Sistemas centralizados ou distribuídos

Mitos e realidades deste tipo de sistemas implementados em refrigeração comercial em supermercados e supermercados.

por Giovanni Barletta *

A refrigeração de supermercados e grandes superfícies, também chamada de "comida fria", sempre foi objeto de conceituação sobre a maneira ideal de projetar a arquitetura que envolve o mobiliário e as (ou) plantas de produção de "frio". E tudo isso acontece, de diferentes tecnologias, para muitas opções de refrigerante e uma série de regulamentações novas e recentes.

De sistemas de expansão direta tradicionais, através de tecnologias de refrigerantes naturais, como CO2, amônia, entre outros, e arranjos recentemente chamado de "circuito de água" tipo capacitores usando, olhando mais como uma auto refrigerado a água.

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Tradicionalmente, duas arquiteturas foram discutidas: ambas com trajetórias de sucesso em muitos usuários finais e mercados e também diferem de país para país, competindo até mesmo de acordo com as tendências entre o Ocidente e a Europa.

Conceituação das arquiteturas mais comuns
Tipicamente, as duas opções mais comuns e difundidas movem-se entre sistemas centralizados e sistemas distribuídos e esta conotação tem impactos não apenas da localização da própria fábrica de frio em relação ao mobiliário refrigerado, mas também em relação às redes de tubos de cobre, sistemas de controle, fiação, trabalho e uma miríade de outros fatores que tentaremos resumir em esquemas e critérios que, embora não sejam universais, são válidos em favor de um ou de outro.

Poderíamos dizer de alguma forma que o sistema centralizado é entendido como o sistema "tradicional" e tentaremos mostrar a tendência mais recente e a migração para uma arquitetura que proponha controle das redes de móveis e "loop" ou também o que este artigo declara como "sistema distribuído".

Em sistemas centralizados vamos encontrar um centro de frio embalado com elementos: vários tubos de cobre e, por conseguinte, fora também chamado "Multicircuit" para esta arquitectura, de solenóide em cada ramo, válvulas de controlo de pressão de sucção que vem pré-instalado pelo fabricante, também todo o controle operado a partir de um centro inteligente e de lá comanda tudo, apenas dependendo sensor de sinais analógicos de entrada vindo de POS e móveis e câmaras frigoríficas, também toda a fiação de força e controle atinge o rack.

Numerosas cartas de entradas e saídas para poder comandar todas estas manobras que se encontram no tabuleiro recebendo e retornando sinais do comando.

A rede de tubos de cobre no ponto de venda torna-se muito extensa, uma vez que cada linha de expositor requer seu próprio fornecimento. Esta extensa rede de tubos de cobre está associada a uma carga importante de refrigerante, em sua instalação uma força de trabalho qualificada, custos de suporte, isolamento e acessórios. Do ponto de vista da eficiência, há também uma penalidade por quedas de pressão, devido às longas rotas e acessórios que isso exige.
Em Sistemas Distribuídos ou controle do mobiliário, encontramos uma rede de tubos "loop" também chamados em alguns mercados de "espinha de peixe", onde muito poucos ramos saem do rack e são subdivididos em cada peça de mobília ou grupo. Ao mesmo tempo, um controlador está próximo, autônomo e capaz de agir por conta própria, enviando apenas sinais, interconectados entre si, para a unidade central localizada no rack. A figura 1 mostra o esquema de controle diferente entre as duas arquiteturas para o mesmo arranjo de armazenamento.

Figura 1. Diferenças nos sistemas de controle para dois tipos de arquitetura.

Do ponto de vista de controle, a implementação e a adição de elementos de controle que permitem uma melhor regulação são facilitadas, como válvulas eletrônicas de expansão, e melhor sistema de degelo, controle de condensação, conforme resumido na Figura 2.

Simultaneamente, este tipo de esquema requer um número menor de tubos e, com isso, uma menor quantidade de carga de refrigerante

Figura 2. Componentes associados a sistemas distribuídos que melhoram o controle e a regulamentação.

Antes disso surge a pergunta: o que gerou essa mudança nas tendências? Por que migrar de um sistema tradicional para novas arquiteturas de controle e layouts de pipeline?

A Figura 3 mostra como as variáveis ​​de energia, trabalho, o impacto na pegada de carbono e o custo imprevisível do cobre nos mercados internacionais se comportaram nos últimos anos da 20. A todos os itens acima, acrescenta-se que os custos dos controles de móveis eletrônicos devido ao desenvolvimento dos sistemas de produção de eletrônicos diminuíram consideravelmente e tornaram-se mais competitivos.

Talvez o fator que mais tenha impactado a migração de uma arquitetura para outra tenha sido o custo da energia.Figura 4 mostra como os sistemas distribuídos, que começaram na Europa há muitos anos e nos Estados Unidos apenas a partir do 90 coincide com o fato de que o Velho Continente tem mais de 90% em sistemas distribuídos vs. o 20% que USA atualmente possui (Figura 4).

A melhor e mais clara evidência de como essas duas variáveis ​​estão associadas pode ser vista na Figura 5, onde, a custos de energia mais altos, mais% de lojas com sistemas distribuídos na Europa, ao contrário do que está acontecendo nos Estados Unidos.

Figura 3. Variáveis ​​que afetam a migração para sistemas distribuídos.

Figura 4. Participação de tecnologias no mercado mundial.

Figura 5. Comparação entre EUA e Europa e seu crescimento em sistemas distribuídos versus o custo de energia.

Embora algumas dessas afirmações sejam relativas e dependam do mercado e do país em que são analisadas, com base nos custos de energia, mão de obra e outros custos indiretos, pode-se generalizar dizendo que os benefícios de arquiteturas distribuídas ou de controle dos móveis Eles estão resumidos a seguir:

  • Baixo custo de instalação, afetado por menor: colocação de tubos, menos soldagem e isolamento, menos painéis elétricos no campo, menos fiação do sensor e menos carga de gás refrigerante.
  • Menor consumo de energia, por ajuste mais fino em válvulas de expansão eletrônicas e, por sua vez, benefícios em aplicações de baixa condensação.
  • Menor custo de manutenção porque não requer o ajuste da válvula de expansão termostática, e o tempo de partida da loja é menor. Além disso, permite o controle de luzes.
  • Maior qualidade / segurança alimentar, por controle de temperatura mais refinado.
  • Benefícios ambientais devido à menor carga de refrigerante e menor pegada de carbono.

Este conceito de encurtar as rotas de oleodutos e evitar eficiência penalidades pela queda de pressão nos canos também geradas plantas mais compacto e mais leve frio que são muito perto das unidades de refrigeração, quer no convés ou cabeça do linear refrigerado. Sua aparência é semelhante a uma unidade de condensação de ar condicionado, conforme mostrado na Figura 6. Isso é possível graças a tecnologias como o compressor Scroll, que sendo muito leve em relação à sua capacidade, permite que esses modelos do bem conhecido MiniRack'o Scroll Pack.

Figura 6. Unidade de resfriamento para arquiteturas distribuídas.

Sob este conceito, a colocação de tubos é reduzida, como mostrado na Figura 7, sob a ideia de que as unidades estão localizadas perto do mobiliário. Tudo isso deve ser analisado no balanço dos custos excedentes, no reforço das tampas vs. o benefício de não ocupar área de vendas na sala de máquinas

Figura 7. Diferença nas rotas de tubos entre um sistema centralizado e um distribuído.

referências
- Conferência de Desenvolvimento de Energia e Loja (FMI) Minneapolis Sept 2010
DOE (Departamento de Energia dos EUA)
- http://betterbuildingssolutioncenter.energy.gov/alliance/technology-solution/refrigeration

* Giovanni Barletta é Gerente Técnico da Área Andina, Caribe e América Central de Emerson e atual presidente da Associação Colombiana de Ar Condicionado e Refrigeração (ACAIRE). Você pode ser contatado pelo e-mail: presidenteacaire@acaire.org

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