LIC. EM ENGENHARIA E GESTÃO INDUSTRIAL

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1 LIC. EM ENGENHARIA E GESTÃO INDUSTRIAL ENERGIA E AMBIENTE PROGRAMA DA DISCIPLINA DOCENTE REGENTE: Prof. Doutor Albino Reis CARGA HORÁRIA SEMANAL: 2h Teórico-práticas + 1h Orientação Tutorial Disciplina do 3º ano - Semestral ANO LECTIVO I. INTRODUÇÃO Em termos de escassez de recursos, para além dos factores de produção convencionais, isto é, o capital, o trabalho e as matérias primas, há um outro: a Energia! Entretanto, os equipamentos de combustão utilizados na Indústria são responsáveis pela geração de poluição atmosférica, presentemente regulada por legislação nacional e comunitária, que tem de ser respeitada pelos Operadores, tendo estes que recorrer a estratégias para o seu controlo e prevenção Compete ao Licenciado em Engenharia e Gestão Industrial contribuir, com os seus conhecimentos, para a redução dos custos de produção na Empresa onde trabalha, tornando-se particularmente importante a minimização da sua componente energética: uma poupança de energia de 10% pode representar a conquista de um mercado. Tal Licenciado terá ainda que recorrer a estratégias de controlo e prevenção da poluição. II. OBJECTIVO DA DISCIPLINA Esta Disciplina nada tem a ver com conjecturas de estratégias e políticas energéticas aos níveis mundial, europeu ou até nacional. Parte-se antes do princípio que a caridade começa em casa ; por outras palavras o nosso 1

2 volume de controlo (ou centro de atenções) é a Empresa. A Empresa será constituída, sob o ponto de vista energético, por edifícios e processos. Nela entrarão fontes de energia. Essas fontes vão, na generalidade, gerar energia, sendo uma parte dela útil e a outra residual (perdida). O objectivo desta Disciplina é o de transmitir ao Aluno conhecimentos sobre materiais, equipamentos e sistemas que, associados à sua imaginação criadora, lhe permitam maximizar a energia útil e minimizar a energia perdida, ou seja minimizar a componente energética do custo de um produto, tendo em conta, também, a redução dos efeitos negativos no ambiente. III.METODOLOGIA As aulas consistem na exposição da matéria, projecção de videocassetes e resolução de casos práticos. A avaliação de conhecimentos será feita de acordo com o regulamento de avaliação da Universidade IV.PERCURSO TEÓRICO 1.INTRODUÇÃO 1.1. Visão global da gestão e utilização de energia 1.2. Factores de produção 1.3. Minimização da componente energética do custo de um produto 1.4. Casos práticos 2.A ENERGIA EM PORTUGAL 2.1. Recursos 2.2. Indicadores energéticos 2.3. Política energética 2.4. A Empresa 3.METODOLOGIA PARA A ABORDAGEM DA PROBLEMÁTICA DA POUPANÇA DE ENERGIA EM INSTALAÇÕES E SERVIÇOS INDUSTRIAIS 3.1. Aumento da eficiência na utilização de energia Processos fundamentais Objectivos Perfil do Gestor de Energia O papel da Administração O papel do Pessoal 2

3 Gestão participativa Casos práticos 3.2. Substituição das fontes energéticas utilizadas Recuperação de subprodutos ou resíduos Biomassa florestal Gás natural Casos práticos 4.ESTRATÉGIA DE INVESTIMENTO EM MEDIDAS PARA A POUPANÇA DE ENERGIA 4.1. Credibilidade perante a Administração 4.2. Importância da simplicidade e da comunicação eficaz 5.MEDIDAS SIMPLES, E SEM INVESTIMENTO SIGNIFICATIVO, PARA A POUPANÇA DE ENERGIA EM EDIFÍCIOS E PROCESSOS 5.1. Controlo de temperatura ambiente 5.2. Portas e janelas 5.3. Torneiras 5.4. Estratificação térmica 5.5. Electrodomésticos 5.6. Descentralização 5.7. Compartimentação 5.8. Isolamento térmico 6.AQUECIMENTO DE AMBIENTE EM EDIFÍCIOS 6.1 Energia perdida e energia gerada 6.2 Minimização da energia necessária 6.3 Utilização racional de energia 6.4 Recuperação de calor em lareiras 6.5 Casos práticos 7.AQUECIMENTO DE ÁGUAS SANITÁRIAS E DE AMBIENTE POR ENERGIA SOLAR 7.1 Aquecimento de águas Sistemas activos Sistemas passivos 7.2 Aquecimento de ar Sistemas activos Sistemas passivos 8.ISOLAMENTO TÉRMICO 8.1 Edifícios 8.2 Processos térmicos 8.3 Casos práticos 3

4 9.MÁQUINAS FRIGORÍFICAS E BOMBAS DE CALOR 9.1 Sistemas por compressão Funcionamento Coeficiente de comportamento térmico Aplicações à poupança de energia 9.2 Sistemas por absorção Funcionamento Coeficiente de comportamento térmico Aplicações à poupança de energia Um caso avançado; produção de frio através da recuperação de calor residual 10.RECUPERAÇÃO DE CALOR RESIDUAL 10.1 Pressupostos 10.2 Classificação 10.3 Fontes de calor residual 10.4 Sistemas líquido-líquido 10.5 Sistemas gás-líquido 10.6 Sistemas gás-gás 10.7 Permutadores Análise térmica simples Dimensionamento 11.ENERGIA E AMBIENTE 11.1 Resíduos Sólidos 11.2 Poluição gerada por combustão V. PERCURSO PRÁTICO Entende-se por Percurso Prático, nesta Disciplina, o conjunto de acções conducentes à resolução de casos reais. Neste contexto, recorre-se à discussão de situações concretas e à projecção das seguintes videocassetes que confirmam a matéria dada nas aulas: A WAY WITH WASTE FACTORY HEATING AND VENTILATION CONTROLS FOR BUILDINGS INSULATION OF INDUSTRIAL BUILDINGS PIPE INSULATION HEAT PUMPS HEAT RECOVERY 4

5 Os Alunos são obrigados a elaborar um trabalho de síntese sobre Tema a definir no âmbito da matéria dada. Os Alunos têm ainda acesso aos seguintes trabalhos com equipamento didáctico existente nos nossos Laboratóros: ISOLAMENTO TÉRMICO ENERGIA SOLAR BOMBA DE CALOR POR COMPRESSÃO PERMUTADOR DE CALOR VI.BIBLIOGRAFIA INDUSTRIAL ENERGY CONSERVATION David Reay Pergamon Press MANAGING ENERGY IN COMMERCE AND INDUSTRY Gordon Payne Butterworths A. Reis, J. Ward and W. Leuckel, Industrial Furnaces and Boilers, CD-ROM of the Proceedings of the 7 th European Conference, Porto, Portugal, April 2006, ISBN , Cenertec-Centro de Energia e Tecnologia R. W. Grubbstrom, G. P. Hammond, S. D. Probert and A. Reis, Industrial Energy Analysis and Management: a European Perspective, Applied Energy-Special Issue, Volume 84, issues 7-8, July/August 2007, ISSN: , Elsevier A. Reis, G. P. Hammond and R. W. Grubbstrom, Economics and Management of Energy in Industry, CD-ROM of the Proceedings of the 4 th European Congress, Porto, Portugal, November 2007, ISBN , Cenertec-Centro de Energia e Tecnologia 5