Outdoor Air Systems), que permitem maior eficácia no tratamento das cargas latentes operando em paralelo com sistemas de climatização onde o desacoplamento das cargas traz grandes vantagens operacionais e redução do consumo energético.

Especificamente no segmento de unidades resfriadoras, os fabricantes têm buscado aumentar a sua eficiência com aplicação de novos componentes, como compressores de alto rendimento, sejam parafuso ou centrífugos com mancais magnéticos, sistemas isentos de óleo com nova geração de mancais cerâmicos lubrificados por fluidos refrigerantes, válvulas de expansão eletrônicas mais precisas, trocadores híbridos  (shell & plate), condensadores tipo microcanal e uso de motores DC para compressores e ventiladores, bem como utilização de novas famílias de fluidos refrigerantes isentos de cloro e de baixo GWP, além dos controles DDC de última geração para trabalho com fluxo variável e monitorados via Web (Cloud/IoT). Toda esta tecnologia já está disponível no mercado brasileiro, mas devido ao baixo consumo no mercado interno e falta de políticas de pesquisa e desenvolvimento, a maioria é importada, embora diversos fabricantes tenham trazido para montagem nacional”. Luciano de Almeida Marcato, presidente DN Ar Condicionado Central da Abrava

Veja também:

Plano de ação para a regulamentação da eficiência energética nas edificações

PBE-Edifica: atuação do setor público através do Inmetro e da Eletrobras