Universo Energético

Politécnica (Poli) da USP desenvolve dispositivo que aquece a água com o calor da geladeira

Sistema capta o calor que é naturalmente produzido no processo de refrigeração

A Escola Politécnica (Poli) da USP patenteou uma inovação que possibilita aproveitar o calor gerado pelo sistema de refrigeração da geladeira para aquecer a água da torneira de cozinha e chuveiro. Concebido pelo professor José Roberto Simões Moreira, coordenador do Laboratório de Sistemas Energéticos Alternativos (SISEA) do Departamento de Engenharia Mecânica da Poli, e pelo aluno de graduação Lucas Zuzarte, o projeto resultou em um dispositivo que pode ser usado tanto em residências como em estabelecimentos comerciais.

“Basicamente, o sistema que desenvolvemos capta o calor que é naturalmente produzido no processo de refrigeração”, resume Simões. Na prática, funciona assim: no processo de circulação do gás refrigerante da geladeira, o gás é aspirado pelo compressor e comprimido, o que resulta em aumento da pressão e temperatura do gás. Daí ele prossegue para um condensador — uma espécie de serpentina que fica na parte posterior da geladeira doméstica, onde o calor é dissipado.

“O que fizemos foi aproveitar a energia térmica gerada no processo de compressão, que atinge cerca de 60 °C”, explica. “Inserimos um tanque de água entre o compressor e o condensador permitindo, assim, que o calor do gás quente fosse transferido para a água em vez de ser dissipado para o ambiente em que se encontra a geladeira”, acrescenta. Embora pareça simples, o desenvolvimento do dispositivo consumiu cerca alguns meses de testes, tendo sido construído um protótipo de uma geladeira comercial do tipo balcão vertical.

Economia e eficiência

Nos testes em laboratório, feitos com uma geladeira comercial de 565 litros e um tanque de 25 litros de água acoplado ao sistema, a temperatura final da água chegou a 55º C (média de aumento de 5º por hora). Comparando o custo de aquecer este volume de água com aquecedores elétricos, a economia com o dispositivo seria superior a R$ 35,00 ao mês. “Além de garantir água quente, a instalação do equipamento melhora o desempenho da geladeira”, garante. Nos testes, o coeficiente de performance do refrigerador (COP), que mensura sua eficiência energética, aumentou mais de 13%. Já o consumo de energia do compressor caiu entre 7% e 18%.

A capacidade de aquecimento do equipamento, no entanto, depende de algumas variáveis. “Da potência da geladeira e do regime de uso do refrigerador”, resume Simões. Por outro lado, o custo de todos os equipamentos do sistema não é alto. No caso de um sistema com tanque de 25 litros, o retorno do investimento ocorreria em cerca de um ano.

Simões pondera que o processo é mais eficiente em refrigeradores comerciais por causa da potência dos aparelhos. “Creio que para restaurantes, lojas de conveniência de postos combustíveis e outros pontos comerciais do gênero será uma inovação muito bem vinda, porque pode otimizar a economia de energia de fato, mas em residências sua aplicação também pode ser viabilizada”.

Além disso, o sistema tem como vantagem ser fácil e barato de instalar. “Pode ser facilmente instalado por qualquer técnico de refrigeração”, diz. Compreende, basicamente, um tanque, que no caso dos testes foi feito em aço inox, mas pode ser confeccionado com material mais barato, e alguns tubos de cobre e de PVC. “Um técnico não cobraria mais do que R$ 400,00, incluindo material e mão de obra, se o tanque for produzido em escala industrial”, calcula.

Simões tem planos mais ambiciosos para o sistema. “Em princípio, a ideia é apresentar o sistema aos fabricantes de geladeiras, que teriam condições de oferecê-lo como opcional na compra do aparelho”, conta. Potencial de mercado é o que não falta. Segundo o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), só no Brasil existem mais de 50 milhões de refrigeradores em uso.

Por Érika Coradin, da Poli / Agência USP de Notícias.

Publicado no Portal EcoDebate, 15/04/2015

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