Soluções de Ar Comprimido para Energia Renovável e Sistemas de Armazenamento de Energia por Baterias

Projetos de energia renovável e sistemas de armazenamento de energia por baterias — BESS, Battery Energy Storage Systems — podem utilizar ar comprimido em instrumentação, válvulas e atuadores, sistemas de controle, manutenção, utilidades e equipamentos auxiliares.

Em alguns projetos, a rede de ar comprimido atende diferentes consumidores com requisitos distintos de qualidade.

O ar geral de utilidades pode operar com secagem por refrigeração, enquanto instrumentação ou aplicações mais sensíveis podem exigir ponto de orvalho mais baixo e secagem por adsorção.

Umidade, aerossóis de óleo e partículas presentes no ar comprimido não tratado podem causar condensação, corrosão, funcionamento irregular de componentes pneumáticos e aumento da necessidade de manutenção.

A Lingyu fornece secadores de ar comprimido por refrigeração e adsorção, filtros e soluções de tratamento para projetos de energia renovável, BESS e infraestrutura industrial associada.

Por Que a Qualidade do Ar É Importante?

Muitos projetos de energia operam por longos períodos e possuem equipamentos instalados em ambientes externos ou em áreas sujeitas a variações significativas de temperatura e umidade.

Quando o ar comprimido esfria, parte do vapor d’água pode condensar dentro das tubulações e equipamentos.

O excesso de umidade pode contribuir para:

• corrosão da rede de ar comprimido;
• instabilidade de válvulas e atuadores;
• maior manutenção de sistemas pneumáticos;
• formação de condensado em linhas externas;
• redução da confiabilidade de sistemas de instrumentação;
• aumento do risco de problemas em períodos de alta umidade.

Além da água, partículas e aerossóis de óleo também devem ser controlados por meio de filtragem adequada.

Principais Desafios

Instalações Externas e Alta Umidade

Projetos solares, eólicos e de armazenamento de energia podem possuir equipamentos auxiliares instalados em áreas externas.

Temperatura ambiente, umidade e exposição ao clima devem ser consideradas no dimensionamento.

Operação Contínua

Sistemas de energia e infraestrutura de suporte podem trabalhar 24 horas por dia.

O sistema de tratamento deve fornecer desempenho estável durante longos períodos.

Diferentes Requisitos de Qualidade

Ar de utilidades, instrumentação, manutenção e sistemas auxiliares podem exigir níveis diferentes de secagem e filtragem.

Nem toda a instalação precisa operar com baixo ponto de orvalho.

Expansão por Fases

Projetos de energia podem ser ampliados em etapas.

A central de ar comprimido deve considerar capacidade atual, expansão futura e possíveis novos consumidores.

Redundância

Em sistemas críticos, a perda do fornecimento de ar comprimido pode afetar equipamentos auxiliares ou sistemas de controle.

A necessidade de redundância deve ser avaliada durante o projeto.

Eficiência Energética

Em instalações de grande porte, consumo de energia, queda de pressão e perdas de ar para regeneração podem afetar significativamente os custos operacionais.

Solução Recomendada

Para ar geral de utilidades, uma configuração prática é:

secador de ar comprimido por refrigeração + filtragem em múltiplos estágios.

Para instrumentação ou aplicações que realmente exigem baixo ponto de orvalho:

pré-filtragem → secador por adsorção → filtragem final.

Em grandes sistemas contínuos, tecnologias com regeneração aquecida ou por soprador podem reduzir o consumo de ar comprimido utilizado na regeneração.

Em projetos com diferentes níveis de qualidade, é recomendável separar o tratamento geral da secagem profunda.

Secagem por Refrigeração para Ar de Utilidades

Para aplicações gerais pode ser utilizado o Secador de Ar Comprimido por Refrigeração Série AH.

Principais parâmetros:

• ponto de orvalho sob pressão: 2–10°C;
• pressão nominal: 0,7 MPa;
• faixa de operação: 0,6–1,0 MPa;
• temperatura nominal de entrada: 50°C;
• temperatura máxima de entrada: ≤80°C;
• temperatura ambiente de operação: 2–45°C;
• queda de pressão: ≤0,025 MPa.

Essa solução é adequada para serviços auxiliares e ar de utilidades quando a secagem profunda não é necessária.

Baixo Ponto de Orvalho para Instrumentação

Quando uma aplicação exige ar significativamente mais seco, pode ser utilizado o Secador por Adsorção sem Aquecimento Série HH.

Principais parâmetros:

• ponto de orvalho sob pressão: ≤−40°C;
• pressão nominal: 0,7 MPa;
• faixa de operação: 0,6–1,0 MPa;
• temperatura máxima de entrada: ≤40°C;
• consumo médio de ar para regeneração: 8–14%;
• dessecante: alumina ativada + peneira molecular de alto desempenho.

Esse tipo de secagem deve ser aplicado somente quando o requisito do sistema realmente exigir baixo ponto de orvalho.

Sistemas de Maior Eficiência

Para grandes instalações com demanda contínua de ar seco, pode ser utilizado o HRB-E — Secador por Adsorção com Regeneração por Soprador Aquecido e Baixo Consumo de Purga.

Principais parâmetros:

• ponto de orvalho: −20°C / −40°C, opcional;
• consumo de ar comprimido para regeneração: 2–3%;
• pressão nominal: 0,7 MPa;
• faixa de operação: 0,6–1,0 MPa;
• temperatura máxima de entrada: ≤40°C;
• comunicação RS-485 de série.

Essa configuração pode ser interessante para grandes sistemas com operação contínua e preocupação com eficiência energética.

Secadores Resfriados a Água

Quando o projeto possui água de resfriamento disponível, pode ser utilizado o Secador por Refrigeração Série WH.

Principais parâmetros:

• ponto de orvalho: 2–10°C;
• temperatura máxima de entrada: ≤80°C;
• temperatura da água de resfriamento: ≤32°C;
• pressão da água de resfriamento: 0,2–0,4 MPa.

Essa configuração pode ser adequada para instalações de maior porte e centrais de ar comprimido.

Filtragem do Ar Comprimido

A Lingyu oferece filtros Série D para redução de partículas e aerossóis de óleo.

A combinação dos filtros deve ser definida conforme o compressor, o secador e os requisitos do ponto de uso.

Separação entre Ar de Utilidades e Ar de Instrumentação

Em projetos maiores, pode ser mais eficiente trabalhar com diferentes níveis de tratamento.

Ar de Utilidades

Compressor → Reservatório → Secador por Refrigeração → Filtragem → Rede Geral

Ar de Instrumentação / Baixo Ponto de Orvalho

Ar Pré-Tratado → Secador por Adsorção → Filtragem Final → Instrumentação

Essa abordagem evita secar toda a instalação até −40°C quando somente alguns consumidores exigem esse nível.

Sistemas para Projetos Modulares e Expansíveis

Projetos de energia renovável e BESS frequentemente são desenvolvidos em fases.

O sistema de ar comprimido pode ser projetado considerando:

• capacidade atual;
• expansão futura;
• unidades adicionais;
• redundância;
• operação em paralelo;
• diferentes áreas de consumo.

Isso permite ampliar o sistema sem substituir toda a infraestrutura existente.

Guia de Seleção

Aplicações Típicas

As soluções Lingyu podem ser utilizadas em:

• usinas solares;
• parques eólicos;
• sistemas de armazenamento de energia por baterias;
• BESS;
• instrumentação;
• válvulas e atuadores;
• sistemas de controle;
• manutenção;
• equipamentos auxiliares;
• ar de utilidades;
• instalações industriais de apoio;
• centrais de ar comprimido;
• projetos modulares de energia.