Precisão do controle e influência sobre um sistema de aquecimento a vapor

Ao escolher um sistema de aquecimento a vapor, existem sistemas mais e menos precisos. Como é que a precisão da solução escolhida afecta o desempenho do seu sistema de aquecimento?

A precisão no controle do sistema de aquecimento a vapor está relacionada com o controle da temperatura de saída de um fluido. Um sistema é mais preciso quanto mais próxima a temperatura de saída do fluido a ser aquecido estiver da temperatura de set point desejada. Quanto mais longos e consistentes estes dois valores coincidirem, mais preciso será o sistema de controlo.

Um sistema de aquecimento a vapor mais preciso leva menos tempo para reagir às variações de carga na aplicação. Por exemplo, uma variação na temperatura de entrada para o sistema, ou na vazão do fluido a ser aquecido. Nessas alturas, a temperatura de saída irá variar momentaneamente, e demorará algum tempo até que se estabilize novamente no valor desejado. Os sistemas mais precisos mantêm este tempo tão curto quanto possível.

Não ter precisão suficiente no controle do seu sistema de aquecimento pode levar a situações como, entre outras:

• Não ser capaz de controlar a temperatura de saída de forma estável.
• Temperaturas excessivas que podem causar queimaduras aos utilizadores.
• Activação de alarmes de segurança estabelecidos, com os utilizadores a terem de rearmar-se ou verificar constantemente o sistema.
• Mau funcionamento da aplicação em questão (aquecimento, limpeza, água de processo, etc.).
• Problemas na instalação tanto do fluido a ser aquecido como do vapor.

No entanto, nem todas as aplicações requerem o mesmo nível de precisão. Se a aplicação tiver variações muito acentuadas e grandes na demanda, será necessário um sistema de controle mais preciso.

Um exemplo seria a geração de água quente doméstica para um sistema de limpeza multiponto. Nestes sistemas é muito comum que haja mudanças abruptas na demanda em situações como não usar nenhum ponto de limpeza (talvez apenas recirculando um pequeno fluxo através do trocador) para exigir três pontos de limpeza simultaneamente. Estes sistemas requerem grande precisão e velocidade de reacção para serem controlados correctamente.

Por outro lado, se a aplicação é constante na sua demanda, e as variações são pequenas e/ou lentas, é necessária menos precisão para atingir um valor de temperatura de saída constante que corresponda ao valor desejado. Um exemplo seriam os sistemas de aquecimento a vapor para aquecimento de espaços, que podem ter variações na demanda (o espaço a ser aquecido será mais frio pela manhã do que ao meio-dia), mas estes não são muito grandes e a transição é lenta, pois o espaço a ser aquecido está aumentando ou diminuindo gradualmente de temperatura. Nesses casos, um sistema com precisão limitada seria capaz de exercer um controle adequado.

Uma solução muito comum para um sistema de aquecimento com vapor impreciso para funcionar adequadamente consiste normalmente na instalação de um tanque de armazenamento de água quente. Este tanque, se tiver sido devidamente concebido e dimensionado, pode fornecer o consumo de água necessário a um determinado momento à temperatura desejada. Como consequência, o tanque irá perder temperatura, mas irá fazê-lo gradualmente, de modo que o sistema de aquecimento a vapor terá de reagir menos acentuadamente do que sem a presença deste tanque.

 

Um tanque subdimensionado resultará em uma variação de temperatura muito rápida, o que não dará ao seu sistema de aquecimento a vapor tempo de reação suficiente. Por outro lado, ter tecnologias que lhe dão alta precisão no controle do seu sistema de aquecimento traz benefícios consideráveis:

• O espaço necessário para estes sistemas de aquecimento é geralmente menor.
• A ausência de um tanque acumulador significa eliminar um elemento que liberta calor e que deve ser isolado e mantido.
• Ter um tanque de acumulação é um possível foco para a proliferação de problemas de segurança como a legionela, que deve ser cuidadosamente controlada em todos os sistemas de água quente, mas especialmente nos tanques de acumulação.
• Sua aplicação terá uma temperatura precisa e constante durante a maior parte do tempo, apesar das variações repentinas na demanda, minimizando problemas operacionais, alarmes, queimaduras, etc.
• Ter melhor controle permitirá que você defina melhor a temperatura mais adequada para sua aplicação, aumentando sua capacidade de controlar o processo.
• Um sistema de aquecimento a vapor que funcione correctamente evita algumas avarias no equipamento, reduzindo a necessidade de manutenção e, consequentemente, o consumo de recursos humanos e materiais.

Existem muitas soluções para aumentar a precisão no controlo do seu sistema de aquecimento. Desde o correcto dimensionamento dos seus elementos ou o correcto escolha do sistema de remoção de condensadoO foco principal do projeto é o desenvolvimento de novas tecnologias, desde melhorias no software de controle até métodos físicos e eletrônicos para antecipar as variações de carga.

No entanto, em ocasiões onde os sistemas de aquecimento a vapor de alta precisão não são necessários porque as variações da demanda são ausentes ou muito lentas, ou porque há uma gama de temperaturas de saída que são consideradas aceitáveis, soluções alternativas podem ser usadas para aproveitar a situação.

Existem soluções com baixa precisão, mas que podem permitir-lhe poupar energia ou reduzir custos, entre outras coisas. Em qualquer caso, o sistema de aquecimento a vapor deve ser cuidadosamente estudado em todos os casos para garantir que o método de controle utilizado não gere problemas, tais como martelos de águaAlguns dos problemas que podem surgir são: dificuldades na remoção de condensados, ruídos, má controlabilidade, etc. Estes podem levar à quebra de elementos ou problemas de segurança, entre outros.

Em resumo, escolher a solução que melhor lhe convém em termos da precisão necessária no controlo do seu sistema de aquecimento é um aspecto que deve ser estudado em detalhe para garantir o correcto funcionamento do seu sistema de aquecimento a vapor e, por sua vez, para obter a solução que lhe proporcione os maiores benefícios possíveis.

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