Relato de caso
Verdemar é o primeiro
supermercado da América
Latina que utiliza CO2
como fluido refrigerante
Fachada do supermercado Verdemar, primeiro supermercado na América Latina com CO2
Projeto inovador da Plotter & Racks com apoio da
BITZER Brasil garante a refrigeração do supermercado
Verdemar a partir da utilização do Dióxido de Carbono –
R744 (CO2)
Sustentabilidade: a marca da nova loja
O supermercado Verdemar inaugurou em abril passado sua quinta loja, no Jardim Canadá, em
Nova Lima – Minas Gerais. O novo endereço do Verdemar está instalado em prédio próprio,
projetado e construído dentro de princípios básicos da sustentabilidade-econômica, social e
ambiental, tendo em vista a constante preocupação da empresa com a preservação do meio
ambiente.
De olho no futuro, os proprietários do Verdemar, Alexandre Poni e Hallison Moreira, vem
adotando progressivamente medidas “verdes”. “O caminho da sustentabilidade é algo que a gente
quer levar na empresa como um todo. Quando se fala nisso, não é só a questão ecológica que tem
que ser levada em conta, mas ainda a econômica e social”, acrescenta Alexandre, que sonha, para
o futuro, na criação de uma fundação Verdemar. A seguir serão apresentadas algumas
características de sustentabilidade dessa nova loja:
Sistema de refrigeração. É o primeiro supermercado da América Latina que utiliza o dióxido de
carbono (CO2) como fluido refrigerante no sistema de refrigeração, substituindo os atuais
refrigerantes sintéticos HCFC / HFC, tais como o R22 e R404A. O resultado é a redução da
emissão de poluentes a zero, já que o CO2 não destrói a Camada de Ozônio e possui um potencial
de aquecimento global cerca de 3,26 mil vezes menos que o R404A.
Economia de água. O prédio conta com um sistema de coleta de água da chuva e uma Estação
de Tratamento de Água (ETA), cuja meta é reciclar 80% do líquido usado no abastecimento da
loja. Toda essa água, tratada, será utilizada em banheiros, limpeza de áreas externas e
manutenção de jardins. Os banheiros possuem válvulas de descargas com um acionamento para
resíduo líquido e outro para sólido, que também economiza água.
Aquecimento no piso. Por estar instalada no Jardim Canadá, uma região fria, a nova loja oferece
um conforto extra aos clientes: piso aquecido. São 1800 m2 de piso radiante, sob o qual foram
instaladas tubulações para circulação de água quente, gerada por um trocador de calor do sistema
de refrigeração. O resultado é o conforto térmico aos clientes sem custo de energia.
Inovação do piso. Estacionamento e passeios da nova loja também têm a marca da preservação
ambiental: um piso intertravado resistente e ecológico, feito a partir de rejeitos de mineração
sedimentados nos cursos d’água e em barragens de rejeitos. Patenteado, o piso Pavieco, é um dos
produtos do desassoreamento e da revitalização de córregos, barragens e rios da região de
Macacos (São Sebastião de Águas Claras).
Sacolas retornáveis. O Verdemar conta com sacolas de ráfia 100% recicláveis. Impermeáveis,
resistentes e retornáveis. As sacolas trazem também vantagens aos clientes que as utilizam nas
lojas Verdemar, com um desconto de 0,5% no valor de compras acima de R$20,00; e incentiva a
redução do uso de sacolas plásticas.
Reciclagem. Assim como nas lojas do Verdemar, a unidade do Jardim Canadá tem um posto de
coleta de óleo e outros resíduos e materiais recicláveis, como pilhas, lata de alumínio,
embalagens, tetra pak, papel, papelão, vidro e metal. Também está incluído um posto de coleta de
hardware. O material será doado a uma organização que utiliza esse tipo de matéria-prima para
profissionalização de menores em situação de risco.
Pintura de minério de ferro. Também como forma de reutilização de recursos minerais, a
pintura da nova loja foi feita à base de minério de ferro. As fachadas externas foram pintadas com
uma tinta tipo grafiato, à base de minério de ferro reutilizado.
Usina de Biodiesel. Na nova loja Verdemar será instalada uma usina para produção de biodiesel,
abastecida com óleo de cozinha usado na loja e também entregue por clientes. A usina não só vai
evitar que o óleo de cozinha seja descartado na natureza, como também terá um caráter social. O
biodiesel produzido, além de ser utilizado em horário de pico, será fonte de renda para projetos
sociais.
Redução de energia elétrica. A unidade do Jardim Canadá está utilizando lâmpadas LED, que
consomem menos energia e evitam a oxidação de alimentos. A previsão é de que haja uma
redução de aproximadamente 25% no consumo de energia em relação às outras lojas do
Verdemar.
Setor de congelados do supermercado Verdemar, ilhas de baixa temperatura com CO2
Excelência em tecnologia
A empresa Plotter & Racks instalou no supermercado Verdemar em Nova Lima / Minas Gerais o
seu mais novo sistema de refrigeração que utiliza CO2 como fluido refrigerante. Trata-se de um
sistema patenteado, ultra-eficiente que permite uma grande redução de emissão dos gases de
efeito estufa (GEE) no ambiente. Este sistema é baseado em uma plataforma tecnológica
patenteada chamada SKYRACK BREEZE. A Plotter & Racks é uma empresa brasileira que atua
no desenvolvimento e comercialização de sistemas de refrigeração para supermercados e também
para o setor industrial. Ao longo de muitos anos, a empresa ocupa uma posição de destaque no
mercado brasileiro por sua capacidade para inovação, desenvolvendo sistemas de refrigeração
ecológicos com qualidade, desempenho e confiabilidade para atender as variadas necessidades de
seus clientes.
Características do novo SKYRACK BREEZE
Trata-se de um sistema de refrigeração em cascata que utiliza o CO2 como fluido refrigerante no
estágio de baixa pressão com expansão direta para atender os equipamentos de congelados
(câmaras e ilhas de congelados). Já nos equipamentos de resfriados, o Propileno Glicol é
utilizado como fluido de transferência de calor num circuito bombeado que circula nos
expositores e câmaras de resfriados. No estágio de alta pressão é utilizado o R134a com carga de
refrigerante muito reduzida, atuando somente no resfriamento do Propileno Glicol e na
condensação do CO2 (veja o fluxograma simplificado baixo). “Os sistemas de refrigeração
tradicionais usados em supermercados são responsáveis por emissões significativas dos gases de
efeito estufa. O potencial de emissões do novo sistema SKYRACK BREEZE que utiliza o CO2
em cascata é aproximadamente 6 vezes mais baixo do que outras tecnologias existentes no
mercado usando os refrigerantes sintéticos, como por exemplo, o R404A, que têm um potencial
muito elevado de aquecimento global. O potencial de aquecimento global do CO2 é desprezível
(GWP=1) comparado aos refrigerantes sintéticos tradicionais. Além disso, a carga de refrigerante
com CO2 é muito reduzida devido a sua alta capacidade volumétrica de refrigeração, que chega a
ser de 5 a 8 mais elevada do que dos refrigerantes sintéticos”, explica o Sr. Marcelo Merolli –
Diretor Geral da empresa Plotter & Racks.
Vantagens do sistema SKYRACK BREEZE com CO2 sobre os sistemas tradicionais com R404A
e R22:
Fluido ecológico, não destrói a Camada de Ozônio e possui um potencial de aquecimento
global desprezível (GWP=1)
Fonte disponível na natureza
Redução do consumo de energia elétrica (aproximadamente de 20 a 35%, porém dependerá
das condições de aplicação e do perfil de carga térmica)
Baixa relação de compressão & aumento vida útil dos compressores com CO2
O CO2 possui elevada densidade e alta pressão no estágio de baixa
Redução dos diâmetros da tubulação com CO2
Redução da carga de refrigerante com CO2
Baixo custo do refrigerante CO2
Elevada entalpia de evaporação & alto grau de líquido sub-resfriado & maior rendimento
frigorífico
Menor volume deslocado & tamanho menores dos compressores de CO2
Rack & instalação mais compacta & menor número compressores
Evaporadores mais compactos & eficientes
Redução dos gastos com a instalação & manutenção
Novo SKYRACK BREEZE da Plotter & Racks, ecológico e ultra- eficiente
Além dos benefícios ecológicos, o Sr. Ricardo Sozzi – Engenheiro Eletrônico da Plotter & Racks,
explica que o novo SKYRACK BREEZE possui outras vantagens e benefícios que garantem um
menor consumo de energia elétrica, a saber:
- Sistema de recuperação do calor que permita a utilização de água quente em toda a loja para
atender as torneiras de cozinhas, banheiros de funcionários, aquecimento do piso da loja que
permite maior conforto térmico aos clientes, etc. Este sistema aproveita o calor dissipado pelo
estágio de alta pressão para aquecer a água com custo zero de energia, este processo é realizado
em um trocador de calor instalado entre a descarga dos compressores e condensadores.
- Sistema de redução da temperatura de condensação patenteado chamado “Breeze”, onde o
ar antes de entrar na serpentina do condensador passa primeiro por um “painel” com fluxo de
água, diminuindo a temperatura de entrada do ar e, conseqüentemente, a temperatura de
condensação. Com isso, eleva-se significativamente o COP (coeficiente de rendimento) do
sistema, aumentando a capacidade frigorífica dos compressores com baixo custo energético.
- Ventiladores do condensador de corrente contínua e com velocidade variável que são mais
eficientes e garantem maior estabilidade da temperatura de condensação, gerando baixo consumo
energético e maior vida útil dos compressores.
- Válvulas de expansão eletrônicas utilizadas nos trocadores de calor cascata de CO2 e
Propileno Glicol, garantindo uma estabilidade da temperatura de evaporação do estágio de alta
pressão e maior economia de energia.
- Compressores com variadores de freqüência que permitem uma temperatura de evaporação
mais estável, um melhor ajuste à capacidade instantânea requerida e, conseqüentemente
proporcionando uma maior economia de energia.
- Gerenciadores eletrônicos que garantem um funcionamento seguro e eficiente de todo o
sistema, permitindo acesso local ou remoto via Internet e realizando envio de alarmes via SMS.
Também são ferramentas importantes para uma melhor manutenção preventiva de todo o
sistema, contribuindo assim para a redução de falhas operacionais.
Fluxograma frigorífico simplificado do SKYRACK BREEZE com CO2 instalado no Verdemar
“Na aplicação subcrítica (cascata), o CO2 leva muita vantagem em relação aos sistemas de
simples estágio, sua alta densidade do vapor de sucção resulta numa troca de calor eficiente entre
a linha de sucção do CO2 e a linha de líquido do estágio de alta pressão. Conseqüentemente,
além de aumentar o rendimento do sistema de alta pressão, garante também um controle estável
do superaquecimento do vapor de sucção do compressor de CO2, evitando a diluição do
refrigerante no óleo”, explica o Sr. Fernando Machioro - Engenheiro de Projetos da RacksPlotter.
Soluções Sustentáveis
A Natureza exigiu e a BITZER cumprindo um amplo programa de desenvolvimento e
padronização global, vem utilizando novas tecnologias com refrigerantes alternativos naturais
como o Dióxido de Carbono – CO2, evitando assim os problemas causados pelos (H) CFCs e
HFCs na Camada de Ozônio e Aquecimento Global (efeito estufa).
“Todos os sistemas de refrigeração existentes utilizando nossos compressores com CO2 até
agora tiveram uma performance bem superior aos refrigerantes sintéticos tradicionais na
refrigeração comercial de supermercados, como o R22 e R404A, principalmente na questão
energética. Para comprovar a superioridade do CO2 em relação a esses fluidos sintéticos
tradicionais, em 2008 montamos em nossa fábrica na cidade de Cotia em São Paulo um Centro
de Treinamento & Tecnologia do CO2. O objetivo desse centro é promover o aprimoramento
técnico de uma forma simples e objetiva da tecnologia do CO2, abordando os temas de
segurança, projeto, instalação, operação e manutenção dos equipamentos com CO2 através das
aulas práticas e teóricas. Além disso, são realizadas comparações de eficiência energética entre o
sistema de CO2 e os sistemas convencionais de expansão direta utilizando o R404A e R22”,
explica Alessandro da Silva – Engenheiro de Aplicação da BITZER.
Características inovadoras que garantem um funcionamento seguro com baixo consumo
energético
Os compressores semi-herméticos Octagon® aplicados com CO2 possuem um sistema de
lubrificação centrífugo com disco dinâmico que garante excelente lubrificação das partes móveis
e longa vida útil do compressor. As placas de válvulas são projetadas para assegurar elevadas
taxas de fluxo de massa com baixíssima perda de carga. As buchas dos mancais são de Nylon
impregnado (PTFE) com grande resistência mecânica, garantindo melhor retenção do óleo nas
superfícies de contato e melhor lubrificação sob pressões elevadas de operação com CO2. Os
motores instalados nos compressores semi-herméticos com CO2 são relativamente maiores, isto é
devido à sua elevada capacidade de refrigeração que é superior a do R22 e R404A,
aproximadamente de 5 a 8 vezes, porém possuem um elevado coeficiente de rendimento mesmo
em condições severas de aplicação. O óleo lubrificante é do tipo Polioléster desenvolvido pela
BITZER chamado BSE85K, que garante uma correta operação e proteção do equipamento sob as
elevadas solicitações de cargas provocadas pelas altas pressões do CO2 nas partes móveis do
compressor.
Avançado sistema de
lubrificação com
Disco Dinâmico
Muflas integradas
nos cabeçotes
Válvula de
segurança
incorporada
Conjunto placa de
válvulas otimizado
com mínima perda
de carga
Motor elétrico de
alto rendimento
Buchas especiais
com revestimento de
PTFE
Cárter com elevada
resistência mecânica
(25 bar LP / 42 bar HP)
Óleo lubrificante BITZER BSE85K
especialmente formulado para CO2
Compressor Octagon® aplicado com Dióxido de Carbono – CO2
Para obter o melhor aproveitamento dos recursos que os sistemas de CO2 oferecem, o engenheiro
de aplicação da BITZER Alessandro da Silva aponta alguns itens importantes que deverão ser
levados em consideração, a saber:
1- É importante e necessário que o todo o grupo técnico do OEM, instalador, cliente final, etc.,
seja previamente treinado com a tecnologia de CO2 antes de iniciar os serviços de instalação,
operação e manutenção dos equipamentos com CO2.
2 - De certo modo o sistema subcrítico com CO2 é mecanicamente muito simples, mas exige um
amplo conhecimento referente ao seu comportamento sob certas condições. O mais importante é
saber como o sistema irá reagir com a falta de energia elétrica, ou com uma falha no estágio de
alta pressão que deixará de refrigerar o trocador de calor cascata.
3 - É muito importante que cada situação seja muito bem estudada antes do equipamento ser
entregue ao cliente, de modo que a equipe de comissionamento saiba como será a reação do
sistema, e a equipe de manutenção, que é responsável pelo sistema, saiba o que deverá fazer.
Somente então o sistema poderá ser instalado e operado de maneira segura e confiável com a
satisfação de todos.
4 - O pessoal de manutenção precisa ter um conhecimento íntimo das interdependências entre os
sistemas de controle do estágio de alta e baixa pressão, assim como ser eficaz na manutenção e
na conservação destes sistemas. O pessoal já deverá ter familiaridade com a operação, questões
de segurança e controle para se assegurar de que o sistema irá operar de maneira segura e
eficiente ao longo de sua vida útil.
“No projeto do sistema de CO2 do supermercado Verdemar, todos os engenheiros e instaladores
da Racks-Plotter, juntamente com os técnicos de manutenção do próprio supermercado foram
treinados e capacitados no Centro de Tecnologia de CO2 instalado na BITZER. Com isso, vários
cuidados foram tomados nessa instalação para que o sistema operasse de maneira eficaz e
segura”, explica o engenheiro de aplicação da BITZER.
“Devido às exigências estabelecidas pelo Protocolo de Montreal para a eliminação e redução dos
HCFCs a partir de 2013, tais exigências atingem diretamente o setor de refrigeração comercial,
uma vez que reduz significativamente a disponibilidade do R22 no mercado. Com isso, vários
supermercados estão em busca de soluções “verdes” com a utilização de refrigerantes ecológicos
como o Dióxido de Carbono - CO2, que não traz danos de nenhuma espécie ao meio ambiente e
também reduz o consumo de energia elétrica da instalação frigorífica”, finaliza Alessandro.
Ficha Técnica
Obra: Supermercado Verdemar. Instalado numa área de 6.000m2 em Nova Lima no Jardim
Canadá / Minas Gerais
Projeto e instalação do sistema de refrigeração: Plotter & Racks
Compressores / Suporte Técnico / Treinamento: BITZER do Brasil
Capacidade dos equipamentos de resfriados: 200 KW (-2ºC com Propileno Glicol)
Capacidade dos equipamentos de congelados: 36 KW (-32ºC expansão direta com Dióxido de
Carbono – CO2)
Balcões frigoríficos: Arneg Brasil
Evaporadores das ilhas de congelados: Mipal Brasil
Evaporadores das câmaras frigoríficas: Thermofin Alemanha
Dióxido de Carbono (CO2): Air Liquid - Belo Horizonte / MG