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Quem ligou o aquecimento? Tudo o que precisa de saber sobre biofilmes e transferência de calor

Quer trabalhe numa refinaria, numa central elétrica ou num edifício de escritórios, possivelmente deve o seu conforto a uma torre de arrefecimento. Estas maravilhas da engenharia são responsáveis por manter os fluidos do processo arrefecidos, as turbinas a girar e até um ambiente de trabalho confortável, transferindo calor da água para o ar. Claro, onde há água, haverá microorganismos. Bactérias, fungos e algas podem prosperar sob as condições quentes e húmidas frequentemente encontradas em sistemas de arrefecimento. As bactérias são particularmente problemáticas, pois formam biofilmes nas superfícies dos sistemas de troca de calor, limitando sua capacidade de transferir e rejeitar o calor da água.

Em torres de arrefecimento, um local comum para a acumulação de biofilme é no enchimento da torre de arrefecimento. O enchimento  é um meio usado para distribuir a água do condensador sobre uma grande área de superfície, aumentando o contato com o ar e promovendo a transferência de calor através da evaporação. Se se permitir que os biofilmes se acumulem  dentro do enchimento, estes podem restringir ou impedir completamente o fluxo, reduzindo a quantidade de calor que pode ser rejeitada da torre. Em sistemas com torres de arrefecimento de circuito aberto, os biofilmes também podem reduzir a eficiência do sistema caso de formem no condensador. Nesta parte do processo, o calor flui do refrigerante para a água fria do condensador através da bobina de troca de calor. Se uma camada de biofilme se tiver formado nessa barreira, então o fluxo de calor diminui. Se a formação de biofilme nas torres de arrefecimento é significativa o suficiente, poderá até notar que o seu ambiente de trabalho fica uns graus mais quente! Para compensar esses efeitos, costuma-se aumentar caudais de ar e / ou água. Infelizmente, isto  requer mais energia e aumenta os custos elétricos. Por exemplo, estima-se que aproximadamente 1 mm de biofilme num chiller centrífugo pode reduzir a transferência de calor em até 35%, o que poderia custar cerca de 8,000€ adicionais por ano por um chiller de 200 ton a operar a 50% da carga. Eventualmente, o chiller é parado para ser efetuada a limpeza, resultando na perda de produção e aumento dos custos de mão de obra.

Os biofilmes nos sistemas de arrefecimento não reduzem apenas a eficiência, mas também abrigam bactérias patogénicas, como Legionella, e causam corrosão por influência microbiológica, o que pode reduzir a vida útil das torres de arrefecimento em meses ou anos. As implicações de custo da corrosão são significativas. Estima-se que a corrosão custa à economia global 2,2€ triliões por ano, e pesquisas indicaram que 20% da corrosão é devida a influência microbiológica. Como mencionado em artigos anteriores, é impossível eliminar completamente os riscos do biofilme – só podemos minimizar o seu impacto.  Para tal é necessário efetuar  uma boa gestão, tratamento eficaz e um forte programa de monitorização. O kit ATP de 2ª geração é a primeira linha de defesa ideal, nesse sentido. É detalhado, portátil e captura todos os potenciais contaminantes microbiológicos no sistema de arrefecimento, permitindo que seja usado como indicação direta da eficácia do biocida. Métodos de teste também estão disponíveis para a medição de organismos sésseis (presos no biofilme) e planctónicos (flutuantes), dando uma visão mais completa da atividade microbiológico sistema. Entre ferramentas de monitorização de confiança e precisas, temos a solução para si.

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