Eficiência térmica na indústria reduz carga nos compressores e melhora a operação. Veja como aplicar engenharia térmica na sua planta.

Eficiência térmica na indústria é alcançada quando a engenharia compreende profundamente o funcionamento do ciclo frigorífico e identifica onde a energia está sendo perdida dentro do sistema.

Em muitos processos industriais, principalmente em frigoríficos, a sala de máquinas opera sob grande carga térmica. Compressores trabalham continuamente para manter temperaturas adequadas, enquanto evaporadores e condensadores realizam trocas de calor fundamentais para o funcionamento do processo produtivo.

No entanto, em grande parte das plantas industriais, existe uma quantidade significativa de energia térmica sendo desperdiçada. Como consequência, esse desperdício se transforma em maior esforço dos equipamentos, aumento do consumo energético e maior desgaste da infraestrutura da sala de máquinas.

Quando a engenharia analisa o sistema de forma completa — considerando todo o ciclo frigorífico — surgem oportunidades claras de otimização. Dessa forma, é possível reduzir carga térmica, reaproveitar energia e melhorar o desempenho global da operação.

Como funciona o ciclo frigorífico na prática

Para entender melhor o processo, é importante observar como funciona o ciclo frigorífico em sistemas que utilizam amônia.

O processo começa no evaporador. Nesse ponto, o refrigerante absorve calor do processo e se transforma em gás. Em seguida, esse gás quente segue para o condensador, onde o calor precisa ser removido para que o fluido volte ao estado líquido.

É importante destacar que o condensador não gera frio. Pelo contrário, ele apenas remove calor do sistema para permitir que o ciclo continue funcionando.

Como resultado, esse processo exige esforço significativo da sala de máquinas. Quanto maior for a carga térmica que chega ao condensador e ao compressor, maior será o consumo energético do sistema.

Por isso, um dos principais caminhos para melhorar o desempenho está em reduzir essa carga antes que ela se torne um problema para os equipamentos principais.

Onde estão as oportunidades de ganho térmico

Dentro do ciclo frigorífico, existem pontos estratégicos onde intervenções técnicas podem melhorar significativamente o desempenho do sistema.

Entre as principais oportunidades estão:

• recuperação de calor da descarga do compressor
• sub-resfriamento do líquido refrigerante
• reaproveitamento térmico da água após o processo

Essas estratégias permitem retirar energia do sistema antes que ela sobrecarregue os equipamentos da sala de máquinas.

Além disso, quando aplicadas corretamente, essas soluções reduzem o esforço do compressor, aliviam o trabalho do condensador e aumentam a eficiência global da operação industrial.

Sistemas que aumentam a eficiência do sistema

Alguns sistemas foram desenvolvidos especificamente para atuar nesses pontos do ciclo frigorífico.

Um exemplo é o EcoD’super, que aproveita o calor do gás quente da descarga dos compressores antes que ele chegue ao condensador. Dessa forma, ao retirar parte dessa energia térmica, ele reduz a carga que o condensador precisaria remover sozinho.

Outro equipamento importante é o EcoSubcool. Após o condensador, a amônia líquida é encaminhada para o recipiente de líquido com temperaturas médias de 35 °C. Nesse contexto, o sistema realiza um sub-resfriamento de aproximadamente 10 °C, reduzindo essa temperatura para cerca de 25 °C.

Com isso, a redução de temperatura impacta diretamente na carga térmica do sistema. Quanto mais fria estiver a amônia líquida antes da compressão, menor será o esforço exigido dos compressores.

Por outro lado, o EcoSkid atua em um ponto diferente do processo: o circuito de água gelada dos chillers. Ele utiliza essa água para realizar troca térmica com a água limpa do processo industrial, aproveitando energia que já está disponível no sistema.

Além disso, após essa troca térmica, a água de reuso — que seria descartada — ainda apresenta temperaturas entre 18 °C e 22 °C. Dessa forma, ela pode ser reaproveitada para melhorar ainda mais a eficiência do sistema, inclusive em conjunto com outras soluções.

Integração dos sistemas na sala de máquinas

Quando esses sistemas atuam de forma integrada, o impacto na operação se torna ainda mais relevante.

Estudos indicam que, em frigoríficos com capacidade de abate entre 10.000 e 12.000 aves por hora, a combinação dessas tecnologias pode reduzir cerca de 3 milhões de quilocalorias por hora da carga térmica da sala de máquinas, o que corresponde aproximadamente a 3.500 kW.

Como resultado, essa redução gera benefícios operacionais importantes:

• menor esforço dos compressores
• menor pressão de operação da amônia
• redução da carga nos condensadores
• aumento da eficiência do ciclo de refrigeração

Consequentemente, com menor carga térmica no sistema, a sala de máquinas passa a operar de forma mais estável e eficiente.