How to Choose a Chiller：8 Factors to Consider

Alguns problemas encontrados durante a operação de chillers são causados pela incompatibilidade entre o modelo de equipamento escolhido e as condições reais de operação. Para ajudar mais pessoas a reduzir o tempo de inatividade desde o início, listamos alguns fatores a considerar antes de comprar um chiller. Esperamos que este artigo seja útil para você.

1. Tamanho para a capacidade do chiller industrial

O dimensionamento não é uma decisão intuitiva. É um cálculo e um julgamento. Obter a carga de resfriamento correta evita dois grandes modos de falha. Um é um chiller subdimensionado que opera no máximo e dispara. O outro é um chiller sobredimensionado que cicla rapidamente e desperdiça energia.

Adicione sempre uma margem de segurança. Dez a vinte por cento é comum. Se sua carga variar muito, escolha chillers modulares ou compressores em etapas para que as unidades acompanhem a carga sem ciclos curtos. Se o tempo de operação for crítico, projete com redundância. Uma unidade simples sem reserva pode custar muito mais que o próprio chiller quando falha.

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2. Tipo de chiller: escolher entre chiller resfriado a ar ou a água

Chillers de absorção

Chillers de absorção funcionam com calor em vez de compressão elétrica. Eles operam onde já há calor de baixo custo. Locais típicos são usinas de cogeração, sites industriais com vapor residual e hospitais com sistemas a vapor. Pontos fortes são operação silenciosa e menos peças móveis.

As desvantagens são maior espaço ocupado e controle térmico mais complexo. Chillers de absorção podem ser uma escolha inteligente quando combustível ou calor residual é mais barato que eletricidade.

Chillers de compressão mecânica

A maioria dos chillers de planta usa compressão mecânica. Eles usam compressores para mover o refrigerante e remover calor. Os tipos de compressor a considerar são parafuso para cargas médias a grandes, scroll para cargas pequenas e centrífugo para cargas muito grandes e estáveis. Escolha o tipo de compressor com base na capacidade, habilidade de manutenção no local e necessidade de desempenho em carga parcial.

• Chiller resfriado a água
Os chillers resfriados a água usam um circuito de água do condensador e uma torre de resfriamento para rejeitar calor. Geralmente são mais eficientes para cargas grandes e contínuas. Também requerem tratamento de água, manutenção da torre e espaço para a torre. Se sua planta operar muitas horas e você puder gerenciar a manutenção da torre, um chiller resfriado a água frequentemente reduz a conta de energia.

• Chiller resfriado a ar
Chillers resfriados a ar rejeitam calor para o ar com ventiladores. São mais fáceis de instalar e não precisam de torre. Funcionam bem onde a água é escassa ou onde o tamanho do sistema é moderado. Em climas quentes ou com alta temperatura ambiente, a diferença de desempenho em relação aos resfriados a água aumenta. Para muitas plantas de tamanho médio, chillers resfriados a ar oferecem um caminho mais simples com menor trabalho no local.

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3. Aplicação

Combine o chiller com o que ele realmente faz em sua planta. Diferentes indústrias têm diferentes tolerâncias e necessidades.

Semicondutores e eletrônica de precisão

Essas aplicações exigem controle rigoroso. A tolerância pode ser de ±0,1 °C ou menor. Use um chiller com válvulas de controle precisas, uma válvula de expansão eletrônica e múltiplos sensores. Sensores redundantes e alarmes automáticos são importantes.

Médico e farmacêutico

É necessário considerar validação e registros rastreáveis. Escolha chillers que suportem registro de dados e que venham com protocolos detalhados de comissionamento. Opções de baixa temperatura e conformidade com GMP são necessidades comuns.

Plásticos e moldagem

Cycle times and part quality depend on cooling speed. Here the chiller must respond fast. Consider high flow rates, larger pumps, and staged compressors so the unit can deliver bursts without losing stability.

Processamento químico

Your environment may demand explosion protected equipment and corrosion resistant materials. Ask about special seals, skid design, and piping layout. Check compatibility of the refrigerant with your process hazards.

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4. Eficiência energética para a seleção de um chiller eficiente

A energia é um custo que cresce a cada ano. Comprar um chiller mais eficiente frequentemente se paga mais rápido do que a maioria das outras melhorias na planta.

COP e EER indicam o desempenho em carga total. Olhe além da carga total para métricas de carga parcial, como IPLV. Plantas reais raramente operam em carga total constante. Compressores acionados por VFD e controle em estágios mantêm o consumo de energia baixo em cargas menores. Os sistemas de recuperação de calor permitem reutilizar calor residual para água quente ou aquecimento de ambientes e melhoram a eficiência total do sistema.

5. Precisão do controle de temperatura

A precisão começa com o hardware de controle e termina com a tubulação e os sensores. Para um controle fino, use uma válvula de expansão eletrônica, um bom loop PID ajustado à carga e múltiplos sensores de temperatura, com média ao longo do processo. Coloque os sensores no fluxo do fluido, não em painéis ou coletores.

Se sua especificação exige ±0,1 °C, insista em um teste de fábrica que comprove essa faixa nas condições de fluxo e ambiente esperadas. Solicite um teste de operação na fábrica ou um teste de aceitação no local que registre dados por várias horas. Esses registros evitam disputas quando um processo sai da especificação.

6. Orçamento e custo total de propriedade

O orçamento é mais do que o preço. Pense em três categorias.

Custo inicial de aquisição

Este é o item de custo óbvio. A instalação de chillers resfriados a ar tende a ser mais barata que a de chillers resfriados a água, pois evita a tubulação da torre.

Custo operacional

Estime o uso de energia elétrica, o consumo de água para torres, peças de manutenção regular e tratamento químico das torres. Multiplique pelas horas por ano para encontrar o custo anual.

Custo de risco por tempo de inatividade

Um chiller barato que falha frequentemente causa perdas de produção. Se seu processo tiver alto valor, invista em redundância e serviço local rápido.

7. Segurança e certificações

As regras de segurança variam de acordo com a indústria e a localização. Conheça-as antes de comprar.

Equipamentos à prova de explosão são comuns em plantas de manuseio de hidrocarbonetos. Pergunte pela classificação exata que o fornecedor pode fornecer, por exemplo, uma classificação nacional ou regional de áreas perigosas. Para limites de pressão, verifique a conformidade com o código ASME. Para segurança elétrica, consulte as listagens UL ou equivalentes.

As normas ambientais afetam a escolha do refrigerante. Pergunte sobre refrigerantes de baixo potencial de aquecimento global e o que o fornecedor recomenda para proteção futura. Verifique também o serviço disponível e peças de reposição para qualquer refrigerante proposto pelo fornecedor.

Por fim, documente tudo. Um bom fornecedor fornecerá diagramas elétricos, registros de teste de pressão e um cronograma de manutenção claro. Esses documentos são importantes durante auditorias e mudanças de pessoal.

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8. Seleção do fabricante e suporte a longo prazo

A máquina é apenas metade da compra. A outra metade é o fornecedor e a rede de suporte. Faça as seguintes perguntas.

• Eles têm referências na sua indústria?
• Podem mostrar instalações com ciclos de trabalho e condições ambientais semelhantes?
• Qual é o prazo de entrega para peças de reposição críticas?
• Eles fornecem comissionamento e treinamento no local?
• O monitoramento remoto está disponível?
• Quais termos de garantia cobrem mão de obra e deslocamento?

Um fabricante de chillers confiável ajudará a dimensionar o sistema, testá-lo e garantir o serviço por anos. Isso reduz seu risco e o custo total de propriedade.