Controle de Nível AKS + EKE: Como Evitar o Retorno de Líquido e Danos ao Compressor em Sistemas de Refrigeração

Descubra como o controle de nível AKS com EKE da Danfoss previne retorno de líquido para o compressor, protege equipamentos e assegura desempenho em sistemas industriais.

Introdução

O controle preciso do nível de líquido nos sistemas de refrigeração industrial é fundamental para garantir elevada eficiência operacional, evitar paradas não programadas e proteger componentes sensíveis, como compressores. Um dos riscos recorrentes em sistemas mal monitorados é o retorno de líquido ao compressor, fenômeno responsável por falhas catastróficas, aumento de custos de manutenção e redução da vida útil dos equipamentos. Para mitigar esse risco, soluções avançadas como o sistema de controle de nível Danfoss AKS + EKE são amplamente aplicadas em indústrias de alimentos, bebidas, frigoríficos e HVAC. Este artigo, desenvolvido pelo time técnico e de engenharia da Elektra – distribuidora oficial Danfoss –, traz uma análise aprofundada dos princípios, funcionamento, parametrização e melhores práticas para a implementação eficaz deste sistema.

Sumário

1. Entendendo o retorno de líquido e seus impactos no compressor
2. Princípios de funcionamento do controle de nível AKS + EKE
3. Componentes do sistema: sensores, controladores e válvulas
4. Parametrização correta do EKE (segundo o manual Danfoss)
5. Estratégias técnicas para evitar falhas de detecção
6. Aplicações típicas: tanques separadores, acumuladores de sucção e resfriadores
7. Cuidados de instalação, comissionamento e manutenção
8. Como a Elektra agrega valor nos projetos de controle de nível
9. Conclusão

1. Entendendo o retorno de líquido e seus impactos no compressor

O retorno de líquido ocorre quando uma quantidade significativa de refrigerante não evaporado (líquido) alcança a sucção do compressor. Em ambientes industriais, as consequências deste fenômeno incluem:

• Golpe de líquido: O refrigerante líquido não é compressível, provocando danos severos às válvulas, bielas e rolamentos dos compressores.
• Deterioração do óleo lubrificante: O arraste do líquido pode diluir ou contaminar o óleo, prejudicando o filme lubrificante responsável pela proteção dos componentes mecânicos.
• Diminuição da eficiência: A presença de líquido na sucção reduz a eficiência volumétrica e térmica do sistema.

A prevenção do retorno de líquido é, portanto, um dos pilares da longevidade operacional e da confiabilidade no segmento de refrigeração industrial.

2. Princípios de funcionamento do controle de nível AKS + EKE

AKS refere-se à linha de sensores eletrônicos de nível capacitivos da Danfoss, projetados para detecção contínua ou pontual do nível de líquido em aplicações de amônia (NH₃), CO₂ e outros refrigerantes industriais.
EKE, por sua vez, é o controlador inteligente responsável pela gestão automática do nível de líquido baseado nos sinais provenientes do AKS.

Lógica operacional básica:

1. O sensor AKS monitora continuamente o nível do refrigerante no reservatório ou acumulador.
2. O sinal do sensor é enviado ao controlador EKE, que interpreta tecnicamente este valor conforme parametrizado.
3. O EKE comanda atuadores (geralmente válvulas eletrônicas Danfoss ICF/ICM/EVRA ou solenoides) para admitir ou bloquear admissão de líquido conforme o nível desejado, evitando transbordo e retorno à linha de sucção.
4. Alarmes e funções de segurança (como excesso de nível, falha de sensor, perda de comunicação) são automaticamente gerenciadas pelo EKE para evitar operação perigosa.

Este arranjo permite total precisão no controle de processos críticos, inclusive sob variações de carga e regimes variáveis de operação.

3. Componentes do sistema: sensores, controladores e válvulas

O conjunto mínimo para um sistema moderno de controle de nível Danfoss envolve:

• a) Sensor de nível AKS
  Modelos: AKS 38, AKS 4100, AKS 4100U, AKS 4100M, entre outros.
  Tecnologia: Capacitivos (detecção contínua, sem partes móveis).
  Faixa típica: 500 mm a 6000 mm.
  Compatibilidade: Amônia (NH₃), CO₂, halocarbonetos.
  Características técnicas: Precisão ±5 mm ou melhor, grau de proteção IP65/67, resistente a vibração. Saída: analógica (4-20 mA), HART ou sinal digital.
• b) Controlador EKE
  Modelos: EKE 347, EKE 347H, EKE 400, EKE 100, entre outros.
  Processamento do sinal do sensor, saídas para válvula, alarmes, comunicação com CLP ou BMS via Modbus/RS485. Display local para configuração/leitura.
• c) Válvulas de controle
  Válvulas eletrônicas: ICF, ICM, EVRA, entre outras. Proporcionais ou ON/OFF, conforme processo.

4. Parametrização correta do EKE (conforme documentação Danfoss)

A correta parametrização do controlador EKE é fundamental para evitar os principais motivos de falhas: ajustes inadequados de setpoints, tempos de retardo, configuração de alarmes e calibração do sensor.

Passos principais para parametrização (exemplo: EKE 347):

• A. Configurações iniciais
  Tipo e comprimento do sensor (P01); tipo de válvula atuada (P02); setpoint de nível de controle (P03).
• B. Configuração de alarmes
  Alarme de alto nível (P04); alarme de baixo nível (P05); tempo de retardo de alarme (P06).
• C. Ajuste de válvula
  Tempo máximo de abertura/fechamento (P10/P11); função de teste para simulações e diagnósticos.
• D. Estratégias avançadas
  Validação de sinal (fail-safe); auto-diagnóstico; comunicação (Modbus/CLP).

Para detalhes dos parâmetros e suas opções, consulte sempre o manual Danfoss EKE e sensor AKS do modelo instalado. Na Elektra, fornecemos o serviço completo de parametrização e startup com laudo técnico para todos os projetos industriais.

5. Estratégias técnicas para evitar falhas de detecção

• Redundância de sensores: Aplicações críticas podem usar sensores auxiliares.
• Aterramento e blindagem: Cabos analógicos devem ser aterrados e protegidos contra EMI/RFI.
• Testes periódicos de resposta: Teste atuação da válvula e simule falhas regularmente.
• Validação da curva do sensor: Confirme a curva real de nível x sinal (em mA) após instalação.
• Manutenção preventiva: Inspeção visual, checagem de conectores e reaperto dos bornes.

6. Aplicações típicas: tanques separadores, acumuladores de sucção e resfriadores

• a) Separadores de líquido/vapor: Controle a admissão de líquido em sistemas de baixa pressão para evitar refluxo.
• b) Acumuladores de sucção: Previne entrada de líquido no compressor por falha operacional.
• c) Evaporadores inundados: Garante nível ótimo, evitando arraste de líquido.

Case típico: Em um acumulador de sucção de amônia (NH₃) para túnel de congelamento, o controle AKS + EKE reduz em até 95% ocorrências de retorno de líquido, com economia significativa em manutenção preventiva e maior vida útil dos compressores.

7. Cuidados de instalação, comissionamento e manutenção

• Montagem vertical dos sensores sempre que possível.
• Isolação térmica para evitar condensação excessiva.
• Checar alimentação elétrica conforme especificação do sensor/controlador.
• Instalar válvula de isolamento (bypass) para manutenção sem parada da planta.
• Documentar todos os parâmetros aplicados, especialmente após intervenções.

8. Como a Elektra agrega valor nos projetos de controle de nível

• Suporte técnico especializado em aplicações industriais Danfoss.
• Assistência técnica autorizada: instalação, parametrização, startup e treinamento certificados.
• Seleção e dimensionamento corretos conforme processo.
• Estoque imediato para pronta-entrega em todo o Brasil.
• Entrega ágil e suporte pós-venda durante toda a vida útil do sistema.

Colaborar com a Elektra significa maior confiabilidade operacional, redução de custos de manutenção e acesso facilitado à documentação técnica e aos manuais oficiais Danfoss.

9. Conclusão

O sistema AKS + EKE da Danfoss representa o estado-da-arte em controle de nível para aplicações industriais de refrigeração. Sua correta parametrização, instalação e manutenção são fundamentais para prevenir o retorno de líquido ao compressor, aumentando a segurança, a durabilidade dos equipamentos e a eficiência do processo. Com o suporte da Elektra, empresas dos setores de alimentos, HVAC, bebidas e frigoríficos têm acesso ao que há de melhor em tecnologia e assistência técnica de alto nível.

Precisa de dimensionamento ou assistência para o seu sistema de controle de nível?
Entre em contato com o time técnico da Elektra: garantimos a seleção ideal de sensores, válvulas e controladores, assistência certificada Danfoss e a solução completa para seu processo!