Manutenção Em Unidade De Água Gelada

Manutenção em unidade de água gelada é diferente de manutenção de chiller, e a confusão entre as duas explica por que tantas instalações mantidas com regularidade consomem muito acima do que deveriam. Uma unidade é composta por quatro subsistemas — produção, distribuição, rejeição de calor e controle — e o desempenho dela é o produto dos quatro, não a condição do melhor deles.

Um plano que cobre só o chiller mantém um quarto do sistema. É a razão pela qual trocar o equipamento por um modelo mais eficiente frequentemente não reduz a conta de energia: o chiller melhorou, e as bombas continuam operando a vazão constante, o isolamento da tubulação está degradado, a torre trabalha com aproximação alta e o controle mantém setpoints fixos o ano inteiro.

Produção: os parâmetros do chiller

No lado da produção, a manutenção se apoia em medições comparadas à referência coletada na partida. A temperatura de aproximação no evaporador — diferença entre a água gelada que sai e a saturação correspondente à pressão de sucção — quantifica a perda de troca térmica por incrustação, por vazão abaixo da faixa de projeto, ou por óleo acumulado no lado do refrigerante.

A aproximação no condensador é o parâmetro de maior impacto econômico, porque a temperatura de condensação governa o consumo do compressor: reduzi-la em um grau economiza, conforme o equipamento e o ponto de operação, algo da ordem de dois a três por cento de energia. Quando ela cresce, as causas prováveis são incrustação nos tubos, gases incondensáveis no circuito ou vazão de condensação insuficiente.

O superaquecimento na sucção e o subarrefecimento na saída do condensador informam sobre carga de refrigerante e restrições, e permitem separar problemas que produzem sintomas parecidos e pedem intervenções opostas. A verificação de estanqueidade é feita com detector eletrônico e o sistema pressurizado, porque completar a carga sem localizar o vazamento faz o equipamento operar meses com sobreaquecimento, degradando óleo e isolamento. A análise laboratorial do óleo, com acidez, umidade e metais de desgaste, é o exame de maior valor preditivo sobre o componente mais caro da instalação.

Fecham a frente as medições elétricas — corrente por fase e resistência de isolamento dos enrolamentos, com a tendência histórica informando mais que o valor absoluto — e o teste efetivo das proteções, com atenção ao interlock que impede o compressor de operar sem vazão no evaporador. A falha desse dispositivo leva ao congelamento e ao rompimento de tubos, o dano mais caro do equipamento.

Distribuição: onde a energia se perde sem entrega

O indicador central da parte hidráulica é o diferencial de temperatura entre retorno e saída. Projetos adotam um valor — cinco graus é comum — e dimensionam vazão, tubulação e bombas a partir dele. Quando esse diferencial está abaixo do projeto na operação, a água volta menos quente do que deveria, o que significa que há mais vazão circulando do que a carga justifica.

As causas são conhecidas e todas corrigíveis: válvulas de controle que não fecham, serpentinas ou trocadores de consumo com troca degradada, desvios abertos entre ida e retorno, balanceamento inadequado. O efeito é duplo — as bombas gastam energia sem entrega correspondente, e o chiller opera em carga parcial mesmo quando a demanda térmica é alta, porque a vazão excessiva reduz o diferencial que ele consegue produzir.

A rotina inclui verificação de filtros e strainers pela perda de carga, purga de ar dos pontos altos — ar acumulado reduz vazão e provoca ruído e cavitação —, inspeção de vedações e selos das bombas, medição de corrente dos motores e conferência do isolamento térmico da tubulação. Isolamento degradado devolve ao circuito parte do frio produzido e, em ambiente úmido, gera condensação superficial com corrosão sob o isolamento.

Rejeição de calor: torre e condensação

Em unidades com condensação a água, a torre de resfriamento determina a temperatura de condensação, e por isso determina o consumo do chiller. O indicador é a aproximação em relação ao bulbo úmido do ar: quando ela cresce, o enchimento está obstruído, a distribuição de água está irregular, os eliminadores de gota estão comprometidos ou os ventiladores não entregam a vazão de ar prevista.

O tratamento químico é o item que sustenta todo o resto. A torre concentra sais dissolvidos por evaporação, e o controle dessa concentração se faz por purga, monitorada em geral por condutividade. Ciclos de concentração mais altos economizam água de reposição e aumentam o risco de incrustação; ciclos mais baixos consomem mais água. O ponto de equilíbrio depende da qualidade da água de reposição e é definido no projeto do tratamento, com acompanhamento de dureza, pH e condutividade.

Sem esse controle, a incrustação deposita nos tubos do condensador e anula a vantagem que motivou a escolha da condensação a água — o sistema passa a consumir mais do que consumiria com condensação a ar. Há ainda o controle biológico: torres operam com água aquecida em contato com o ar, condição que exige tratamento e rotina de limpeza definidos, com implicação sanitária além da térmica.

Controle: a parte que não desgasta e mais desregula

O quarto subsistema não tem peças que se gastam, e por isso é o menos verificado. Ainda assim, é onde se encontram os ganhos mais baratos.

A calibração dos sensores e transdutores é o primeiro item: um sensor com desvio faz o controle atuar em um ponto diferente do desejado, e o valor no painel não é o valor real. Em seguida vem a lógica de sequenciamento, em unidades com mais de um chiller: ela precisa decidir quantos equipamentos manter em operação conforme a carga medida, com histerese que evite ligar e desligar máquinas em torno de um ponto de transição, e alternar a ordem de partida para distribuir as horas entre elas. Sem alternância, um equipamento acumula todo o desgaste e o outro desenvolve os problemas típicos de máquina inativa.

Os setpoints fecham a frente. Água gelada fixada no valor mais baixo exigido pelo pior caso, mantido o ano inteiro, é a configuração mais comum e a mais custosa — em muitos períodos a carga permite elevá-lo sem prejuízo. Do lado da condensação, permitir que a temperatura acompanhe o bulbo úmido, respeitando o mínimo que o chiller aceita, reduz o consumo em cada hora favorável. O número de partidas do compressor por hora encerra a verificação: excesso aponta capacidade acima da carga, volume de inércia insuficiente ou faixa de controle mal ajustada — nenhum deles defeito de equipamento.

Periodicidade e o indicador que resume tudo

A frequência acompanha o regime: uso intenso pede intervenção a cada três a seis meses, com vistoria completa ao menos uma vez por ano; uso moderado se resolve com vistoria anual e checagens trimestrais. O que ajusta essa base é a tendência dos dados, e não o calendário.

Acima de todos os parâmetros está o consumo por tonelada de refrigeração removida, em kW/TR, medido no sistema inteiro e não só no chiller. Uma tonelada equivale a 3,517 kW de calor removido, e o indicador exige medir simultaneamente a potência elétrica total — compressores, bombas e ventiladores —, a vazão de água e o diferencial de temperatura. É o número que permite dizer, em uma frase, se a unidade está melhor ou pior que no trimestre anterior, e é o que localiza a necessidade de investigar antes de a perda se tornar visível na operação.

Manutenção de unidades de água gelada na Controlcal

A Controlcal projeta, monta, automatiza e mantém unidades de água gelada há mais de quarenta anos, em São Paulo, com base na Mooca e equipe própria. O plano cobre os quatro subsistemas, com a linha de base coletada na primeira intervenção e cada relatório apresentando os parâmetros medidos ao lado da referência e da leitura anterior.

Como executamos também reforma e análise de eficiência energética, o diagnóstico não termina em constatação: quando a perda está no bombeamento, no isolamento, na torre ou na lógica de controle, temos como corrigir — e essas correções costumam ter retorno mais rápido que qualquer intervenção no chiller. Quando o serviço exige parar a produção de água gelada, a locação de um equipamento repõe a capacidade pelo período, o que permite executar o trabalho completo em vez do trabalho que cabe na janela de parada.