Relatório de performance de redução de consumo de energia com produtos

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1 Relatório de performance de redução de consumo de energia com produtos Taxa de redução obtida de 14,0 por cento Araucária PR

2 Relatório de desempenho de redução de consumo de energia com produtos U Objetivo Apresentar a análise de economia no consumo de energia elétrica proporcionada pela instalação do equipamento na empresa , município de Araucária - PR. 2 - Metodologia de Análise Para comprovação de performance dos equipamentos , foi adotada como metodologia de análise a comparação entre os resultados de consumo de energia anterior e posterior a sua instalação. Foi instalado um equipamento junto à chave seccionadora principal do circuito de alimentação do motor e outros dois equipamentos junto ao motor sendo um e outro (ver figura 01). De acordo com determinação do setor de Engenharia da empresa BRAFER, foi disponibilizado para análise de desempenho e aquisição de dados um quadro de distribuição 380/220V, o qual alimenta um compressor de ar. Para aquisição de dados foi utilizado Analisador de Energia RE 4000 fabricado pela empresa Embrasul, o qual disponibiliza funções para análise e diagnóstico completo de sistemas elétricos como: medição e registro de oscilações nos sinais de tensão e corrente, distorções harmônicas de tensão e corrente, curvas de carga de motores, geradores e transformadores, relatórios de consumo de energia e demanda. Para análise dos valores de potências absorvidas pelo sistema como Ativa, Reativa e Aparente, consumo de energia ao longo do tempo e demandas, foi utilizado o Software ANL 6000, o qual permite a análise gráfica e estudo dos registros em conformidade com a resolução 505 da ANEEL. Registra as seguintes grandezas: Vrms, Arms, Hz, W, VAR, VA, FP, DHT, kwh, kvarh, kvah. O consumo de energia elétrica varia em face das diferenças operacionais do sistema elétrico em função do comportamentos de diferentes variáveis como: quantidade e tipo de matéria prima processada, paradas de máquinas sejam por características operacionais do processo, operação em regime de ponta ou fora de ponta, para manutenção corretiva ou programada e ainda falhas no fornecimento de energia elétrica. Todos estes fatores exigem que se adotem procedimentos técnicos que possibilitem definir um período de tempo que seja adequado à comparação de consumo e análise da economia proporcionada. 2

3 Figura 01 Quadro de comando e força com instalação do Analisador de Energia. 3 - Procedimentos utilizados para Análise Este teste visa exclusivamente avaliar o desempenho do sistema quanto ao comportamento da corrente elétrica para comprovação da aplicação do equipamento sem considerar aspectos de qualidade de energia. Para efeitos de análise do sistema como um todo, no que tange a valores de corrente, tensão e fator de potência, são disponibilizadas tabelas do relatório geral disponibilizadas pelo software ANL

4 Em termos de procedimentos técnicos para coleta de dados, análise e comprovação do efeito do equipamento U , consideraram-se períodos de tempo efetivos de consumo e observada a seguinte ordem de medição: 1º) Aquisição de dados sem instalação do U entre 31 de maio e 11 de junho de 2012, conforme demonstrado na figura 02 e dados disponibilizados no relatório de análise geral da tabela 01. 2º) Desprezado para efeitos de análise de desempenho, o período correspondente à estabilização do equipamento redutor de consumo entre 17 de junho e 18 de setembro. 3º) Aquisição de dados com instalação do U entre os dias 18 e 26 de setembro, conforme demonstrado na figura 05 e dados disponibilizados no relatório de análise geral da tabela 05. Para comparação de desempenho entre as duas condições de operação adotou-se o procedimento descrito nos itens a seguir. 3.1 Medições e relatórios obtidos nos períodos considerados Para eliminar possíveis erros de amostragem dos dados na apuração dos valores medidos, utilizou-se de recurso disponibilizado pelo software ANL 6000 o qual permite especificar os intervalos de tempo a considerar para definição do consumo de energia Medições obtidas no período de análise sem instalação do U----- Como demonstrado na figura 02, durante o primeiro intervalo de medição sem a instalação do U , foram efetuados registros durante onze dias de operação do sistema do compressor. Os intervalos de tempo de operação em cada dia têm características de operação diferentes, fato característico de um equipamento que opera em função do regime de solicitação de carga do sistema de ar comprimido. Na figura 03 é representado em destaque período específico no dia 1º de junho, o qual apresenta comportamento com menor oscilação de operação do compressor. A Figura 04 demonstra o gráfico das correntes nas fases no período entre 31 de maio e 01 de junho com destaque para período entre 8h00 e 18h00. Este período é considerado como de melhor condição para comparação pois há pouca variação não operação do compressor. Os resultados globais de consumo de energia e outras grandezas elétricas obtidos no primeiro período com a utilização do software ANL 6000 são apresentados na tabela 01. 4

5 Tabela 01 - Relatório Geral de consumo de energia no período entre 31 de maio e 11 de junho considerado SEM U

6 Figura 02 Gráfico de potência (consumo proporcional de energia) no período entre 31 de maio e 11 de junho considerado SEM U

7 Figura 03 Gráfico de potência (consumo proporcional de energia) no período entre 31 de maio e 01 de junho com destaque para período entre 8h00 e 18h00 7

8 Figura 04 Gráfico da corrente no período entre 31 de maio e 01 de junho com destaque para período entre 8h00 e 18h00 8

9 Na tabela 02 demonstram-se os resultados dos valores apurados no período específico entre 12h00 do dia 31 de maio e 12h00 do dia 01 de junho. Tabela 02 - Relatório Geral de grandezas elétricas no período entre 31 de maio e 11 de junho 9

10 Na tabela 03 constam os valores das grandezas elétricas no período específico do dia 01 de junho entre 08h00 e 18h00, para demonstrar valores sob regime de operação mais estável do compressor. Neste período é possível avaliar com maior grau de certeza as médias dos valores de corrente bem como seus valores máximos e mínimos, pois trabalha-se muito próximo do regime nominal do compressor. Tabela 03- Relatório Geral de consumo de energia no período entre 31 de maio e 11 de junho 10

11 Tabela 04 (A) Tabela 04 (B) Tabela 04 Amostras de valores de corrente nas fases no período entre 09h17 e 09h54 e entre 12h27 e 13h04 no dia 01 de junho SEM U

12 Na tabela 04, desmembrada em (A) e (B), são apresentadas amostras de valores das correntes nas fases no período entre 09h17 e 09h54 e entre 12h27 e 13h04 no dia 01 de junho, com o objetivo de verificar os valores da corrente no decorrer do tempo para posterior comparação com os valores com utilização do U Medições obtidas no período de análise com instalação do U---- No segundo intervalo de medição com a instalação do U , foram registrados nove dias de operação do compressor conforme figura 05. Neste intervalo de operação foram registrados diferentes valores e comportamentos de consumo de energia, porém com uma maior similaridade de operação ao longo dos dias, se comparado ao primeiro período de tempo de análise. Como demonstrado no período de medição anterior, na figura 06 é demonstrado o destaque da figura 05 que apresenta o comportamento do consumo de energia dia 21/09/2012. Na figura 06 apresenta-se o comportamento das correntes no dia 21/09. Nesta data também observa-se um comportamento mais regular desta grandeza elétrica e possibilita avaliar o valor das correntes médias e valores máximos e mínimos. Os resultados globais de consumo de energia e outras grandezas elétricas obtidos no período considerado com U----- entre 18/09 a 26/09 com a utilização do software ANL 6000 são apresentados na tabela

13 Tabela 05 - Relatório Geral de grandezas elétricas no período considerado com U entre 18/09 a 26/09 13

14 Figura 05 - Gráfico da potência consumida no período entre 18/09/2012 e 26/09/2012 com destaque para o dia 21/09. 14

15 Figura 06 - Gráfico da potência consumida no dia 21/09. 15

16 Figura 07 - Gráfico do comportamento das correntes no dia 21/09. 16

17 Na tabela 06 constam os valores das grandezas elétricas no período específico do dia 21 de setembro entre 08h00 e 18h00, para demonstrar valores sob regime de operação mais estável do compressor. Neste período é possível avaliar com maior grau de certeza as médias dos valores de corrente bem como seus valores máximos e mínimos, pois trabalha-se muito próximo do regime nominal do compressor. Tabela 06 - Relatório Geral de grandezas elétricas no período considerado com U no destaque do dia 21/09 Na tabela 07, desmembrada em (A) e (B), são apresentadas amostras de valores das correntes nas fases no período entre 09h17 e 09h54 e entre 12h27 e 13h04 no dia 21 de setembro COM U

18 Tabela 07 (A) Tabela 07 (B) Tabela 07 Amostras de valores de corrente nas fases no período entre 09h17 e 09h54 e entre 12h27 e 13h04 no dia 21 de setembro COM U

19 Tabela 08 (A) Tabela 08 (B) Tabela 08 Relatórios Gerais com valores de grandezas elétricas dos períodos em 01/06 (A) SEM U---- e 21/09 (B) COM U-----, compreendido entre 08h00 e 18h00. 19

20 Tabela 09 Relatórios Gerais com valores de grandezas elétricas em 01/06 (A) SEM U---- e 21/09 (B) COM U------, compreendendo períodos específicos entre 08h00 e 18h00. 20

21 Tabela 10 (A) Tabela 10 (B) Tabela 10 Amostras de valores de corrente nas fases nos mesmos períodos entre 13h01 e 13h38 dos dias 01/06 SEM U---- e 21/09 COM U

22 4 Análise comparativa de resultados e conclusões 4.1 Sobre o consumo de energia Para definição dos períodos de análise buscou-se uma linha de pesquisa conservadora sem considerar os excessos tanto na operação COM e SEM UL Para comparação da energia efetivamente economizada efetua-se o cálculo da diferença entre a energia consumida anterior a instalação do U---- com o subsequente consumo após a instalação aplicando ajustes necessários em função de variáveis envolvidas no consumo de energia. Devido a variação acentuada da operação do compressor em função da solicitação do sistema produtivo que também varia de acordo com a solicitação da produção da linha, torna-se inviável e inaceitável estatisticamente gerar um índice de comparação fundamentado em consumo proporcional ao número de horas de produção que contemple todo o período estabelecido para a análise. Atendendo aos critérios do protocolo internacional de medição e verificação de performance (PIMVP EVO) homologado pela ANEEL, é possível efetuar verificação de performance de eficiência energética pela análise de apenas um período significativo de tempo para um equipamento que tenha regime de operação estável. Para estabelecer um índice efetivo de consumo de energia que permita comparações, como não há envolvimento de variáveis externas que interfiram na análise como variações climáticas, volume de produto armazenado, etc, utilizou-se como Índice Efetivo de Comparação a média de consumo de energia calculada por hora considerando um intervalo de tempo no qual a operação do sistema tenha variação pouco siginificativa, tanto SEM e COM a instalação do equipamento U Para proporcionar maior clareza a análise de performance e redução das grandezas elétricas, demonstrou-se o comportamento da variação da corrente elétrica com base nas medições efetuadas nas diversas condições de operação do compressor. Observando as tabelas 08, 09 e 10, verifica-se claramente pela comparação dos valores das grandeza elétricas principalmente a corrente, que há, como esperado, a redução no valor da corrente elétrica do sistema elétrico. Nos intervalos de tempo considerados e indicados visualmente, a operação do compressor sofre poucas interrupções, permanecendo quase todo tempo energizado e operante. Autor da análise - Luiz Amilton Pepplow - Eng. Eletricista/Segurança 22

23 Este fato faz com que o valor médio das correntes não seja afetado por um conjunto de dados de valor zero. Para estabelecer esta média de modo significativo e válido em termos estatísticos e de critérios de medição e verificação, primeiramente definiram-se dois intervalos de tempo nos dias 01/06 e 21/09, de mesma duração, entre 08h00 e 18h00. Na sequência outro período de tempo menor para reduzir as diferenças de operação entre 13h00 e 15h00. Na tabela 11 são alocados os valores médios das correntes das três fases e da energia consumida no período indicado, extraídos das medições efetuadas e apresentados nas tabelas 08 e 09. Data Hora início Hora término Corrente A média (A) Corrente B média (A) Corrente C média (A) Energia total (kwh) SEM U /06 08h00 18h /06 13h00 15h COM U /09 08h00 18h /09 13h00 15h Comparativo de 10 horas operação 16,9% 17,25% 19,27% 20,68% Comparativo de 2 horas operação 14,7% 14,03% 16,18% 14,83% Tabela 11 Comparativo entre valores de correntes médias das três fases e energia consumida entre os dias 01/06 SEM U----- e 21/09 COM U De posse das medições e relatórios obtidos nos períodos considerados sem/com a aplicação do equipamento U---- com resumo dos valores de consumo de energia apresentados na tabela 11 apurou-se o índice de redução de consumo de energia. Concluise que no período considerado a redução de consumo de energia foi de 14% (catorze) por cento Considerações finais Verificando o relatório geral observam-se em ambas as aplicações que não há influência sobre o valor do fator de potência que permaneceu em torno de 0,98 indutivo. O equipamento U----- não modifica (insere ou filtra) o comportamento de Harmônicas de tensão ou corrente no sistema elétrico. Do exposto é possível verificar a eficiência da aplicação do equipamento U----- no sistema elétrico de compressores da empresa , na Cidade de Araucária - PR. Era o que nos cumpria relatar. Autor da análise - Luiz Amilton Pepplow - Eng. Eletricista/Segurança 23