O Protocolo de Montreal é um exemplo brilhante de cooperação internacional. Assinado em 1987 e ratificado por todos os membros das Nações Unidas, pedia que muitas substâncias destruidoras da camada de ozônio fossem eliminadas. Em 2016, a Emenda de Kigali atualizou o protocolo de Montreal com uma estratégia para eliminar os hidrofluorcarbonos (HFCs), outra substância destruidora da camada de ozônio.
Por mais admiráveis que sejam esses acordos internacionais, eles representam um desafio para os projetistas de sistemas de aquecimento, ventilação, ar condicionado e refrigeração (HVAC/R). Não é tão fácil quanto trocar um refrigerante por outro; todo o sistema deve se adaptar, até o nível dos componentes elétricos.
Componentes compatíveis com Kigali
Duas das substâncias mais comuns definidas para substituir os refrigerantes HFC são R290 (propano) e R600a (isobutano). Embora muito mais amigáveis à camada de ozônio do que os refrigerantes convencionais, essas substâncias têm uma desvantagem: são altamente inflamáveis. Os sistemas HVAC/R que utilizam propano e isobutano devem levar em conta esse perigo, e os componentes elétricos usados nesses sistemas, como interruptores e sensores, também devem ser projetados adequadamente.
Como o propano e o isobutano criam a possibilidade de gás inflamável em todo o sistema HVAC/R, os interruptores usados nesses sistemas têm o potencial de serem interruptores de ignição. Para evitar o risco de incêndio e explosão, esses interruptores devem ser projetados para conter quaisquer faíscas totalmente dentro da caixa do interruptor. Os chamados interruptores de interrupção fechados são feitos para resistir a explosões internas e para isolá-los do ambiente externo.
Garantindo Certificações de Segurança
Não basta escolher componentes projetados para condições perigosas; esses componentes também devem ser certificados como tal. Há uma variedade de padrões internacionais e específicos da região com os quais os componentes devem cumprir, e os projetistas de HVAC/R devem garantir que seus sistemas obtenham todas as certificações de segurança necessárias (como a certificação ATEX na Europa e a certificação IEC Ex globalmente).
Em sistemas HVAC/R que empregam propano ou isobutano, os componentes elétricos devem estar em conformidade com os requisitos de segurança específicos para locais designados como Zona 2 (ATEX e IEC Ex) ou Classe II, Divisão 2 (América do Norte). Essas designações descrevem locais gasosos em que as condições explosivas não são normais, mas podem ocorrer por curtos períodos de tempo.
O interruptor da série Honeywell MICRO SWITCH V15W2 , por exemplo, é um interruptor de interrupção fechado compatível com as certificações mundiais da Zona 2. Como tal, este interruptor é adequado para uso com R290, R600a e outros refrigerantes inflamáveis.
Compatibilidade com Drop-In
Uma vantagem adicional do V15W2 é que ele emprega um tamanho de switch miniatura padrão, o que significa que ele pode servir como um substituto imediato para switches básicos de interrupção não encapsulados.
Esta é uma característica crucial, de acordo com Darryl Ballard, Engenheiro de Aplicação Global da Honeywell. Com a Emenda Kigali ainda nos primeiros dias, o switch de tamanho padrão oferece aos projetistas de sistemas HVAC/R a flexibilidade de adaptar projetos existentes, bem como desenvolver novos sistemas.
“Muitos clientes em potencial não sabem em que direção estão indo – se vão fazer uma reformulação completa ou se continuarão a se adaptar. E é por isso que o tamanho padrão de um switch miniatura era muito importante para alcançar”, diz Ballard.
Sensores sob pressão
Aderir à Emenda Kigali é apenas um fardo para os sistemas HVAC/R, que por natureza apresentam muitos desafios para os projetistas. Os componentes elétricos usados nesses sistemas devem ser reforçados para suportar temperaturas extremas e meios corrosivos. Eles também devem ajudar os sistemas HVAC/R a operar com eficiência, reduzindo o uso e os custos de energia e minimizando o impacto no clima.
Sensores de pressão, por exemplo, monitoram continuamente os fluidos em bombas, compressores, resfriadores, serpentinas de evaporador e outros subsistemas HVAC/R. Esse monitoramento contínuo vem com a exposição contínua a refrigerantes e outros fluidos. Os sensores de pressão devem ser protegidos contra a corrosão desses fluidos, bem como quaisquer alterações químicas que possam ocorrer nos fluidos ao longo do tempo.
A Série Honeywell MIP de transdutores de pressão para serviço pesado aborda esse desafio com um design hermeticamente soldado e carcaça de aço inoxidável. Esse design torna os sensores compatíveis com a maioria dos refrigerantes HVAC/R, incluindo propano e isobutano compatíveis com Kigali.
“O aço inoxidável pode acomodar a maioria dos refrigerantes sem problemas”, explicou Derek Chung, Engenheiro de Aplicações Globais para detecção de pressão de serviço pesado na Honeywell. “E o cabeamento é retardador de chamas, então pode ser usado em ambientes inflamáveis.”
Mantenha o HVAC configurável
Para projetistas de sistemas HVAC/R, é importante ter opções. Os componentes elétricos para esses sistemas devem ser configuráveis para uma variedade de requisitos de projeto. Os sensores de pressão, por exemplo, podem variar em conexões de porta, tamanho de cabo, faixa de detecção de pressão e se fornecem saída de tensão ou corrente.
“A configurabilidade realmente entra em jogo com nossas conexões elétricas, bem como nossas faixas de pressão”, diz Chung. Os sensores de pressão da série MIP estão atualmente disponíveis com seis conectores de porta diferentes, com mais seis em breve, de acordo com Chung. Os sensores podem ser calibrados para pressões de 15 a 870 psi. Eles estão disponíveis com saídas de tensão e corrente, bem como uma variedade de opções de cabos.
Enquanto os sensores MIP são hermeticamente selados, os pontos de conexão são uma potencial entrada indesejada para fluidos ou partículas. Embora a filtragem adequada ajude a evitar a exposição ao material particulado, é importante que os sensores de pressão sejam protegidos contra possíveis danos. Os sensores MIP têm um grau de proteção de entrada de IP67 a IP69, dependendo do tipo de conexão.
Adaptadores iniciais
Por mais indispensáveis que sejam os sistemas HVAC/R no mundo moderno, é importante garantir que eles não causem danos irreversíveis ao nosso meio ambiente. A comunidade internacional prometeu apoio a esse objetivo muitas vezes, mais recentemente se comprometendo a reduzir os hidrofluorcarbonos com a Emenda Kigali. Os projetistas de sistemas HVAC/R precisam se adaptar.
Para alguns, isso significa começar do zero, projetando novos sistemas que podem acomodar novos refrigerantes. Outros estão adaptando projetos existentes substituindo componentes e subsistemas um por um. Com a Emenda Kigali ainda em seus estágios iniciais, os designers têm alguma liberdade para escolher a melhor abordagem para eles.
Mas, em última análise, Ballard enfatiza, a indústria HVAC/R está em um prazo.
“Quer estejamos falando de um condensador, uma máquina de fazer gelo em uma geladeira ou qualquer outra coisa, todo mundo precisa entrar em conformidade em algum momento.” Para saber mais sobre os desafios de adaptação dos HVAC acesse o site.
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