Por oferecerem, ao mesmo tempo, bom desempenho e baixíssimo impacto ambiental, esses fluidos refrigerantes naturais vêm ganhando a preferência dos fabricantes de equipamentos.
No caso da refrigeração comercial, foco desta matéria, as opções em forte evidência são o hidrocarboneto R290 (propano) e o CO2 (dióxido de carbono). A Embraco considera esses dois fluidos refrigerantes como excelentes alternativas e vem se dedicando à pesquisa e ao desenvolvimento de soluções de refrigeração que os incorporem. Hoje a empresa oferece uma ampla linha de compressores recíprocos para R290 e uma linha de semi-herméticos para CO2, esta em parceria com a Dorin.
Vamos conhecer agora um pouco mais sobre as características desses dois fluidos refrigerantes naturais, as aplicações indicadas e os cuidados que se deve ter com eles.
Conhecendo o CO2
Vamos começar pelo CO2, ou R744, que é menos conhecido pela maior parte dos refrigeristas, mas se tornou uma opção muito utilizada nos compressores semi-herméticos. Trata-se de um fluido natural, presente em grande quantidade na atmosfera. Em termos de características físicas, deve-se saber que ele é mais pesado que o ar, inodoro e sem coloração. Além disso, outras características importantes são:
• Tem alta capacidade volumétrica de refrigeração;
• Liquefaz-se a baixa pressão;
• Não é inflamável;
• Apresenta maior eficiência, devido à maior queda de pressão nas válvulas de expansão;
• Possui boa miscibilidade com óleo, garantindo seu retorno ao compressor;
• Apresenta altas temperaturas de descarga, em função do alto índice de compressão, o que possibilita a recuperação e o aproveitamento de calor.
São dois os tipos de sistemas com a utilização de CO2: Subcrítico e Transcrítico.
No caso de CO2 Subcrítico, trata-se de um sistema em cascata, no qual uma parte do sistema de refrigeração é utilizada para a condensação do fluido refrigerante. Tem muita semelhança com um sistema convencional, mas com uma diferença importante: com pressões elevadas, existe condensação.
Já para o CO2 Transcrítico, não há condensação. O que ocorre é um resfriamento do fluido refrigerante no gas cooler, com as propriedades variando rapidamente próximas ao ponto crítico. Por não existir condensação, as pressões e temperaturas são variáveis e independentes.
As aplicações de sistemas subcríticos são muito amplas, pois suas características permitem operação de alta, média e baixa evaporação. Porém, sua aplicação se dá mais em média e baixa, com sistema cascata, operando abaixo do ponto crítico.
Já no que se refere aos sistemas transcríticos, sua aplicação é direcionada para alta e média temperatura de evaporação, em sistema de compressão direta, operando acima do ponto crítico.
Como qualquer substância com a qual você não tem familiaridade, é preciso estar capacitado para trabalhar com sistemas com R744. As principais recomendações em relação à sua utilização são:
• As altas pressões de trabalho aumentam o potencial de vazamentos, em caso de paralisações;
• Sistemas de refrigeração que utilizam R744 necessitam de mais componentes de controle.
Propano: saiba mais
O propano já é utilizado há muitos anos em sistemas de refrigeração comercial, especialmente em aplicações leves. Com o crescente nível de exigência de leis e normas internacionais, sua presença só tende a aumentar. Mesmo assim, por ser inflamável, ainda desperta receio em profissionais que não acostumados a lidar com ele.
Não há motivo para ter medo do propano. A carga normal de R290 é normalmente 40% menor que a de outros fluidos refrigerantes. Assim, em um sistema de refrigeração comercial leve, a carga é de até 150 gramas de R290. Esse é o limite máximo de acordo com norma IEC internacional vigente, mas está em discussão o aumento desse limite para poder abranger aplicações maiores.
Além disso, o circuito elétrico dos sistemas que o utilizam é projetado para evitar a geração de qualquer faísca, tornando-os muito seguros. Por isso mesmo, o propano só deve ser utilizado em compressores e sistemas que foram projetados para esse uso. É isso que vai garantir a segurança das operações, assim como o bom desempenho do sistema.
Para manter total segurança nas operações com R290, alguns cuidados devem ser tomados. O principal deles é em relação à solda.
Antes de fazer qualquer solda, recolha todo o propano do sistema de refrigeração em um recipiente fechado. Como não provoca danos à camada de ozônio e tem baixo impacto no aquecimento global, o R290 pode também ser liberado em um ambiente bem ventilado. A seguir, antes de usar o maçarico, verifique cuidadosamente se a tubulação está totalmente isenta de propano. Para garantir essa condição, deve-se passar uma carga de nitrogênio na tubulação, que elimina os eventuais resquícios existentes. Na sequência, lacre a tubulação com alicate de pressão para selar o tubo de processo.
Se preferir, em lugar da solda, pode-se utilizar o sistema Lokring® para a junção dos tubos.
Para lidar com o propano, é indispensável saber que determinadas características do sistema de refrigeração mudam quando se utilizam hidrocarbonetos. Por exemplo, nos compressores para R290 o volume deslocado é sempre menor: na comparação com modelos para R134a pode ser 40% menor.
Outra diferença é que o propano opera com pressões mais elevadas quando comparado com o R134a. O mesmo vale para a comparação com o R600a (isobutano).
Os componentes elétricos devem ser motivo de atenção especial, como dissemos acima. Uma recomendação fundamental é que só podem ser utilizados dispositivos de partida aprovados para compressores que utilizam propano (para evitar qualquer possibilidade de faísca). O protetor térmico precisa ser de ¾ selado (com tampa) ou o modelo 4TM.
Mais uma informação muito importante: os filtros secadores devem conter dessecante 4A-XH5.
Em relação a outros aspectos, quase nada de significativo muda. Os tubos capilares e trocadores de calor (evaporadores e condensadores), por exemplo, quase sempre têm as mesmas características daqueles que são utilizados em sistemas que operam com outros fluidos refrigerantes.
Para finalizar, um alerta que vale para os trabalhos com CO2 ou com propano – e que também se aplica a qualquer outra atividade de manutenção que você faça: antes de começar, consulte materiais técnicos (como o manual do equipamento), para ter certeza em relação aos procedimentos recomendados e precauções necessárias!
POR EMBRACO
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