A primeira solução integrada de refrigeração sincronizada para a indústria de plásticos

A empresa italiana Frigel, distribuída em Portugal pela Folhadela Rebelo por acordo comercial com a espanhola Coscollola Comercial, apresentou recentemente uma inovadora solução de refrigeração integrada para a indústria de plásticos. No Ecodry System 4.0, os controladores de temperatura do molde, sincronizados digitalmente com a máquina de injeção, trabalham em conjunto com uma central de refrigeração adiabática para otimizar a produção e poupar recursos energéticos.

O Ecodry System é já bem conhecido na indústria de plásticos nacional. Este conceito integra unidades de refrigeração de alto desempenho (Microgel), conectadas a cada molde, com um sistema central de refrigeração adiabática de circuito fechado (Ecodry) para a dissipação global do calor da fábrica (substituindo a antiga tecnologia de torre de refrigeração). As unidades Microgel são supercompactas e especificamente concebidas para reduzir significativamente o tempo do ciclo de refrigeração em aplicações de moldagem por injeção, combinando, numa só máquina, um chiller arrefecido por água com uma ou duas bombas de reforço de alta precisão para o controlo da temperatura.

Durante as últimas duas décadas, esta tecnologia mudou completamente a forma como os transformadores de plásticos abordam as suas necessidades de refrigeração e de controlo da temperatura no molde. De acordo com a Frigel, existem, hoje, mais de 8.000 instalações desta solução técnica em todo o mundo, com comprovados resultados de aumento da produtividade, redução de custos de funcionamento e minimização do impacto ambiental.

A inovação apresentada no novo Ecodry System 4.0 consiste na total conectividade digital entre o controlador de temperatura do molde e a máquina de injeção, o que, juntamente com várias melhorias de engenharia, traz a refrigeração na indústria de plásticos para a era 4.0.

Desde peças complexas para o setor automóvel a embalagens de parede fina, esta nova abordagem de ‘Refrigeração Sincronizada com o Processo’ (‘Process-Synchronized Cooling’, na expressão em inglês) cobre todas as exigências de refrigeração na moldagem de plásticos com significativas melhorias de desempenho energético e ambiental.

O sistema é baseado em duas tecnologias:

• Unidades de controlo de temperatura do molde Microgel, Turbogel e Thermogel. Uma gama completa de unidades de controlo da temperatura no molde, que operam entre os 5 e os 200°C, e que agora funcionam digitalmente, em sincronia com a máquina de injeção. O facto de poderem ser controlados através da máquina dá ao operador a possibilidade de escolher os melhores parâmetros de refrigeração e sequências de ciclos de aquecimento e/ou Refrigeração para cada zona do molde, de forma a maximizar a qualidade e o rendimento para cada produto. Trata-se de entregar a temperatura certa, com o fluxo certo, no lugar certo, e, agora, ‘no momento certo’. Estes parâmetros podem ser registados e depois restaurados sempre que a linha fabrica o mesmo produto.
• Sistema de refrigeração adiabática em circuito fechado Ecodry. Para completar o Ecodry System, todas as unidades de refrigeração instaladas em cada molde são ligadas a um sistema central de refrigeração adiabática instalado no exterior da fábrica, a fim de rejeitar o calor extraído dos processos para o ambiente. Este sistema modular é composto por diversos refrigeradores de circuito fechado que conseguem manter a temperatura do líquido refrigerante mais baixa do que a temperatura ambiente. Além disso, este sistema central também pode refrigerar diretamente outros elementos da fábrica, como máquinas hidráulicas, secadores de resina, compressores de ar, etc.

O novo Ecodry System 4.0 eleva o desempenho no processamento de plásticos a um novo nível, com a maioria das aplicações a registar reduções de tempo de ciclo na ordem dos 50%.

A ‘refrigeração sincronizada com o processo’ garante que cada molde funcione sempre com o menor tempo de refrigeração possível, produzindo consistentemente peças moldadas de alta qualidade com o maior rendimento. Isto porque, graças à gama completa de unidades disponíveis, não há limitação na definição da temperatura do refrigerante ou na taxa de fluxo entregue a cada zona de molde. Além disso, as capacidades de comunicação e sincronização em série asseguram o controlo preciso da temperatura do molde sem interferência de outras células de trabalho, enquanto o equipamento de processamento funciona sempre com a maior produtividade.

O Ecodry System 4.0 consegue uma notável poupança de custos de funcionamento quando comparado com os sistemas centrais tradicionais:

Poupança de energia (até 30%)

O novo sistema baseado em unidades sincronizadas de controlo da temperatura do molde, resulta numa elevada poupança de energia devido, essencialmente, a três razões:

1. Refrigeração sincronizada: Todas as unidades de controlo da temperatura do molde, estando ligadas em série às máquinas de injeção, param automaticamente quando a produção é interrompida.
2. Utilização inteligente de água refrigerada: O novo conceito permite a utilização de água refrigerada à temperatura exigida por cada molde específico, apenas onde e quando é necessária. Os moldes que não necessitam de água refrigerada podem ser arrefecidos diretamente a partir do circuito central de refrigeração adiabático ligado às unidades da máquina, com um consumo mínimo de energia.
3. Função de refrigeração livre: A ideia base do sistema é que, sempre que a temperatura ambiente for suficientemente baixa, não é necessário usar água refrigerada. Por isso, cada Microgel tem uma função de ‘refrigeração livre’ automática. Sempre que a temperatura do líquido refrigerante que regressa do processo for superior à temperatura fornecida à unidade pelo sistema central de arrefecimento adiabático, o dispositivo muda automaticamente para o modo de refrigeração livre. O refrigerante que regressa do processo será desviado para os refrigeradores adiabáticos para ser rejeitado para o ar ambiente e os compressores de refrigeração param de funcionar, o que resulta numa poupança de energia.

Poupança de água (até 95%)

O sistema utiliza uma central de refrigeração adiabática para a rejeição de calor de toda a carga térmica da instalação. Esta tecnologia evapora uma pequena quantidade de água apenas durante curtos períodos de tempo e sempre que a temperatura ambiente é superior a 30°C (86˚F). O software inteligente ‘on demand’ opera o modo adiabático apenas quando necessário. Caso contrário, o sistema funciona completamente a seco.

Economia de custos de manutenção e segurança (até 90%)

As unidades de refrigeração são constituídas por chillers relativamente pequenos, que requerem pouca perícia para a sua manutenção ou reparação. Por outro lado, os circuitos de refrigeração dos chillers são à prova de fugas, o que os torna quase isentos de manutenção. Operando com gases inócuos, não requerem qualquer infraestrutura de segurança específica, poupando todos os custos envolvidos, incluindo apólices de seguro. Por seu lado, o sistema adiabático central funciona em circuito fechado, com refrigerante livre de manutenção, o que evita a necessidade de utilização massiva e contínua de água, típica das torres de refrigeração.

O conceito modular ‘plug & play’ é facilmente expansível, o que permite a instalação da exata capacidade necessária em cada fase de crescimento da instalação, e pode ser facilmente implementado mesmo em instalações pré-existentes. Uma vantagem adicional deste novo conceito é que permite aos processadores conhecer o ‘custo de refrigeração por linha e por produto’, já que cada unidade pode medir e registar o consumo específico de energia para cada produto - kW/kg (kW/lb).

O Ecodry System atinge resultados notáveis em termos de redução do impacto ambiental. A eficiência energética dos equipamentos, em conjunto com a opção de ‘refrigeração livre’ permitem reduzir até 50% a pegada de carbono da instalação. Além disso, a tecnologia adiabática patenteada diminui em cerca de 95% o consumo de água, quando comparada com os sistemas de refrigeração tradicionais.

Finalmente, o sistema utiliza gás de refrigeração inócuo de baixo GWP e está dividido em vários pequenos circuitos separados. Assim, o risco de emissões em caso de fuga é reduzido ao mínimo. Além disso, não dispõe de quaisquer produtos químicos de tratamento de água como fazem as torres de refrigeração evaporativas.