5 passos para melhorar a eficiência dos chillers
A manutenção preventiva, incluindo troncos de trabalho diários, tubos limpos e água tratada adequadamente, pode prolongar a vida útil do equipamento e melhorar a eficiência energética
o refrigerador de água é um grande investimento de capital e um grande contribuinte para os custos operacionais das instituições e instalações comerciais. Para muitas organizações, os chillers são o maior usuário de energia única, e a manutenção abrangente é essencial para garantir sua confiabilidade e operação eficiente.
Embora algumas organizações usem manutenção preditiva (incluindo análise de vibração, imagem térmica infravermelha e testes de haste do rotor) para diagnosticar problemas com antecedência, um programa abrangente de manutenção preventiva (PM) ainda é a chave para garantir o ótimo desempenho e eficiência do refrigerador.
Graças aos avanços no controle, refrigerante e design de equipamentos, a eficiência do refrigerador melhorou constantemente na última década. Como resultado, os chillers agora têm tolerâncias operacionais mais rigorosas, e a manutenção e manutenção regulares são mais importantes do que nunca. Ao desenvolver um plano de PM para equipamentos de refrigeração, os gerentes de manutenção e engenharia devem considerar cinco áreas básicas.
Passo 1: Manter o registro de operação diário
O operador do refrigerador deve registrar o desempenho do refrigerador com logs precisos e detalhados todos os dias, e comparar esse desempenho com os dados de design e inicialidade para detectar problemas ou pontos de configuração de controle ineficientes. Esse processo permite que os operadores resumirem registros históricos das condições operacionais, revisem e analisem-nas para determinar tendências e forneçam avisos avançados de possíveis problemas.
Por exemplo, se os operadores de máquinas notarem um aumento gradual da pressão de condensação dentro de um mês, eles podem consultar o registro de operação diária e verificar sistematicamente e corrigir as possíveis causas dessa situação, como tubos de condensador ou incrustação não condensada.
O fabricante do refrigerador pode fornecer uma lista de pontos de dados recomendados específicos do equipamento mediante solicitação. O operador pode fazer leituras de dados todos os dias, aproximadamente uma vez em cada turno. Os chillers de hoje são controlados pelo controle de microprocessadores, para que os gestores possam usar sistemas de automação predial controlados por microprocessadores para automatizar esse processo.
Passo 2: Mantenha o tubo de ensaio limpo
Um obstáculo potencial para o desempenho necessário da geladeira é a eficiência da transferência de calor. O desempenho e a eficiência do refrigerador estão diretamente relacionados à sua capacidade de transferência de calor, que começa com tubos de evaporador e condensador limpos. Há milhas de tubos no trocador de calor de um grande refrigerador, por isso manter a superfície grande limpa é essencial para manter o desempenho eficiente.
Quando sujeira, algas, lodo, escamas ou contaminantes se acumulam no lado da água da superfície de transferência de calor, a eficiência do tubo de resfriamento se deteriorará à medida que o tubo fica sujo. A taxa de incrusção depende do tipo de sistema (aberto ou fechado), bem como da qualidade da água, limpeza e temperatura.
A maioria dos fabricantes de refrigerador recomenda limpar o tubo de condensador todos os anos porque eles geralmente fazem parte de um sistema aberto. Para um sistema fechado, recomendam limpar o tubo evaporador a cada três anos. No entanto, se o evaporador faz parte de um sistema aberto, recomenda-se que você realize inspeção e limpeza regulares.
Os gestores podem considerar dois métodos principais de limpeza do gasoduto:
· A limpeza mecânica pode remover a lama, algas, lodo e materiais soltos no tubo de orifício liso, incluindo a remoção da tampa do tanque, escovação do tubo e enxágüe-o com água limpa. Para tubos reforçados internamente, os gestores devem consultar o fabricante do refrigerador para recomendações de limpeza mecânica.
· Limpeza química para remover a balança. A maioria dos fabricantes de refrigerador recomenda consultar seu fornecedor local de tratamento de água para determinar a solução química adequada necessária. A limpeza mecânica completa deve ser sempre realizada após a limpeza química.
O novo tipo de refrigerador tem um sistema automático de escovação de tubos, que pode ser adaptado no refrigerador existente. Estes sistemas usam pequenas cerdas de nylon que fluem através dos tubos para limpeza. Uma válvula de inversão de quatro vias personalizada é instalada no sistema de abastecimento de água do condensador. A cada seis horas, o sistema reverterá automaticamente o fluxo através do tubo condensador por cerca de 30 segundos.
Combinados com o tratamento adequado da água, esses sistemas realmente eliminam a incrusção no refrigerador e mantêm a temperatura perto do projeto. Esses sistemas geralmente mostram um período de retorno de menos de dois anos.
Passo 3: Certifique-se de que o dispositivo está livre de vazamentos
O fabricante recomenda que o compressor seja verificado quanto ao vazamento a cada trimestre. A parte do sistema de refrigeração do refrigerador de baixa pressão usando o obsoleto CFC-11 ou HCFC-123 opera sob pressão subsoperativa. Embora esses chillers sejam os chillers mais comuns nas instalações atuais, é difícil fazer uma máquina completamente selada, e vazamentos podem fazer com que o ar e a umidade (muitas vezes chamados de água não condensada) entrem no equipamento.
Depois de entrar no refrigerador, o não condensado fica preso no condensador, o que aumenta a pressão de condensação e os requisitos de energia do compressor, e reduz a eficiência e a capacidade geral de resfriamento. O refrigerador de baixa pressão tem um dispositivo de purga eficiente que pode remover gás não condensado para manter a pressão de condensação do projeto e promover uma operação eficiente. Um fabricante de refrigerador estima que 1 psi de ar no condensador equivale a uma perda de eficiência de 3% de refrigerador.
A umidade no refrigerador também produzirá ácido, que irá corroer os enrolamentos e rolamentos do motor, e causar ferrugem dentro da carcaça. Pequenas partículas de ferrugem chamadas de pó fino flutuam no recipiente e ficam presas nos tubos de trocador de calor. O pó fino no tubo reduzirá a eficiência de transferência de calor e a eficiência geral do equipamento. Se não forem verificados, podem levar a reparos caros.
A melhor maneira de monitorar o vazamento no refrigerador de baixa pressão é acompanhar o tempo de funcionamento da unidade de purga e a quantidade de umidade acumulada na unidade de purga. Se algum desses números for muito alto, indica que o equipamento está vazando. Outras indicações de ar no sistema incluem aumento da pressão da cabeça e temperatura de condensação.
Refrigeradores de alta pressão usando CFC-12, HFC-134a ou HCFC-22 operam a pressões muito maiores do que a pressão atmosférica. Vazamentos nestes tipos de refrigeradores liberam refrigerantes potencialmente perigosos para o ambiente. As normas ambientais limitam o vazamento anual de refrigerantes.
O vazamento também leva a uma diminuição da carga refrigerante e outros problemas operacionais, como a diminuição da pressão do evaporador, o que pode fazer com que o compressor trabalhe mais, resultando em menor capacidade de resfriamento. Para resfriadores de pressão positivos, o técnico deve monitorar a carga refrigerante e a pressão do evaporador para detectar vazamentos.
Passo 4: Manter o tratamento adequado da água
A maioria dos refrigeradores usa água para transferência de calor, por isso a água deve ser tratada adequadamente para evitar escala, corrosão e crescimento biológico. O sistema de água fechada requer um tratamento químico único, que é uma característica típica do sistema de água de resfriamento conectado ao evaporador do refrigerador.
O sistema aberto é geralmente usado para o sistema de água condensadora conectado ao condensador mais frio. Sistemas condensadores que usam fontes de água, como torres de resfriamento, requerem tratamento contínuo de água química. Os gestores devem cooperar com fornecedores de processamento químico que estejam familiarizados com o abastecimento de água local, e possam fornecer manutenção total para o sistema de abastecimento de água de todas as instalações.
Se o fornecedor realizar tratamento químico adequado no sistema evaporador e condensador-água, o dimensionamento não será um problema. A escala no tubo condensador ou evaporador indica tratamento inadequado de água. O fornecedor precisa testar a qualidade da água e corrigir o programa de tratamento de água a cada três meses, o que deve ajudar a limpar o tubo de refrigeração.
Além disso, todos os filtros do sistema devem ser limpos a cada três meses. Se bem conservados, filtros de areia e filtros de fluxo lateral usados em sistemas de condensação são muito eficazes na manutenção da água limpa. Para determinar quando a limpeza é necessária, o técnico deve monitorar a queda de pressão no filtro e consultar as recomendações do fabricante para a limpeza. O filtro deve ser limpo a cada trimestre, independentemente da queda de pressão.
O filtro e a manutenção do filtro limitam a corrosão do tubo de resfriamento causada pelo movimento de alta velocidade da areia ou outras pequenas partículas. A corrosão e a colocação de tubos reduzirão a eficiência geral da transferência de calor e reduzirão a eficiência. Se não forem corrigidas, essas condições podem levar a bloqueios de dutos ou falhas catastróficas do gasoduto.
O técnico deve verificar o sistema de tubulação de água de resfriamento e condensador em busca de sinais de corrosão e erosão todos os anos. A maioria dos fabricantes recomenda inspeções de corrente de eddy de tubos de troca de calor a cada cinco anos, incluindo o uso de procedimentos eletromagnéticos para avaliar a espessura da parede do tubo.
Passo 5: Analisar óleo e refrigerante
A análise química anual do óleo e do refrigerante pode ajudar a detectá-los antes de sérios problemas de contaminação do refrigerador. Os testes incluem análises espectroquímicas para identificar contaminantes que podem afetar o desempenho e a eficiência, incluindo umidade, ácidos e metais. A análise deve ser realizada por um laboratório químico qualificado especializado em equipamentos de HVAC. A maioria dos fabricantes fornece serviços anuais de análise de óleo e refrigerante.
Durante o funcionamento do refrigerador, o técnico deve colher amostras de óleo. O óleo só deve ser alterado quando a análise do óleo indicar que há petróleo. O técnico também deve monitorar a queda de pressão do filtro de óleo e substituí-lo durante a troca recomendada de óleo ou se a queda de pressão estiver fora da tolerância.
A análise do óleo pode ajudar a detectar outros problemas de refrigerador. Por exemplo, o alto teor de umidade no óleo pode indicar um problema com a unidade de purga, e mudanças nas características do óleo podem indicar desgaste inaceitável do compressor.
Os gestores usam testes de refrigerante para identificar contaminantes que podem causar problemas de confiabilidade e eficiência. Um grande poluente é o óleo que migra para o refrigerante. Um fabricante de frigoríficos estima que para cada 1% do óleo encontrado no refrigerante, a eficiência do frigorífico diminui 2%. Não é incomum encontrar 10% de óleo no refrigerante de geladeiras mais antigas. De acordo com essa estimativa, essa poluição resultará em uma queda significativa de eficiência de 20%. O mais importante é que o teste pode trazer grandes benefícios.
