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6d0c3a Raquel Alves 2025-03-10 11:33:08
1 
# **Óleos Térmicos**
2
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3
- **Autores**:
4
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5
-Catarina Crespo - 2020227045
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7
-Gabriel Fileno - 2020218843
8
- **Data**: 2024-02-29
9
---
10
11
> **Óleos** **Térmicos**
12
>
13
> Podemos considerar um óleo térmico, todo e qualquer fluido que num
14
> determinado sistema cumpra o papel de condutor de energia térmica
15
> desde a fonte produtora (caldeira ou aquecedor, por exemplo) até aos
16
> pontos de consumo. Os óleos térmicos podem ser baseados em diferentes
17
> compostos, tais como hidrocarbonetos, glicóis, silicones e fluídos
18
> minerais.\[1\]
19
>
20
> Os óleos térmicos são tecnicamente compostos por propriedades de
21
> aquecimento especificas e podem ser minerais ou sintéticos, dependendo
22
> da sua aplicação e principalmente da temperatura de operação desejada.
23
> \[1\]
24
>
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25
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26
>
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27
> **Óleos Térmicos Sintéticos**
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28
29
Obtidos através de uma modificação química que fornece ao fluido alta
30
durabilidade, eficiência nas trocas térmicas e viscosidade precisa, alta
31
resistência à corrosão e oxidação, diminuindo a frequência de
32
manutenção, favorecendo as indústrias.
33
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34
> **Óleos Térmicos Minerais**
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35
36
Obtidos pela refinação do petróleo, onde são misturados diferentes tipos
37
de substâncias e aditivos. É utilizado na maioria das indústrias, a
38
suamaior vantagem é opreço. Estes têm maiores benefícios na sua
39
eficiência como lubrificantes.
40
41
> Ambos servempara transferirenergia térmica emaplicações ou
42
> processosonde são necessárias elevadas temperaturas. De uma forma
43
> geral, consegue-se atingir altas temperaturas (aproximadamente 400 º
44
> C) quando se utiliza óleo térmico de origem sintética e esta medida
45
> não compromete a estabilidade térmica do fluido.\[1\]
46
>
47
> Os óleos térmicos atualmente usados como fluidos de transferência de
48
> calor apresentam algumas limitações, entre as quais, a sua degradação
49
> a temperaturas muito elevadas (maiores que 400ºC) e os riscos
50
> ambientais associados à sua utilização.\[2\]
51
>
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52
> **Caldeiras a Óleo Térmico**
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53
>
54
> As caldeiras a óleo térmico são responsáveis pela produção e
55
> transferência de calor de um processo industrial, apresentando
56
> eficiência, segurança, pouca mão de obra, custos mínimos e ainda a
57
> realização de operações automáticas. \[3\]
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58
>
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![](./Oleos_Termicos_2-001.png)
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60
>
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61
> **Figura 1.** Caldeira de óleo térmico.\[3\]
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62
>
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63
> As caldeiras a óleo térmico são responsáveis pela produção e transferência de calor através do processo de radiação e convecção.\[3\]
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64
>
65
66
> **Tabela** **1.** Processo de radiação *versus* processos de
67
> convecção.\[3\]
68
>
69
> **PROCESSO** **DE** **RADIAÇÃO** **PROCESSO** **DE** **CONVECÇÃO**
70
71
||
72
||
73
||
74
||
75
||
76
77
> Uma caldeira de óleo térmico é composta por várias partes. Elas
78
> são:\[3\]
79
>
80
> \- Sistema de alimentação: alimenta o combustível na caldeira;
81
>
82
> \- Câmara de combustão: ocorre a queima do combustível;
83
>
84
> \- Aquecedor de óleo: aumenta a temperatura do óleo e transporta-o;
85
>
86
> \- Pré-aquecedor de ar e sistema de alimentação: dá uma quantidade
87
> excessiva de ar (mais propriamente oxigénio) para a combustão,
88
> garantindo a produção reduzida de cinzas e mantem a temperatura da
89
> câmara ideal;
90
>
91
> \- Sistema de tratamento de exaustão: trata os gases perigosos de
92
> exaustão emitidos pelo processo de queima;
93
>
94
> \- O método de coleta de cinzas: usa se um tanque de água para
95
> arrefecer as cinzas ainda quentes;
96
>
97
> \- Bomba de óleo circulante: movimentar o óleo do aquecedor para as
98
> linhas da fábrica e puxá-lo de volta para o aquecedor para continuar a
99
> aquecer;
100
>
101
> \- Sistema de tanque de óleo simples e tanque de óleo de expansão:
102
> armazena o óleo quando a caldeira necessita de reparo ou tratamento de
103
> limpeza.
104
>
105
> Um sistema de fluído térmico, também conhecido como sistema de óleo
106
> térmico, funciona em ciclo fechado. No caso do óleo, este recebe
107
> energia térmica, por exemplo num aquecedor ou numa caldeira, obtendo
108
> assim uma temperatura elevada. De seguida o óleo é então bombeado para
109
> os pontos consumidoresde energiae aí ocorre a trocatérmica, ou seja,
110
> aquece o processo em questão e as máquinas, e consequentemente a
111
> temperatura do óleo diminui. Por fim, após essa troca térmica o óleo
112
> retorna ao aquecedor e o ciclo retorna a funcionar da mesma
113
> maneira.\[1\]
114
> Em suma, o objetivo de um sistema com óleo térmico é proporcionar a
115
> geração e condução adequada de calor dentro das condições
116
> especificadas no projeto de acordo com a necessidade do processo.
117
> \[3\]
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118
119
![](./Oleos_Termicos_2-004.png)
120
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121
> **Figura** **2.** Esquema representativo do circuito em ciclo fechado
122
> de um óleo térmico numa caldeira.
123
>
124
> **Escolha** **de** **um** **óleo** **térmico** **para** **uma**
125
> **caldeira**
126
>
127
> Primeiramente, devemos ter em conta as características do óleo térmico
128
> para depois decidir que fluido usar, sendo que existem várias
129
> propriedades que tornam o óleo térmico adequado para caldeiras de óleo
130
> térmico. \[3\]
131
>
132
> **Características** **do** **óleo** **térmico:** \[3\]
133
>
134
> **-** **Baixa** **viscosidade:** Óleos menos viscosos são mais leves e
135
> finos. Esta característica significa que estes aquecem mais
136
> facilmente, apresentando assim resultados mais eficientes.
137
>
138
> **-Aquecimento** **rápido:** O óleo tem de ter a capacidade de aquecer
139
> rapidamente, para economizar o tempo e aumentar a taxa de produção.
140
>
141
> **-** **Facilidade** **de** **transferência** **de** **calor:** O óleo
142
> deve apresentar uma alta taxa de transferência de calor para
143
> transferir o calor para as linhas de fábrica facilmente.
144
>
145
> **-** **Baixa** **potência** **de** **vapor:** Baixo poder de vapor
146
> significa menos expansão e aumento do óleo. Isso salvará o sistema de
147
> explosões.
148
>
149
> **-** **Baixa** **reatividade** **química:** O óleo térmico deve
150
> apresentar baixa taxa de reatividade química para que não haja
151
> qualquer reação química dentro da caldeira de óleo térmico.
152
>
153
> **-** **Menos** **explosivo:** Os óleos térmicos devem ser menos
154
> explosivos para evitar incêndios no interior da caldeira.
155
>
156
> **-** **Eficiência** **de** **custos:** Todas as empresas desejam ter
157
> lucro, portanto o petróleo deve ser económico.
158
>
159
> **-** **Arrefecimento** **rápido:** O óleo térmico deve libertar
160
> facilmente calor e arrefecer rapidamente para evitar excesso de
161
> temperatura dentro da caldeira, o que é perigoso.
162
>
163
> **Razões** **pelas** **quais** **o** **óleo** **térmico** **é**
164
> **melhor** **que** **o** **vapor** **para** **aquecimento**
165
> **industrial**
166
>
167
> Os óleos térmicos trabalham em altas temperaturas proporcionando a
168
> máxima troca de calor, estes são os mais confiáveis para decidir a
169
> temperatura da caldeira, mantendo as temperaturas uniformes e produzem
170
> uma ótima troca de calor. Para além disso, os óleos térmicos
171
> apresentam menor pressão do que o vapor, o que significa que é menos
172
> provável que explodam.\[3\]
173
>
174
> Dentro da área da energia solar, os óleos térmicos limitam a
175
> temperatura de entrada de vapor a 390ºC, limitando assim a eficiência
176
> das turbinas de vapor. Nesta área, estão a ser estudadas alternativas
177
> viáveis, como sais fundidos, gases pressurizados e sistemas de
178
> água/vapor, sendo que cada um apresenta as suas próprias vantagens e
179
> desvantagens.\[2\] Há uma crescente preocupação com a
180
> sustentabilidade, levando ao desenvolvimento de óleos térmicos mais
181
> ecológicos e sustentáveis.
182
>
183
> **Mercado** **de** **óleos** **térmicos**
184
>
185
> O mercado de óleos térmicos está inserido no mercado maior de fluidos
186
> de transferência de calor. Este segundo, gerou aproximadamente 11,06
187
> mil milhões de dólares em 2023, com os óleos térmicos a representarem
188
> uma fatia de cerca de um terço deste valor.\[4\]
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189
190
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191
192
>**Figura** **3.** Mercado de fluidos de transferência de calor.\[4\]
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193
>
194
> Este tipo de fluidos são usados por uma diversidade imensa de
195
> indústrias, com a indústria de gás e óleo a gerar 22,2% da receita.
196
> Outras indústrias com uma fatia significativa são a indústria química,
197
> alimentar, plásticos, farmacêutica, entre outras.\[4\]
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![](./Oleos_Termicos_2-008.png)
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201
> **Figura** **4.** Mercado global de fluidos de transferência de calor,
202
> áreas de aplicação.\[4\]
203
>
204
> O mercado de fluidos de transferência de calor e, consequentemente, o
205
> de óleos térmicos, está presente nos quatro cantos do mundo, no
206
> entanto, 47,9% da receita gerada provém diretamente do Pacífico
207
> Asiático, região que inclui o oriente e sul asiático e a Oceânia.
208
> Sendo assim, as especificidades deste mercado irão ter um papel
209
> fundamental na utilização e estudo de óleo térmicos.\[4\]
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210
>
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211
![](./Oleos_Termicos_2-011.png)
212
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213
> **Figura** **5.** Mercado de fluidos de transferência de calor, região
214
> de maior receita gerada.\[4\]
215
>
216
> As empresas chave deste setor incluem a Huntsman Corporation,
217
> Dynalene, Phillips 66, Cheveron, GJ Chemical, Valvoline etc.\[4\]
218
>
219
> Estas empresas chave estão a implementar uma série de estratégias de
220
> investimentos onde está incluído o investimento da Valvoline, em
221
> setembro de 2023, numa fábrica europeia destes fluidos como forma de
222
> expandir o seu portefólio de clientes e de produtos.\[4\]
223
>
224
> **Referências**
225
>
226
> \[1\] – Fluido térmico. Consulta online a 16 de fevereiro de 2024 em:
227
> [<u>https://www.isen.com.br/o-que-e-fluido-termico/</u>](https://www.isen.com.br/o-que-e-fluido-termico/)
228
>
229
> \[2\] - Eduardo Zarza Moya, Chapter 7 - Parabolic-trough concentrating
230
> solar power systems, (2021) Consulta online a 22 de fevereiro de 2024
231
> em:
232
> [<u>https://doi.org/10.1016/B978-0-12-819970-1.00009-8.</u>](https://doi.org/10.1016/B978-0-12-819970-1.00009-8)
233
>
234
> \[3\] – Oléo térmico e caldeiras de óleo térmico. Consulta online a 17
235
> de fevereiro de 2024 em:
236
> [<u>https://www.yxboiler-factory.com/pt/the-thermal-oil-boilers/</u>](https://www.yxboiler-factory.com/pt/the-thermal-oil-boilers/)
237
>
238
> \[4\] – Mercado de fluidos de transferência de calor. Consulta online
239
> a 23 de fevereiro de 2024 em: [<u>Heat Transfer Fluids Market Size And
240
> Share Report, 2030
241
> (grandviewresearch.com)</u>](https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/heat-transfer-fluids-market)
242
>
243
> 5 29 de fevereiro de 2024