Como parte da solução para a crise climática, o AVAC-R responde às necessidades de prover conforto ambiental e sustentar a segurança alimentar; por outro lado, suas soluções podem apressar as mudanças climáticas

O paradoxo enfrentado pelo AVAC-R é inegável. Parte essencial da solução para o conforto humano e a segurança alimentar, a indústria também contribui para o aquecimento global. No entanto, este não é um beco sem saída. A transformação da área em um pilar da sustentabilidade é uma oportunidade clara, alinhada aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) da ONU e aos princípios de ESG (Environmental, Social and Governance – Ambiental, Social e Governança, na tradução).

Assumir o protagonismo

A resposta deve ser proativa e ambiciosa. Não basta mitigar danos; é necessário posicionar o setor como agente central da transição para uma economia de baixo carbono. O setor já tem um impacto significativo na economia, na geração receitas e empregos, e é crucial que esse crescimento seja sustentável. A resposta está em incorporar a eficiência energética, a descarbonização e a inovação como pilares estratégicos em toda a cadeia, desde o projeto até a manutenção e o descarte de equipamentos. A temática da descarbonização já está no centro das preocupações da indústria.

A aposta principal deve ser em tecnologias que atuem em duas frentes: maximizar a eficiência energética e minimizar o impacto direto dos refrigerantes. Isso envolve:

• Acelerar a transição para refrigerantes de baixo Potencial de Aquecimento Global (GWP);
• Desenvolver e adotar equipamentos com eficiência energética superior como premissa fundamental para a redução do consumo de energia e as emissões indiretas de carbono;
• Integrar a sustentabilidade na concepção dos sistemas, otimizando o uso de materiais e a gestão do ciclo de vida dos produtos.

Evolução dos compressores e componentes

A evolução tecnológica dos compressores tem sido significativa e ajuda a superar desafios, com ganhos importantes em eficiência e confiabilidade. No entanto, não tem sido suficientemente rápida para resolver o problema sozinha. A eficiência de um compressor pode ser comprometida por perdas em outros componentes e por projeto, instalação, operação e manutenção inadequados. A evolução é mais efetiva quando:

• Combinada com variadores de velocidade, que ajustam a capacidade do compressor à demanda real, gerando economias substanciais;
• Integrada a sistemas de controle inteligentes, que otimizam seu funcionamento em tempo real.

O “coração” precisa de um corpo eficiente para funcionar plenamente.

Os demais elementos que mais podem contribuir são:

• Trocadores de calor: projetados para maximizar a transferência térmica com o mínimo de perda de carga, são cruciais para a eficiência global do sistema;
• Válvulas de expansão eletrônicas: permitem um controle mais preciso do fluxo de refrigerante, otimizando a eficiência em diferentes condições de carga;
• Sistemas de controle e automação: aplicam inteligência a todo o sistema, ajustando parâmetros para o melhor desempenho energético;
• Isolamento térmico: fundamental para evitar perdas de carga térmica;
• Manutenção adequada: um sistema com manutenção preventiva e preditiva mantém sua eficiência ao longo do tempo, evitando o desperdício de energia.

Os fabricantes de chillers têm focado em soluções como:

• Adoção de compressores de velocidade variável que ajustam a capacidade de resfriamento à demanda real, resultando em eficiência energética muito superior em cargas parciais.
• Condensação evaporativa, que utiliza a evaporação da água para resfriar o condensador, melhorando a eficiência em climas quentes.
• Uso de refrigerantes de baixo GWP, em processo de substituição gradual de gases de alto impacto por alternativas mais sustentáveis;
• Aproveitamento do calor rejeitado pelo chiller para aquecimento de água ou outros processos, aumentando a eficiência global do sistema.

Para sistemas split e VRF, as principais soluções desenvolvidas têm sido:

• Tecnologia inverter, que resulta em modulação contínua da capacidade do compressor, já comum em equipamentos de ponta, é a principal aliada da eficiência, pois reduz o consumo em cargas parciais, que representam a maior parte do tempo de operação.
• Os sistemas VRF oferecem a vantagem da recuperação de calor entre zonas.

Controle e automação

O peso dos sistemas de controle e automação é decisivo para superar o paradoxo. Eles são a “inteligência” que transforma o potencial de eficiência em realidade. Sua contribuição inclui:

• Otimização em tempo real que ajusta o funcionamento de todos os componentes com base em dados de temperatura, umidade, ocupação e outros fatores;
• Atuam na manutenção preditiva identificando anomalias de funcionamento antes que se tornem falhas, prevenindo perdas de eficiência e quebras inesperadas.
• Promovem a integração com edifícios inteligentes, permitindo que o sistema AVAC-R comunique-se com outros sistemas do prédio para uma gestão energética holística.

Contribuição do isolamento térmico

O isolamento térmico de tubulações e componentes é um herói silencioso. Sua contribuição é essencial para a eficiência energética ao minimizar os ganhos (ou perdas) de calor não intencionais. Um isolamento inadequado em um sistema de ar-condicionado, por exemplo, causa um ganho de calor na tubulação de refrigerante, forçando o sistema a trabalhar mais para compensar a perda de eficiência. Em sistemas de frio, o isolamento deficiente resulta em perda de carga térmica, desperdiçando energia. Além disso, previne a condensação, eliminando problemas de umidade, corrosão, proliferação de fungos e garantindo a integridade do sistema.

Para que o isolamento seja efetivo, a especificação deve considerar:

• Condutividade térmica: escolher materiais com baixa condutividade térmica, que é a principal propriedade para resistir à passagem de calor;
• Resistência à umidade: o isolamento deve ter baixa absorção de umidade para manter suas propriedades térmicas ao longo do tempo;
• Espessura adequada: a espessura deve ser calculada com base na temperatura de operação, na umidade relativa do ambiente e na condutividade do material, para garantir que a superfície externa não atinja o ponto de orvalho;
• Barreira de vapor: em sistemas com temperaturas negativas, uma barreira de vapor eficaz é crucial para evitar a infiltração de umidade;
• Durabilidade e resistência mecânica: o material deve ser resistente a impactos, vibrações e envelhecimento.
• Conformidade com normas: a especificação deve seguir as normas técnicas aplicáveis, garantindo a qualidade e o desempenho do sistema.

Projetista: protagonista central

O projetista é a figura central para avançar na superação do paradoxo. Seu papel vai além do cálculo de carga térmica; ele deve atuar como um estrategista da sustentabilidade. Em primeiro lugar, projetando com o olhar na eficiência; sistemas superdimensionados representam um erro comum que leva a baixa eficiência.

É ele, também, que busca a integração das soluções. Para isso, busca considerar, desde o início, a automação, o isolamento de qualidade e a escolha de refrigerantes sustentáveis. O uso de ferramentas de simulação para prever o desempenho do sistema em diferentes condições e otimizar seu projeto pode ser um diferencial importantíssimo.

Ao assumir a responsabilidade técnica, o projetista se propõe a acompanhar a instalação e o comissionamento, garantindo que o projeto seja fielmente executado para que a eficiência prevista seja alcançada. O conhecimento técnico dos projetistas é fundamental para que a indústria como um todo avance em qualidade e inovação.

O caminho para superar o paradoxo da refrigeração e do ar-condicionado é complexo, mas pavimentado por soluções tecnológicas maduras e pela atuação consciente de cada profissional. Não se trata de uma única resposta, mas de uma abordagem integrada que combina a eficiência dos equipamentos, a inteligência dos controles, a qualidade do projeto e a excelência na execução e manutenção. A indústria tem a tecnologia e o conhecimento para ser parte fundamental da solução climática. O compromisso de todos os atores com essa jornada definirá o legado do AVAC-R para com a solução para a crise climática.