Procedimentos em um Projeto de Câmaras Frigoríficas

Um projeto de câmaras frigoríficas envolve um estudo detalhado do ambiente em que a câmara irá atuar, além dos fatores que vão levá-la a continuar funcionando corretamente.

Um bom projeto de construção de ambientes com controles de temperatura, climatizados passando por resfriados e congelados, depende do levantamento das necessidades do mesmo. É
de suma importância o conhecimento dos produtos, movimentações diárias, temperatura de trabalho e capacidade de armazenamento, para que possa ser definido adequadamente o equipamento de refrigeração, espessuras corretas de isolamento e necessidades mínimas de vedação, buscando a melhor relação custo benefício.

Sendo assim, para um projeto eficiente de câmaras frigoríficas, devem ser destacados: a montagem, os testes, a operação, a manutenção e a modernização/substituição das câmaras.

Construção ou Montagem

Primeiramente, a carga térmica na câmara fria deve ser calculada. O cálculo da carga térmica é de suma importância para a escolha dos equipamentos de refrigeração adequados a operação correta das câmaras frigoríficas.

Essa carga térmica é composta dos seguintes itens:

• Calor recebido por condução e irradiação através das paredes, teto e piso;
• Calor recebido por irradiação decorrente de vidros ou materiais transparentes;
• Calor recebido através da circulação de ar através das portas quando abertas ou mesmo frestas;
• Calor cedido pelo produto armazenado quando sua temperatura é reduzida ao nível desejado;
• Calor cedido pelas pessoas que circularem no espaço refrigerado;
• Calor cedido por equipamentos e iluminação que gerem calor dentro do espaço refrigerado.

Atualmente, dificilmente os fabricantes fazem esse cálculo manualmente. Existem softwares que calculam automaticamente a carga térmica em um determinado local e que equipamentos de refrigeração devem ser utilizados (segundo o catálogo do fabricante) para que haja um funcionamento adequado da câmara. Um exemplo de software é o “SR 2015” (HEATCRAFT, 2015). Ele é um software do fabricante Heatcraft e está disponível gratuitamente no próprio site do fabricante.

Com esse software, é possível obter uma especificação completa da carga térmica do local, da unidade condensadora (e dimensões), do evaporador (e dimensões) e do sistema integrado (e dimensões do rasgo da câmara) através de valores de entrada, como dimensões da câmara, tipo e espessura do isolamento, temperatura ambiente, temperatura interna, tipo de produto, temperatura de entrada na câmara, quantidade de produto por dia, tempo de processamento, número de pessoas na câmara, tempo de permanência, tempo de funcionamento da unidade condensadora e especificações de equipamentos que geram calor no interior da câmara. Sendo assim, o cálculo da carga térmica e a seleção dos equipamentos de refrigeração tornam-se simples.

No procedimento de montagem, um importante fator a ser considerado é a escolha dos materiais isolantes, assim como suas respectivas espessuras. A finalidade desses materiais é reduzir as trocas térmicas indesejáveis e manter a temperatura da parede externa do recinto isolado próxima à do ambiente externo para evitar problemas de condensação.

Os isolantes são, normalmente, porosos e a sua resistência térmica se deve, em grande parte, à baixa condutividade térmica do ar contido nos seus vazios.

Na realidade, a transferência de calor se dá através de condução na parte sólida, enquanto que nos vazios acontece por condução, convecção e radiação. Entretanto, devido à imobilidade do ar e ao princípio das placas intermediárias, tanto a convecção quanto a irradiação nos materiais isolantes são desprezíveis.

Para paredes em alvenaria, o isolante deve ser aplicado sempre em duas ou mais camadas contrafiadas. De modo a fixar o isolante, podem ser adotados sarrafos ou arames com chumbadores.

Nos pisos de concreto, o isolante é lançado em 2 camadas contrafiadas simplesmente coladas com asfalto e protegidas por laje de concreto para uniformização da carga. Para pisos térreos com câmaras de temperaturas superiores a 0°C, uma simples drenagem é suficiente. Entretanto, tratando-se de piso térreo com câmaras de temperaturas inferiores a 0° C, adota-se porão ventilado para evitar o congelamento.

Quando o piso é lançado diretamente sobre o solo, este deve ser drenado e aquecido eletricamente ou por canalização de água ou óleo quente.

Em estruturas mais modernas, para o isolamento em câmaras frias, normalmente são utilizados painéis autoportantes, pré-fabricados, completos, do tipo “sanduíche”, que são constituídos por dois revestimentos metálicos interligados por um núcleo isolante e dispensam revestimentos adicionais.

A barreira de vapor após a colocação de isolante é completada colando-se as juntas com plástico ou cola a base de silicone no caso de revestimentos de alumínio. Essa barreira serve para proteção contra danos mecânicos e a ação do tempo provenientes do vapor d’água que atravessa o isolante a partir do lado quente, permanecendo no lado frio, onde pode congelar, destruindo o isolamento.

Na maioria dos casos, são utilizados os seguintes materiais isolantes:

• Espuma Rígida de Poliuretano (PUR): obtida pela reação química de 2 componentes líquidos (isocianato e poli-hidroxilo), em presença de catalisadores;
• Poliestireno Expandido (EPS): é um derivado de petróleo que, expandido por meio de vapor d’água, torna-se um material plástico altamente poroso e praticamente impermeável.

A escolha entre os materiais isolantes depende de uma análise da condutividade térmica de cada um e dos custos.

Para uma mesma espessura de isolamento, o painel com PUR apresenta um coeficiente global de transmissão de calor (U) menor do que o com EPS, tornando-se um isolante mais eficiente. Entretanto, na maioria dos casos, compensa, financeiramente, aumentar a espessura do isolamento de EPS, uma vez que o custo de aquisição do EPS é significantemente menor do que os de PUR.

A utilização de um fator de fluxo de calor de 8 kcal/h.m2 possibilita um bom balanço entre os custos de isolamento e de energia elétrica. A espessura necessária será definida conforme o material e o diferencial de temperatura desejado.

Com relação à estrutura em si de entrepostos frigoríficos (conjuntos de câmaras frias), ela pode ser tanto de concreto armado quanto metálica. Normalmente, são adotados tijolos cheios, furados ou aglomerados de cimento que resistem melhor às baixas temperaturas.

A argamassa adotada deve ser de cimento e areia, na proporção de 1:3 para o levantamento da alvenaria e de 1:5 para reboco, que resiste melhor às baixas temperaturas e não ataca o isolante.

A respeito do forro, ele pode ser de chapa de concreto armado ou do próprio material isolante, o qual é preso por meio de estrutura de ferros em T, ligada à estrutura principal por meio de suspensão curta e articulada.

No contorno das câmaras, a vedação entre as paredes e o forro é feita por colagem de material impermeabilizante com uma grande onda, prevendo a possibilidade de uma dilatação considerável.

Tratando-se da cobertura, ela é composta de cimento amianto ou placas metálicas (preferencialmente de alumínio).