Como funciona o sistema de resfriamento de um chiller industrial?

Não restam dúvidas de que o sistema de resfriamento por chillers é, de fato, mais eficiente que os sistemas de refrigeração convencionais.

Projetados com tecnologia e eficiência, os Chillers industriais fornecem resfriamento controlado em processos de fabricação, instalações de produção, sistemas de ar-condicionado central e outras aplicações que exigem controle preciso de temperatura.

Apesar dos custos de investimento iniciais serem altos, a aquisição do Chiller apresenta um retorno financeiro significativo a longo prazo, elevando a margem de lucratividade das empresas.

Além de ter uma longa vida útil, sua eficiência na otimização de processos industriais resulta em maior produtividade e qualidade dos produtos fabricados. Outro detalhe importante é que esse equipamento reduz significativamente o consumo de energia dos processos, evitando descartes e cooperando para rentabilidade das operações.

Antes de abordarmos detalhadamente o sistema de refrigeração do Chiller, vamos primeiro apresentar algumas características desse equipamento e sua importância nos processos de refrigeração industrial e climatização de ambientes.

Potência de refrigeração e características do Chiller industrial

A potência de um chiller é medida em toneladas de refrigeração (TR), equivalente à 12.000 BTU/h, o que proporciona agilidade e precisão para refrigerar grandes quantidades de processos e ambientes em pouco tempo em comparação com métodos de resfriamento convencionais.

Grande parte dessa capacidade de resfriamento se dá pela sua tecnologia e seus componentes de alta performance. Chillers comumente mantém a temperatura da água entre 6°C (saída) e 12°C (retorno), respectivamente.

As temperaturas ainda podem chegar a condições negativas se aditivos anticongelantes forem utilizados para tal fim, como no caso de resfriamento de produtos químicos sensíveis ou em ambientes controlados, como laboratórios e instalações de pesquisa.

Esses aditivos anticongelantes são adicionados ao sistema de água refrigerante para evitar que ela congele em temperaturas abaixo de 0°C, mantendo assim o funcionamento eficaz do Chiller mesmo em condições de frio extremo.

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Classificação e diferenças entre Chillers

As unidades de resfriamento Chiller oferecem versatilidade para diferentes necessidades, com características próprias que influenciam seu desempenho, eficiência e custo.

Apresentamos as diferenças e aplicações de cada tipo:

Sistema Chiller de condensação a água:

Um chiller de condensação a água é utilizado para resfriar ambientes, equipamentos e processos, utilizando água como meio de transferência de calor no condensador. É comumente empregado em indústrias que operam com baixas temperaturas, como indústria farmacêutica, indústria química, de plásticos e de alimentos.

Vantagens:

Compacto e versátil para aplicações com alto rigor
Operação silenciosa
Possuem maior economia de energia e redução de custos

Desvantagens:

A depender o fabricante e tipo de compressor, os custos de aquisição podem ser mais altos
A depender do local da instalação, pode ser necessário um sistema mais complexo de torre de resfriamento e tubulações

Sistema Chiller de condensação a ar:

Esse tipo de Chiller dissipa o calor diretamente no ar ambiente por meio de ventiladores e trocadores de calor. Este sistema é comumente utilizado em diversos ambientes, incluindo sistemas de ar-condicionado comerciais, industriais, shoppings, hospitais, entre outros. A refrigeração a ar é especialmente indicada para locais onde o calor pode ser dissipado facilmente para o ambiente externo, como áreas bem ventiladas.

Vantagens:

Sua aplicação não requer o uso de torres de resfriamento
Essa alternativa possui custos iniciais mais baixos
Operação silenciosa

Desvantagens:

É limitado a aplicações em espaços abertos
Possui um tamanho físico maior em comparação ao Chiller de condensação a água

No sistema Chiller de condensação a água, um sistema de troca de calor secundário, como um Fancoil, pode ser essencial para otimizar o processo de refrigeração. Tanto o Fancoil quanto o Chiller fazem parte de uma Central de Água Gelada (CAG). Enquanto o Chiller realiza a refrigeração principal, o Fancoil é responsável por fazer a troca térmica do fluído com o ar ambiente, garantindo um conforto térmico ideal.

Essa combinação se torna excelente para refrigeração de diversos compartimentos e andares de edifícios, por exemplo.

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Após conhecer as características dos Chillers e suas diferenças, descubra como o seu sistema funciona em detalhes:

Como é composto o sistema de refrigeração do Chiller?

Ao todo, o sistema Chiller é composto por 4 partes principais: Compressor, Condensador, Válvula de Expansão e Evaporador, que trabalham em conjunto para garantir uma refrigeração precisa e eficaz.

Conheça a função de cada um desses componentes abaixo:

Compressor:

Componente essencial em todos os tipos de Chillers, cuja função principal é aumentar a pressão do fluido refrigerante, elevando sua temperatura e alterando seu ponto de condensação.

O compressor ainda é a parte responsável por comprimir o vapor refrigerante, iniciando o ciclo de refrigeração.

Condensador:

O condensador é o componente responsável por dissipar o calor absorvido pelo refrigerante durante o ciclo de compressão.

Nos Chillers de condensação a ar, o condensador troca calor com o ar ambiente para condensar o vapor refrigerante de volta ao estado líquido.

No caso dos Chillers de condensação a água, o condensador utiliza água resfriada para remover o calor do refrigerante e condensá-lo.

Válvula de Expansão:

A válvula de expansão regula o fluxo do refrigerante liquefeito do condensador para o evaporador, controlando a quantidade de líquido refrigerante que entra no evaporador.

Esse componente também reduz a pressão do refrigerante, permitindo que uma parte dele evapore imediatamente e esfrie o restante do líquido refrigerante até a temperatura de evaporação desejada.

Evaporador:

O evaporador é responsável por resfriar o ar ambiente ou a água do Chiller.

O líquido refrigerante absorve o calor do fluido a ser resfriado, fazendo com que o refrigerante evapore e, consequentemente, esfrie o ambiente ou o processo.

Esse vapor refrigerante, agora aquecido, é então succionado de volta para o compressor, reiniciando o ciclo.

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