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6d0c3a Raquel Alves 2025-03-10 11:33:08
1 
# **Óleos Térmicos**
2
3
- **Autor**:
4
-Catarina Crespo - 2020227045
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-Gabriel Fileno - 2020218843
7
- **Data**: 2024-02-29
8
---
9
10
> **Óleos** **Térmicos**
11
>
12
> Podemos considerar um óleo térmico, todo e qualquer fluido que num
13
> determinado sistema cumpra o papel de condutor de energia térmica
14
> desde a fonte produtora (caldeira ou aquecedor, por exemplo) até aos
15
> pontos de consumo. Os óleos térmicos podem ser baseados em diferentes
16
> compostos, tais como hidrocarbonetos, glicóis, silicones e fluídos
17
> minerais.\[1\]
18
>
19
> Os óleos térmicos são tecnicamente compostos por propriedades de
20
> aquecimento especificas e podem ser minerais ou sintéticos, dependendo
21
> da sua aplicação e principalmente da temperatura de operação desejada.
22
> \[1\]
23
>
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24
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25
>
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26
> **Óleos Térmicos Sintéticos**
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27
28
Obtidos através de uma modificação química que fornece ao fluido alta
29
durabilidade, eficiência nas trocas térmicas e viscosidade precisa, alta
30
resistência à corrosão e oxidação, diminuindo a frequência de
31
manutenção, favorecendo as indústrias.
32
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33
> **Óleos Térmicos Minerais**
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34
35
Obtidos pela refinação do petróleo, onde são misturados diferentes tipos
36
de substâncias e aditivos. É utilizado na maioria das indústrias, a
37
suamaior vantagem é opreço. Estes têm maiores benefícios na sua
38
eficiência como lubrificantes.
39
40
> Ambos servempara transferirenergia térmica emaplicações ou
41
> processosonde são necessárias elevadas temperaturas. De uma forma
42
> geral, consegue-se atingir altas temperaturas (aproximadamente 400 º
43
> C) quando se utiliza óleo térmico de origem sintética e esta medida
44
> não compromete a estabilidade térmica do fluido.\[1\]
45
>
46
> Os óleos térmicos atualmente usados como fluidos de transferência de
47
> calor apresentam algumas limitações, entre as quais, a sua degradação
48
> a temperaturas muito elevadas (maiores que 400ºC) e os riscos
49
> ambientais associados à sua utilização.\[2\]
50
>
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51
> **Caldeiras a Óleo Térmico**
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52
>
53
> As caldeiras a óleo térmico são responsáveis pela produção e
54
> transferência de calor de um processo industrial, apresentando
55
> eficiência, segurança, pouca mão de obra, custos mínimos e ainda a
56
> realização de operações automáticas. \[3\]
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57
>
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![](./Oleos_Termicos_2-001.png)
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59
>
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60
> **Figura 1.** Caldeira de óleo térmico.\[3\]
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61
>
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62
> 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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63
>
64
65
> **Tabela** **1.** Processo de radiação *versus* processos de
66
> convecção.\[3\]
67
>
68
> **PROCESSO** **DE** **RADIAÇÃO** **PROCESSO** **DE** **CONVECÇÃO**
69
70
||
71
||
72
||
73
||
74
||
75
76
> Uma caldeira de óleo térmico é composta por várias partes. Elas
77
> são:\[3\]
78
>
79
> \- Sistema de alimentação: alimenta o combustível na caldeira;
80
>
81
> \- Câmara de combustão: ocorre a queima do combustível;
82
>
83
> \- Aquecedor de óleo: aumenta a temperatura do óleo e transporta-o;
84
>
85
> \- Pré-aquecedor de ar e sistema de alimentação: dá uma quantidade
86
> excessiva de ar (mais propriamente oxigénio) para a combustão,
87
> garantindo a produção reduzida de cinzas e mantem a temperatura da
88
> câmara ideal;
89
>
90
> \- Sistema de tratamento de exaustão: trata os gases perigosos de
91
> exaustão emitidos pelo processo de queima;
92
>
93
> \- O método de coleta de cinzas: usa se um tanque de água para
94
> arrefecer as cinzas ainda quentes;
95
>
96
> \- Bomba de óleo circulante: movimentar o óleo do aquecedor para as
97
> linhas da fábrica e puxá-lo de volta para o aquecedor para continuar a
98
> aquecer;
99
>
100
> \- Sistema de tanque de óleo simples e tanque de óleo de expansão:
101
> armazena o óleo quando a caldeira necessita de reparo ou tratamento de
102
> limpeza.
103
>
104
> Um sistema de fluído térmico, também conhecido como sistema de óleo
105
> térmico, funciona em ciclo fechado. No caso do óleo, este recebe
106
> energia térmica, por exemplo num aquecedor ou numa caldeira, obtendo
107
> assim uma temperatura elevada. De seguida o óleo é então bombeado para
108
> os pontos consumidoresde energiae aí ocorre a trocatérmica, ou seja,
109
> aquece o processo em questão e as máquinas, e consequentemente a
110
> temperatura do óleo diminui. Por fim, após essa troca térmica o óleo
111
> retorna ao aquecedor e o ciclo retorna a funcionar da mesma
112
> maneira.\[1\]
113
> Em suma, o objetivo de um sistema com óleo térmico é proporcionar a
114
> geração e condução adequada de calor dentro das condições
115
> especificadas no projeto de acordo com a necessidade do processo.
116
> \[3\]
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![](./Oleos_Termicos_2-004.png)
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120
> **Figura** **2.** Esquema representativo do circuito em ciclo fechado
121
> de um óleo térmico numa caldeira.
122
>
123
> **Escolha** **de** **um** **óleo** **térmico** **para** **uma**
124
> **caldeira**
125
>
126
> Primeiramente, devemos ter em conta as características do óleo térmico
127
> para depois decidir que fluido usar, sendo que existem várias
128
> propriedades que tornam o óleo térmico adequado para caldeiras de óleo
129
> térmico. \[3\]
130
>
131
> **Características** **do** **óleo** **térmico:** \[3\]
132
>
133
> **-** **Baixa** **viscosidade:** Óleos menos viscosos são mais leves e
134
> finos. Esta característica significa que estes aquecem mais
135
> facilmente, apresentando assim resultados mais eficientes.
136
>
137
> **-Aquecimento** **rápido:** O óleo tem de ter a capacidade de aquecer
138
> rapidamente, para economizar o tempo e aumentar a taxa de produção.
139
>
140
> **-** **Facilidade** **de** **transferência** **de** **calor:** O óleo
141
> deve apresentar uma alta taxa de transferência de calor para
142
> transferir o calor para as linhas de fábrica facilmente.
143
>
144
> **-** **Baixa** **potência** **de** **vapor:** Baixo poder de vapor
145
> significa menos expansão e aumento do óleo. Isso salvará o sistema de
146
> explosões.
147
>
148
> **-** **Baixa** **reatividade** **química:** O óleo térmico deve
149
> apresentar baixa taxa de reatividade química para que não haja
150
> qualquer reação química dentro da caldeira de óleo térmico.
151
>
152
> **-** **Menos** **explosivo:** Os óleos térmicos devem ser menos
153
> explosivos para evitar incêndios no interior da caldeira.
154
>
155
> **-** **Eficiência** **de** **custos:** Todas as empresas desejam ter
156
> lucro, portanto o petróleo deve ser económico.
157
>
158
> **-** **Arrefecimento** **rápido:** O óleo térmico deve libertar
159
> facilmente calor e arrefecer rapidamente para evitar excesso de
160
> temperatura dentro da caldeira, o que é perigoso.
161
>
162
> **Razões** **pelas** **quais** **o** **óleo** **térmico** **é**
163
> **melhor** **que** **o** **vapor** **para** **aquecimento**
164
> **industrial**
165
>
166
> Os óleos térmicos trabalham em altas temperaturas proporcionando a
167
> máxima troca de calor, estes são os mais confiáveis para decidir a
168
> temperatura da caldeira, mantendo as temperaturas uniformes e produzem
169
> uma ótima troca de calor. Para além disso, os óleos térmicos
170
> apresentam menor pressão do que o vapor, o que significa que é menos
171
> provável que explodam.\[3\]
172
>
173
> Dentro da área da energia solar, os óleos térmicos limitam a
174
> temperatura de entrada de vapor a 390ºC, limitando assim a eficiência
175
> das turbinas de vapor. Nesta área, estão a ser estudadas alternativas
176
> viáveis, como sais fundidos, gases pressurizados e sistemas de
177
> água/vapor, sendo que cada um apresenta as suas próprias vantagens e
178
> desvantagens.\[2\] Há uma crescente preocupação com a
179
> sustentabilidade, levando ao desenvolvimento de óleos térmicos mais
180
> ecológicos e sustentáveis.
181
>
182
> **Mercado** **de** **óleos** **térmicos**
183
>
184
> O mercado de óleos térmicos está inserido no mercado maior de fluidos
185
> de transferência de calor. Este segundo, gerou aproximadamente 11,06
186
> mil milhões de dólares em 2023, com os óleos térmicos a representarem
187
> uma fatia de cerca de um terço deste valor.\[4\]
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190
191
>**Figura** **3.** Mercado de fluidos de transferência de calor.\[4\]
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192
>
193
> Este tipo de fluidos são usados por uma diversidade imensa de
194
> indústrias, com a indústria de gás e óleo a gerar 22,2% da receita.
195
> Outras indústrias com uma fatia significativa são a indústria química,
196
> alimentar, plásticos, farmacêutica, entre outras.\[4\]
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![](./Oleos_Termicos_2-008.png)
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200
> **Figura** **4.** Mercado global de fluidos de transferência de calor,
201
> áreas de aplicação.\[4\]
202
>
203
> O mercado de fluidos de transferência de calor e, consequentemente, o
204
> de óleos térmicos, está presente nos quatro cantos do mundo, no
205
> entanto, 47,9% da receita gerada provém diretamente do Pacífico
206
> Asiático, região que inclui o oriente e sul asiático e a Oceânia.
207
> Sendo assim, as especificidades deste mercado irão ter um papel
208
> fundamental na utilização e estudo de óleo térmicos.\[4\]
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209
>
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210
![](./Oleos_Termicos_2-011.png)
211
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212
> **Figura** **5.** Mercado de fluidos de transferência de calor, região
213
> de maior receita gerada.\[4\]
214
>
215
> As empresas chave deste setor incluem a Huntsman Corporation,
216
> Dynalene, Phillips 66, Cheveron, GJ Chemical, Valvoline etc.\[4\]
217
>
218
> Estas empresas chave estão a implementar uma série de estratégias de
219
> investimentos onde está incluído o investimento da Valvoline, em
220
> setembro de 2023, numa fábrica europeia destes fluidos como forma de
221
> expandir o seu portefólio de clientes e de produtos.\[4\]
222
>
223
> **Referências**
224
>
225
> \[1\] – Fluido térmico. Consulta online a 16 de fevereiro de 2024 em:
226
> [<u>https://www.isen.com.br/o-que-e-fluido-termico/</u>](https://www.isen.com.br/o-que-e-fluido-termico/)
227
>
228
> \[2\] - Eduardo Zarza Moya, Chapter 7 - Parabolic-trough concentrating
229
> solar power systems, (2021) Consulta online a 22 de fevereiro de 2024
230
> em:
231
> [<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)
232
>
233
> \[3\] – Oléo térmico e caldeiras de óleo térmico. Consulta online a 17
234
> de fevereiro de 2024 em:
235
> [<u>https://www.yxboiler-factory.com/pt/the-thermal-oil-boilers/</u>](https://www.yxboiler-factory.com/pt/the-thermal-oil-boilers/)
236
>
237
> \[4\] – Mercado de fluidos de transferência de calor. Consulta online
238
> a 23 de fevereiro de 2024 em: [<u>Heat Transfer Fluids Market Size And
239
> Share Report, 2030
240
> (grandviewresearch.com)</u>](https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/heat-transfer-fluids-market)
241
>
242
> 5 29 de fevereiro de 2024