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AMÔNIA
Introdução
O único refrigerante genuinamente
natural, a amônia (R717) vem gradualmente conquistando novos nichos
de mercado, perdendo a imagem de ser utilizada exclusivamente em
instalações frigoríficas de médio/grande porte.
A crescente preocupação com a
degradação do meio ambiente, tem sido um dos fatores primordiais
para esta "redescoberta" da amônia.
O refrigerante R717
Possuindo características favoráveis
do ponto de vista termodinâmico, a amônia é um dos agentes
refrigerantes mais largamente utilizados. Segundo Elonka & Minich as
características principais de um refrigerante são:
Uma vez que a refrigeração se efetua
pela evaporação de um líquido, o refrigerante deve ser volátil ou
capaz de se evaporar;
O calor latente de vaporização deve
ser bastante elevado para que o resultado desejado seja obtido com
um mínimo de refrigerante em circulação;
É importante que seja seguro nas
condições normais de funcionamento; os refrigerantes não devem ser
combustíveis, manter a chama ou ser explosivos;
O refrigerante deve ser inofensivo às
pessoas e ter um odor que revele a sua presença. Os vazamentos devem
ser detectáveis por verificação simples;
O custo deve ser razoável e deve
existir em abundância para seu emprego comercial;
O refrigerante deve ser estável, sem
qualquer tendência a se decompor nas condições de funcionamento;
Não deve ter efeito prejudicial sobre
os metais, lubrificantes e outros materiais usados nos compressores
e demais componentes do sistema;
O refrigerante deve ter pressões de
evaporação e condensação razoáveis;
Deve produzir o máximo possível de
refrigeração para um dado volume de vapor movimentado pelo
compressor;
A compressão à pressão de condensação
deve requerer o mínimo de potência;
A temperatura crítica deve estar bem
acima da temperatura de condensação.
A amônia atende a quase totalidade
destes requisitos, com ressalvas apenas a sua alta toxicidade
(25ppm) e por tornar-se explosiva dentro de teores de concentração
de 15 a 30% em volume.
Contudo, estes inconvenientes são
altamente minimizados se as normas específicas de segurança forem
seguidas à risca. De acordo com Stoecker & Jabardo, as principais
normas aplicáveis são:
ANSI/ASHRAE 15-1978
Esta norma especifica os locais onde
os distintos grupos de refrigerantes podem ser aplicados; restringe
a presença de chama em salas de máquinas; se ocupa do ambiente
industrial e estabelece limites nas quantidades dos distintos
refrigerantes presentes em diversas áreas de trabalho; se concentra
em reservatórios e tubulações, determinando os limites de pressão de
operação; descreve as aplicações dos dispositivos limitadores de
pressão, além de cobrir toda uma gama de aspectos relacionados a
técnicas de instalação.
A norma ANSI/ASHRAE 15-1978 se
relaciona a outras normas, incorporando-as. Uma delas é o "Boiler
and Pressure Vessel Code" da ANSI/ASME, outra é a ANSI/ASME B31.5
para tubulações de refrigeração.
ANSI/IIAR 2-1984
Preparada especificamente para
sistemas de amônia. Uma das recomendações desta norma é a de que a
amônia se apresente com 99,95% de concentração. Ela também recomenda
que placas de identificação sejam afixadas nos principais
componentes, contendo informações como: o fabricante, ano de
fabricação, número do modelo, além da pressão nominal. O objetivo
destas placas é o de atestar que o equipamento foi ensaiado quanto à
sua segurança e aplicação adequada. A norma especifica, ainda, dois
níveis de pressão de projeto: alto e baixo. Uma abordagem
alternativa para ventilação em sala de máquinas também é proposta
nesta norma.
Compressores para instalações de
amônia
Uma característica marcante da amônia
é a sua alta temperatura de descarga; desta forma para uma pequena
relação de pressões, são normalmente utilizados compressores pistões
de simples estágio. Para relações de pressões mais altas são
utilizados compressores pistões de duplo estágio ou ainda arranjos
em "booster".
Esta restrição relativa à relação de
pressões não é aplicável aos compressores tipo parafuso devido ao
uso do óleo ou do refrigerante como agente de resfriamento interno.
Uma outra possibilidade seria a utilização conjugada de compressores
pistões e parafusos.
Antigos e novos segmentos de mercado
São os seguintes os segmentos de
mercado que predominantemente utilizam refrigeração por amônia:
Frigoríficos
(bovinos/suínos/avícolas);
Indústria de pescados;
Indústrias alimentícias;
Fábricas de gelo;
Laticínios;
Indústrias de bebidas;
Câmaras frigoríficas.
Outras aplicações estão surgindo,
tais como:
Unidades resfriadoras de líquido e
bombas de calor, com emprego de trocadores de calor a placas;
Sistemas de refrigeração híbridos
usando R717 e (H)CFC simultaneamente;
Sistemas de refrigeração híbridos
utilizando R717 e soluções/salmouras;
Salas de manipulação (em conformidade
com a portaria 304 de 22/04/96);
Instalações de ar condicionado que
operam com bancos de gelo.
Conclusão
A tendência de maior utilização de
amônia, é um fenômeno relativamente novo. Sem dúvida, muitas
aplicações ainda estão por surgir. Com certeza estamos longe de
atingir a plena potencialidade da refrigeração por amônia,
permitindo prever que o crescimento de aplicações para este antigo e
confiável refrigerante não será um modismo passageiro.
Bibliografia
S. M. Elonka – Q. W. Minich, Manual
de Refrigeração e Ar Condicionado.
W. F. Stoecker – J. M. Jabardo,
Refrigeração Industrial.
International Institute of Ammonia
Refrigeration, Boletins diversos.
Bitzer, Manuais e Catálogos diversos.
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