Chiller Resfriador De Líquido

Chiller resfriador de líquido abrange os equipamentos que resfriam um fluido em circuito fechado — água, solução de água e glicol, óleo, fluido térmico ou fluido de processo. A designação importa porque a seleção muda quando o líquido não é água pura, e essa mudança é frequentemente ignorada: o equipamento é cotado pela capacidade nominal de catálogo, que é medida com água.

A consequência é previsível. O chiller entra em operação com capacidade efetiva abaixo do necessário, a temperatura não fecha, e o problema é atribuído ao equipamento. O que ocorreu foi uma seleção feita para um fluido diferente do que circula.

Os três efeitos do fluido sobre a capacidade

O primeiro é o calor específico. A capacidade removida é o produto da vazão, do calor específico e do diferencial de temperatura. Para água, cada metro cúbico por hora com um kelvin de diferencial corresponde a aproximadamente 1,16 kW removidos, e o total em kW dividido por 3,517 dá a capacidade em toneladas de refrigeração. Uma solução de água com etilenoglicol tem calor específico menor, e a mesma vazão transporta menos calor — o fator de conversão cai proporcionalmente, e a correção sai da tabela do fluido na concentração adotada.

O segundo é a viscosidade. Ela é maior nas soluções de glicol e cresce à medida que a temperatura desce. Viscosidade maior reduz a turbulência no escoamento, piora o coeficiente de troca no evaporador e aumenta a perda de carga no circuito — o que exige mais potência de bombeamento para manter a mesma vazão e pode obrigar a rever a seleção da bomba.

O terceiro é a condutividade térmica, também menor nas soluções, que soma ao efeito da viscosidade sobre a troca. O resultado combinado dos três é uma redução relevante da capacidade nominal e um aumento da perda de carga, e ignorá-los na seleção produz um erro grande e não marginal.

Óleos e fluidos térmicos acentuam esse comportamento. Viscosidades altas, especialmente em temperaturas baixas, mudam o regime de escoamento e podem exigir um trocador de geometria diferente — casco e tubo em vez de placas, por exemplo, porque as passagens estreitas de um trocador de placas geram perda de carga proibitiva com fluido viscoso.

Temperaturas negativas e a proteção do evaporador

A razão mais comum para adicionar glicol é operar abaixo do ponto em que a água congela. Como a temperatura de evaporação do refrigerante fica alguns kelvin abaixo da temperatura de saída do fluido, um circuito que entrega água a 5 °C já opera com evaporação próxima de zero. Qualquer redução de vazão ou incrustação no evaporador aproxima o equipamento do congelamento.

A concentração de glicol precisa ser definida pela temperatura mais baixa que o fluido vai atingir no circuito, com margem, e não pela temperatura de saída nominal. Concentração insuficiente deixa o evaporador exposto; concentração excessiva penaliza capacidade e bombeamento sem necessidade.

Essa definição precisa ser verificada periodicamente, porque a concentração muda com reposições e perdas — uma reposição feita com água pura dilui a solução, e o efeito só aparece quando a temperatura baixa expõe o problema. A verificação é simples, com refratômetro ou densímetro, e faz parte da rotina de manutenção e não da conferência de instalação.

A proteção instrumental completa a defesa: o interlock que impede o compressor de operar sem vazão no evaporador é o que separa uma parada por proteção de um trocador com tubos rompidos. Ele precisa ser testado de fato, e não conferido por inspeção.

Compatibilidade e degradação ao longo dos anos

O fluido conversa com os materiais do circuito. Soluções de glicol têm inibidores de corrosão que se consomem, e uma solução com inibidor esgotado é mais agressiva que água pura — o pH cai e o fluido passa a atacar os metais do circuito. A análise periódica do fluido, com pH, concentração e nível de inibidor, é o que impede que essa degradação avance sem ser vista.

Fluidos de processo podem atacar vedações e juntas selecionadas para água, o que precisa ser verificado na especificação e não descoberto na operação. Água industrial com dureza elevada ou sólidos em suspensão deposita nas superfícies de troca e reduz a capacidade de forma progressiva.

O indicador que revela todas essas degradações é o mesmo: a temperatura de aproximação no evaporador, comparada ao valor registrado na partida. Ela quantifica a perda de troca térmica antes de haver sintoma operacional, porque o equipamento ainda entrega a temperatura pedida — compensando com pressões de trabalho mais altas e consumo maior.

O que precisa constar no pedido

Seis informações permitem uma seleção correta e comparável entre fornecedores. Qual é o fluido, em que concentração quando for solução. Qual a carga térmica, medida ou calculada. Qual a temperatura de saída exigida e qual a temperatura mais baixa que o fluido atinge no circuito. Qual a vazão disponível e a perda de carga do circuito. Qual o volume de água ou de solução armazenado — porque a inércia térmica determina a estabilidade diante da variação da carga. E qual o perfil de variação da carga ao longo do tempo de operação.

Com esses dados, a capacidade é corrigida pelo fluido, o trocador é escolhido para o regime de escoamento correto e o bombeamento é definido pela perda de carga real. Sem eles, a proposta descreve um equipamento que atenderia água pura.

Seleção pelo fluido real, na Controlcal

A Controlcal dimensiona chillers resfriadores de líquido a partir do fluido que efetivamente circula, com as correções de capacidade e de perda de carga aplicadas na concentração adotada. São mais de quarenta anos de trabalho com sistemas de água gelada e refrigeração industrial em São Paulo, com base na Mooca, incluindo projeto, montagem, automação e manutenção.

Fornecemos equipamentos novos, seminovos revisados com garantia e reformados, para venda, locação ou permuta, e acompanhamos a instalação depois da partida com manutenção preventiva e análise de eficiência energética — incluindo a verificação periódica da concentração e do estado do inibidor, que é o item que preserva o circuito. Quando a informação sobre o fluido é precisa, a seleção deixa de ter margem para surpresa.