EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

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Luiza Liliana de Mendonça Paixão
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1 XVII Encontro Nacional dos Conselhos de Consumidores de Energia Elétrica Vitória, 26 e 27 de Novembro de 2015 EFICIÊNCIA ENERGÉTICA Julian Villelia Padilla

2 Conteúdo: Conceitos básicos. Aplicações típicas de eficiência energética. Projetos de eficiência energética Recomendações práticas.

3 Conceitos básicos: Energia elétrica Energia elétrica

4 Conceitos básicos: Aumentar a eficiência energética é reduzir a energia elétrica necessária para o funcionamento do sistema. kwh = Potência x tempo Reduzir kw com o emprego de equipamentos mais eficientes e / ou Reduzir o tempo de funcionamento dos equipamentos eliminando os desperdícios e racionalizando o seu uso.

kwh = Potência x tempo Reduzir kw com o emprego de equipamentos mais

5 Conceitos básicos: Os conceitos de eficiência energética são aplicáveis em: Acionamentos elétricos (motores e alimentadores). Sistemas de bombeamento. Sistemas de ventilação e exaustão. Sistemas de ar comprimido. Sistemas de ar condicionado. Sistemas de refrigeração industrial. Iluminação industrial, comercial e viária.

Sistemas de ventilação e exaustão. Sistemas de ar comprimido.

6 Motores elétricos: A viabilidade do emprego de motores com melhor rendimento depende principalmente do seu tempo de uso. Aplicações ideais: Máquinas novas, substituição de motores queimados ou motores que já foram rebobinados.

7 Motores de Imã Permanente: Necessitam estar associados a um inversor específico e fornecem torque constante em ampla faixa de velocidade.

8 Acionamentos dos motores: Emprego de inversores de frequência: Reduzem corrente elétrica na partida dos motores. Equipamentos que necessitam de variação de velocidade. Substituem variadores eletromagnéticos de velocidade. Substituem motores de corrente contínua. Substituem motores de anéis. Substituem motores com duplos enrolamentos. Inconveniente de gerar harmônicos na rede elétrica que podem ser minimizados com o emprego de filtros junto aos inversores.

Substituem motores de corrente contínua. Substituem motores de anéis. Substituem motores com duplos enrolamentos.

9 Inversores de frequência: Aplicação ideal para sistemas que necessitam de variação de vazão de fluídos:

10 Inversores de frequência: Se um sistema requer 50% da vazão a variação de velocidade requer apenas 13% da potência nominal com 100% da vazão.

11 Sistemas de bombeamento: Tratamento de água Controle Reservatório Válvula Nível do rio Bombas centrífugas 2x160CV-450m³/h e 2x100CV-250m³/hora Bomba submersa 35 CV 800 m³/hora 5 m.c.a.

12 Sistemas de bombeamento: Tratamento de água Controle Inversor de freqüência. Nível do rio Nova bomba submersa 119 kw 600 m³/hora 70 m.c.a.

13 Sistemas de bombeamento: PERFIL DE DEMANDA COMPARATIVO - CAPTAÇÃO DE ÁGUA 180,0 170,0 160,0 150,0 140,0 130,0 120,0 110,0 100,0 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0, Conjunto bombas antigas Nova bomba com inversor

49 55 61 67 73 79 85 91 97 103 109 115 121 127 133 139 145 151 157 163 169 175 181 187 193 199 205 211

14 Sistemas de ventilação: Torres de resfriamento. Ventilador Água quente Água fria

15 Sistemas de ventilação: Torres de resfriamento.

16 Sistemas de exaustão: Filtro de mangas.

17 Sistemas de exaustão: Filtro de mangas.

18 Sistemas de ar comprimido: Tipicamente são equipamentos de potências elevadas sendo normalmente as maiores cargas elétricas da instalação. Secadores Filtros Tanques Rede de Distribuição Compressores PRODUÇÃO Consumidores de ar USO

19 Produção de ar comprimido: Compressores de produção variável Atendem as variações de vazão com eficiência e evitam os compressores a trabalhar em vazio (25% da potência sem gerar ar comprimido). Sistemas de controle de funcionamento Comandam o funcionamento otimizado dos compressores de ar para manter a pressão no menor patamar possível e evitam o funcionamento dos compressores em vazio.

20 Uso de ar comprimido: Para ter 1 CV de potência pneumática são necessários 7 CV de potência elétrica. Usos adequados do ar comprimido. O ar comprimido não é eficiente para agitação de líquidos ou resfriamento de processos ou secagem de materiais. Vazamentos na rede e em equipamentos. Um furo equivalente de 1 cm requer 33 kw de potência na produção de ar a uma pressão de 6 bar.

O ar comprimido não é eficiente para agitação de líquidos ou resfriamento de processos ou

21 Ar condicionado e refrigeração: Equipamentos de expansão direta. Aparelhos de janela. De a BTU/hora. Splits. De a BTU/hora. Self Contained. De a BTU/hora. 1 TR = 1 tonelada de refrigeração = BTU/h = kcal/h

22 Ar condicionado e refrigeração: Equipamentos de expansão indireta. Condensação a ar: Alternativos (até 400 TR). Condensação a água: Alternativo (até 280TR). Parafuso (de 75 a 350 TR). Centrífugo (de 165 a 2800 TR). 1 TR = 1 tonelada de refrigeração = BTU/h = kcal/h

23 Ar condicionado e refrigeração: Rendimentos energéticos típicos. MENOR CAPACIDADE DE REFRIGERAÇÃO. Equipamentos de janela: 1,3 a 1,6 kw/tr. Split : 0,8 a 1,6 kw/tr. Self :1,0 a 1,6 kw/tr. Possuem selo PROCEL com dados de consumo. MAIOR CAPACIDADE DE REFRIGERAÇÃO. Chillers e centrífugas: 0,7 a 1,1 kw/tr.

24 Ar condicionado e refrigeração: Equipamentos spilt com inversores. Modulam a velocidade do compressor gerando economia de energia.

25 Sistemas de Iluminação:

26 Iluminação fluorescente T-5: O desenvolvimento da tecnologia das lâmpadas fluorescentes resultou na redução gradativa do diâmetro do bulbo com melhoria do rendimento energético (lumens/watt) e na sua vida útil média em horas. 50 a 60 lm/w 55 a 65 lm/w 75 a 85 lm/w 85 a 110 lm/w h h h h a h

27 Iluminação fluorescente T-5: Existem em diversas potências (13W, 21W, 25W, 28W, 32W, 35W, 54W e 80W). Possuem comprimentos de 549, 849, e mm. Necessitam de reatores eletrônicos específicos e alguns permitem dimerização e automatismos. Podem ser aplicadas em alturas elevadas (~ 8 metros). Para maximizar a distribuição do fluxo luminoso são utilizadas luminárias refletivas. Considerando o elevado fluxo luminoso emitido podem ser usadas em iluminação indireta com sucesso.

28 Iluminação fluorescente T-5: Proporcionam uma economia média de 30% a 50% no consumo de energia comparando com as T8 e T10. O retorno do investimento situa-se entre 1 a 2 anos dependendo da aplicação e luminária empregada. Possuem um bom índice de reprodução de cores (IRC de 80 a 89) e tem diferentes tonalidades. É recomendável executar projetos luminotécnicos específicos para cada aplicação. Em caso de retrofit de instalações permitem a redução dos pontos de iluminação ou o aumento do nível de iluminação. Podem ser usadas em escritórios, lojas, supermercados, hospitais e industrias.

29 Iluminação LED: Principais características: Alto brilho, eficiência e intensidade luminosa. Acendimento instantâneo e alta reprodução de cores. Resistente a choques e vibrações. Longa vida útil (em torno de h). Não emite radiação ultra violeta e infravermelho. Não possui filamento ou descarga de gases. Ausência de metais pesados e não agride o meio ambiente.

30 Iluminação LED: Aplicação industrial. Invólucro IP-65. Substitui lâmpadas de 150W a 400W HQI Economia de 77 % Sem reator

31 Iluminação LED: Vias públicas. Invólucro IP-67. Substituem lâmpadas de descarga de 70W até 400W. Não requerem reator Economia média de 50 % no consumo.

32 Iluminação LED: Vias públicas.

33 Iluminação LED: Projetores. Invólucro IP-67. Substituem lâmpadas de descarga de 150W até 400W. Não requerem reator Economia média de 60 % a 70 % no consumo. Apropriada para iluminação de quadras, estacionamentos e ambientes industrias.

34 Iluminação LED: Projetores.

35 Iluminação LED: Tubulares. Ângulo do facho: 120. Substituem fluorescentes de 16/20W, 32/40W e HO 110W. Não requerem reator e luminária refletiva. Economia média de 50 % no consumo. Apropriada para escritórios e estacionamentos cobertos.

36 Iluminação LED: Diversas configurações. Recomendável consultar empresas idôneas e tradicionais no mercado. Já existem fabricantes nacionais e a tendência com o aumento do mercado é a redução dos preços.

37 Projetos de eficiência energética: Na Chamada Pública é necessário apresentar um prédiagnóstico energético composto basicamente de: Caracterização da empresa. Descrição das oportunidades de economia. Quantificação da redução da demanda (kw) na ponta e redução do consumo de energia (kwh). Estimativa de investimentos em equipamentos, serviços de engenharia e mão de obra de instalação e outros. Definição dos critérios de medição e verificação. Cálculo da relação custo/benefício (RCB) Cronograma físico financeiro.

38 Cálculo do RCB: RCB = Custo anualizado do projeto / Benefício anual. O custo anualizado é custo do projeto multiplicado pelo fator de recuperação de capital (FRC) que leva em consideração a vida útil do equipamento em anos considerando uma taxa de 8% a.a. O benefício anual leva em consideração a redução da demanda (kw) multiplicado pelo CED (custo evitado de demanda R$/kW da distribuidora ) e a redução do consumo de energia anual (MWh) multiplicado pelo CEE (custo evitado de energia R$/MWh da distribuidora). O valor do RCB do projeto deverá ser menor que 0,8.

39 Recomendações práticas: Quanto menor for o RCB maiores são as chances de que o projeto seja contemplado com os recursos PEE. Como estes projetos serão medidos antes e depois de sua implantação para apurar os resultados concretos de economia é recomendável que as estimativas de economias realizadas sejam realistas e factíveis. Como regra geral, os fornecedores de equipamentos energeticamente mais eficientes costumam ser muito otimistas quanto as economias a serem alcançadas e é recomendável analisar se os valores são razoáveis.

40 Muito Obrigado. Julian Villelia Padilla.

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