O ambiente fabril moderno é moldado por máquinas e dispositivos que transformam sequencialmente a matéria-prima até que se obtenha o produto final ou semi acabado. Mas, para isso, é preciso utilizar ferramentas que permitam o controle do processo.
Os motores elétricos, por exemplo, são máquinas indispensáveis neste cenário, uma vez que garantem o acionamento de diversos equipamentos. Os inversores de frequência (Drives CA), por sua vez, são dispositivos que também estão presentes neste cenário, já que são utilizados para controlar a velocidade e o torque de motores elétricos.
Contudo, é preciso considerar que o ambiente industrial lida com condições adversas que quase sempre são desfavoráveis aos equipamentos presentes no ambiente.
As altas temperaturas, em especial, podem influenciar no bom funcionamento das máquinas e dispositivos industriais, o que exige considerar algumas alternativas que possam contornar a presença dessa variável que é, na maioria das vezes, inevitável.
Neste contexto, o presente texto trata deste assunto, de modo geral, e a partir da seguinte indagação: por que e quando vale a pena investir em inversores de frequência refrigerados a líquido?
Com isso, o assunto presente neste texto objetiva convencê-lo ao enfatizar que uma solução industrial (inversor de frequência) deve ser utilizada da maneira correta para apresentar bons resultados.
Motivação ao texto
Você pode perceber que, os dispositivos oferecidos no mercado, tradicionalmente utilizam o resfriamento a ar para dissipar o calor gerado internamente.
No entanto, quando se trata de Drives CA, a forma em que ele é resfriado é tão importante quanto a escolha do seu modelo para determinada aplicação, principalmente em instalações onde o calor gerado pode comprometer a operação ou em ambientes que impõem desafios à ventilação convencional.
Além disso, sabe-se que à medida que crescem as demandas por produtos confiáveis e eficientes, cresce também a exigência por produtos que sejam potentes e robustos ao ambiente.
Desta forma, torna-se interessante explorar as unidades refrigeradas a líquido torna-se um viés interessante para o segmento industrial.
Por que optar pelo dispositivo resfriado a líquido?
Vamos começar pelo óbvio, ok? A principal diferença entre as unidades refrigeradas a ar e as refrigeradas a líquido está no meio utilizado para dissipar o calor gerado pelos componentes internos.
Então, diferentemente da dissipação de calor por meio de ventiladores, o inversor refrigerado a líquido utilizado um sistema fechado em que o fluido — água ou mistura de refrigerante — é conduzido por canais internos, absorvendo o calor interno e transportando-o para fora do equipamento, através de trocadores de calor.
E, acredite, essa diferença gera um grande impacto! O resfriamento a líquido proporciona uma capacidade térmica significativamente maior: o líquido pode absorver até 3500 vezes mais calor que o ar.
Isso permite que os inversores de frequência operem com potências elevadas quando houver alta demanda em gabinetes menores, sem risco de superaquecimento. Isso significa densidade de potência superior, espaços de instalação menores e permissão de instalação em locais que seriam inviáveis para sistemas refrigerados a ar.
Além disso, os benefícios não acabam por aí. A eliminação do risco de entrada de poeira e outras contaminantes — devido ao resfriamento por circuito fechado — torna ideal a instalação de inversores resfriados a líquido em ambientes agressivos, como:
- Mineração;
- Ambientes offshore;
- Setores marítimos;
- Outras instalações em que a presença de partículas em suspensão é constante.
Por fim, vale considerar a instalação de inversores em aplicações que exigem baixo ruído e que é inviável a utilização de filtros de ar e ventiladores.
Exemplos práticos: da gestão de água à mineração
Que tal dois exemplos para apresentar a viabilidade de inversores de frequência em ambientes críticos, como os mencionados?
Estação de bombeamento
Na Holanda, a Zuiderzeeland District Water Board enfrentava diversos problemas relacionados ao controle de bombeamento de grandes volumes de água, uma vez que os inversores de frequência falhavam quando era exigida alta capacidade.
E qual a relevância disso para este contexto? Bem, acontece que essa empresa era simplesmente responsável pela gestão de diques, canais e estações de bombeamento em diversas regiões do país.
Haja vista sua responsabilidade sobre o fluxo de água, a empresa Engie Electroproject foi contatada para substituir os equipamentos e escolheu os inversores VACON da Danfoss, com sistema de resfriamento a líquido.
A escolha ideal para a aplicação foi essencial para estabilizar a operação, uma vez que implicou que fossem mantidos os cabos já presentes, foi fundamental para a atualização do painel e garantiu o controle confiável sobre bombas de 850 kW e motores de 690 V com vazão de 750 mil litros por minuto.
Mineração
Outro caso real é o da mina Kolomela, a qual lidava com o desafio de manter a temperaturas aceitáveis em subestações de Controle de Motores (MCC).
Isso ocorria porque a poeira fina e abrasiva, combinada ao calor gerado pelos equipamentos, exigia sistemas de ar-condicionado potentes e consumo energético excessivo.
Agora, podemos repetir a mensagem já citada neste texto: a capacidade do resfriamento a líquido ser equivalente ou superior a 3500 vezes o método de resfriamento a ar.
Neste contexto, foram adotados os inversores Danfoss VLT com tecnologia de canal de resfriamento traseiro, que redireciona o ar externo diretamente para os componentes do inversor, reduzindo a carga térmica dentro da subestação.
O resultado, é claro, foi aparente: uma economia de energia estimada em 80 kW devido à redução drástica na necessidade de ar-condicionado, além de redução na frequência de manutenção ao substituir os filtros convencionais por um sistema giratório de baixa manutenção.
Economia de longo prazo e confiabilidade
Não podemos deixar de frisar que o custo inicial dos inversores refrigerados a líquido é mais alto se comparado com o dispositivo resfriado a ar.
No entanto, esse investimento tende a se pagar ao longo da vida útil do equipamento, devido à maior eficiência térmica, menor demanda por manutenção e maior durabilidade dos componentes internos.
Isso não é nenhum segredo. Afinal, é por isso que em condições críticas, como a de bombeamento de larga escala ou mineração pesada, exige inversores de qualidade e resfriados a líquido. Além disso, é certo que o retorno supera rapidamente o valor investido.
Conclusão
Conclui-se que o inversor de frequência resfriados a líquido extrapola a função comum de eficiência energética e redução de manutenção e oferece, também, confiabilidade e robustez a ambientes críticos.
Mas, isso quer dizer que qualquer Drive resfriado a líquido proporciona o que foi descrito no texto?
A resposta é: não. O fato de enfatizarmos os inversores de frequência Danfoss ao longo deste texto não seria suficiente, e por isso, apresentamos os seus resultados em aplicações reais.
Por isso, queremos lhe dizer que a Nepin dispõe do seu portfólio de produtos para que você possa adquirir os inversores que garantem alta potência com maior estabilidade térmica, por meio de instalações compactas e mais silenciosas — ideais para ambientes agressivos ou com espaço limitado.
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