Seminário Eficiência Energética no Setor Agropecuário e Agroindústrias. Oportunidades de Eficiência Energética em

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1 Seminário Eficiência Energética no Setor Agropecuário e Agroindústrias Oportunidades de Eficiência Energética em Sistemas acionados por motores elétricos e frio industrial Humberto Jorge 30/04/2014 Escola Superior Agrária de Coimbra 07/05/2014 1

2 Tópicos Sistemas acionados por motores elétricos: Sistemas de bombagem, ventilação, ar comprimido, transporte; Motor de indução; Variadores eletrónicos de velocidade (VEV) Algumas boas práticas. Frio Industrial: Circuito e componentes principais de uma instalação de frio; Eficiência em Instalações de frio; Algumas boas práticas 07/05/2014 2

3 Caracterização da força motriz na indústria 07/05/2014 3

4 0,8 1,1 1,5 2,2 3,0 4,0 5,5 7,5 11,0 15,0 18,5 22,0 30,0 37,0 45,0 55,0 75,0 90,0 110,0 132,0 160,0 % Motores de Indução Usados em mais de 90% dos sistemas elétricos de força motriz; Bom rendimento e elevada fiabilidade (reduzida manutenção); Preço reduzido (face aos outros tipos de motores); Facilidade de controlo quando alimentados por VEV. 98,0 96,0 94,0 92,0 90,0 88,0 86,0 84,0 82,0 80,0 78,0 76,0 74,0 72,0 70,0 IE1 IE2 IE3 07/05/2014 4

5 Variadores Eletrónicos de Velocidade Os VEVs convertem a tensão da rede de 50 Hz numa tensão contínua e em seguida sintetizam uma frequência variável sob controlo externo do utilizador que pode ir de 0 a 150 Hz consoante o tipo de aplicações. 07/05/2014 5

6 Controlo de Velocidade 07/05/2014 6

7 Avaliação da instalação de um VEV 07/05/2014 7

8 Arrancador suave (Soft-starters) Comparação de valores típicos de arranque direto e com controlador: Correntes de arranque em relação à intensidade nominal. Tempos de aceleração. Binário de arranque. 07/05/2014 8

9 Transmissão mecânica Acoplamentos diretos: Os acoplamentos diretos, se forem alinhados com precisão, possuem um rendimento muito elevado (99%); Engrenagens: As engrenagens simples ou redutoras, são tipicamente utilizados em cargas que requerem velocidades baixas (abaixo de 1200 rpm) e binário muito elevado (que utilizando correias poderia resultar em escorregamento). Existem vários tipos de engrenagens: helicoidais, de dentes direitos, cónicas e com sem-fim; Correias: Estas permitem mais flexibilidade no posicionamento do motor em relação à carga, e usando polias de diferentes tamanhos permitem reduzir/aumentar a velocidade. Existem vários tipos de correias: correias em V, correias síncronas, correias lisas; 07/05/2014 9

10 RENDIMENTO NUM SISTEMA DE FORÇA MOTRIZ 07/05/

11 Boas práticas Força motriz Substituir os motores elétricos convencionais avariados ou em fim de vida por motores mais eficientes; Avaliar o potencial de utilização de variadores eletrónicos de velocidade para ajustar a velocidade do motor de acordo com a carga (bombagem ventilação, compressores, tapetes rolantes, elevadores, ); Utilizar arrancadores suaves para evitar picos de corrente durante o arranque; Garantir a manutenção adequada dos motores; Instalar VEV ou usar arranjos com múltiplas bombas para garantir uma variação do caudal sem recorrer ao uso de um dispositivo de estrangulamento (bombagem); Determinar a velocidade do ar como parte do projeto de dimensionamento (Ventilação); 07/05/

12 Eficiência energética em Frio Industrial Circuito e componentes principais de uma instalação de frio; Eficiência energética em instalações de frio; Algumas situações para intervenção 07/05/

13 Frio Industrial O frio artificial está intimamente ligado ao tratamento e conservação dos produtos alimentares perecíveis Nos centros de produção (carnes, pescado, frutos, hortícolas, lacticínios, bebidas,...) Em entrepostos e câmaras de armazenagem Nos transportes Nos armazéns de distribuição Em centros comerciais e lojas Na hotelaria (restaurantes, cantinas, ) No serviço doméstico 07/05/

14 Produção de Frio Circuito fechado (circuito termodinâmico): Compressor (C); Condensador (CO); Dispositivo de expansão (TXV); Evaporador (EV). 07/05/

15 Produção de Frio Principais componentes consumidores: Motores elétricos Condensador Evaporadores 07/05/

16 Produção de Frio - Eficiência do sistema Ineficiência dos sistemas de produção de frio é essencialmente dependente de duas causas: má conceção das instalações; má exploração. Intervenção para melhoria de eficiência Erros de conceção numa instalação frigorífica (eventualmente, nascidos no projeto original, ou na sua falta), são mais difíceis de corrigir numa intervenção para melhoria de eficiência; Em caso de haver uma incorreta exploração, a possibilidade de uma intervenção com sucesso é mais fácil e de menor custo. 07/05/

17 Produção de Frio - Eficiência do sistema Algumas das situações mais usuais de intervenção: Deterioração da envolvente; Soluções técnicas inadequadas; Condução e manutenção deficientes; Gestão incorreta da instalação; Alterações não previstas. 07/05/

18 Produção de Frio - Eficiência do sistema Condução e manutenção deficientes: falta de preparação do operador; desconhecimento do instalador das instruções; falta do manual de instruções (obrigatório); não acompanhamento do arranque da instalação; insensibilidade dos superiores responsáveis; 07/05/

19 Produção de Frio Eficiência do sistema Gestão incorreta da instalação: portas de câmaras abertas; carga excessiva de produtos; cargas mal estivadas obstruindo a distribuição do ar; luzes interiores acesas; empilhadores não elétricos nos locais arrefecidos; ventiladores que não desligam com a abertura de portas; descongelações mal controladas; termóstatos fora dos set-point corretos; 07/05/

20 Produção de Frio - Eficiência do sistema Importância das portas plásticas separadoras de ambientes a diferentes temperaturas bem como das portas de fole nos cais de carga e descarga das viaturas. 07/05/

21 Outras boas práticas (congelação e refrigeração) Evitar manter áreas refrigeradas mais frias do que o necessário; Otimizar a pressão de condensação; Regularmente descongelar todo o sistema; Manter os condensadores limpos; Assegurar que o ar de entrada nos condensadores é o mais frio possível; Otimizar a temperatura de condensação; Utilizar o descongelamento automático dos evaporadores de arrefecimento; Minimizar as perdas por transferência e ventilação de salas de refrigeração e de entrepostos frigoríficos. 07/05/

22 Medidas PPEC para a indústria Promotor Descrição da medida Custo PPEC Custo PPEC Acumulado Iberdrola Ecube na Indústria Alimentar ADENE Variadores Eletrónicos de Velocidade na Agricultura e Indústria Iberdrola Sistemas de Controlo de Força Motriz Iberdrola Variadores de Frequência Iberdrola Iluminação Global na Indústria Iberdrola Baterias de Condensadores EDPC Motores de Alto Rendimento EDPC VEV na Indústria Iberdrola Sistema de Controlo de Equipamentos UV Endesa ICE: Iluminação Certa na Empresa EDPC Soluções de Eficiência Energética em Sistemas de Ar Comprimido Galp Gestão da Procura Industrial /05/

23 Obrigado pela atenção 07/05/2014 MIEEC - TATP 23