locação de chiller industrial

A objeção prática mais comum à locação de chiller industrial em emergência é que não há tempo para dimensionar. É uma objeção falsa: em uma instalação existente, a carga térmica real pode ser medida em minutos, e o resultado é mais confiável do que o cálculo de projeto feito anos antes — porque mede o que a planta demanda hoje, e não o que se estimou que ela demandaria.

Este é o método, em três caminhos de precisão decrescente, e o que fazer com o resultado.

Primeiro caminho: medir vazão e diferencial de temperatura

É o método direto e o mais preciso. A capacidade removida por um circuito de água é o produto da vazão pelo diferencial de temperatura entre o retorno e a saída, multiplicado pelo calor específico do fluido.

Para água, cada metro cúbico por hora de vazão, com um kelvin de diferencial, corresponde a aproximadamente 1,16 kW de calor removido. Multiplicando a vazão em metros cúbicos por hora pelo diferencial em kelvin e por 1,16, obtém-se a carga em kW. Dividindo por 3,517 — que é o equivalente de uma tonelada de refrigeração —, obtém-se a capacidade em TR.

Um exemplo torna o cálculo concreto. Um circuito com 60 metros cúbicos por hora de vazão e diferencial medido de 5 kelvin entre retorno e saída está removendo aproximadamente 348 kW, ou algo próximo de 99 toneladas de refrigeração. É a carga que o equipamento locado precisa atender naquele momento de operação.

Em circuitos com solução de água e glicol, o calor específico é menor e o resultado precisa ser corrigido pela concentração — uma solução a 30% de etilenoglicol reduz esse fator de forma relevante, e usar o valor da água pura superestima a capacidade disponível.

Duas cautelas se aplicam. A vazão precisa ser a real, medida ou obtida da curva da bomba com a perda de carga do circuito, e não a nominal de projeto. E a medição precisa ser feita em condição de carga alta, com o processo em regime, e não em um momento qualquer — o que se busca é a demanda de pico, não a média.

Segundo caminho: o consumo elétrico do equipamento existente

Quando não há como medir vazão, o consumo elétrico do chiller que está saindo de operação dá uma ordem de grandeza confiável. Medindo a potência elétrica em regime e aplicando a eficiência estimada do equipamento em kW por tonelada de refrigeração, chega-se à capacidade que ele estava entregando.

Equipamentos bem selecionados e em boas condições operam em faixas da ordem de 0,6 kW/TR a plena carga, e o valor real depende do tipo de compressor, da condensação e do estado da troca térmica. Um equipamento com trocadores incrustados consome mais por tonelada, e usar a eficiência de catálogo nesse caso subestima a capacidade que ele entregava — é uma imprecisão que joga a favor da segurança.

O histórico de consumo mensal serve para o mesmo propósito com menos precisão, e é útil quando a medição instantânea não é possível: o perfil ao longo do ano mostra a sazonalidade e localiza o mês de maior demanda.

Terceiro caminho: a placa, corrigida pelo comportamento

A capacidade nominal do equipamento existente é o dado mais fácil de obter e o menos informativo, porque a placa diz o que o equipamento pode entregar e não o que a planta demanda. Ainda assim, corrigida pela observação do comportamento, ela orienta.

Se o chiller operava continuamente, sem parar o compressor, e ainda assim tinha dificuldade de sustentar a temperatura nos picos, a carga está próxima ou acima da capacidade nominal. Se ele ligava e desligava com frequência, a carga é significativamente inferior — e essa é a situação mais comum, porque muitas instalações foram dimensionadas com fator de segurança generoso.

Esse detalhe tem consequência prática importante em locação: locar a capacidade da placa de um equipamento que estava sobredimensionado é repetir o erro e pagar por ele em mensalidade e em energia. Um equipamento locado com capacidade acima da carga vai ciclar, consumir mais por tonelada removida e entregar temperatura menos estável.

Margem: quanta, e por quê

Definida a carga, resta decidir a margem. A tentação de aplicar um fator generoso é a mesma da compra, e as consequências são as mesmas — com uma diferença: em locação, o custo do excesso aparece na mensalidade, todo mês, de forma visível.

A margem justificada cobre três coisas concretas. A primeira é a diferença entre a condição em que a medição foi feita e a condição de pico do processo, quando ela é conhecida. A segunda é a perda de capacidade do equipamento locado nas condições reais de instalação: um chiller com condensação a ar perde capacidade quando a temperatura do ar de entrada no condensador sobe, e essa perda é maior se o afastamento para descarga do ar quente não for adequado. A terceira é a correção pelo fluido, quando o circuito opera com solução de água e glicol.

Fora disso, margem é desperdício. Uma verificação útil nos primeiros dias de operação é o número de partidas do compressor por hora: excesso de partidas aponta capacidade acima da carga, volume de água insuficiente no circuito ou faixa de controle mal ajustada.

Além da capacidade: os três dados que completam o pedido

A capacidade sozinha não define o equipamento. A temperatura de saída exigida pelo processo é o segundo dado, e ela muda a capacidade efetiva: um equipamento selecionado para 12 °C não entrega a mesma capacidade a 5 °C. Abaixo de aproximadamente 5 °C, o circuito exige solução de água e glicol, com a concentração definida pela temperatura mais baixa que o fluido vai atingir.

O terceiro é a vazão nominal do evaporador, que precisa ser compatível com o que a bomba existente entrega na perda de carga real do circuito. Se a diferença é grande, a locação precisa incluir bombeamento — e essa verificação, feita antes, evita um equipamento entregue e incapaz de operar.

O quarto é o volume de água do circuito, que determina a estabilidade diante da variação de carga. Em processo pulsante, como injeção de plástico, pouco volume faz o compressor ligar e desligar no ritmo da máquina, e um tanque de inércia provisório resolve o que capacidade adicional agrava.

Levantamento e locação na Controlcal

A Controlcal trabalha há mais de quarenta anos com sistemas de água gelada e refrigeração industrial em São Paulo, com base na Mooca, e o levantamento descrito aqui é o que fazemos antes de mobilizar um equipamento: medição da carga no circuito existente, temperatura exigida, vazão disponível, volume de inércia e condições do local.

Os equipamentos são revisados pela nossa própria equipe e mantidos por ela durante o contrato, com as medições registradas na partida assistida. Fornecemos também bombeamento e tanque de inércia quando o levantamento mostra que são necessários, e executamos a instalação provisória — incluindo o desvio no circuito quando ele ainda não existe.