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6d0c3a Raquel Alves 2025-03-10 11:33:08
1 
# **Óleos Térmicos**
2
3
- **Autor**:
4
-Catarina Crespo - 2020227045
5
-Gabriel Fileno - 2020218843
6
- **Data**: 2024-02-29
7
---
8
9
> **Óleos** **Térmicos**
10
>
11
> Podemos considerar um óleo térmico, todo e qualquer fluido que num
12
> determinado sistema cumpra o papel de condutor de energia térmica
13
> desde a fonte produtora (caldeira ou aquecedor, por exemplo) até aos
14
> pontos de consumo. Os óleos térmicos podem ser baseados em diferentes
15
> compostos, tais como hidrocarbonetos, glicóis, silicones e fluídos
16
> minerais.\[1\]
17
>
18
> Os óleos térmicos são tecnicamente compostos por propriedades de
19
> aquecimento especificas e podem ser minerais ou sintéticos, dependendo
20
> da sua aplicação e principalmente da temperatura de operação desejada.
21
> \[1\]
22
>
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23
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24
>
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25
> **Óleos Térmicos Sintéticos**
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26
27
Obtidos através de uma modificação química que fornece ao fluido alta
28
durabilidade, eficiência nas trocas térmicas e viscosidade precisa, alta
29
resistência à corrosão e oxidação, diminuindo a frequência de
30
manutenção, favorecendo as indústrias.
31
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32
> **Óleos Térmicos Minerais**
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33
34
Obtidos pela refinação do petróleo, onde são misturados diferentes tipos
35
de substâncias e aditivos. É utilizado na maioria das indústrias, a
36
suamaior vantagem é opreço. Estes têm maiores benefícios na sua
37
eficiência como lubrificantes.
38
39
> Ambos servempara transferirenergia térmica emaplicações ou
40
> processosonde são necessárias elevadas temperaturas. De uma forma
41
> geral, consegue-se atingir altas temperaturas (aproximadamente 400 º
42
> C) quando se utiliza óleo térmico de origem sintética e esta medida
43
> não compromete a estabilidade térmica do fluido.\[1\]
44
>
45
> Os óleos térmicos atualmente usados como fluidos de transferência de
46
> calor apresentam algumas limitações, entre as quais, a sua degradação
47
> a temperaturas muito elevadas (maiores que 400ºC) e os riscos
48
> ambientais associados à sua utilização.\[2\]
49
>
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50
> **Caldeiras a Óleo Térmico**
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51
>
52
> As caldeiras a óleo térmico são responsáveis pela produção e
53
> transferência de calor de um processo industrial, apresentando
54
> eficiência, segurança, pouca mão de obra, custos mínimos e ainda a
55
> realização de operações automáticas. \[3\]
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56
>
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57
>![](./Oleos_Termicos_2-001.png)
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58
>
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59
> **Figura 1.** Caldeira de óleo térmico.\[3\]
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60
>
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61
> 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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62
>
63
64
> **Tabela** **1.** Processo de radiação *versus* processos de
65
> convecção.\[3\]
66
>
67
> **PROCESSO** **DE** **RADIAÇÃO** **PROCESSO** **DE** **CONVECÇÃO**
68
69
||
70
||
71
||
72
||
73
||
74
75
> Uma caldeira de óleo térmico é composta por várias partes. Elas
76
> são:\[3\]
77
>
78
> \- Sistema de alimentação: alimenta o combustível na caldeira;
79
>
80
> \- Câmara de combustão: ocorre a queima do combustível;
81
>
82
> \- Aquecedor de óleo: aumenta a temperatura do óleo e transporta-o;
83
>
84
> \- Pré-aquecedor de ar e sistema de alimentação: dá uma quantidade
85
> excessiva de ar (mais propriamente oxigénio) para a combustão,
86
> garantindo a produção reduzida de cinzas e mantem a temperatura da
87
> câmara ideal;
88
>
89
> \- Sistema de tratamento de exaustão: trata os gases perigosos de
90
> exaustão emitidos pelo processo de queima;
91
>
92
> \- O método de coleta de cinzas: usa se um tanque de água para
93
> arrefecer as cinzas ainda quentes;
94
>
95
> \- Bomba de óleo circulante: movimentar o óleo do aquecedor para as
96
> linhas da fábrica e puxá-lo de volta para o aquecedor para continuar a
97
> aquecer;
98
>
99
> \- Sistema de tanque de óleo simples e tanque de óleo de expansão:
100
> armazena o óleo quando a caldeira necessita de reparo ou tratamento de
101
> limpeza.
102
>
103
> Um sistema de fluído térmico, também conhecido como sistema de óleo
104
> térmico, funciona em ciclo fechado. No caso do óleo, este recebe
105
> energia térmica, por exemplo num aquecedor ou numa caldeira, obtendo
106
> assim uma temperatura elevada. De seguida o óleo é então bombeado para
107
> os pontos consumidoresde energiae aí ocorre a trocatérmica, ou seja,
108
> aquece o processo em questão e as máquinas, e consequentemente a
109
> temperatura do óleo diminui. Por fim, após essa troca térmica o óleo
110
> retorna ao aquecedor e o ciclo retorna a funcionar da mesma
111
> maneira.\[1\]
112
> Em suma, o objetivo de um sistema com óleo térmico é proporcionar a
113
> geração e condução adequada de calor dentro das condições
114
> especificadas no projeto de acordo com a necessidade do processo.
115
> \[3\]
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117
![](./Oleos_Termicos_2-004.png)
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119
> **Figura** **2.** Esquema representativo do circuito em ciclo fechado
120
> de um óleo térmico numa caldeira.
121
>
122
> **Escolha** **de** **um** **óleo** **térmico** **para** **uma**
123
> **caldeira**
124
>
125
> Primeiramente, devemos ter em conta as características do óleo térmico
126
> para depois decidir que fluido usar, sendo que existem várias
127
> propriedades que tornam o óleo térmico adequado para caldeiras de óleo
128
> térmico. \[3\]
129
>
130
> **Características** **do** **óleo** **térmico:** \[3\]
131
>
132
> **-** **Baixa** **viscosidade:** Óleos menos viscosos são mais leves e
133
> finos. Esta característica significa que estes aquecem mais
134
> facilmente, apresentando assim resultados mais eficientes.
135
>
136
> **-Aquecimento** **rápido:** O óleo tem de ter a capacidade de aquecer
137
> rapidamente, para economizar o tempo e aumentar a taxa de produção.
138
>
139
> **-** **Facilidade** **de** **transferência** **de** **calor:** O óleo
140
> deve apresentar uma alta taxa de transferência de calor para
141
> transferir o calor para as linhas de fábrica facilmente.
142
>
143
> **-** **Baixa** **potência** **de** **vapor:** Baixo poder de vapor
144
> significa menos expansão e aumento do óleo. Isso salvará o sistema de
145
> explosões.
146
>
147
> **-** **Baixa** **reatividade** **química:** O óleo térmico deve
148
> apresentar baixa taxa de reatividade química para que não haja
149
> qualquer reação química dentro da caldeira de óleo térmico.
150
>
151
> **-** **Menos** **explosivo:** Os óleos térmicos devem ser menos
152
> explosivos para evitar incêndios no interior da caldeira.
153
>
154
> **-** **Eficiência** **de** **custos:** Todas as empresas desejam ter
155
> lucro, portanto o petróleo deve ser económico.
156
>
157
> **-** **Arrefecimento** **rápido:** O óleo térmico deve libertar
158
> facilmente calor e arrefecer rapidamente para evitar excesso de
159
> temperatura dentro da caldeira, o que é perigoso.
160
>
161
> **Razões** **pelas** **quais** **o** **óleo** **térmico** **é**
162
> **melhor** **que** **o** **vapor** **para** **aquecimento**
163
> **industrial**
164
>
165
> Os óleos térmicos trabalham em altas temperaturas proporcionando a
166
> máxima troca de calor, estes são os mais confiáveis para decidir a
167
> temperatura da caldeira, mantendo as temperaturas uniformes e produzem
168
> uma ótima troca de calor. Para além disso, os óleos térmicos
169
> apresentam menor pressão do que o vapor, o que significa que é menos
170
> provável que explodam.\[3\]
171
>
172
> Dentro da área da energia solar, os óleos térmicos limitam a
173
> temperatura de entrada de vapor a 390ºC, limitando assim a eficiência
174
> das turbinas de vapor. Nesta área, estão a ser estudadas alternativas
175
> viáveis, como sais fundidos, gases pressurizados e sistemas de
176
> água/vapor, sendo que cada um apresenta as suas próprias vantagens e
177
> desvantagens.\[2\] Há uma crescente preocupação com a
178
> sustentabilidade, levando ao desenvolvimento de óleos térmicos mais
179
> ecológicos e sustentáveis.
180
>
181
> **Mercado** **de** **óleos** **térmicos**
182
>
183
> O mercado de óleos térmicos está inserido no mercado maior de fluidos
184
> de transferência de calor. Este segundo, gerou aproximadamente 11,06
185
> mil milhões de dólares em 2023, com os óleos térmicos a representarem
186
> uma fatia de cerca de um terço deste valor.\[4\]
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190
>**Figura** **3.** Mercado de fluidos de transferência de calor.\[4\]
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191
>
192
> Este tipo de fluidos são usados por uma diversidade imensa de
193
> indústrias, com a indústria de gás e óleo a gerar 22,2% da receita.
194
> Outras indústrias com uma fatia significativa são a indústria química,
195
> alimentar, plásticos, farmacêutica, entre outras.\[4\]
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![](./Oleos_Termicos_2-011.png)
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199
> **Figura** **4.** Mercado global de fluidos de transferência de calor,
200
> áreas de aplicação.\[4\]
201
>
202
> O mercado de fluidos de transferência de calor e, consequentemente, o
203
> de óleos térmicos, está presente nos quatro cantos do mundo, no
204
> entanto, 47,9% da receita gerada provém diretamente do Pacífico
205
> Asiático, região que inclui o oriente e sul asiático e a Oceânia.
206
> Sendo assim, as especificidades deste mercado irão ter um papel
207
> fundamental na utilização e estudo de óleo térmicos.\[4\]
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208
>
209
>![](./Oleos_Termicos_2-011.png)
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210
> **Figura** **5.** Mercado de fluidos de transferência de calor, região
211
> de maior receita gerada.\[4\]
212
>
213
> As empresas chave deste setor incluem a Huntsman Corporation,
214
> Dynalene, Phillips 66, Cheveron, GJ Chemical, Valvoline etc.\[4\]
215
>
216
> Estas empresas chave estão a implementar uma série de estratégias de
217
> investimentos onde está incluído o investimento da Valvoline, em
218
> setembro de 2023, numa fábrica europeia destes fluidos como forma de
219
> expandir o seu portefólio de clientes e de produtos.\[4\]
220
>
221
> **Referências**
222
>
223
> \[1\] – Fluido térmico. Consulta online a 16 de fevereiro de 2024 em:
224
> [<u>https://www.isen.com.br/o-que-e-fluido-termico/</u>](https://www.isen.com.br/o-que-e-fluido-termico/)
225
>
226
> \[2\] - Eduardo Zarza Moya, Chapter 7 - Parabolic-trough concentrating
227
> solar power systems, (2021) Consulta online a 22 de fevereiro de 2024
228
> em:
229
> [<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)
230
>
231
> \[3\] – Oléo térmico e caldeiras de óleo térmico. Consulta online a 17
232
> de fevereiro de 2024 em:
233
> [<u>https://www.yxboiler-factory.com/pt/the-thermal-oil-boilers/</u>](https://www.yxboiler-factory.com/pt/the-thermal-oil-boilers/)
234
>
235
> \[4\] – Mercado de fluidos de transferência de calor. Consulta online
236
> a 23 de fevereiro de 2024 em: [<u>Heat Transfer Fluids Market Size And
237
> Share Report, 2030
238
> (grandviewresearch.com)</u>](https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/heat-transfer-fluids-market)
239
>
240
> 5 29 de fevereiro de 2024