Projeto de Eficiência Energética na Polimold Industrial

Transcrição

1 XXII Seminário Nacional de Distribuição de Energia Elétri SENDI a 10 de novembro Curitiba - PR - Brasil ANA MARIA MARANHO DOS SANTOS DOMINGUES AES Eletropaulo Metropolitana - Eletr. de São Paulo S.A. ana.maranho@aes.com RUBENS LEME FILHO AES Eletropaulo Metropolitana - Eletr. de São Paulo S.A. rubens.leme@aes.com Projeto de Eficiência Energética na Polimold Industrial Palavras-chave Ar Comprimido Chamada Pública Eficiência Energética Iluminação Resumo Este artigo trata do estudo de caso de um projeto de eficiência energética realizado na planta da Polimold Industrial no sistema de iluminação, ar condicionado e ar comprimido que foi selecionado através da primeira Chamada Pública para Seleção de Projetos de Eficiência Energética da AES Eletropaulo. O artigo apresenta os detalhes do novo projeto do sistema de iluminação com a instalação de luminárias Solar Tube juntamente com a modernização do sistema, a substituição de parte dos equipamentos de condicionamento ambiental e melhoria no sistema de ar comprimido das fábricas. O presente projeto integra o Programa de Eficiência Energética da concessionária AES Eletropaulo e sua realização objetiva o atendimento das exigências regulatórias estabelecidas pela Agência Nacional de Energia Elétrica - ANEEL, conforme Lei 9.991, de 24/07/00, além de diretrizes empresariais da própria concessionária. 1. Introdução A Polimold é a maior fabricante de porta molde da America Latina, com mais de 40 anos no mercado. Possui um polo industrial moderno com mais de m² área construída localizado no ABC Paulista e aproximadamente 400 colaboradores que processam em média 350 toneladas de aço por mês. Seu polo industrial conta com 5 unidades, denominadas com Fabrica 1, 2, 3, 4 e 5 a o prédio administrativo. 1/10

2 Em 2014 a AES Eletropaulo publicou a primeira chamada pública para seleção de projetos de Eficiência Energética disponibilizando 6,8 M para todas as tipologia previstas no Programada de Eficiência Energética, onde a Polimold apresentou sua Proposta de projeto e foi aprovada. O projeto de eficiência energética apresentado a AES Eletropaulo focou na modernização do sistema de iluminação e a instalação de luminárias com a tecnologia Solar Tube, substituição de equipamentos de ar condicionado e reparos no sistema de ar comprimido das fábricas. A iluminação ineficiente recebeu luminárias de elevada eficiência com lâmpadas fluorescente tubulares do tipo T5. Em quatro unidades fabris do complexo juntamente com a eficientização da iluminação artificial, foi instalado um sistema de iluminação natural que conduz a luz do dia para os ambientes denominada Solar Tube. Os dezesseis equipamentos de ar condicionado ineficiente foram substituídos por equipamentos novos com Selo Procel de Economia de Energia. Os equipamentos de ar comprimido foram considerados eficientes não sendo viável a substituição do mesmo, no entanto foi identificado vazamentos na linha de distribuição, onde a eliminação do vazamento garantia o alivio do sistema e a economia de energia. A implantação do projeto demandou um investimento de R$ ,55 sendo R$ ,93 com recursos do programa de eficiência energética (PEE) e R$ ,62 como contrapartida do cliente. Figura 1- Polo Industrial da Polimold 2. Desenvolvimento 2.1. Seleção do Projeto. A AES Eletropaulo publicou em 2014 sua primeira chamada pública para seleção de projetos de eficiência energética em conformidade com a REN 556/2013/ANEEL. A Chamada Pública de Projetos de Eficiência Energética - CPP visa promover participação dos clientes de todos os segmentos de mercado de sua área de concessão, tornando o processo mais claro e transparente. 2/10

3 A AES Eletropaulo disponibilizou um recurso de 6,8M em sua primeira CPP sendo destinados 50% desse valor para as duas maiores classes de consumo, e o restante para as demais tipologias previstas no Programa de Eficiência Energética PROPEE. A Polimold Industrial apresentou seu projeto na CPP/2014 da AES Eletropaulo e atendendo as regras dispostas edital teve seu projeto aprovado, para eficientização de sua planta industrial 2.2 Sistema de Iluminação Iluminação Artificial O polo industrial da Polimold está dividido em 5 fábricas. Cada fábrica sua característica específica com seus ambientes planejados de acordo com seu modelo de produção, como por exemplo, a fabrica 5 possuiu um laboratório de precisão climatizado destinado as peças de alta precisão. Para o sistema de Iluminação foi realizada a substituição de lâmpadas ineficientes por lâmpadas fluorescente tubulares do tipo T5 de 25W para os escritórios e áreas administrativas e de 50W para áreas de produção, ambas com reatores eletrônicos. No sistema de iluminação implantado, houve a padronização dos tipos de luminárias e lâmpadas, facilitando o estoque e redução dos custos de manutenção. No estudo luminotécnico foi identificado que os níveis de iluminamento nas fabricas eram em média de 80 lux, valor inferior ao requistos mínimos da norma que é de 200 a 300 lux, sendo assim houve a necessidade de altera aumentar o numero de luminárias existentes de 294 para 588 e instala-las com um novo grid, aproveitando a infraestrutura existente. Por fim foi realizado a troca de toda a iluminação dos setores de produção (fabricas), substituindo as lâmpadas de 105W e HO de 2X110W por luminárias de alta eficiência de 2X50W adequando a Iluminância as Normas ABNT. As áreas administrativas e áreas de estoque com lâmpadas variadas de 2X32W, 2X40W e 4X40W também tiveram sua iluminação substituída por luminárias de alta eficiência de 2X25W. Para o calculo das economias realizado a correção da linha de base. Com a modernização do sistema de iluminação, a nova distribuição das luminárias e a instalação de luminárias para aproveitamento da luz solar, houve um redução de 8,9% no numero de luminárias instaladas. A tabela 1 apresenta o numero de luminárias a serem modernizadas. 3/10

4 Tabela 1- Iluminação Artificial - ex ante. A tabela 2 apresenta as quantidades do novo sistema de iluminação. Tabela 2- Iluminação artificial - ex post Iluminação Natural. A Polimol já utilizava os benefícios da iluminação natural em uma de suas fábricas sendo feito por telhas transparente. No entanto o sistema era ineficiente por diversos fatores como: necessidade de limpeza constante, perda de translucidez com o passar do tempo, passagem direta dos luz solar aquecendo o ambiente. O projeto realizou a substituição das telhas transparente da fábrica 1 e instalação nas fábricas 2, 3 e 4 de luminárias Solar Tube. Com o objetivo de aproveitar a iluminação natural Polimold foram instaladas 53 luminárias Solar Tube, que transmitem a luz do sol através de tubos altamente reflexivos, filtrando os raios UV e IV e os comprimentos de onda infravermelhos diminuído a transmissão de calor para o ambiente, levando a alto índices de eficiência energética para o projeto. Para garantir os níveis de iluminamento previstos na norma NBR , o sistema de iluminação artificial projetado considerou o uso de dimerização automática, nas áreas atendidas pelo solar tube. Com esta medida foi possível uma redução complementar de energia do sistema de iluminação mantendo pelo menos 95% das luminárias da produção desligadas durante o dia. Figura 2- Iluminação Natura e Artificial - Solar Tube - Fabrica 4 4/10

5 Figura 3- Iluminação Natura e Artificial - Solar Tube - Fabrica Condicionamento Ambiental. A Polimold conta com diversos equipamentos de ar condicionado em sue polo industrial dividido entre as diversas áreas da empresa. Grande parte dos equipamentos contemplados no projeto estavam obsoletos, não produzindo o frio necessário para resfriar o ambiente, sendo necessário correção da linha de base para o calculo da viabilidade do projeto. A tabela abaixo apresenta as a quantidade de equipamento e seu horário de funcionamento. Tabela 3- Equipamentos de Ar Condicionado Antigos 5/10

6 O projeto de eficiência energética para o sistema de ar condicionado foi baseado na troca dos equipamentos existentes por equipamentos de Tecnologia Inverter que tem uma eficiência maior que os equipamentos convencionais. A tecnologia de velocidade variável em compressores trouxe aos sistemas de refrigeração e ar condicionado uma maior eficiência, fazendo que os compressores variem de acordo com a carga necessitada. Esta tecnologia proporciona as seguintes melhorias: Atinge mais rápido a temperatura desejada; Diminui em até 40% o consumo de energia elétrica; Não há picos de corrente e afundamentos de tensão; Mantém a temperatura do ambiente sem oscilações; Função de secagem de serpentina, evitando formação de mofo e odor; Gás Refrigerante Ecológico R-410 A, ecológico; Filtro de íons desodorizantes; A tabela abaixo apresenta as características dos novos equipamentos instalados. Tabela 4- Novo Sistema de Ar Condicionado Figura 5- Novo Equipamento de Ar Condicionado 6/10

7 Figura 6- Novo equipamento de Ar Condicionado Ar Comprimido O ar comprimido existente é composto por três compressores, sendo dois de 45kW (A e B) instalado na fabrica 1 e um de 65kW(C) instalado na fabrica 4. A pressão de operação dos compressores é de até 10 bar; e a distribuição do ar comprimido para as fabricas é executada por linhas aéreas externas e internas. O ar comprimido alimenta os tornos, os terminais de montagem e limpeza em pressão de utilização de 8 bar. Os vazamentos nas linhas de ar comprimido são responsáveis por aumento de consumo de energia em relação às necessidades nominais. As perdas de energia em sistemas de ar comprimido são associadas a pressão de operação e ao diâmetro do furo. A verificação dos pontos de vazamento foi realizado através de um equipamento específico de ultrassom, identificando com isso 21 pontos de vazamento, o que gerava uma necessidade de trabalho maior no compressor, ocasionando um maior consumo de energia. Figura 7- Ponto de Vazamento - Fabrica 1 7/10

8 Figura 8 - Ponto de Vazamento - Fabrica 1 Na maior parte dos casos foram encontrados vazamentos nos pontos terminais de utilização e nos pontos de conexão dos dispositivos ou devido ao desgaste pela vibração dos equipamentos e componentes. De uma forma geral as linhas de ar comprimido não apresentaram vazamentos em seus trajetos. Os compressores estão em bom estado de conservação não sendo necessário a substituição. Com base nos vazamentos encontrados com o ultrassom foi possível determinar a energia desperdiçada equivalente. Os serviços de reparo envolveram de uma forma geral a adequação dos pontos de conexão. Os reparos exigiram baixo grau de complexidade, mas, contudo é uma excepcional oportunidade para contenção de desperdício. A tabela abaixo apresenta a energia e o custos equivalentes. Tabela 5- Pontos de Vazamento do Ar Comprimido Após a implementação verificou-se que em comparação a primeira medição no relatório de medição ex-ante, não houveram modificação significativas na operação do sistema referente a produção, porem com a troca das peças com 8/10

9 vazamentos, um dos compressores de 45kW deixou de operar para suprir a necessidade de ar da linha, sendo necessária uma menor utilização desse compressor e uma maior eficiência. 3. Conclusões Sustentabilidade Com a utilização de da luz solar no ambiente fabril a Polimold investiu na sustentabilidade de sua empresa, utilizando-se desse recurso natural para a iluminação de suas fabricas. A utilização das luminárias solar tube garantiu que a luz solar fosse aproveitado de forma direcionada, com bloqueio dos raios UV e IV e sem aumento da temperatura na fabrica, além da redução do consumo de energia elétrica. Correção dos Níveis de Iluminamento. Após o estudo luminotécnico, verificou-se que os níveis de iluminamento das fábricas estavam abaixo do recomendado pela NBR Com a implementação do projeto e a correção dos níveis de iluminamento, as fabricas ficaram mais claras gerando um conforto ergonômico para seus funcionários. Programa de Eficiência Enérgica Obedecendo a Resolução nº556/2013, os projetos de eficiência energética implementados em clientes com fins lucrativos devem ser realizados através de contrato de desempenho, ou seja, os valores investidos nesse projeto serão pagos pelo cliente e reinvestidos em novos projetos de eficiência energética. Economia de energia Contudo o projeto atingiu o seu principal objetivo proporcionando uma economia de energia de 671,5 MWh por ano com uma redução de demanda no horário de ponta de 95,9 kw, conforme apresentado em detalhes na tabela 6. Tabela 6- Economias do Projeto 4. Referências bibliográficas AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA - ANEEL: Manual para elaboração do programa de eficiência energética, Brasília, /10

10 MINISTÉRIO DO TRABALHO E EMPREGO. Norma Regulamentadora 10: Segurança em Instalações e Serviços em Eletricidade. Brasília, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR ISO/CIE :2013: Iluminação de ambientes de trabalho : Considerado para 212 luminárias de 2X50W dimerizaveis um tempo de utilização médio de 16h/dia 10/10