Em projetos de sistemas de ar condicionado com uso de equipamentos do tipo Chiller, muitas alternativas e tecnologias são possíveis, onde o Chiller efetua o resfriamento da água que circula nas tubulações hidráulicas que alimentam os FanCoils, responsáveis pela climatização dos ambientes relacionados. Como ocorre em todos os sistemas térmicos, há a transferência de calor de um meio para outro. Assim, para que os Chillers possam resfriar a água gelada, o calor retirado da água deve ser rejeitado em outro meio para fora do sistema.
Dentre os dois tipos de chillers mais utilizados, destacam-se: condensação a ar e condensação a água. A grande diferença entre eles ocorre no rejeito do calor para o ambiente externo. Em sistemas de condensação a ar, o calor é rejeitado diretamente no ar externo na forma de ar quente. Por outro lado, em sistemas de condensação a água, o calor é rejeitado na forma de água, sendo necessário um sistema de apoio, normalmente uma Torre de Resfriamento.
De modo geral, a escolha pelo tipo de chiller se dá em função dos seguintes fatores principais: custo, aplicação, recursos e espaço disponível. O Chiller de condensação a água tem como principais vantagens a maior versatilidade: pode ser instalado em qualquer lugar da edificação, ser mais compacto, ter maior vida útil e, em geral, alcançar níveis superiores de eficiência energética. Isto porque utiliza temperatura de bulbo úmido (para simplificar o entendimento, podemos relacioná-la ao nível de umidade do ar externo), enquanto que chillers com condensação a ar utilizam a temperatura de bulbo seco do ar externo (aquela que medimos no termômetro), esta última sempre superior ou igual à de bulbo úmido. Por outro lado, esse tipo de Chiller necessita rejeitar o calor em um volume grande de água, a qual, na maioria das vezes, é desprezada pelo processo de evaporação, através das Torres de Resfriamento.
Existem algumas oportunidades de utilização de água de reúso, ou mesmo a aplicação de circuitos fechados que não gastam água, como por exemplo, a instalação de circuitos geotérmicos, mas que necessitam que a viabilidade seja avaliada. Importante destacar que a instalação de Torres de Resfriamento demandam alguns desafios: como a necessidade de espaços físicos específicos, em geral produzem ruídos, além da necessidade de tratamento da água e de manutenção para reduzir a incrustação dos sistemas, e principalmente, o custo de consumo de água. Em comparação, o Chiller de condensação a ar só pode ser instalado em local aberto, tem um tamanho físico maior em comparação ao Chiller de condensação a água, tem menor vida útil e, via de regra, maior consumo de energia. Instalações com Chillers a ar são mais compactas e simples, pois eliminam o uso de torres de resfriamento, bombas e tubulações de condensação, o que reduz os custos de investimento inicial e de manutenção periódica, mas principalmente a vantagem do chiller a ar é de não consumir água para seu funcionamento. Assim, a escolha do tipo de Chiller a ser adotado deve considerar os diversos fatores acima apontados, buscando sempre equacionar as diversas variáveis, possibilidades e necessidades da instalação, para encontrar a melhor solução para cada caso.
É importante destacar que ambos os tipos de Chillers ao longo dos anos foram aperfeiçoados, buscando sempre encontrar a melhor performance dos equipamentos e reduzir o consumo de energia e água. A escolha de cada tipo de chiller ou sistema envolve inúmeros fatores e disponibilidade de recursos, e não é uma análise simples. É importante contar com empresas de projetos e instalações com know-how para o desenvolvimento destas análises e é fundamental a participação da empresa fabricante dos equipamentos para prover todos esses dados e discutir as variáveis envolvidas.
Referência Bibliográfica: Impact of Water Utility Rates on Chiller Selections. JUDITH M. PETERS, P.E., BEMP, ASSOCIATE MEMBER ASHRAE. ASHRAE JOURNAL June 2018.
