Como Ajustar o Superaquecimento para Reduzir o Consumo Energético em Sistemas de Refrigeração Industrial
Aprenda a ajustar o superaquecimento em sistemas de refrigeração para aumentar a eficiência energética e reduzir custos operacionais industriais.
Introdução
O controle preciso do superaquecimento é uma das práticas mais eficazes para aumentar a eficiência energética em sistemas de refrigeração industrial e HVAC-R. O ajuste correto não só garante a atuação eficiente do evaporador e do compressor, mas, principalmente, reduz o consumo energético do sistema, impactando diretamente os custos operacionais e a sustentabilidade das operações.
Empresas dos setores de alimentos, bebidas, frigoríficos e centros logísticos dependem do resfriamento confiável e eficiente de seus processos. Uma pequena diferença no ajuste do superaquecimento pode representar economias significativas na conta de energia e maior vida útil dos equipamentos.
Este artigo técnico explora, em detalhes, os fundamentos do superaquecimento, seu impacto no consumo energético, métodos de ajuste e as melhores práticas para sistemas industriais que utilizam controladores Danfoss e turboventiladores EBM-Papst, com a expertise de mais de 75 anos da Elektra como distribuidor oficial.
Sumário
- Conceito e importância do superaquecimento
- Relação entre superaquecimento e consumo energético
- Métodos de ajuste do superaquecimento
- Etapas práticas para ajuste com válvulas Danfoss
- Influência em diferentes tipos de evaporadores
- Ajuste de superaquecimento em controladores eletrônicos
- O papel dos ventiladores EBM-Papst na performance térmica
- Boas práticas de manutenção e monitoramento
- Como a Elektra apoia sua empresa na eficiência do sistema
- Conclusão
1. Conceito e importância do superaquecimento
O superaquecimento é a diferença entre a temperatura do fluido refrigerante na saída do evaporador e a temperatura de saturação do mesmo fluido à pressão de evaporação. É medido em °C (ou K) e tem uma função essencial: garantir que apenas vapor chegue ao compressor, prevenindo danos mecânicos por retorno de líquido.
Em sistemas industriais, especialmente no setor de alimentos e bebidas, o controle rigoroso do superaquecimento é vital tanto para a segurança do compressor quanto para a maximização da eficiência energética.
2. Relação entre superaquecimento e consumo energético
O ajuste inadequado do superaquecimento pode causar:
- Superaquecimento baixo:
Retorno de líquido ao compressor, riscos mecânicos, menor eficiência de transferência térmica, aumento do consumo energético devido à má utilização do evaporador. - Superaquecimento alto:
Evaporador subutilizado, menor produção de frio, o compressor trabalha mais tempo, resultando em consumo energético elevado.
Exemplo prático:
Evaporadores ajustados com superaquecimento excessivo transferem menos carga térmica para o refrigerante, exigindo que o compressor funcione mais para atingir a temperatura desejada, aumentando o consumo de energia.
3. Métodos de ajuste do superaquecimento
O ajuste é feito, em geral, pela regulagem da válvula de expansão termostática (VET) ou eletrônica (VEE). O procedimento pode variar conforme o tipo de válvula, mas os fundamentos são:
- Medição da temperatura e pressão na saída do evaporador.
- Cálculo do superaquecimento:
Superaquecimento = Temperatura medida − Temperatura de saturação da pressão lida - Ajuste fino do parafuso de regulagem ou via programação eletrônica.
4. Etapas práticas para ajuste com válvulas Danfoss
A Danfoss é referência global em válvulas de expansão, utilizadas amplamente em sistemas industriais no Brasil. Veja o processo típico para ajuste em válvulas termostáticas (por exemplo, modelo Danfoss TEX2):
Tabela Técnica – Parâmetros para Ajuste de Superaquecimento (Válvula Danfoss TEX2):
| Parâmetro | Faixa Recomendada | Valor de Fábrica | Procedimento de Ajuste |
|---|---|---|---|
| Superaquecimento inicial | 4…6 °C | 5 °C | Girar parafuso sentido horário (↑), aumenta; anti-horário (↓), reduz |
| Pressão de evaporação | 1,5…5 bar | — | Medido no início do evaporador |
| Temperatura de saída | — | — | Medida na saída do evaporador |
Passo-a-passo prático:
- Deixe o sistema operar em regime estável.
- Meça a pressão na entrada do evaporador e converta para temperatura de saturação usando tabela do fluido.
- Meça a temperatura do tubo de sucção, logo após o evaporador.
- Calcule o superaquecimento.
- Ajuste o parafuso da válvula:
Reduzir superaquecimento: Gire levemente no sentido anti-horário.
Aumentar superaquecimento: Gire no sentido horário. - Aguarde 10–15 minutos após cada ajuste para nova medição.
- Repita até atingir o valor recomendado.
Obs.: Em evaporadores múltiplos, cada linha deve ser ajustada individualmente.
5. Influência em diferentes tipos de evaporadores
Evaporadores aletados, de placas ou tubo-liso, apresentam características térmicas distintas, exigindo ajustes específicos de superaquecimento para cada tipo de aplicação. Sistemas que trabalham com baixíssimas temperaturas (câmaras frigoríficas) tendem a operar com superaquecimentos mais baixos (4–5 °C).
Em aplicações críticas como armazenamento de sorvetes, carnes e laticínios, o ajuste deve ser rigoroso, sempre observando o risco de retorno de líquido.
6. Ajuste de superaquecimento em controladores eletrônicos
Com a evolução dos sistemas de refrigeração, controladores eletrônicos como os Danfoss ETS e controladores ADAP-KOOL® permitem ajustes digitais precisos e monitoramento remoto, otimizando ainda mais o desempenho.
Exemplo: Programação de superaquecimento no ADAP-KOOL® AK-CC 750
- Acesse o menu do set point de superaquecimento (“SUPH”).
- Insira o valor alvo (normalmente 4 a 6 K, conforme especificação do equipamento).
- As válvulas de expansão eletrônicas ajustam-se automaticamente conforme as leituras em tempo real.
- Acompanhe leituras através do display ou sistema supervisório.
Alarmes comuns:
- E1 – Superaquecimento insuficiente
- E3 – Tempo máximo de atuação excedido
Nestes casos, revisar sensores e ajustar os parâmetros conforme recomendado no manual técnico Danfoss.
7. O papel dos ventiladores EBM-Papst na performance térmica
O ajuste do superaquecimento depende, também, do fluxo adequado de ar. Ventiladores industriais EBM-Papst, especialmente a linha axiais e RadiPac, garantem distribuição homogênea de ar nos evaporadores, vital para precisão nos ajustes.
Características Relevantes EBM-Papst:
- Alta eficiência energética
- Curvas de desempenho estáveis mesmo em ambientes refrigerados
- Modelos com controle eletrônico de velocidade (EC) integrados, que podem ser modulados conforme a carga térmica, prevenindo o aumento involuntário do superaquecimento por deficiência de ar.
Resumo Comparativo:
| Modelo | Vazão típica (m³/h) | Eficiência | Classe IP | Aplicação recomendada |
|---|---|---|---|---|
| Axial EC | 1.000 – 20.000 | >88% | IP54/65 | Evaporadores, Resfriadores de Ar |
| RadiPac EC | 1.500 – 11.000 | >89% | IP54 | Unidades de tratamento de ar |
A Elektra oferece orientação técnica para a escolha do ventilador ideal, promovendo sinergia perfeita entre ventilação e refrigeração industrial.
8. Boas práticas de manutenção e monitoramento
- Realize medições de superaquecimento periodicamente, ao menos a cada 6 meses.
- Inspecione e limpe trocadores de calor e ventiladores.
- Calibre sensores de temperatura e pressão, essenciais para sistemas eletrônicos.
- Utilize sistemas de monitoramento remoto como Danfoss System Manager para análise comparativa dos períodos.
9. Como a Elektra apoia sua empresa na eficiência do sistema
Com décadas de experiência, a Elektra se diferencia não apenas pelo fornecimento de peças originais Danfoss e EBM-Papst, mas principalmente pelo suporte técnico especializado oferecido em todo o Brasil:
- Seleção e dimensionamento de válvulas, controladores e ventiladores por engenheiros certificados.
- Assistência técnica autorizada Danfoss para suporte em campo, treinamentos e start up.
- Estoque robusto para pronta entrega das principais linhas.
- Diagnóstico remoto e orientação para programações de inversores e parametrização de controles eletrônicos.
- Atendimento rápido, dedicado ao segmento industrial.
10. Conclusão
O ajuste correto do superaquecimento é peça-chave para alavancar a eficiência energética dos sistemas de refrigeração industrial. Ele reduz significativamente o consumo de energia e prolonga a vida útil dos componentes. Investir no ajuste competente, utilizando válvulas e controladores Danfoss, e na infraestrutura de ventilação EBM-Papst, é sinônimo de confiabilidade e economia.
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