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.
Fonte: Revista do Frio
