Dispositivo aproveita o calor gerado pelo sistema de refrigeração, que também melhora a eficiência energética

Um sistema concebido na Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli-USP) aproveita o calor gerado pelo sistema de refrigeração de uma geladeira comercial para aquecer água. O projeto foi desenvolvido como trabalho de conclusão de curso do aluno Lucas Zuzarte, sob a orientação do professor José Roberto Simões Moreira, coordenador do Laboratório de Sistemas Energéticos Alternativos (Sisea), do Departamento de Engenharia Mecânica da Poli-USP.

Foram oito meses até que a ideia ganhasse corpo. "Foi a evolução de um outro projeto em que trabalhávamos, em que estudávamos exatamente a melhoria da eficiência dos balcões frigoríficos. Posteriormente, tive a ideia de aquecer água a partir [do calor] da geladeira e propus como trabalho ao aluno", conta o docente.

O mecanismo criado é simples, mas para entendê-lo é preciso conhecer o funcionamento de um refrigerador. Um fluido que circula dentro de tubos e serpentinas da geladeira é responsável pela refrigeração. Funciona da seguinte forma: o gás da geladeira é comprimido e esquenta, depois, a pressão é reduzida, o que liquefaz o gás, que troca calor com o ambiente, se tornando frio, até que seja expandido para o congelador. Nesse processo, o calor é dissipado para o ambiente, à medida que o fluido esfria. É este calor que algumas pessoas aproveitam para secar roupas, o que não é recomendado pelos fabricantes.

Em resumo: o sistema capta o calor produzido no processo de refrigeração e transfere para a água. Isto acontece porque o tanque com água foi instalado entre o compressor, aparelho que comprime o gás e o torna quente, e o condensador, as serpentinas onde o gás é liquefeito e esfria. "Cortamos a tubulação entre o compressor e o condensador e instalamos o tanquinho. Foi inserido em série. Dentro do tanquinho colocamos um tubinho de cobre e soldamos. Quando o gás que circula (no caminho do compressor até o condensador, quando está a cerca de 70 graus Celsius) passa pelo tubo dentro do tanquinho, transfere o calor para a água", explica o professor.

O tanquinho, que é hermético e tem capacidade para 25 litros, foi instalado atrás da geladeira. Uma mangueira, que sai da torneira do laboratório, abastece o tanque automaticamente com água fria à medida que a água já aquecida retorna por outra mangueira na saída destinada à água quente. Segundo o professor, a água atinge cerca de 46 graus Celsius.

No laboratório, a água quente chega a uma torneira, mas poderia ser aproveitada num chuveiro, por exemplo. Segundo o professor, tudo dependeria de uma instalação que teria que ser feita para conduzir a água ao ponto de consumo. Essa instalação teria de considerar, por exemplo, a pressão da tubulação a que o reservatório seria ligado para evitar danos. "Se for num prédio, por exemplo, e você mora num apartamento lá em baixo, onde a pressão é muito grande, o tanquinho utilizado precisa ser resistente", diz.

Além de evitar gastos a mais para aquecer a água que sai na torneira, aproveitar o calor gerado pela geladeira reduz o gasto energético do aparelho. É que no processo normal, o gás sai do compressor entre 60 a 70 graus Celsius e vai para o condensador, onde o gás se torna líquido e esfria. Para resfriar a substância, a geladeira gasta energia. Mas no sistema criado na USP, ao sair do compressor e passar antes pelo tubo que fica dentro do tanque, o gás transfere parte calor para a água, chegando ao condensador numa temperatura menor. Desta forma, o condensador precisa trabalhar menos para transformar o gás em fluido gelado, poupando energia. "A melhoria da eficiência da geladeira é de 10% a 13%", afirma o professor.

A economia é vantajosa para quem utiliza refrigeradores domésticos, mas especialmente para quem faz uso de aparelhos comerciais. O professor estima economia de até 23% numa residência e em lojas de conveniência ou padarias, por exemplo, de 15% a 20% na conta de energia final.

O processo de patente do protótipo já teve início. A expectativa do professor é de que algum fabricante de produtos da linha branca (geladeiras, máquinas de lavar, freezer) se interesse pelo sistema, que poderia ser oferecido como um acessório, sugere ele. "Para o consumidor final, isso poderia não custar mais que R$ 150 ou R$ 200, considerando que fosse parte de uma linha de produção", diz. Outros aparelhos que têm capacidade produzir ar frio, como os ares-condicionados, poderiam ter o dispositivo acoplado para a produção de água quente, e economia de energia.

No caso de alguém se interessar em fazer em casa, com a ajuda de um técnico, o professor estima gasto em torno de R$ 400.


INVENTO. Água sai da torneira a 46ºC, aquecida por dispositivo acoplado ao refrigerador. —FOTO: DIVULGAÇÃO


Participe e comente