Unidade em Presidente Prudente, interior de São Paulo
(crédito: Emerson Climate)
Ana Paula basile Pinheiro
Introduzindo constantes mudanças em suas unidades que contribuem para o meio ambiente e a eficiência energética, o Wal-Mart, rede de hipermercados, inaugurou uma nova unidade, localizada em Presidente Prudente, interior de São Paulo.
Segundo Marcos Almeida, de marketing e vendas da Emerson Climate Technologies, conhecida por sua preocupação com a sustentabilidade, a rede varejista tem como meta a constante redução dos custos operacionais e a busca por projetos mais sustentáveis. No formato de hipermercado, a loja conta com uma área de vendas de aproximadamente 5 mil m2 e para atender a demanda de refrigeração foram instalados três racks, sendo dois com expansão indireta e a aplicação de compressores Discus Digital, controladores eletrônicos e válvulas de expansão eletrônica. "Esta nova loja merece destaque por ser a primeira da rede a contar com uma das mais novas tecnologias da Emerson Climate no seu sistema de refrigeração: a modulação digital", diz Almeida.
Racks com compressores discus digital atendem sistemas de refrigeração da loja
(crédito: Emerson Climate)
Composição do sistema
Trabalhando em conjunto com a Racks-Plotter, OEM responsável pela obra, foi elaborado um conjunto de produtos com o objetivo de obter o menor custo de operação e mais confiabilidade do sistema.
Sami Diba, sales manager da Emerson Climate Technologies, explica que o sistema é composto por três grupos de sucção:
- Alta temperatura: sistema de expansão indireta para água gelada composto de chiller com 4 compressores Discus e válvula de expansão eletrônica para uso em preparo, subresfriamento dos sistemas de média e baixa temperatura e ar condicionado de escritório e lojas de frente de caixa;
- Média temperatura: sistema de expansão indreta com propileno glicol composto com 4 compressores Discus e válvula de expansão eletrônica para atendimento de todo sistema de resfriados (expositores e câmaras);
- Baixa temperatura: sistema de expansão direta com 5 compressores para atender todo as lojas em congelados.
Todos os três sistemas têm compressores digitais Discus (um por grupo). O controle é feito via EMS (Energy Management System), responsável por todo gerenciamento da loja, tais como o frio alimentar, iluminação e controle de energia
Segundo Diba, essa foi a primeira loja no Brasil a utilizar compressores Discus Digital: "Este compressor modula sua capacidade linearmente de 10 à 100% de sua capacidade total, isso que permite ao sistema de frio alimentar responder com precisão única as demandas da lojas, um sistema convencional com 4 compressores, por exemplo, teria faixa de capacidade de 0/25%/50%/75%/100%, em faixas de demanda de 80%, haveria a necessidade de se usar 4 compressores com capacidade total de 100%, ou seja, 20% acima da necessário, o que significa gasto de energia desnecessário. Mesmo no caso do uso de compressores com variadores de frequência a faixa de capacidade fica restrita a 50% da capacidade nominal, devido a limitações do motor elétrico e de lubrificação (veja quadro 1) neste caso a faixa de capacidade seria da seguinte forma: 0/12,5 a 25% / 37,5 a 50% / 62,5% a 75% / 87,5% a 100%. No mesmo exemplo, onde teríamos uma demanda de 80%, seria necessário 4 compressores operando com capacidade total de 87,5%, ou seja, melhor que a operação anterior, mas mesmo assim com 7,5% de desperdício de energia. No caso do digital, a faixa de operação é de 2,5% a 100% linearmente, no mesmo exemplo de 80% de demanda, teríamos 80% de capacidade operando, minimizando o desperdício de energia", diz Diba.
Ele acrescenta que se destaca também neste a simplicidade do sistema, uma vez que é somente necessária a ligação do módulo digital ao compressor, não sendo necessários programações complexas, quadros elétricos adicionais ou instalação de filtros. Outra consequência desta modulação é a melhor precisão de pressões e temperaturas, resultando na melhor qualidade das temperaturas dos expositores e câmaras para melhor conservação de alimentos, além de uma redução significativa do número de partidas (-70%), isso significa redução dos picos corrente na partida, partidas secas (sem óleo) ou inundadas (com líquido refrigerante ou óleo), gerando aumento de vida útil, redução dos gastos de manutenção e economia de energia.
Performance e equipamentos
Diba explica que o compressor digital foi desenvolvido para a modulação do sistema sem a necessidade de inversores de freqüência. A modulação consiste na adaptação da capacidade do equipamento a necessidade pontual da loja nos diversos períodos do dia, assim o equipamento se torna mais eficiente de acordo com a demanda exigida, se obtém maior precisão na temperatura e diminui o custo operacional do sistema.
"As vantagens em relação aos inversores de frequência são muitas e podemos destacar: maior faixa contínua de modulação de 10% a 100%; melhor controle de pressão de sucção e redução de ciclos; simplicidade de aplicação, facilidade de operação e menor custo aplicado; não requer filtros e quadros elétricos adicionais. Integrados a válvula de expansão eletrônica, permite controlar a expansão do refrigerante na entrada do trocador de calor. Esta válvula, tem por características uma resposta precisa, garantindo assim a precisão do sistema", informa.
Resultados Obtidos
Após a inauguração da loja, foi realizado um período de teste pela Racks-Plotter com o objetivo de mensurar na prática os benefícios da modulação digital. A loja trabalhou durante um período com a modulação digital ativa e outro período semelhante com modulação normal.
Os resultados obtidos no sistema podem ser resumidos da seguinte forma:
• Maior estabilidade do sistema;
• Redução de 51% na variação da temperatura do Glicol em sistemas de expansão indireta (Propileno Glicol, Água, Tifoxit);
• Redução de 70% na variação da pressão de sucção em expansão direta;
• Redução de até 60% na variação das temperaturas de expositores;
• Redução de 70% do número de partidas.
Como conseqüência destes ganhos o cliente final obterá uma série de benefícios reais para a operação da loja:
• Menor custo de manutenção devido ao aumento da vida útil de componentes elétricos e compressores e redução de intervenções de manutenção;
• Melhor qualidade do produto através da estabilidade de temperaturas em expositores e câmaras.
• Economia de energia de 312.500 Kwh em 5 anos o que representa 216 toneladas de dióxido de carbono que deixou de afetar o meio ambiente.
"Após analisarmos esta primeira instalação concluímos que a modulação digital aumenta significativamente a estabilidade do frio alimentar, diminuindo as variações de pressão e temperatura, o que gera economia de energia e redução dos custos de manutenção. É importante para o bom funcionamento da modulação digital e de todo frio alimentar, que haja uma preocupação desde o projeto, passando pela instalação do sistema, ajustes, boas práticas, start-up até a operação da instalação, para que se retire o máximo de otimização do sistema com todos as suas vantagens e benefícios. Atualmente já temos algumas instalações vendidas e outros propostas estão sendo trabalhadas no mercado", conclui Éder Paluch, diretor industrial da Plotter & Racks.
CO2
Segundo Diba, o dióxido de carbono que deixa de ser enviado para atmosfera com a utilização da solução digital representa o mesmo que:
- 87.150 litros de gasolina ou o consumo de 502 Barris de óleo;
- Consumo de energia elétrica de 26 casas por um ano;
- Carbono retirado do ar por 5.537 árvores plantadas e que cresceram por 10 anos;
- Quantidade de gases do efeito estufa evitado com a reciclagem de 75 toneladas de lixo ao invés de ser jogado no ambiente.
Por Ana Paula Basile Pinheiro - editora da revista Climatização & Refrigeração