NOTÍCIAS SEMANAIS DA HOLTOP #45 - Bombas de calor revitalizam a indústria de HVAC&R

Bombas de calor revitalizam a indústria de HVAC&R — Relatório Chillventa 2022

A Chillventa teve início em Nuremberg, Alemanha, em 11 de outubro de 2022, e foi o primeiro evento presencial em quatro anos. Os principais fabricantes do setor de aquecimento, ventilação, ar condicionado e refrigeração (HVAC&R) retornaram com seus produtos e tecnologias mais recentes ao palco da exposição na bela cidade antiga, com suas árvores coloridas.

Componentes-chave eficientes
A demanda por sistemas HVAC&R eficientes está crescendo ainda mais na Europa, a fim de lidar com o aumento dos preços da energia devido à crise energética, por um lado, e padrões de eficiência energética mais rigorosos, como o Ecodesign, visando a descarbonização, por outro. Para aumentar a eficiência de todo o sistema, os principais fabricantes de componentes HVAC&R têm desenvolvido ativamente compressores de alta eficiência, trocadores de calor e vários tipos de equipamentos de controle eletrônico, adotando novas tecnologias. Tomando como exemplo os compressores, compressores inverter de alta eficiência, compressores centrífugos e de parafuso com mancal magnético e compressores centrífugos com engrenagens a gás foram apresentados na Chillventa 2022. Alguns desses compressores já proporcionaram economias de energia substanciais para resfriamento de processos, ar condicionado de transporte, bombas de calor e outros setores de HVAC&R.

Crescimento da ventilação em linha com a demanda da qualidade do ar interno
A demanda por ventilação está apresentando um crescimento sem precedentes, devido aos requisitos cada vez mais rigorosos para a qualidade do ar interno (QAI) durante o período prolongado da pandemia e à nova demanda dos setores médico, de data centers e de bombas de calor. Nesse contexto, diversos ventiladores foram apresentados na Chillventa 2022. No entanto, diante desse rápido aumento da demanda, os fabricantes de ventiladores tendem a enfrentar estoques insuficientes, devido à escassez de semicondutores e outros fatores.

Bombas de calor ATW em expansão
Com o aumento dos requisitos de proteção climática e conservação de energia, além da crise energética decorrente da atual crise na Ucrânia, a União Europeia (UE) comprometeu-se a eliminar gradualmente o aquecimento a combustíveis fósseis e a promover o aquecimento por bombas de calor. Em particular, as bombas de calor ar-água (ATW) tornaram-se uma das melhores soluções para aquecimento doméstico na Europa.

De acordo com a base de dados, o mercado europeu de bombas de calor ATW atingiu 1,09 milhão de unidades em 2021, um aumento anual de 46,1%. A expectativa é de que o mercado europeu alcance 3 milhões de unidades até 2025.

Apoiadas por essas tendências, uma ampla gama de bombas de calor ATW, abrangendo aplicações residenciais, comerciais e industriais, estiveram em destaque na Chillventa 2022. A maioria dos principais fabricantes de ar condicionado do Japão, Coreia do Sul e China, bem como fabricantes europeus de pequeno e médio porte, exibiram produtos relacionados às bombas de calor ATW.

Refrigerantes para bombas de calor ATW — Quais são nossos objetivos?
A meta de descarbonização acelerou o uso de refrigerantes naturais e de menor potencial de aquecimento global (PAG). Na Chillventa 2022, houve um número maior de produtos expostos adotando esses refrigerantes.

Quanto aos compressores, os fabricantes estão lançando novos modelos de produtos alternativos, rotativos, scroll, parafuso ou centrífugos usando menor PAG e refrigerantes naturais.

Tradicionalmente, as bombas de calor ATW no mercado europeu utilizavam principalmente o refrigerante R410A, que apresenta alto potencial de aquecimento global (PAG), mas, nos últimos anos, a mudança para o refrigerante R32, com menor PAG, progrediu sem problemas e se tornou o refrigerante mais utilizado. Diversos modelos R32 de bombas de calor ATW também foram exibidos na Chillventa 2022. Novos chillers refrigerados a ar R32 e bombas de calor reversíveis também foram apresentados.

Além disso, foram exibidos compressores e chillers que utilizam refrigerantes hidrofluoroolefínicos (HFO) com menores valores de PAG.

Outro destaque foram as bombas de calor ATW a propano (R290), que geraram grande repercussão na Chillventa 2022. Diversos modelos de bombas de calor ATW R290 foram lançados por diversos fabricantes, como fabricantes europeus de pequeno e médio porte e fabricantes de equipamentos originais (OEMs) da China. Um fabricante japonês também exibiu seu novo modelo R290 de bomba de calor ATW como amostra, e este modelo será lançado no mercado europeu em breve.

Para descobrir os motivos pelos quais o número de bombas de calor R290 ATW em exposição aumentou drasticamente este ano, entrevistamos alguns expositores.

De acordo com essas entrevistas, supôs-se que há vários fatores por trás desse crescimento. Um fator importante é supostamente o sistema de licenciamento para refrigerantes de hidrofluorcarbonetos (HFC) sob o Regulamento de Gases Fluorados. O regulamento inclui uma redução gradual de HFCs, segundo a qual a colocação desses gases no mercado da UE está sujeita a limites quantitativos. Desde 1º de janeiro de 2015, uma cota é necessária para produtores e importadores que colocam pelo menos 100 toneladas de equivalente de CO2 de HFCs a granel no mercado em um ano civil. Desde 2017, o HFC pré-carregado em equipamentos de refrigeração, ar condicionado e bombas de calor também deve ser coberto pelo sistema de cotas. Essa alocação de cota de HFC está diminuindo em etapas, como mostrado na Figura 1.

Além disso, na proposta para o próximo Regulamento de Gases Fluorados, apresentada pela Comissão Europeia (CE) em abril deste ano, os objetos abrangidos pelos regulamentos para produtos preenchidos com fluidos refrigerantes com PAG de 150 ou mais foram expandidos, passando de equipamentos de ar condicionado e bombas de calor para ambientes internos a equipamentos de ar condicionado autônomos a equipamentos de ar condicionado. Sua data de implementação também foi antecipada de 1º de janeiro de 2028 para 1º de janeiro de 2025, em três anos. Se a proposta for aprovada na votação do próximo ano, os fabricantes terão um prazo muito curto, de cerca de um ano, para desenvolver produtos que estejam em conformidade com os novos regulamentos.

Além disso, na Europa, além do Regulamento sobre gases fluorados, está sendo considerada a restrição do uso de substâncias perfluoroalquílicas (PFAS) no âmbito do Registro, Avaliação, Autorização e Restrição de Produtos Químicos (REACH). Se este regulamento for implementado, o uso de HFOs e suas misturas se tornará difícil. Nesse caso, presume-se que os refrigerantes alternativos com PAGs inferiores a 150 serão limitados a refrigerantes naturais.

Nessas circunstâncias, os fabricantes preocupados com futuras reduções nas cotas de HFC, que já possuem cotas baixas no momento ou que estão tentando responder rapidamente às regulamentações relativas a refrigerantes com PAG de 150 ou mais selecionaram o refrigerante R290 entre os refrigerantes adequados para bombas de calor ATW, resultando no grande número de modelos R290 expostos na Chillventa deste ano. Certamente, há uma grande probabilidade de que futuras bombas de calor ATW adotem refrigerantes naturais com valores de PAG mais baixos, como o R290.

No entanto, o R290 é um refrigerante inflamável com classificação A3, de acordo com a Norma ASHRAE 34. Não há dúvida de que essa combustibilidade é um grande problema. A Europa é um dos maiores mercados de aquecimento do mundo, e mudanças estruturais nesse grande mercado exigirão não apenas tecnologia, mas também tempo. Cada fabricante conduziu suas próprias avaliações de risco e implementou medidas para as bombas de calor R290 ATW. No entanto, considerando que a demanda por elas aumentará no futuro, um passo à frente será benéfico, e a indústria como um todo acelerará a formulação de várias regras e apoiará os governos no desenvolvimento de infraestruturas. O desenvolvimento tranquilo da indústria de bombas de calor ATW é garantido pelo fornecimento de bombas de calor ATW que não sejam apenas ecológicas, mas também seguras para os usuários e todos os envolvidos na fabricação, vendas, instalação e serviços. É importante que a indústria trabalhe em conjunto para abordar as questões ambientais e, ao mesmo tempo, para criar padrões e regras que regem a segurança e para buscar o lançamento de produtos que sejam verdes e seguros.

Um líder de uma associação europeia comentou que o setor de HVAC&R está enfrentando os desafios dos refrigerantes e precisa agir com cautela. Estima-se que levará vários anos para preparar regulamentações relacionadas e treinar engenheiros.

Qual refrigerante deve ser usado em bombas de calor ATW? — Esta é uma questão séria que deve ser cuidadosamente considerada para o crescimento sólido das bombas de calor ATW, que são ferramentas necessárias para redução de emissões de gases de efeito estufa, economia de energia e uma mudança para energia renovável.