Em sistemas de refrigeração, o controle preciso do condensador leva a uma operação estável e energeticamente eficiente. E sabe aquelas regiões em que a temperatura ambiente ou carga térmica sofrem grandes variações? A temperatura de condensação pode cair a níveis inadequados. Além disso comprometer o desempenho do evaporador, a quantidade de refrigerante disponível também é reduzida.
Para evitar esse cenário em sistemas de refrigeração, é preciso direcionar os esforços para ferramentas que ofereçam controle operacional, o qual há de ajustar a capacidade do condensador de acordo com as condições externas. Então, independente se você busca controle na sua instalação industrial, comercial ou de climatização, fique neste texto, porque você só tem a ganhar.
Afinal de contas, compreender as estratégias de controle em condensadores resfriados a ar, água ou evaporativos é essencial para projetistas, técnicos e engenheiros que buscam eficiência e segurança nos sistemas de refrigeração.
Por que se deve controlar a pressão de condensação?
Acredite: a pressão de condensação é um dos parâmetros mais importantes para o bom funcionamento de um sistema de refrigeração. Por exemplo, se o valor da pressão de condensação cai demais, o diferencial de pressão entre o condensador e os dispositivos de expansão também é reduzido e, portanto, é dificultada a alimentação correta do evaporador. Como consequência, o sistema apresenta baixa eficiência, riscos de instabilidade operacional e, em alguns casos, até falhas por retorno de líquido.
Assim, o controle de capacidade de condensação é algo especial e deve ganhar maior atenção em regiões de clima temperado, uma vez que as temperaturas externas podem ficar muito baixas. Mas, cuidado! Se você tem o seu negócio localizado em regiões de zonas tropicais e subtropicais, não ache que as chances de ocorrer esse problema é nulo.
Como controlar condensadores em sistemas de refrigeração
“Então basta ajustar a capacidade do condensador para que a pressão de condensação seja controlada acima de um limite?”
Sim, é isso mesmo! e isso pode ser feito de duas formas principais:
- Regulando a vazão de ar ou água que passa pelo condensador;
- Reduzindo a área efetiva de troca térmica disponível.
Mas, para entrarmos neste assunto um pouco mais detalhadamente, devemos lembrar de alguns tipos de condensadores.
Condensadores resfriados a ar
Sem dúvidas, este é o tipo mais comum na refrigeração industrial, sendo formado por tubos aletados com ventiladores axiais e centrífugos.
A fim de observação, você vai encontrá-lo instalado na posição horizontal, vertical ou em formato de V, dependendo do espaço e da aplicação.
Mas, e aí. Como controlar esse tipo de condensador?
Para este tipo de condensador, existem três estratégias principais de controle da pressão de condensação:
1. Controle por estágios de ventiladores
O método de controle por estágios de ventiladores consiste em, basicamente, ligar e desligar ventiladores de acordo com a pressão do sistema.
Não, isso não é mágica. Pressostatos Esse método consiste em ligar ou desligar ventiladores conforme a pressão do sistema. Os dispositivos pressostatos Danfoss RT-5, por exemplo, podem ser configurados para diferentes pontos de atuação.
Já os controladores de pressão de zona neutra RT-L da Danfoss, também presente no nosso portfólio de produtos, exigem o uso de temporizadores para evitar reações muito rápidas.
Além disso, ao combinar um controlador moderno de até quatro estágios com transmissores de pressão como o AKS 33 ou AKS 32R, é possível manter a pressão de condensação de forma estável.
2. Controle de velocidade dos ventiladores
Se você acompanha o nosso conteúdo semanal, já sabe sobre o que vamos falar.
Sim, sobre inversores de frequência, e em especial, os conversores VLT® HVAC Drive FC 102 e VLT AutomationDrive FC 302, ambos da Danfoss.
Por meio dessa ferramenta, você obtém redução de ruído ambiental, maior economia de energia — motivo este que o faz ser o preferido entre as opções — prolongamento da vida útil dos ventiladores e um controle mais suave e eficiente.
3. Controle da área de troca térmica
Em determinadas instalações, é possível controlar a capacidade do condensador alterando a área efetiva de troca de calor.
Para isso, é necessário o uso de um tanque de líquido suficientemente dimensionado, além de válvulas servo-operadas e pilotos de pressão.
Dois esquemas comuns envolvem válvulas ICS combinadas com pilotos de pressão constante CVP e de pressão diferencial CVPP, instalados em pontos estratégicos da linha de descarga e da linha de bypass.
Além disso, essas combinações complementam-se com válvulas de retenção como a NRVA, que evitam o retorno de líquido do tanque para o condensador durante períodos de parada.
Condensadores evaporativos
Vamos falar agora sobre o condensador evaporativo, que combina os princípios de um condensador a ar e um resfriado a água.
Nesse condensador, a água é pulverizada sobre as serpentinas do condensador, enquanto ventiladores realizam uma ventilação forçada para promover a circulação de ar.
A evaporação parcial da água aumenta a eficiência de troca térmica, sendo uma solução muito utilizada em instalações de grande porte.
Assim como nos condensadores a ar, o controle da capacidade nesses sistemas também ocorre ajustando a velocidade dos ventiladores ou controlando bombas de recirculação de água.
Esse controle pode, portanto, ocorrer por:
- Controle por estágios de ventiladores: pressostatos ou controladores de múltiplos estágios podem atuar nos ventiladores para manter a pressão adequada;
- Controle por inversores de frequência: conversores de frequência aplicados aos ventiladores ou às bombas proporcionam economia de energia, redução de ruído e aumento da vida útil.
Além disso, não podemos deixar de salientar que, como há consumo de água, é essencial integrar sistemas de tratamento e reposição de água para garantir uma operação estável e sem incrustações nas serpentinas.
Condensadores resfriados a água
Por fim, os condensadores resfriados a água. Aqui, o calor do refrigerante é transferido para a água de condensação, a qual vai ser posteriormente rejeitada em torres de resfriamento ou trocadores de calor.
Vê-se esse tipo de condensador em grandes edifícios comerciais e em plantas industriais, devido à elevada eficiência energética.
Neste caso, o controle da capacidade pode ser feito:
- Modulando a vazão de água: por meio de válvulas reguladoras, que ajustam a passagem de água de acordo com a pressão de condensação.
- Controlando bombas de recirculação: com uso de inversores de frequência, ajusta-se a rotação das bombas para otimizar o fluxo de água e reduzir o consumo elétrico.
Conclusão
Portanto, nota-se que é imprescindível investir no controle em condensadores de sistemas de refrigeração, a fim de garantir eficiência, confiabilidade e segurança operacional.
E, não se esqueça: em climas de grande variação térmica, esse recurso impede que a pressão de condensação caia a níveis críticos.
Desta maneira, o dispositivo de expansão e o abastecimento adequado do evaporador deixam de ser problemas.
