Boas Práticas de Refrigeração II: Startup e Comissionamento

     Startup: é a fase em que o equipamento será colocado em funcionamento pela primeira vez. Considerada uma fase crítica, é imprescindível que seja seguido o check-list de partida do fabricante, pois um procedimento errado pode ocasionar a perda de garantia ou até mesmo sérios danos ao equipamento. A fase de startup também inclui o preenchimento de uma ficha com todos os dados do equipamento
, data de partida, pressões, voltagem, corrente, superaquecimento, subresfriamento e demais observações, que vão servir como base em futuras manutenções. Abaixo, o resumo de algumas boas práticas que podem ser seguidas durante o startup:

1- Condições gerais: verifique se toda a embalagem do equipamento foi removida e se os parafusos e travas de transporte estão ausentes. Nos manipuladores de ar, verifique a instalação dos filtros, observe se os ventiladores estão rodando livres, e se houver, verifique o alinhamento das polias e o correto aperto das correias. Remova do equipamento todos os certificados, notas e manuais que o acompanham.

2- Vácuo: a evacuação garante a eliminação de qualquer partícula de umidade no sistema, sendo primordial antes da carga de gás refrigerante. Um vácuo eficiente deve atingir 500 microns ou menos e ser aplicado em todo o sistema através das linhas de líquido e sucção, exceto transdutores de pressões que não admitem pressões negativas. Além disso, o sistema deve manter o percentual de vácuo atingido quando a bomba for desligada, caso contrário verifique novamente a presença de vazamentos. Importante: a dificuldade em atingir o valor desejado de vácuo por não estar relacionado diretamente com vazamentos no sistema, pode ser o caso de bomba de vácuo ineficiente, mangueiras sem o aperto necessário ou vazamentos no próprio manifold. A quebra do vácuo é efetuada com adição do próprio gás refrigerante no tanque ou linha de líquido.

3- Energia: antes de energizar o equipamento pela primeira vez, verifique com o projeto em mãos: a capacidade dos fusíveis, disjuntores, transformadores, contatoras, aterramento do sistema e as bitolas de fios e cabos. Verifique o aperto em cada conexão e terminal, procure por fios soltos ou danificados. Na tampa dos compressores do tipo semi-herméticos, verifique se a montagem do barramento está conforme a voltagem do sistema. Após energizar, certifique-se que a voltagem que chega ao disjuntor principal está dentro do esperado, podendo ter uma pequena tolerância de 10% para mais ou menos da tensão nominal. 

4- Resistência do cárter: é essencial o seu funcionamento por 24 horas antes do startup do compressor. Depois disso, a resistência do cárter deve operar em um ciclo contrário ao do sistema, ou seja, deve ser energizada com a parada do compressor e desenergizada com o funcionamento do mesmo. Este ciclo de operação mantém as propriedades do óleo lubrificante e evita que o gás refrigerante migre para o compressor com o sistema desligado. Quando o refrigerante retorna ao compressor desligado, ele se mistura com o óleo mantendo o compressor 'cheio' durante a próxima partida, podendo ocasionar sérios danos no mesmo. Nos compressores do tipo scroll as resistências são externas e do tipo abraçadeiras, verifique o correto aperto. Nos compressores de pistão, as resistências são introduzidas abaixo do cárter e são do tipo haste, verifique o correto encaixe. Por último verifique na resistência se a potência é compatível com o tamanho do compressor e se a voltagem é compatível com o sistema.

5- Carga de gás: com o equipamento ainda desligado, o refrigerante deve ser introduzido no sistema pela linha de líquido, carregando o reservatório com a maior quantidade possível de refrigerante na forma líquida. Uma balança pode ser usada para tomar nota da quantidade inserida no sistema. Após a partida do compressor, a carga de gás refrigerante é transferida para a linha de sucção, onde só pode ocorrer com o compressor em funcionamento para evitar o golpe de líquido. A carga de gás ideal no sistema é alcançada com base nas pressões de descarga e sucção, superaquecimento e subresfriamento, corrente do compressor e eliminação de bolhas no visor de líquido.

     Comissionamento: é o processo pós startup que visa a entrega do sistema dentro dos níveis requeridos pelo projeto. O processo inclui a verificação de todo o projeto e a sua respectiva instalação, testes e ajustes operacionais, instrução aos usuários e operadores do sistema, verificação dos parâmetros e a entrega da documentação técnica. Abaixo, o resumo de algumas boas práticas que podem ser seguidas durante o comissionamento:

     1- Pressostatos: possuem a função de controle e monitoramento de pressões, bem como criam formas de introduzir meios de automação e segurança nos sistemas de refrigeração. Existem dezenas de tipos de pressostatos para diferentes aplicações. Observe se o instalado atende o sistema, se o range está dentro das pressões de trabalho do compressor e ainda se o local de leitura das pressões está correto. Ajuste o pressostato de baixa e o diferencial de acordo com a necessidade do compressor, se o pressostato de baixa for responsável pelo liga/desliga do compressor, verifique se há rearme automático. Em pressostatos de alta pressão para sistemas de refrigeração e ar-condicionado regule para o desarme de alta no máximo em 400 psi, recomendo 350 psi.

     2- Condensadores: nos condensadores a água verifique se as pressões e fluxo de água da entrada e saída do condensador estão de acordo com os requisitos do projeto. Se houver uma válvula de alivio para altas pressões de refrigerante certifique que está de acordo com as pressões de trabalho do sistema e que não dispare em condições normais de operação. Observe e regule se necessário à válvula três vias que controla a entrada de água no condensador, verifique também se está correto o ponto de leitura de pressão da válvula, que deve ser na linha de descarga do gás refrigerante. Nos condensadores a ar, verifique o sentido de rotação dos ventiladores, sempre puxando o ar ambiente por dentre o trocador de calor e jogando o ar quente para fora. Observe também os ajustes das pás dos ventiladores e se possuem rotação livre. Olhe em torno do condensador e remova possíveis obstruções na entrada do ar ambiente e na saída do ar.

      3- Balanceamento: de uma forma geral, sistemas de refrigeração necessitam do balanceamento de água e ar durante o processo de comissionamento para garantir que o sistema alcance os níveis máximos de eficiência. Em sistemas de água gelada, o balanceamento garante o fluxo de água estabelecido pelo projeto no equipamento. Antes de balancear o sistema, adicione o glicol e demais aditivos na porcentagem estipulada pelo projeto. Verifique se os filtros de água estão limpos e remova todo o ar do sistema. Verifique a rotação, amperagem e voltagem das bombas de água. Inicie o balanceamento com todas as válvulas abertas, by-pass fechados e válvulas reguladores de fluxo 100% abertas.

Da mesma forma, o balanceamento de ar nas linhas de dutos garante a distribuição uniforme em todos os difusores do conjunto. Antes de balancear o sistema de distribuição de ar, verifique se todos os ventiladores estão funcionando e com os devidos filtros instalados. Mantenha os dampers e difusores abertos, procure por fugas de ar no equipamento e nas de linhas de dutos. Tanto no balanceamento de água como no de ar, ao ajustar um ponto todos os outros também ganham ou perdem fluxo, mesmo que minimamente. Por isso, o processo de balanceamento deve ser repetido, quantas vezes forem necessárias até o momento em que todos os pontos atingirem os níveis mínimos requeridos pelo projeto.

     4- Superaquecimento e subresfriamento: a Bitzer cita o superaquecimento em seu Boletim da Engenharia N°20 como sendo um mal necessário para o sistema frigorífico, e é exatamente isso! É preferível perder um pouco de rendimento no sistema do que injetar liquido na sucção e ocasionar a quebra do compressor. Por outro lado, um superaquecimento muito alto joga o rendimento do sistema lá em baixo, sem contar o aumento do consumo de energia e a elevação da temperatura de descarga, podendo comprometer as propriedades do óleo lubrificante.

Por usa vez, o subresfriamento garante que o refrigerante chegue na forma líquida na válvula de expansão, eliminando o risco de flash gás, que também gera uma perda considerável de rendimento do sistema. Por tanto os ajustes de superaquecimento e subresfriamento são partes importantes e necessárias durante o comissionamento do sistema, onde o mecânico ou técnico de refrigeração deve aplicar os seguintes valores:

Superaquecimento útil: 3 à 7K. 

Superaquecimento total: 8 à 20k. 

Subresfriamento: 3 à 5K. 

     5- Identificação e manuais: é importante que todo o sistema contenha identificações claras e visíveis quanto ao tipo de gás refrigerante, óleo lubrificante e a voltagem do sistema. Avisos de segurança também são importantes indicando partes móveis ou o perigo de alta voltagem. A conclusão do comissionamento ocorre com a instrução do usuário final do sistema e a entrega do book de manuais que deve conter: todos os manuais do sistema, as fichas devidamente preenchidas do startup e uma cópia completa do projeto de instalação.

Fontes consultadas:  

Balancing of a water and air system – Roger D. Holder. Trane 

Instruções de Instalação. Danfoss. 

Manual de Instalação - Sistemas de Refrigeração. HeatCraft. 

Boletim da Engenharia N°20. Bitzer.
Crankcase Heaters. Application Bulletin N°135. Bristol Compressors.

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Até a próxima!

Créditos: Linkedin - Rafael Reinert