Por que o Ar-Condicionado Congela em Salas Técnicas e Datacenters?
Entenda as causas do congelamento e como evitar danos em ambientes de missão crítica
Em salas técnicas, datacenters, salas de telecomunicações e ambientes que abrigam equipamentos de TI, é muito comum a utilização de aparelhos de ar-condicionado do tipo Split. O principal motivo é o custo reduzido: em muitos casos, um sistema Split pode custar até 17 vezes menos que um equipamento de climatização de precisão.
Além disso, a disponibilidade no mercado é muito maior, tornando sua aquisição rápida e simples.
Isso não significa que os equipamentos de precisão sejam dispensáveis. Pelo contrário, eles oferecem recursos específicos para ambientes críticos. Entretanto, em muitos projetos, o investimento necessário pode inviabilizar sua adoção.
Quando optamos por sistemas Split para climatização de ambientes críticos, é fundamental conhecer seus riscos operacionais. Um dos mais comuns é o congelamento da serpentina da evaporadora.
Afinal, por que o ar-condicionado congela?
Para entender o congelamento, primeiro é necessário compreender como funciona um sistema de ar-condicionado.
O ar-condicionado é, na prática, uma bomba de calor. Sua função é retirar o calor gerado dentro do ambiente e dissipá-lo para o exterior.
Esse processo ocorre através da circulação de um fluido refrigerante que alterna continuamente entre os estados líquido e gasoso.
O ciclo básico de refrigeração
O fluido refrigerante entra na evaporadora em baixa pressão e baixa temperatura.
Durante a passagem pela serpentina, ele absorve calor do ambiente.
O líquido evapora e se transforma em gás superaquecido.
O compressor envia esse gás para a condensadora.
Na unidade externa, o calor é dissipado para a atmosfera.
O gás volta ao estado líquido e o ciclo recomeça.
Todo esse processo depende do equilíbrio entre temperatura, pressão e fluxo de ar.
O que provoca o congelamento da evaporadora?
Uma das situações mais frequentes ocorre durante períodos frios ou em ambientes com carga térmica reduzida.
Quando o fluido refrigerante chega excessivamente sub-resfriado à evaporadora, sua capacidade de absorção de calor aumenta significativamente.
Se o ventilador da evaporadora não conseguir fornecer fluxo de ar suficiente para transferir calor ao refrigerante, parte do líquido não evapora completamente.
Como consequência:
A pressão de evaporação diminui;
A temperatura de evaporação cai;
A serpentina pode atingir temperaturas abaixo de 0°C;
Forma-se gelo sobre a superfície da evaporadora.
O efeito cascata do congelamento
Após o início da formação de gelo, ocorre uma reação em cadeia.
O gelo reduz a passagem de ar pela serpentina, diminuindo ainda mais a troca térmica.
Isso provoca:
Redução adicional da pressão;
Queda ainda maior da temperatura de evaporação;
Formação acelerada de gelo;
Bloqueio total da serpentina.
Em casos extremos, o congelamento pode atingir também a tubulação de drenagem.
Quando o equipamento entra em modo de descongelamento, grandes volumes de água podem ser liberados repentinamente, causando vazamentos e até danos a equipamentos eletrônicos instalados abaixo da unidade evaporadora.
Quais são os riscos para um datacenter?
Em ambientes críticos, o congelamento pode provocar:
Perda de capacidade de refrigeração;
Aumento rápido da temperatura da sala;
Vazamentos de água;
Danos a servidores e equipamentos de rede;
Interrupções operacionais;
Acionamento indevido de alarmes e contingências.
Por isso, a prevenção deve ser tratada como parte da estratégia de continuidade operacional.
Como evitar o congelamento do ar-condicionado?
Algumas boas práticas ajudam significativamente a reduzir esse risco.
1. Mantenha filtros e serpentinas limpos
Filtros obstruídos reduzem o fluxo de ar e são uma das principais causas de congelamento.
A limpeza preventiva deve seguir um cronograma regular.
2. Utilize a ventilação da evaporadora na velocidade máxima
Maior fluxo de ar melhora a transferência de calor e reduz a possibilidade de queda excessiva da temperatura de evaporação.
3. Utilize setpoints adequados
Muitos operadores configuram temperaturas excessivamente baixas, como 16°C ou 18°C.
Na maioria dos datacenters, temperaturas entre 20°C e 23°C são suficientes para operação segura dos equipamentos de TI.
4. Realize rodízio automático entre as unidades
O rodízio periódico dos equipamentos reduz desgaste, distribui as horas de funcionamento e interrompe situações que favorecem o congelamento prolongado de uma única máquina.
5. Monitore presença de líquidos
Instalar sensores de detecção de líquidos sob piso elevado ou sob as evaporadoras permite identificar rapidamente vazamentos decorrentes de condensação excessiva ou descongelamento.
6. Utilize bandejas de contenção
Bandejas coletoras associadas a sensores de líquido fornecem uma camada adicional de proteção contra danos causados por vazamentos.
7. Evite instalar evaporadoras sobre equipamentos críticos
Sempre que possível, posicione os equipamentos de forma que eventuais vazamentos não atinjam servidores, switches, nobreaks ou painéis elétricos.
8. Utilize controle de condensação
Sistemas que ajustam a velocidade do ventilador da condensadora conforme a pressão do circuito ajudam a evitar sub-resfriamento excessivo durante períodos frios.
9. Prefira equipamentos Inverter de qualidade
Muitos modelos Inverter modernos já possuem estratégias internas para controle de condensação e operação em baixas temperaturas externas.
O congelamento ocorre apenas por causa do clima frio?
Não.
O congelamento é consequência da redução da pressão de evaporação. Portanto, qualquer condição que provoque essa queda pode gerar o problema.
As causas mais comuns incluem:
Baixa carga de fluido refrigerante
Vazamentos ou carga insuficiente alteram as pressões de operação do sistema.
Falha do ventilador da evaporadora
A redução do fluxo de ar compromete a transferência de calor.
Filtro de ar obstruído
Filtros sujos restringem a circulação de ar.
Serpentina suja ou amassada
A troca térmica torna-se ineficiente e favorece o congelamento.
Conclusão
O congelamento da evaporadora é um problema relativamente comum em sistemas Split utilizados em salas técnicas e datacenters.
Embora nem sempre seja possível impedir totalmente sua ocorrência, é possível minimizar significativamente os riscos através de manutenção preventiva, monitoramento contínuo e automação adequada.
Em ambientes de missão crítica, detectar rapidamente vazamentos, falhas de climatização e anomalias operacionais pode representar a diferença entre uma simples ocorrência e uma parada de grande impacto.
Como a Elite ACS pode ajudar?
A Elite ACS desenvolveu o sistema MasterKey, uma solução para monitoramento e gerenciamento de salas técnicas que permite:
Rodízio automático de ar-condicionado;
Monitoramento de temperatura e umidade;
Detecção de líquidos;
Alarmes por falha de climatização;
Registro histórico de eventos;
Integração com plataformas de monitoramento corporativo.
Embora nenhum sistema possa impedir completamente o congelamento de uma evaporadora, um monitoramento adequado permite reduzir drasticamente os impactos e evitar danos aos equipamentos críticos.