Diferenças entre conforto e processos situam-se nas condições de temperatura, umidade e confiabilidade dos equipamentos

Atualmente, praticamente todas as instalações industriais pedem sistemas de climatização. Se a manutenção de parâmetros mais rígidos para o controle de umidade e temperatura garantem a qualidade na produção, a própria legislação trabalhista impõe um maior controle visando o conforto dos trabalhadores. Sem dúvidas, o nível de exigências é alterado a depender da atividade específica, assim como aspectos como redundância dos equipamentos, entre outros.

Por outro lado, é preciso reconhecer as diferenças entre instalações de conforto e aquelas destinadas a controlar alguns parâmetros com o objetivo de garantir a qualidade dos processos. “A diferença básica está nas condições de temperatura, umidade e grau de confiabilidade e disponibilidade, por exemplo. Algumas vezes uma instalação de conforto pode renunciar a um equipamento reserva por certos momentos, mas, em uma instalação industrial, pode não ser tolerável. Instalações de saúde e datacenters, por exemplo, são instalações que podem não ser classificadas nem como conforto nem como industrial e, sim, uma instalação crítica, onde se faz necessária a previsão de redundâncias com equipamentos reservas. Enquanto uma instalação de conforto pode trabalhar em um range de temperatura de +/- 2ºC e de umidade relativa de +/-10%, uma instalação industrial pode trabalhar em ranges mais limitados, tudo depende da aplicação”, explica Cristiano Brasil, da engenharia de aplicação da Midea Carrier e Diretor de Tecnologia da Abrava.

“No que tange instalações data centers, que são a minha especialidade, as principais diferenças são a maior proporção de calor sensível (acima de 90%), e o fato das instalações operarem em regime de 24 horas, 7 dias por semana, initerruptamente. Outro tipo de instalação industrial seriam os eletrocentros, montados em containers, que possuem algumas características similares a dos data centers, como a maior proporção de calor sensível e a operação em regime 24 /7”, explica Marcos Santamaria Alves Corrêa, da engenharia de aplicação das Indústrias Tosi.

“Em data centers”, continua Santamaria, “os principais ambientes são as salas de servidores, em que a temperatura do ar na entrada deve ficar entre 18^oC e 27^oC, conforme orientação da ASHRAE TC 9.9 – Thermal Guidelines for Data Processing Environments, e a umidade tem que estar entre um mínimo de -9,0^oC  (negativos) de ponto de orvalho, até um máximo de 60% ou 15^oC de ponto de orvalho, também tendo como referência o ar na entrada dos servidores. Outro ambiente são as salas de nobreaks. Neste caso, para ambientes em que os equipamentos já incorporam as suas baterias, a temperatura do ambiente deve ficar entre 23^oC e 25^oC pois baixas temperaturas reduzem a capacidade de fornecimento de energia pelas baterias, e altas temperaturas reduzem a vida útil das baterias.”

No caso dos data centers, a principal exigência para projetos é como será feito o gerenciamento do fluxo de ar nas salas de servidores. “A eficiência energética do projeto depende da correta segregação entre o ar frio de entrada nos servidores e o ar quente de expurgo deles. Atualmente este processo evoluiu da simples configuração de corredores frios e corredores quentes para a implementação complementar de confinamentos de corredores. Outra exigência fundamental é a existência de redundância de equipamentos para garantir a climatização dos ambientes seja em caso de paradas para manutenção, seja em caso de falha nos equipamentos”, explica Santamaria.

Hernani Paiva, Diretor Geral para a América Latina da IMI Hydronic Engineering, explica que a diferença central entre instalações de conforto e de processos está no conceito de cada tipo de instalação. “A prioridade do líquido refrigerado na indústria é para atender a demanda da produção e depois o conforto. As atividades industriais, na sua grande maioria, necessitam de controles de temperatura. Algumas para climatizar o ambiente para que os seus colaboradores trabalhem dentro de uma boa qualidade do ar interior e outras, além dessa, com controle de temperatura e umidade controlada para a necessidade da sua produção.  Na grande maioria das indústrias o processo é feito por centrais de refrigeração que produzem energia distribuídas por tubulações hidráulicas controladas por válvulas e sistemas de controles automatizados.”

Nesse aspecto, Paiva explica que o papel das válvulas e controles é o de garantir, em tempo real, que a energia produzida nas centrais de resfriamento ou aquecimento chegue ao consumidor final garantindo a premissas de projeto.

Os requisitos também são bem diferentes, de aplicação para aplicação. “Muitas aplicações, denominadas ambientes de precisão ou salas limpas, exigem diferentes tipos e níveis de filtragem. Isto pode ser desde uma câmara de descontaminação, até um sistema que opere com 100% de ar externo, por exemplo. Não existe um padrão de filtragem e, sim, a filtragem requirida para o dado ambiente baseada em normas técnicas e aplicação do processo produtivo”, alerta Brasil.

O engenheiro de aplicação da Midea Carrier explica que são muitos os processos que demandam sistemas de refrigeração. “Desde um sistema de branqueamento do processo de papel e celulose, passando por processos de fabricação de alimentos e bebidas, até pela admissão de ar da turbina que desloca petróleo e gás natural extraídos a quilômetros de distância da costa.”

Não são raros os casos em que uma mesma CAG pode ser compartilhada entre operações de conforto e processos industriais. “Existem CAG com esta flexibilidade. Nestas centrais, normalmente, os resfriadores de líquido podem ser “compartilhados” tanto para processo quanto para conforto. Por exemplo, a instalação pode trabalhar com setpoints diferentes de água gelada para conforto e processo, e não contar com um chiller reserva para conforto e outro chiller reserva para processo. Neste caso, pode ser dimensionado um chiller que consiga atender as duas condições de operação e ele passa a ser um “coringa” na CAG. Isto reduz custo e espaço necessário de instalação. Outra estratégia em instalações com esta característica é a utilização de tanques de termoacumulação e a água gelada para cada consumidor pode ser misturada a água em outras temperaturas ou passarem por trocadores intermediários, atendendo a cada necessidade específica”, conclui Brasil.

Para o engenheiro de aplicação da Tosi, é possível, mas não recomendável, utilizar uma única CAG para atender as duas operações. “Com o aumento na faixa de temperaturas recomendadas para o ar entrando nos servidores, e também a utilização de confinamento de corredores, as temperaturas do ar na saída dos equipamentos de refrigeração podem ficar acima dos 22^oC, o que permite operar com temperaturas de fornecimento de água gelada acima de 15^oC, o que traz significativa economia de energia na CAG destinada a estes processos, mas que só poderia ser utilizada em sistemas de conforto por radiação (vigas frias), e ainda assim em conjunto com a produção de água gelada adicional a temperaturas mais baixas para promover a desumidificação do ar externo de renovação, promovendo o desacoplamento do calor latente do calor sensível.

O Diretor da IMI pontua algumas estratégias para a redução do consumo energético em instalações industriais. “A primeira estratégia é respeitar o projeto confeccionado pelo mentor. Escolher um instalador que tenha capacidade de executar a instalação dentro das melhores práticas de engenharia, comprar produtos de primeira linha com garantia mundial e comissionamento feito por empresa capacitada a executar as medições pelo projetista, garantindo o retorno sobre o investimento feito pelo consumidor final. Por sua vez o consumidor final deverá se preparar para receber o investimento com equipe treinada e preparada para operá-lo. Tudo isso fará com que o consumo energético seja o previsto em projeto.”

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