Reforma De Unidade De Água Gelada

A reforma de unidade de água gelada é frequentemente entendida como troca ou recuperação do chiller. É uma leitura que deixa de fora a parte do sistema onde a maior parte da perda costuma estar. Uma unidade é produção, distribuição, controle e rejeição de calor, e o desempenho dela é o produto dessas quatro partes — não a melhor delas.

É por isso que trocar o chiller por um modelo mais eficiente e não ver a conta de energia cair é uma situação comum. O chiller melhorou; as bombas continuam operando a vazão constante, o isolamento da tubulação está degradado, a torre trabalha com aproximação alta por incrustação e o controle mantém setpoints fixos o ano inteiro.

O diagnóstico do sistema, e não do equipamento

Uma reforma bem conduzida começa por medir o conjunto, e cinco indicadores localizam quase toda perda.

O consumo por tonelada removida, em kW/TR, medido no sistema inteiro — compressores, bombas e ventiladores — dá o quadro geral. Uma tonelada equivale a 3,517 kW de calor removido, e o cálculo exige medir simultaneamente a potência elétrica total, a vazão de água e o diferencial de temperatura.

As temperaturas de aproximação, no evaporador, no condensador e na torre, localizam a perda de troca térmica e quantificam quanto é recuperável por limpeza. As pressões de trabalho, com o superaquecimento na sucção e o subarrefecimento na saída do condensador, apontam carga de refrigerante e restrições — e permitem identificar gases incondensáveis, comparando, com o equipamento parado e estabilizado, a pressão do condensador com a saturação correspondente à temperatura ambiente.

O diferencial de temperatura entre retorno e saída é o indicador mais revelador da parte hidráulica. Projetos adotam um valor — cinco kelvin 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: há mais vazão circulando do que a carga justifica. As causas são conhecidas — válvulas de controle que não fecham, serpentinas ou trocadores de consumo com troca degradada, desvios abertos entre ida e retorno, balanceamento inadequado — e nenhuma delas se resolve trocando o chiller.

O quinto é o levantamento da carga térmica atual e do perfil de simultaneidade. Processos mudam ao longo dos anos, e a capacidade que era correta na instalação pode estar acima ou abaixo do que a planta demanda hoje — o número de partidas do compressor por hora é o indicador que denuncia capacidade excedente.

Onde a reforma dá mais retorno

Em instalações antigas, quatro intervenções costumam concentrar o ganho, e nenhuma delas é a troca do chiller.

A primeira é a recuperação da troca térmica: limpeza dos trocadores do chiller pelo método adequado ao depósito e do enchimento da torre, com substituição de enchimento, eliminadores de gota e sistema de distribuição quando necessário. Isso devolve as aproximações de projeto e, com elas, capacidade e consumo — e no lado da torre o retorno é imediato, porque a temperatura de condensação governa o consumo do compressor em algo da ordem de dois a três por cento por grau.

A segunda é a conversão do bombeamento para vazão variável, com o evaporador protegido por um arranjo primário constante e secundário variável, desacoplados. A potência de bombeamento cai muito mais rápido que a vazão, e o investimento se concentra em inversores e controle. A condição a respeitar é a faixa de vazão do evaporador: abaixo dela a troca piora e a temperatura de evaporação desce, aproximando o equipamento do risco de congelamento — e é por isso que a conversão não é simplesmente instalar inversores nas bombas existentes.

A terceira é o retrofit de controle: lógica de sequenciamento que decide quantos chillers manter em operação com histerese adequada e alterna a ordem de partida para distribuir horas entre as máquinas; setpoint de água gelada que acompanha a carga em vez de ficar fixo no pior caso; e setpoint de condensação que acompanha o bulbo úmido dentro do limite mínimo que o chiller aceita, que é dado do fabricante. O retrofit resolve também o risco de peças de controle fora de linha, que transforma equipamento saudável em equipamento com prazo.

A quarta é o isolamento térmico da tubulação e o balanceamento hidráulico da distribuição, que devolvem ao consumo o frio perdido no caminho e corrigem o diferencial de temperatura. Isolamento degradado em ambiente úmido gera ainda condensação superficial com corrosão sob o isolamento, o que acrescenta um problema estrutural ao energético.

Executar sem parar a planta

A objeção mais comum a uma reforma de unidade não é o custo, é a parada. Uma central em operação contínua não tem janela para uma intervenção longa, e é isso que faz instalações conviverem por anos com perdas conhecidas.

A resposta é executar em etapas, e uma unidade com capacidade fracionada facilita isso: trabalha-se em um equipamento por vez, com os demais sustentando a operação. Quando não há fracionamento, ou quando a intervenção alcança a distribuição, a locação de um chiller repõe a capacidade pelo período da obra.

Há uma preparação que muda o custo e o prazo dessa reposição, e ela vale a pena mesmo fora do contexto da reforma: um desvio no circuito de água gelada, com válvulas de isolamento e terminações em flange ou engate rápido, dimensionado para a vazão do sistema e deixado tamponado, mais um ponto elétrico dedicado na área de instalação temporária. Com eles, inserir um equipamento locado é conectar mangueiras, operar válvulas e purgar o ar — horas de trabalho em vez de um dia de tubulação. O mesmo desvio serve para todas as manutenções futuras e para atender pico sazonal.

O planejamento da etapa também importa: intervenções na tubulação e no bombeamento são mais bem executadas em janelas de baixa demanda, e o cronograma pode acompanhar o calendário de produção da planta.

O que fica depois da reforma

Uma reforma encerra com teste de desempenho e registro das medições — capacidade entregue, aproximações no evaporador, no condensador e na torre, pressões de trabalho, superaquecimento e subarrefecimento, diferencial de temperatura e consumo por tonelada removida no sistema inteiro. Esse registro é a nova referência: sem ele, dois anos depois não há como saber quanto o sistema se degradou de novo.

A manutenção preventiva passa a se orientar por esses números, e não apenas por calendário. A frequência acompanha o regime de uso — operação intensa pede intervenção a cada três a seis meses, com vistoria completa ao menos uma vez por ano — mas o conteúdo de cada intervenção é definido pelo que a medição mostrou, e a taxa de crescimento de cada indicador entre visitas estabelece o intervalo em que cada serviço se paga.

Reforma 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 a reforma aqui trata o sistema inteiro: produção, distribuição, controle e rejeição de calor. O diagnóstico mede o conjunto e a proposta aponta onde está a perda, quanto cada intervenção devolve e em que ordem executá-las.

Fornecemos equipamentos novos, seminovos revisados com garantia e reformados, para venda, locação ou permuta, o que permite acrescentar ou substituir capacidade com custo bem abaixo do de máquina nova. A locação cobre o período da obra, e a análise de eficiência energética acompanha o resultado depois da partida.