Sistemas de umidificação na indústria
Se o controle de umidade é importante para a manutenção das condições de conforto e saúde dos ocupantes de edificações climatizadas, pode ser ainda mais em se tratando de aplicações ou instalações especiais, particularmente na indústria, em data centers e em estabelecimentos de saúde. As faixas recomendadas variam de acordo com a aplicação. Data centers, por exemplo, pedem umidade entre 40% e 60%.
“Muitos dos processos industriais não seriam possíveis sem o controle da umidade dentro da faixa estabelecida, portanto, seu controle nestes casos é imperativo. Porém há processos onde o controle da umidade proporciona aumento de produção e da qualidade do produto, caso da produção de garrafas PET, produção de produtos em pó (leite, café, temperos), fragrâncias etc.”, diz Danilo Santos, gerente de vendas da Munters.
Na indústria, segundo Mário Sérgio de Almeida, presidente do DNPC da Abrava e diretor da MSA Projeto e Consultoria, “o projetista de AVAC pode ser convidado para desenvolver projeto para controlar a corrosão que começa quando moléculas de água, atuando como um condutor elétrico (um eletrólito), permite micro correntes fluirem entre áreas com alto e baixo potencial na superfície dos metais. Desta forma surge a necessidade de controle de umidade para reduzir a corrosão atmosférica local. Também podemos ter um caso mais específico com funcionários que sofrem pequenas descargas elétricas que ocorrem no inverno em ambientes secos. Surge também desta forma necessidade de ajustar a umidade através de umidificação de forma a evitar o problema citado.”
Da mesma maneira, Wili Hoffmann, da Klimatu, entende que em se tratando de instalações industriais, o que manda é o processo para o qual o ambiente se destina. “Algumas formulações farmacêuticas exigem umidades relativas muito baixas para evitar que o produto se degenere, por exemplo, os efervescentes; enquanto que algumas salas podem exigir a umidade relativa alta, como algumas salas de estabilidade. A faixa pode variar de 20% até 90%.”
“Nas indústrias, o controle preciso da porcentagem de umidade relativa no ar está diretamente relacionado à qualidade do produto final. Em empresas de impressão, 10% de umidade relativa fora do ideal pode significar um erro de precisão na impressão ou no corte do papel. O processo de impressão rotativo de revistas pede entre 50 e 60% de umidade relativa. Já em uma empresa de manufatura eletrônica, por exemplo, quanto maior a umidade menor a carga eletrostática acumulada nos corpos, evitando descargas que danificam pequenos componentes eletrônicos. Já uma grande concentração de umidade relativa pode gerar oxidação nos contatos metálicos com componentes. Sendo assim o ideal em ambientes com essas características, segundo norma do IPC (Association Connecting Electronics Industries), gira entre 40 e 60%”, explica Rafael Santoro, engenheiro de aplicações da Carel Sud America.
Santoro diz que a empresa que representa dispõe de tecnologias que abrangem tanto princípios isotérmicos quanto adiabáticos em seus umidificadores. No princípio adiabático, ele cita o princípio da atomização das partículas de água em aspersores micrométricos por alta pressão. “Essa tecnologia promove baixo consumo energético e pode cobrir altas demandas de 100 a 500 kg/h de vapor de acordo com o modelo.”
“Outra tecnologia é o ultrassônico de atomização das partículas de água em que, através de uma frequência de vibração de 1,7Mhz, transdutores ultrassônicos transmitem a energia de vibração para a água fazendo as partículas se desprenderem e evaporarem espontaneamente. Para este equipamento pode-se utilizar atuadores para dutos ou diretamente no ambiente atendendo demandas de até 18 l/h de vapor de água. Na umidificação para aplicações de armazenamento alimentício, existe a tecnologia que, através da força centrípeda sofrida pela água gerada pela alta rotação de um disco, as partículas são atomizadas e evaporam naturalmente. Esse equipamento visa processos pra baixas capacidades, atendendo até 6,5 kg/h de vapor de água”, completa Santoro.
Data centers
Em relação à data centers, Hoffmann explica que, “devido à concentração de equipamentos eletrônicos neste tipo de instalação, a geração de calor sensível é muito alta e a tendência da umidade relativa é ficar baixa. O problema é que com umidade relativa baixa ocorre o acúmulo de eletricidade estática nos equipamentos e utensílios que interferem nos eletrônicos. Daí a necessidade de um controle adequado.”
“Para data centers prevalecem os valores estabelecidos como sendo os mais adequados para a condição de insuflação nos corredores frios, a saber, temperatura de bulbo seco 27°C e temperatura de orvalho 15°C. As vazões de ar pelos racks resultam num diferencial de temperatura de aproximadamente 20°C, o que corresponde a uma temperatura de 47°C nos corredores quentes, podendo essa vazão ser diretamente conectada ao pleno de retorno, ou a sistema de exaustão. Esses valores consideram a utilização dos novos processadores para altas temperaturas, permitindo para regiões de climas secos a operação de resfriamento sem compressor de refrigeração (compressor less cooling), o que tem dirigido a escolha da localização de data centers para essas regiões climáticas e em altitudes acima do nível do mar”, explica Francisco Dantas, diretor da Interplan Planejamento Térmico.
“A água é inimiga mortal das placas eletrônicas, e um data center é o local onde existem milhares de circuitos eletrônicos exigindo controle restrito de umidade. Não tão baixa, que possa ocorrer descargas elétricas, e não alta, que possa propiciar condensação sobre a superfície refrigerada dos componentes eletrônicos. O nível de controle será rigoroso e sem falhas, pois a falta de desumidificação por alguns minutos faz com que a pressão de vapor externa migre para o interior e se condense sobre a superfície refrigerada dos componentes eletrônicos dos servidores”, diz Almeida.
Estabelecimentos de saúde
“Esta é uma questão muito importante, pois, estamos aqui a tratar da vida humana. Como no juramento de Hipócrates aos médicos, ‘Primeiro, não faça nenhum mal …’, o sistema de AVAC em um hospital não deve fazer pacientes mais doentes do que eles já estão. Também deve ajudar a prevenir a transferência das doenças dos pacientes para os funcionários locais. O risco deste problema acontecer pode ser reduzido pelo controle da umidade no empreendimento, e minimizando a presença de umidade nos componentes do sistema de climatização. O projeto de sistema de AVAC para Estabelecimentos de Saúde começa com um foco definido na temperatura do ar dentro dos parâmetros prescritos na ABNT NBR 7246 e orientações da RDC 50. O controle de umidade e particulados é o próximo item. Eles ajudam a prevenir problemas de saúde que podem se originar nas instalações internas – em um hospital circula grande quantidade de pessoas portadoras de agentes infecciosos. Muitas infecções entram no corpo através do contato físico direto entre pessoas. Mas muitas são partículas infecciosas e penetram no organismo através do nariz durante a respiração normal. Infecções transmitidas pelo ar viajam como partículas. Desta forma é importante a limpeza dos pisos e a filtragem do ar são excepcionalmente importantes nos hospitais. O corpo humano tem algumas defesas contra infecções transmitidas pelo ar. O trato respiratório superior produz mucosas que filtram as partículas antes que elas possam ser puxadas para os nossos pulmões vulneráveis. Mas se o ar estiver muito seco a mucosa protetiva seca e filtra poucas partículas. Então, nestas situações, umidificar é importante. Finalmente todo microorganismo perigoso necessita de água inicialmente para crescer, e muitos deles sobrevivem longamente em ar úmido. Então é importante a desumidificação nos hospitais e, igualmente importante, dentro dos sistema dos dutos e componentes de AVAC”, alerta Almeida
“Além de determinante para condição de conforto, a utilização da desumidificação em estabelecimentos de saúde amplia a QAI, uma vez que, reduzindo a quantidade de vapor d’agua do ar, pode-se reduzir ou até interromper o crescimento de microorganismos em dutos de distribuição de ar e em áreas de ocupação. Também o controle efetivo da umidade nos centros cirúrgicos é de extrema importância para o conforto da equipe de cirurgia, além de evitar a contaminação em função de condensação em instrumentos devido à baixa temperatura da área”, conclui Santos, da Munters.
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