Acumuladores de calor em cerâmica: calor onde ele deve estar.

O problema escondido de todas as caldeiras

Uma caldeira só consegue transmitir de imediato à água uma parte da energia da chama — o resto sai da instalação como calor dos gases de combustão ou dissipa-se nas fases de arrefecimento e de arranque. Nenhuma medição padrão vê esta energia, porque o limpa-chaminés só mede com o queimador a funcionar. Na fatura do gás, porém, ela é bem visível — ano após ano.

A razão está no funcionamento intermitente: a necessidade de calor desloca-se ao longo do dia, mas o queimador só conhece ligado e desligado. Cada arranque custa uma pré-ventilação, cada paragem um arrefecimento.

Porque é que o queimador funciona por ciclos

A temperatura da água da caldeira oscila entre dois pontos de comutação. Quando desce abaixo do inferior, o queimador arranca; quando sobe acima do superior, desliga-se. Esta diferença de comutação decorre da própria construção e não se elimina por regulação — é ela que determina quantas vezes o queimador arranca por dia.

A solução: física pura

• ■Blocos moldados maciços de cerâmica (concebidos para aplicações até 1.650 graus) são posicionados num único dia dentro do tubo de chama — sem obras, sem eletrónica, sem alteração no queimador ou na regulação.
• ■Em funcionamento, a cerâmica fica ao rubro branco. O seu grau de emissão de cerca de 0,95 (aço de caldeira: 0,25) irradia o calor diretamente sobre as superfícies em contacto com a água — cerca de 18 por cento mais transferência de calor para o lado da água (simulação do GWI).
• ■Como acumulador de calor, a cerâmica continua a trabalhar quando o queimador está parado ou funciona em carga parcial: a caldeira mantém a sua temperatura bastante mais tempo, o queimador arranca mais tarde ou basta-lhe um escalão de potência mais baixo.

A verdadeira alavanca: o acumulador de calor incandescente

A cerâmica armazena energia da chama que a própria caldeira não consegue absorver e liberta-a assim que o queimador para. Quando o queimador se desliga, a cerâmica incandescente mantém a caldeira quente bastante mais tempo — ela só precisa de voltar a arrancar muito mais tarde. Se o queimador funcionar de forma modulante, graças à transferência de calor em maior superfície basta-lhe um escalão de potência mais baixo para o mesmo consumo de calor — como um automóvel que faz 80 km/h em quinta em vez de em quarta: a mesma velocidade, menos consumo. Na medição mais recente num centro hospitalar (julho de 2026), o tempo de funcionamento do queimador desceu de 205 para 105 minutos com o mesmo fornecimento de calor. E, nas instalações cujo percurso dos gases de combustão fica aberto durante as pausas do queimador, a cerâmica incandescente evita ainda que a chaminé arrefeça a caldeira.

No parecer da TU Clausthal ficou demonstrado que, para isso, basta uma massa de cerâmica de apenas cerca de um por cento da quantidade de água da caldeira — uma montagem pequena com grande efeito, porque a cerâmica fica incandescente a cerca de 1.000 graus enquanto a água oscila apenas alguns graus.

Isso torna-se mensurável no ritmo de funcionamento da caldeira: o queimador arranca menos vezes e funciona durante menos tempo — com exatamente o mesmo fornecimento de calor.

Porquê cerâmica em vez de aço?

Um acumulador de calor poderia, em teoria, ser feito de aço. A cerâmica de alta temperatura é-lhe superior em dois pontos: pode ser aquecida a temperaturas bastante mais altas e armazena por isso mais energia e, ao contrário do aço resistente ao calor, resiste aos compostos de enxofre que se formam nas instalações a gasóleo. Por isso a nossa escolha recai sobre blocos moldados maciços de cerâmica.

A robustez do material mostra-se no nosso ensaio de qualidade: cada lote é mergulhado 30 vezes ao rubro branco — a mais de 1.000 graus — em água fria, sem que as propriedades se alterem. Isso é possível graças ao processo de cozedura dos blocos moldados, que decorre a 1.500 até 1.800 graus ao longo de vários dias — a base da longevidade que as nossas instalações comprovam desde 2016.

Dados técnicos — INTENSATEC enSAVERtwo

• ■Limite de aplicação: 1.650 °C
• ■Massa volúmica: 2,5 g/cm³
• ■Resistência à compressão a frio: 70 N/mm²
• ■Condutividade térmica: 1,71–1,75 W/mK
• ■Resistência ao choque térmico: muito boa

A ficha técnica completa é apresentada na conversa técnica.

Para que instalações?

• ■Caldeiras de água quente, de água sobreaquecida, de vapor e de óleo térmico, de cerca de 150 kW a 30 MW.
• ■Combustíveis: gás natural e gasóleo. Requisito: queimador horizontal com ventilador.
• ■Sem manutenção durante toda a vida útil; transferível para a nova caldeira em caso de substituição.
• ■Graças aos valores mais limpos dos gases de combustão, as caldeiras mais antigas voltam muitas vezes a ficar abaixo dos valores-limite — a compra dispendiosa de uma caldeira nova torna-se, em muitos casos, dispensável.

Trata-se de blocos moldados maciços de cerâmica (acumuladores de calor) — sem revestimento e sem eletrónica. Nada que se desgaste, que tenha de ser calibrado ou sujeito a manutenção.

A caixa negra da central térmica

Antes de qualquer promessa de poupança há uma pergunta que raramente se faz: como sabe, afinal, quanto consome hoje a sua caldeira? As três secções seguintes respondem-lhe. Quem prefere ouvir a ler encontra aqui todo o raciocínio em poucos minutos.

Como sabe, afinal, quanto consome a sua caldeira?

Antes de falarmos da comprovação da poupança, vale a pena um inventário honesto: 99 por cento de todas as instalações de caldeiras não têm um contador de energia térmica diretamente na caldeira. As empresas sabem ao cêntimo quanto gás compraram — as faturas estão à vista. Já quanto calor útil a caldeira produziu a partir desse gás nunca foi medido, desde o primeiro dia de funcionamento.

Uma imagem torna isto palpável: imagine um automóvel cujo porta-luvas está cheio de recibos de combustível — mas que não tem conta-quilómetros. Para cada ano consegue dizer com exatidão quanto abasteceu. Quanto esse automóvel gasta aos cem quilómetros, isso ninguém lhe consegue dizer — falta simplesmente a segunda metade da conta. É exatamente assim que muitas caldeiras funcionam há anos: a compra está documentada sem falhas, a produção é uma caixa negra.

Os contadores parciais existentes também mudam pouco nisto. Em edifícios grandes, a água da caldeira passa por um separador hidráulico e chega a um coletor de circuitos de aquecimento com muitas saídas — zona de piscinas, administração, bloco C, centro terapêutico. Os contadores de energia térmica ficam onde há faturação por edifício, normalmente em sete de dez saídas. Somados, registam 70 a 80 por cento do calor distribuído; o resto passa-lhes ao lado. O único contador que responderia realmente à pergunta — diretamente à saída da caldeira, a montante do separador e da elevação do retorno — falta em quase toda a parte.

Porque é que a fatura do gás fica de fora como comprovativo

A ideia mais imediata é esta: montar a cerâmica, deixar funcionar um ano e comparar depois as faturas do gás. Este caminho falha por causa da dispersão do dia a dia da operação. A necessidade de calor de uma empresa varia de ano para ano em 20 por cento e mais — invernos mais suaves ou mais rigorosos, ocupação maior ou menor, horários de produção alterados, mais um edifício ligado à instalação. Dentro dessa dispersão, uma poupança de 13 por cento perde-se simplesmente.

Um caso da prática mostra até que ponto: um ano após a montagem, um cliente comunicou um consumo cerca de 20 por cento mais alto e responsabilizou a cerâmica. Depois de muito perguntar, encontrou-se a causa — entretanto tinha ligado à mesma central térmica outro edifício administrativo com 200 postos de trabalho. A fatura documenta apenas quanto gás foi comprado; sobre os motivos, cala-se.

Por isso colocamos este tema em cima da mesa, por nossa iniciativa, em cada primeira conversa, antes de assinar: deve saber de antemão o que é demonstrável depois — e por que via.

A solução: montamos o conta-quilómetros — por um período limitado

A medição antes/depois, segundo o método desenvolvido em conjunto com o TÜV, dá à sua instalação, durante o tempo da medição, exatamente aquilo que sempre lhe faltou: o registo completo do que entra e do que sai. Mede-se em condições controladamente iguais — a mesma instalação, os mesmos aparelhos, carga comparável, com um dia de intervalo: uma vez sem cerâmica, outra com cerâmica. Para ficar na mesma imagem: o mesmo percurso, o mesmo condutor, a mesma velocidade — uma vez sem e outra com a tecnologia.

Como ambos os ensaios são feitos com os mesmos aparelhos, qualquer tolerância dos equipamentos sai da conta — o que se regista é a diferença. Ao resultado acrescentamos ainda uma margem de segurança de cinco por cento. Esta diferença é o valor sólido. Na medição mais recente num centro hospitalar, o tempo de funcionamento do queimador desceu de 205 para 105 minutos com o mesmo fornecimento de calor.

Este valor mantém-se de forma duradoura, porque a cerâmica trabalha em cada arranque do queimador segundo as mesmas leis físicas — tanto no ano quente como no frio, tanto em plena carga como a meia carga. O seu consumo absoluto continuará a oscilar com o tempo meteorológico e com a ocupação; a vantagem percentual da cerâmica mantém-se.