Gestão do frio: como a temperatura varia em ambientes refrigerados 

A instalação de uma solução de monitoramento de temperatura é fundamental para alcançar uma gestão eficiente do frio, seja para produtos alimentícios ou produtos farmacêuticos sensíveis. 

Por isso, ao projetar uma operação de monitoramento, é preciso considerar os padrões de comportamento da temperatura em ambientes como câmaras frias, freezers ou veículos de transporte refrigerado. A circulação do ar mais quente e do ar frio nesses locais ocorre segundo os fenômenos descritos pela termodinâmica – a área da física que estuda as trocas de calor. 

Para que você entenda isso, podemos usar o exemplo das saídas de ar, que costumam ter uma temperatura mais baixa que a temperatura encontrada na porta de um equipamento. Além disso, características técnicas, como o degelo de freezers, podem elevar a temperatura média do ambiente por períodos específicos. 

Conhecer esses padrões permite posicionar os sensores adequadamente para que tragam dados seguros da temperatura. Entretanto, avaliar essas condições é um desafio para os profissionais envolvidos na manutenção e na gestão do frio. Isso acontece porque as variações de temperatura fora dos padrões aceitos pelas normas reguladoras podem significar queda na qualidade de produtos e, em casos mais graves, perdas e prejuízos para as empresas. 

Para entender melhor esse assunto e garantir a conformidade da sua gestão do frio, preparamos um conteúdo com conceitos-chave sobre a variações de temperatura. Confira abaixo! 

O que é termodinâmica e como ela afeta a gestão do frio

A termodinâmica é, ao mesmo tempo, um conceito e uma área de estudos. O conceito trata sobre as trocas (dinâmica) de temperatura e tem origem nas palavras gregas therme, que significa calor, e dynamis, que significa movimento. 

A área de estudos, por outro lado, procura explicar essas trocas de calor e a transformação de um tipo de energia em outros tipos, assim como todas as variáveis que envolvem esses fenômenos. 

Agora que você conhecer a definição de termodinâmica, entenda em detalhes como ela acontece. 

Como ocorrem as trocas de calor em um ambiente refrigerado 

Antes de explicar como a temperatura se propaga, vamos explicar o que é o calor. Ele pode ser definido como a energia térmica que existe em cada partícula de um objeto (como a embalagem de um produto) e até mesmo nas partículas do ar (como o ar no interior de uma câmara fria). 

Essa energia contida em uma partícula tende a se propagar para outras partículas. Nessa troca, o calor é transferido para outros objetos ou para o ar. Essa propagação pode acontecer de três formas diferentes: pela condução, pela convecção ou pela irradiação térmica. 

Mas o que significa cada uma delas? Confira a seguir!

Condução térmica

A condução térmica corre pela troca de energia (calor) entre as partículas. Além disso, ela sempre leva a um equilíbrio térmico, ou seja, ela iguala a temperatura dos diferentes pontos. 

Um exemplo disso é a troca de calor que ocorre entre as duas extremidades de uma peça de metal. Por exemplo, como uma colher inserida na água quente que, aos poucos, transfere calor da ponta para o cabo. O mesmo ocorre quando o cabo da panela no fogão esquenta. 

Nesse caso, a transferência ocorre porque as partículas aquecidas começam a se movimentar mais rapidamente, levando o calor para as partículas mais próximas que também são aquecidas sucessivamente. 

Em uma situação oposta, a mesma colher, então aquecida, pode transferir calor para a água fria, até que ambas entrem em equilíbrio térmico e igualem suas temperaturas. 

Convecção térmica

A convecção térmica é a troca de energia entre fluidos de diferentes densidades, que podem ser líquidos como a água em uma chaleira ou gasosos como o ar de um freezer que armazena alimentos. 

O aquecimento de água em uma chaleira, por exemplo, faz com que a partes mais quentes do fluido movimentem-se no ambiente (devido à diferença de densidade com as partes mais frias). Assim, aos poucos o calor é transferido para as partes mais frias. 

É por isso que quando a água aquece na chaleira o líquido começa a se movimentar. Isso ocorre porque as partes mais quentes são menos densas e sobem para o topo, distribuindo a temperatura para o restante do líquido. 

Irradiação térmica 

Diferente das outras formas de propagação, a irradiação térmica não depende de um meio material para transferir calor. Esse é o caso do aquecimento provocado pela luz do sol – formada por ondas eletromagnéticas – que viaja no vácuo, um ambiente sem matéria. 

A irradiação tende a transferir calor de forma mais lenta que as outras formas de propagação. Por conta disso, esse princípio é aplicado na garrafa térmica, que contém um vácuo entre suas paredes internas e externa. Isso impede a propagação do calor interno para o ambiente externo. 

O desafio de monitorar um ambiente refrigerado

Para saber a temperatura média de um ambiente refrigerado é necessário monitorar diferentes pontos do ambiente usando mais de um sensor. Além do posicionamento, outras variáveis são consideradas, como a abertura periódica de porta e o tempo de degelo dos equipamentos. 

Na imagem abaixo, você pode conferir como é feito o monitoramento de temperatura em um veículo com o posicionamento de sensores em três pontos distintos para chegar ao dado de temperatura média a 3°C: 

A temperatura é dinâmica 

A partir das informações de como é o ambiente monitorado, também é definida uma faixa de temperatura mínima e máxima aceitáveis para o produto. 

A definição dessa faixa depende da capacidade do produto preservar a temperatura ao longo do tempo. Por isso, são consideradas características como sua composição, massa (peso), dimensão e embalagem. Assim como características externas, que incluem o dimensionamento da câmara, a distribuição das evaporadoras, sentido das flechas de ar, entre outras. 

Na imagem abaixo, você pode ver como três produtos do mesmo tipo, mas com pesos diferentes, levam tempos distintos até serem congelados: 

Pela complexidade desse tipo de monitoramento, somente o desenho adequado de um projeto permite que os dados da temperatura sejam confiáveis para garantir a eficiência da operação e da gestão do frio. 

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Sobre a SyOS 

Somos uma startup que tem o objetivo de revolucionar a cadeia do frio no Brasil, através de tecnologias de IoT e Inteligência Artificial aplicadas no monitoramento de produtos que precisam de uma temperatura ideal para manter sua qualidade, como alimentos, vacinas e medicamentos.    

Com isso, empresas que atuam com a gestão do frio têm acesso a dados, relatórios e alertas que ajudam a tomar decisões para otimizar suas operações, evitar a não conformidade e reduzir prejuízos. 

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