Eco Design e Etiquetagem Energética na Indústria do Frio
Texto: Paulo Cabral | Responsável pelo Gabinete de Relações Institucionais do IEP - Instituto Electrotécnico Português08/04/2020
Um estudo do International Institute of Refrigeration (IIR) refere que 17% do consumo mundial de eletricidade se destina à refrigeração.
O mesmo estudo indica que cerca de 20% do impacto ambiental da refrigeração está associado às fugas de gases refrigerantes (CFCs, HCFCs e HFCs), estando os restantes 80% associados às emissões indiretas devido ao consumo energético. Isto mostra bem o impacto energético da refrigeração e a sua importância na economia mundial.
A atual regulamentação europeia em matéria de conceção ecológica (eco design) e etiquetagem energética exige que os equipamentos de frio profissional possuam a indicação do seu consumo energético, tal como acontece desde há muito em relação aos equipamentos de frio doméstico.
Para que tais equipamentos possam ser comercializados no espaço europeu, os respetivos fabricantes devem submetê-los a ensaios de temperatura e de determinação dos consumos de energia.
Este artigo apresenta o laboratório que o IEP criou para dar resposta a estes novos requisitos. Esse laboratório efetua ensaios segundo as normas EN 16825 e EN ISO 23953-2, sendo o primeiro laboratório na Península Ibérica (e um dos poucos em toda a Europa) a estar acreditado para esses ensaios.
Desta forma, os fabricantes de equipamentos de frio profissional dispõem numa única entidade de todos os serviços de avaliação da conformidade dos seus produtos, incluindo segurança, compatibilidade eletromagnética (EMC), potência sonora, efeitos fotobiológicos e etiquetagem energética.
Enquadramento regulamentar
O quadro legal europeu relativo à conceção ecológica de produtos (eco design) tem por base a Diretiva 2009/125/CE, que define os requisitos de conceção ecológica dos produtos relacionados com o consumo de energia. Para dar execução a essa diretiva no que respeita aos requisitos aplicáveis aos equipamentos de refrigeração e de congelação para fins profissionais foi publicado o Regulamento (UE) 2015/1095.
Com relação direta com o eco design, embora possuindo um quadro legal específico, está a etiquetagem energética, que é baseada no Regulamento (UE) 2017/1369.
O ato delegado que dá execução a este quadro legal no que se refere aos armários refrigerados de armazenagem para fins profissionais é o Regulamento (UE) 2015/1094. Esta legislação europeia impõe que os equipamentos de frio para usos profissionais indiquem o seu consumo energético de uma forma normalizada.
Para isso é necessário que os fabricantes de tais equipamentos efetuem ensaios de temperatura e de consumo energético, cujos resultados irão permitir determinar a classe de eficiência energética e as demais informações exigidas.
Para demonstrar a conformidade dos equipamentos de frio com a regulamentação que lhes é aplicável, devem ser aplicadas as normas harmonizadas indicadas pela Comissão Europeia. Tais normas têm por objetivo simular a utilização real desses equipamentos, em condições de ensaio uniformes e rigorosamente definidas e aplicando regras de cálculo que permitam efetuar uma comparação correta entre diferentes produtos disponíveis no mercado.
Laboratório de ensaios
Com base nos requisitos que as normas EN 16825 e EN ISO 23953-2 impõem para a execução dos ensaios, foi projetada uma câmara de ensaios de grande volume destinada a colocar no seu interior os equipamentos a ensaiar. Para isso foram tidos em conta aspetos tais como:
- A iluminação, que deve assegurar (600 ± 100) lx, medidos a uma altura de 1 m acima do nível do chão; o seu espectro de emissão no domínio do infravermelho não deve apresentar picos que excedam os 500 W/5 nm/lm;
- As paredes e o teto devem apresentar uma emissividade entre 0,9 e 1, a 25 °C;
- A velocidade média do ar, medida durante 1 minuto com intervalos de amostragem inferiores a 5 s, deve situar-se entre 0,1 m/s e 0,2 m/s;
- A temperatura do ar, medida em cada um de um conjunto de pontos localizados a diversas alturas e distâncias das paredes, segundo uma matriz definida normativamente, não deve diferir mais de 2 °C da temperatura estipulada para cada classe climática;
- A humidade relativa do ar deve poder ser mantida dentro de ±3 unidades relativamente à humidade estipulada para cada classe climática.
Uma vez que os requisitos térmicos são extremamente apertados, houve o maior cuidado em assegurar o mínimo de trocas térmicas entre o interior da câmara e o ambiente exterior. Para isso, foram utilizados nas faces verticais e no teto da câmara painéis isolantes contendo espuma de poliuretano rígido, assegurando um λ de pelo menos 0,03 W/m×°C. Para o pavimento foi utilizado um isolamento térmico composto por diversas camadas.
Ensaios normativos
No início de cada ensaio e após o condicionamento do equipamento este é carregado com pacotes de ensaio paralelepipédicos, de 500 g ou 1000 g, constituídos por um material sintético que procura simular as características térmicas da carne de bife (no caso de equipamentos abrangidos pela norma EN 16825, o enchimento pode também ser completado com pacotes de 125 g, 250 g ou 375 g). Alguns dos pacotes de ensaio de 500 g são instrumentados com sensores de temperatura colocados no seu centro geométrico, designando-se esses pacotes por 'pacotes M'. O objetivo é conhecer a distribuição, em todo o volume e ao longo do tempo, das temperaturas no interior do equipamento em ensaio.
Os pacotes de ensaio são colocados segundo um plano de carga específico de cada equipamento, o qual tem em conta os limites de carga estipulados pelo respetivo fabricante. As figuras apresentam um exemplo de como é feita essa preparação.
Exemplo de plano de carga: a) e b) vistas laterais; c) corte transversal; d) vista frontal.
Exemplo de equipamento já preparado com os pacotes de ensaio, incluindo pacotes M para medição das temperaturas no seu interior.
Após atingidas as condições de estabilidade previstas normativamente (traduzidas numa variação inferior a ±0,5 ºC entre pontos idênticos da curva de temperatura, durante um período de 24 h), são iniciados os registos de temperatura e de consumo energético. De acordo com as características de cada equipamento, designadamente a existência de portas ou gavetas, existência de iluminação, etc., os ensaios abrangem diversas condições funcionais.
Durante os ensaios são continuamente registadas as temperaturas dos pacotes M, sendo traçados os respetivos gráficos das temperaturas em função do tempo.
Apresenta-se em seguida um exemplo de um desses ensaios. No caso aqui apresentado, tratava-se de um equipamento com várias portas e com iluminação, pelo que as 24 horas de registos finais abrangeram 12 horas com abertura e fecho das portas e com a iluminação ligada, seguidas por outras 12 horas com as portas fechadas e com a iluminação desligada.
Exemplo de resultados: a) variação da temperatura no pacote M com temperatura mais elevada; b) variação da temperatura média de todos os pacotes M.
Ensaio de consumo de energia
Ao longo do ensaio de temperatura, após o período inicial de estabilização, é registado continuamente o consumo de energia elétrica do equipamento. Assim, obtém-se o consumo de energia ao longo de 24 horas, valor a partir do qual se determina o consumo anual de energia, que será relacionado com o consumo anual de energia normalizado, em kWh/ano, para assim se estabelecer o índice de eficiência energética do equipamento.
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