Como Ajustar o Superaquecimento para Reduzir o Consumo Energético em Sistemas de Refrigeração Industrial

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

1. Conceito e importância do superaquecimento
2. Relação entre superaquecimento e consumo energético
3. Métodos de ajuste do superaquecimento
4. Etapas práticas para ajuste com válvulas Danfoss
5. Influência em diferentes tipos de evaporadores
6. Ajuste de superaquecimento em controladores eletrônicos
7. O papel dos ventiladores EBM-Papst na performance térmica
8. Boas práticas de manutenção e monitoramento
9. Como a Elektra apoia sua empresa na eficiência do sistema
10. 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):

Passo-a-passo prático:

1. Deixe o sistema operar em regime estável.
2. Meça a pressão na entrada do evaporador e converta para temperatura de saturação usando tabela do fluido.
3. Meça a temperatura do tubo de sucção, logo após o evaporador.
4. Calcule o superaquecimento.
5. Ajuste o parafuso da válvula:
   Reduzir superaquecimento: Gire levemente no sentido anti-horário.
   Aumentar superaquecimento: Gire no sentido horário.
6. Aguarde 10–15 minutos após cada ajuste para nova medição.
7. 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

1. Acesse o menu do set point de superaquecimento (“SUPH”).
2. Insira o valor alvo (normalmente 4 a 6 K, conforme especificação do equipamento).
3. As válvulas de expansão eletrônicas ajustam-se automaticamente conforme as leituras em tempo real.
4. 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:

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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