A tecnologia aplicada à indústria tem modificado o status de todos os seus pontos que antes eram vistos como fracos.
Por exemplo, através da automação industrial, absolutamente todas as empresas puderam tornar diversos dos seus pontos negativos em pontos fortes na matriz SWOT, onde são listadas as fortalezas, fraquezas, oportunidades de melhoria e riscos potenciais da fábrica.
Por este e outros motivos, tornou-se recorrente a busca pela automação de processos e linhas de produção, visto os benefícios que a tecnologia proporciona, sobretudo, quando o assunto é eficiência e controle.
A propósito, você sabe como e porque a automação pode favorecer o controle e a eficiência dos sistemas de refrigeração industrial?
Se não, este é um caso perfeito para evidenciar que a automação é eficientemente aplicável em quaisquer necessidades industriais. Portanto, continue acompanhando o texto até o fim.
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A importância dos sistemas de refrigeração para a indústria
É viável dizer que, para muitos, a refrigeração industrial não ocupa o rank de “processos essenciais” para as pessoas que não a conhecem.
Contudo, podemos dizer que a convenção do pensamento deve ser totalmente contrária, considerando que a refrigeração nos possibilita viver uma maior qualidade de vida, seja direta ou indiretamente.
Difícil entender como? Então vejamos alguns exemplos.
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- Criogenia na indústria: reduzindo a temperatura de materiais e tornando-os supercondutores, entre outros experimentos;
- Criogenia na medicina: conservando embriões, gâmetas, células-tronco do sangue, entre outros;
- Liofilização: em indústrias alimentícias, químicas, entre outros;
- Indústria alimentícia: produção e armazenamento pós produção;
- Indústria química: produção e armazenamento pós produção;
- Indústria biomédica: produção e armazenamento pós produção;
- Entre outros.
Neste contexto, a refrigeração industrial é considerada, para diversas empresas, o coração do processo.
E quando falamos do coração do processo, podemos interpretar que:
- Grande parte da energia elétrica gasta na empresa é destinada ao processo;
- O processo de refrigeração é crítico o suficiente para invalidar o produto final (armazenamento incorreto) ou perdê-lo durante a sua fase de transformação (resfriamento descontrolado ou impreciso, por exemplo) ao longo do processo;
- Além de tudo o que foi dito, os cuidados direcionados ao controle deste processo devem ser minuciosos e desafiadores o suficiente para não permitir erros;
- Entre outros.
Assim, nota-se que diversas dessas preocupações nos levam à falta de controle preciso de processo.
Ciclo básico da refrigeração
Para que o próximo e principal assunto seja melhor absorvido, vale a pena relembrarmos, basicamente, como o ciclo de refrigeração acontece. Caso você queira saber o assunto mais a fundo, clique aqui.
Sem mais delongas, vamos ao ciclo básico, que é:
- Compressão: o fluido refrigerante gasoso é comprimido pelo compressor e a sua pressão e temperatura aumentam;
- Condensação: o refrigerante de alta pressão e temperatura passa pelo condensador (trocador de calor), para que o mesmo perca calor para o ambiente, transformando então em líquido;
- Expansão: o líquido refrigerante com a pressão levemente reduzida após passar pelo condensador, passa pela válvula ou dispositivo de expansão, reduzindo a pressão e a temperatura;
- Evaporação: o refrigerante de baixa pressão e temperatura passa pelo evaporador (trocador de calor), perdendo calor (aumenta a temperatura e o ambiente é resfriado) para o ambiente, transformando-se então em gás, novamente.
Após isso, o ciclo básico é então reiniciado.
Automação em Sistemas de Refrigeração: Eficiência e Controle
A importância do sistemas de refrigeração para a indústria
Como é de se esperar, todos os processos industriais que envolvem o controle de temperatura e as suas relações, são considerados críticos.
À primeira vista, a criticidade vem por meio das possíveis consequências que o mal controle da temperatura pode proporcionar para o processo, afetando a qualidade do produto e, portanto, afetando a relação entre a empresa e o cliente.
Em segundo plano, a falta de controle nos leva ao conceito de uso de “força excessiva” para realizar determinado trabalho, o que se desdobra, então, na falta de eficiência de operação.
E como o controle e a eficiência de sistemas de refrigeração industriais são impactados pela automação? Bom, vamos desmembrar este assunto agora.
O fato é que os sistemas de automação de refrigeradores industriais têm sido modificados bruscamente através da tecnologia que ultrapassa os métodos convencionais de controle.
Através dos sistemas automatizados que utilizam controladores (PI, PD ou PID, dependendo da complexidade), os sistemas que antes funcionavam através do método liga/desliga (on/off), passaram a ser minuciosamente controlados de acordo com a demanda.
No viés da refrigeração industrial em conjunto com os controladores, tem-se que a comunicação entre os sensores dispostos no ambiente ou no processo e a velocidade e a precisão da resposta do sistema, são mais eficientes.
A partir de uma perspectiva prática da aplicação da refrigeração industrial automatizada, podemos mencionar o seguinte raciocínio:
O controlador realiza uma leitura em tempo real dos sensores e, assim, tem-se um controle de fluxo de fluido refrigerante condicionado à necessidade pontual (momentânea, visto a leitura em tempo real);
Para isso, a válvula termostática regula o fluxo de refrigerante em tempo real, controlando o refrigerante que entra no evaporador e faz o serviço de resfriar ou congelar.
Enquanto isso, o compressor tem a sua rotação se ajustando à necessidade do processo constantemente, graças a um inversor de frequência acoplado ao seu motor elétrico trifásico.
Portanto, a diferença de se ter um controlador ao invés de um sistema on/off, pode ser aprovada através de algumas observações, tais como:
Controle de temperatura
- A precisão da temperatura de resfriamento ou congelamento tem sido tão significante que o chamado “erro”, que corresponde à diferença entre o processo e a temperatura ajustada no supervisório (controlador de temperatura ou SCADA, por exemplo), tem sido cada vez menor;
- O sistema de controle retroalimenta o controlador do sistema, o qual gera um input (entrada) que supre a necessidade do sistema, a qual pode ser eventualmente modificada através da presença de perturbações de processos.
Eficiência
- Visto que se trata, agora, de um processo que funciona constantemente e de acordo com a demanda, tem-se que diversos indicadores de desempenho do processo, podem ser otimizados, tal como a eficiência;
- Como o COP é definido como a razão entre a quantidade de calor removida do espaço refrigerado (ou carga térmica retirada) e a quantidade de energia consumida pelo sistema de refrigeração para realizar essa remoção do calor, tem-se que um sistema automatizado terá um valor de COP maior (refrigeração mais eficiente, pois agora o sistema é capaz de fornecer mais refrigeração com menor consumo de energia).
- Assim, podemos notar o quão importante é, inclusive, ter um inversor de frequência presente no processo de refrigeração automatizado.
A partir dessa análise, podemos enfatizar que a refrigeração industrial é mais completa quanto mais detalhes forem levantados e tratados.
A utilização de um controlador em conjunto com dispositivos e equipamentos industriais são, de fato, movimentos perfeitos para o seu projeto, desde que você tenha em mente quais as suas necessidades.
Quanto aos seus dispositivos industriais, você pode encontrá-los aqui, na Nepin.
Abaixo, deixamos alguns dispositivos que foram mencionados ao longo do texto. Para mais, consulte os nossos produtos no site.
