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Soluções para ventilação em câmaras frigoríficas

Ziehl-abegg31/10/2023

A Ziehl-abegg expica que tipos de modelos existem no mercado e dá dicas sobre quais escolher, consoante as necessidades.

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Uma solução para todas as situações?

É natural que se procure a conveniência de querer utilizar uma solução única para todas ou a maioria das situações. A aplicação de uma solução única de forma modular tem vindo a ganhar adeptos, especialmente pela otimização de custos e processos que oferece. A possibilidade e facilidade em incrementar potência frigorífica usando o princípio modular tem pressionado os fabricantes de equipamentos de Refrigeração; torna mais simples a execução dos desenhos de produção, a edição de catálogos e mesmo a compreensão e favorece uma decisão mais rápida por parte do cliente.
No entanto, para os fabricantes dos ventiladores esta realidade nem sempre vem ao encontro da ampla gama de soluções e produtos que se tentam desenvolver. As diferentes gamas de potências dos motores com diferentes capacidades, materiais das hélices e construção mecânica das carcaças dos mesmos, acrescentam uma complexidade que naturalmente não é bem-vinda na concepção de um produto ou gama do tipo modular.
Quando olhamos para a gama completa do que pode oferecer um fabricante de ventiladores, também podemos perceber que muitos produtos já estão no mercado há vários anos, décadas até. E a aplicação de soluções ou materiais recentes nem sempre é possível ou mesmo viável de realizar em modelos de concepção já com final de ciclo no horizonte.
Figura 1: Modelo FB, em fim de ciclo à esquerda; Modelo FN com motor EC055 e carcaça circular, à esquerda
Figura 1: Modelo FB, em fim de ciclo à esquerda; Modelo FN com motor EC055 e carcaça circular, à esquerda
A classificação de câmaras frigoríficas pode ser de acordo com a sua tipologia de utilização do ponto de vista do operador e também em função das temperaturas de operação:

- do tipo armário (reach in type): em que o operador não entra no espaço sob temperatura controlada;

- do tipo câmara (walk in type): em que o operador entra no espaço sob temperatura controlada.

Já em função da gama de temperaturas a que estas câmaras frigoríficas operam, podemos considerar quatro tipos de câmaras frigoríficas:

A câmara de conservação ou câmara de temperatura positiva é concebida para a conservação de produtos entre 0°C e 10°C. A sua utilização principal é de conservação de alimentos frescos, bebidas ou medicamentos, geralmente bens perecíveis ou sensíveis a mudanças de temperatura. Um correto isolamento e escolha de materiais são importantes para evitar o aparecimento de fungos indesejados. Ao acrescentar a capacidade de desumidificação pode também ser considerado um secador, especialmente nas indústrias do queijo e enchidos.

A câmara de congelação ou câmara de temperatura negativa é concebida para manter os produtos congelados entre 0°C e -28°C. Têm habitualmente maior isolamento e aberturas controladas. Os alimentos congelados, medicamentos ou material orgânico são mantidos a uma determinada temperatura com uma pequena tolerância. Dependendo da sua dimensão, fenómenos de estratificação devem ser evitados, normalmente com ventilação e sensores de temperatura estrategicamente posicionados.

A câmara de congelação profunda ou ultracongelação pode ser concebida para congelar o produto de maneira individual a temperaturas que atingem de -30°C a -70°C, e onde normalmente o produto é movido ao longo da câmara e do processo de congelação por meio de sistemas de deslocamento automatizado. A utilização principal é da indústria alimentar para a congelação de peixe, carne ou padaria e pastelaria.

O abatedor de temperatura tem como objetivo a rápida redução da temperatura do produto, desse modo reduzindo o risco de contaminação e assim obter um período de conservação mais prolongado, sem perda de propriedades. Este tipo de câmara frigorífica tem como aplicação principal a preparação de alimentos em cozinhas industriais.

Figura 2 – Câmara de conservação de queijos
Figura 2 – Câmara de conservação de queijos

Como evitar a estratificação?

Numa câmara frigorífica onde se pretende conservar bens perecíveis a uma temperatura de conservação ou mesmo de congelação um dos principais fatores a controlar é a estratificação do ar ou da temperatura do ar.
Figura 3: Exemplo simplificado – Estratificação
Figura 3: Exemplo simplificado – Estratificação

O controlo do volume no qual se podem armazenar os bens é essencial para garantir o mínimo de perdas e a maximização de volume útil na câmara. Um dos fatores com maior influência no controlo da estratificação é a eficácia da ventilação.

A correta seleção dos ventiladores de acordo com o volume do espaço e a distância dos evaporadores ao lado oposto é um fator crítico para evitar perdas de volume útil ou mesmo dos próprios bens.
Figura 4 – Peixe fresco e Câmara Frigorífica
Figura 4 – Peixe fresco e Câmara Frigorífica
Os ventiladores axiais tradicionalmente utilizados nos evaporadores são capazes de mover grandes caudais de ar e conseguem induzir de forma eficaz o ar ambiente, desde que sejam selecionados com suficiente pressão estática e velocidade de rotação. Se forem capazes de provocar esta indução do ar ambiente e promover a mistura do ar insuflado com o ar ambiente e logo reduzir a sua velocidade e, por conseguinte, o seu consumo, será possível ter uma solução eficaz e eficiente, reduzindo custos de operação.

Para cada necessidade, a escolha acertada incrementa a eficiência

Em boa parte resultante da legislação, nomeadamente as diretivas europeias relativas ao EcoDesign, as tendências de desenvolvimento dos ventiladores axiais têm-se uniformizado. Em breve entrará em vigor a nova ErP para ventiladores e com a sua ação será praticamente consensual que o ventilador axial incluirá carcaça ou embocadura. A Ziehl-Abegg já lançou o ZAplus há cerca de 10 anos tendo esta circunstância em conta. Recentemente lançou a evolução desde conceito, com o ZAplus NEXT Generation. Vejamos como tem sido esta história e como se aplica às câmaras frigoríficas:

Figura 5 - Modelos “clássicos” Ziehl-Abegg: FB à esquerda; FC ao meio e FN à direita
Figura 5 - Modelos “clássicos” Ziehl-Abegg: FB à esquerda; FC ao meio e FN à direita
Estes modelos “clássicos” são utilizados há décadas e enquanto que, inicialmente com o FB praticamente apenas se utilizavam com a respectiva grelha de suporte e proteção montada no chassis do evaporador, fomos passando a ver o modelo FC e FN tanto com grelha de suporte e proteção bem como com a sua carcaça com placa quadrada.
Figura 6 – Modelo FN com grelha de suporte e carcaça com placa quadrada
Figura 6 – Modelo FN com grelha de suporte e carcaça com placa quadrada
Montar um ventilador com carcaça só por si já aumenta bastante o alcance do ar e também em cerca de +10% o débito de caudal de ar do ventilador quando comparado com a versão apenas com grelha. Também é comum ver em câmaras de maiores dimensões um acessório que aumenta bastante o alcance do jacto de ar, as lâminas-guia (guide vanes). As lâmina-guia fixam-se na grelha de proteção e com a sua forma e direção ajudam a projetar o ar a maior distância e velocidade na direção axial.
Figura 6 – Lâminas guia e Lâminas guia instaladas em ventilador axial
Figura 6 – Lâminas guia e Lâminas guia instaladas em ventilador axial
Foi já em 2012 que a Ziehl-Abegg lançou o seu ZAplus, apresentando-o como um sistema de ventilador, com carcaça e lâminas guia já integradas. Este sistema permite ter uma solução de alta eficiência e já com um excelente alcance do jacto de ar, sem mais acessórios.
Para atingir ainda maiores distâncias, tem ainda a possibilidade de acrescentar uma grelha com lâminas extra para um alcance do jacto de ar especialmente longo.
Figura 7 – Ventilador ZAplus e Grelha com Lâminas de Alcance Extra
Figura 7 – Ventilador ZAplus e Grelha com Lâminas de Alcance Extra

Atualmente, já em 2023 a Ziehl-Abegg lança a nova geração do ZAplus, o ZAplus NEXT Generation, em que o sistema de ventilador inclui a carcaça, as lâminas-guia e ainda um duplo difusor. Este sistema é capaz de entrega grandes caudais de ar com baixo consumo e um nível sonoro particularmente reduzido.

Figura 8 – Zaplus NEXT Generation com motor ECblue
Figura 8 – Zaplus NEXT Generation com motor ECblue

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