Torre de Resfriamento e Air Cooler

Torre de Resfriamento e Air Cooler

Conheça as diferenças entre a Torre de Resfriamento e o Air Cooler

Muitas pessoas que estão inseridas neste meio, têm dúvidas sobre qual é a melhor opção para a sua necessidade e como cada um funciona. Embora o objetivo final de ambos seja o mesmo, ou seja, realizar a troca térmica de um líquido refrigerante, a Torre de Resfriamento emprega um método específico para realizar a troca térmica e, um sistema Air Cooler utiliza uma abordagem diferente.

Em uma planta industrial, como uma petroquímica ou refinaria, há uma enorme quantidade de equipamentos que geram calor, como motores, bombas centrífugas, condensadores, Chillers entre outros. Para que esses equipamentos funcionem de forma eficiente, é necessário resfriá-los. Podemos fazer uma analogia com o processador de um notebook ou desktop, que também precisa ser resfriado para funcionar adequadamente. A Torre de Resfriamento tem como função principal fazer essa dissipação de calor, permitindo que os equipamentos operem em um nível de desempenho ideal. Existem diferentes tipos de torres de resfriamento, cada uma com suas particularidades e especificações, como Torres do Tipo Contra Corrente e Fluxo Cruzado, porém, não é o nosso objetivo realizar uma análise comparativa das mesmas.

A Torre de Resfriamento capta a água de uma planta industrial, que costuma vir com uma temperatura alta (em torno de 40°C) e refrigera esse líquido (água tratada) reduzindo sua temperatura (≈°C). Ao resfriá-la, ela volta para o sistema e refrigera os equipamentos e motores, tornando o sistema muito mais eficiente e o desempenho aumenta significamente.

O Air Cooler tem o mesmo propósito de resfriar um líquido refrigerante, mas o processo é completamente diferente do utilizado na Torre de Resfriamento. Na torre de resfriamento, a água saturada sofre diretamente um processo de evaporação para que ocorra a troca térmica e seja possível a retirada calor da água quente, liberando-o para a atmosfera em forma de vapor. Já no Air Cooler, a troca térmica é indireta e o funcionamento é similar ao de um radiador de carro. Um conjunto de ventiladores resfria os tubos de feixes aletados para que o fluido refrigerante no seu interior possa ser resfriado.

A função do Air Cooler também é resfriar o fluido refrigerante, mas difere na forma como é realizada. Na verdade, muitas vezes, o fluido utilizado no Air Cooler não é um líquido, mas sim um gás. Na maioria das refinarias e petroquímicas que usam Air Coolers, trabalha-se com hidrocarbonetos que são utilizados inclusive para produzir os produtos e subprodutos finais, como diesel e gasolina em refinarias ou solventes em petroquímicas.

Então ele não apenas refrigera o líquido ou o gás utilizado para resfriar outros equipamentos, mas também pode resfriar o próprio produto da planta industrial. Em resumo, essas são as principais diferenças entre os dois sistemas de resfriamento.

FanTR na aprimoração de sistemas de resfriamento no Brasil

No Brasil, há cerca de 3 mil células de Air Coolers em operação, cada um com seus respectivos ventiladores. Nos últimos cinco anos, a FanTR tem se dedicado a aprimorar a performance desses sistemas, buscando trabalhar com os mesmos pontos de operação, com uma menor potência drenada do motor elétrico ou, a mesma potência consumida dos motores, empregando uma maior pressão dinâmica (vazão de ar), propiciando assim, uma melhor troca térmica ao sistema.

O ponto de operação é um conjunto de variáveis que definem as condições de trabalho de um equipamento ou sistema. No caso do ventilador de Air Cooler, o ponto de operação envolve a vazão de ar que ele trabalha, a pressão estática que ele é submetido, a densidade do fluxo de ar, que é influenciada pela temperatura, umidade e altitude em relação ao nível do mar, a rotação do ventilador, o diâmetro dos equipamentos, entre outros fatores. Em resumo, o ponto de operação representa o conjunto de parâmetros que o ventilador trabalha dentro de uma determinada condição de trabalho, e a FanTR vem trabalhando na melhoria da performance desses sistemas mantendo o mesmo ponto de operação.

Uma das possibilidades de ganhos ao se aumentar a eficiência do sistema é, manter a vazão de ar, mas com uma potência consumida menor. Outra opção é aumentar a eficiência do sistema através de uma vazão de ar maior, mantendo a potência consumida. A escolha entre essas duas opções depende das necessidades e desejos do cliente. Se a troca térmica atual é satisfatória e não há necessidade de aumentá-la, o cliente pode optar por manter as condições de vazão de ar, mas com uma potência consumida menor.

Uma vez que há uma melhoria na eficiência do sistema, consequentemente, há uma redução no consumo de energia elétrica. Essa economia é significativa e pode ser ainda mais expressiva quando consideramos que muitas plantas têm centenas de Air Coolers em operação. Por outro lado, se o objetivo é obter uma melhor troca térmica, muitas vezes é necessário aumentar a vazão de ar que passa pelo sistema. Dessa forma, a eficiência do sistema aumenta sem a necessidade de um aumento de potência consumida.

Na maioria dos casos, os clientes buscam maximizar o ganho proporcionado pelo sistema de refrigeração, e isso envolve não só economia de energia, mas também uma troca térmica mais eficiente. Isso pode resultar em um aumento significativo na produção, o que impacta diretamente o lucro da empresa. É por isso que a nossa abordagem se baseia em entender as condições operacionais reais de cada cliente e adaptar um projeto modelo FanTR que opere de maneira mais adequada ao seu ponto de operação. Dessa forma, conseguimos aumentar significativamente a eficiência do sistema e proporcionar benefícios tanto em termos de economia de energia quanto em possibilidades de ganho de produção.

Houve melhorias que a FanTR conseguiu proporcionar aos seus clientes, em torno de 10% a 30% de eficiência real, o que pode representar uma redução de quase metade da potência consumida anteriormente. Em outras palavras, o cliente pode estar operando hoje com um ventilador FanTR que consome metade da potência que originalmente trabalhava. Além disso, já houve casos em que a melhoria na troca térmica foi tão significativa que resultou em um aumento de 3% na produtividade da planta, especificamente na bateria de Air Coolers que foram substituídos pelos nossos ventiladores FanTR.

Henrique Braskulki - Engenharia de Aplicação & Vendas

Autor: Henrique Braskulki - Engenharia de Aplicação & Vendas

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