Os sistemas hidráulicos são máquinas que possuem vários pontos de atenção. A troca de calor, por exemplo, é um aspecto que influencia no desempenho e na longevidade do equipamento. Por isso, é fundamental compreender como acontece o controle de calor nesses sistemas.

Os gestores de manutenção industrial e proprietários de oficinas agrícolas precisam saber como ocorre esse processo, principalmente para colocar em prática ações que otimizem a operação. 

Neste artigo, a Recopeças explicará tudo sobre como acontece o controle e troca de calor nos sistemas hidráulicos. Confira a seguir!

A importância da troca de calor em sistemas hidráulicos

O processo de troca de calor em sistemas hidráulicos tem um papel importante para manter a temperatura dos componentes dentro do padrão seguro. 

Quando o sistema opera, o movimento do fluido e a fricção entre as partes móveis geram calor. Caso não aconteça um controle de calor, ele acumula e pode atingir o nível de superaquecimento, o que gera degradação do óleo hidráulico, perda de performance e falhas.

Outro ponto é que as temperaturas altas alteram a viscosidade do óleo, o que prejudica a transferência de calor e a lubrificação dos itens do sistema. 

Por conta de tudo isso, a troca de calor realizada adequadamente é fundamental, especialmente para ter sistemas hidráulicos com vida longa na operação. 

Os 3 mecanismos de troca de calor 

São necessários três mecanismos para realizar a transferência de calor: condução, convecção e radiação. Veja abaixo como funciona cada um:

1. Condução

A condução é quando o calor é transferido por meio de materiais sólidos. Em sistemas hidráulicos, isso acontece quando o calor gerado em bombas, motores e válvulas se espalha pelas peças metálicas.

Para que esse processo dê certo, dependerá das propriedades térmicas dos materiais e da diferença de temperatura entre as áreas quentes e frias. Um bom controle de calor por condução necessita que os componentes estejam em contato adequado e que não ocorra o isolamento indesejado que impeça a dissipação do calor.

2. Convecção

Já a convecção é responsável pela transferência de calor pelo movimento do óleo hidráulico. Quando o óleo circula pelo sistema, ele absorve o calor dos itens quentes e o transporta para áreas mais frias, como o reservatório ou os trocadores de calor.

O resultado da troca de calor por convecção vai depender da velocidade do fluxo de óleo e das diferenças de temperatura. Um bom fluxo faz a diferença na hora de manter um controle de calor, o que garante que o calor seja removido dos componentes e dissipado de forma correta.

3. Radiação

A radiação é a emissão de energia térmica em forma de ondas eletromagnéticas. Por mais que seja um mecanismo menos frequente nos sistemas hidráulicos, a radiação ajuda na dissipação de calor.

Para otimizar a troca de calor por radiação, é possível usar alguns materiais com alta emissividade térmica.

Fatores que influenciam a transferência de calor em sistemas hidráulicos

Você pode aplicar diversas ações para controlar o calor nos sistemas hidráulicos e ter bons resultados na operação. Confira algumas estratégias:

Resfriadores de óleo

Eles são projetados para eliminar qualquer excesso de calor do óleo hidráulico. Além disso, melhora a troca de calor e mantém a temperatura ideal do sistema.

Resfriadores a ar

Os resfriadores a ar utilizam o ar ambiente para resfriar o óleo. O óleo quente passa por um radiador, onde o calor é transferido para o ar que circula através das aletas do radiador. 

A instalação é relativamente simples, e a manutenção consiste principalmente na limpeza das aletas para evitar obstruções que possam comprometer a transferência de calor.

Resfriadores a água

Já esses resfriadores utilizam água como meio de resfriamento. Aqui, o óleo quente passa por um dispositivo onde a troca de calor ocorre entre o óleo e a água fria. É um método ótimo para aplicações que precisam de alta demanda térmica.

Porém, exige abastecimento contínuo de água e medidas para prevenir a corrosão e o acúmulo de incrustações que podem afetar o controle de calor.

Trocadores de calor

Os trocadores facilitam a transferência de calor entre o óleo e outro fluido de resfriamento. Eles são encontrados em diferentes tipos, como casco, tubo e placas, cada um com características personalizadas para cada aplicação. 

A escolha do trocador de calor vai depender da taxa de fluxo, da diferença de temperatura desejada e das propriedades dos fluidos existentes. 

Manutenção preventiva

A manutenção preventiva também faz parte dos fatores que influenciam a transferência de calor. Isso porque, ao realizar a limpeza dos filtros, inspecionar as tubulações e conexões para detectar vazamentos ou obstruções e verificar a condição do óleo hidráulico, é possível ter uma troca de calor mais adequada.

É importante ter um cronograma de substituição do óleo e dos filtros para evitar contaminação e prolongar a vida útil dos equipamentos.

Quais são os principais fatores causados pelo mau controle de calor?

Quando não ocorre um controle do calor em sistemas hidráulicos, saiba que isso gera vários problemas na operação. Alguns dos mais comuns são:

Superaquecimento do óleo

Quando a temperatura ultrapassa os limites recomendados, o óleo hidráulico perde propriedades importantes, como a viscosidade e a capacidade de lubrificação. Assim, gera maior desgaste das peças.

Oxidação e degradação

As altas temperaturas aceleram o processo de oxidação do óleo, o que leva à formação de resíduos sólidos e acúmulo de sujeira no sistema. Isso causa obstrução nos filtros, válvulas e tubulações, dificultando a troca de calor.

Ineficiência energética

Um sistema hidráulico operando em altas temperaturas consome mais energia para realizar as mesmas tarefas, o que aumenta os custos operacionais e reduz a performance geral da operação.

Dicas de como controlar a temperatura do óleo hidráulico

Para que os sistemas tenham um bom controle e troca de calor, é importante seguir algumas práticas:

  • Monitore a temperatura: use sensores e indicadores para acompanhar a temperatura do óleo e identificar qualquer elevação fora dos padrões indicados;
  • Selecione o óleo hidráulico adequado: escolha os óleos com a viscosidade mais apropriada para o sistema;
  • Mantenha os resfriadores e trocadores de calor limpos: a sujeira e os detritos reduzem a performance da troca de calor. Por isso, faça limpezas periódicas para controlar o calor;
  • Verifique o fluxo de óleo: analise se o fluxo está dentro dos parâmetros ideais e ajuste as bombas ou válvulas conforme necessário para melhorar a transferência de calor;
  • Inspecione regularmente o sistema: identifique e corrija vazamentos, obstruções ou danos nos componentes que podem afetar o controle de calor;
  • Use isolamento térmico: é essencial isolar alguns componentes para não dissipar o calor.

💡 Leia também — Bomba hidráulica: tudo o que você precisa saber!

Então, este artigo foi útil para você?

Entender como controlar o calor em sistemas hidráulicos ajuda a garantir mais produtividade na operação e longevidade dos equipamentos. 

Ao saber como funcionam os mecanismos de transferência de calor, como condução, convecção e radiação, é totalmente possível aplicar estratégias que otimizem o desempenho do sistema. 

Desde a escolha dos resfriadores e trocadores de calor até a manutenção preventiva e monitoramento da temperatura, saiba que cada ação ajuda a evitar problemas de superaquecimento, oxidação do óleo e ineficiência energética. 

Procure sempre utilizar óleos adequados e realizar a limpeza regular dos itens do sistema, principalmente para diminuir qualquer problema de desgaste das peças. 
Se você chegou até aqui e quer ler mais dicas relacionadas aos sistemas hidráulicos, confira agora mesmo o blog da Recopeças. Temos diversas dicas te esperando!