VII ENCONTRO ENSINO EM ENGENHARIA PROGRAMA COOPERATIVO O DESENVOLVIMENTO DE UM PROGRAMA DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NA FACULDADE DE ENGENHARIA DA UFJF Danilo Pereira Pinto - danilo@engelet.ufjf.br UFJF Faculdade de Engenharia Departamento de Energia Matheus Pêsso da Silveira - mpesso@bol.com.br Graduando em Engenharia Elétrica - UFJF Resumo: Um projeto de eficientização energética é um conjunto de procedimentos, estudos e atitudes que tem como objetivo a redução ou eliminação dos desperdícios no consumo de energia da instalação, reduzindo com isto os gastos na produção e ainda mantendo ou até mesmo aumentando a qualidade do produto, o conforto dos funcionários e o ritmo de produção. O Projeto de Eficientização da Faculdade de Engenharia está sendo desenvolvido com o apoio do PROCEL, através de um convênio entre a UFJF e a Eletrobrás e visa a diminuição do consumo através da análise e adequação, se necessária, de vários equipamentos, tais como: iluminação, microcomputadores, aparelhos de ar condicionado, equipamentos eletrônicos, equipamentos de laboratórios etc. Palavra-chave: Eficiência Energética.
1. INTRODUÇÃO A crise energética que se instalou no nosso país teve como conseqüência o racionamento de energia, gerando ameaças de cortes no fornecimento, aumento de tarifas etc. provocando uma grande mobilização social visando a redução do consumo. Grande número de empresas, órgãos do setor público e consumidores em geral implementaram medidas de redução do consumo com o objetivo de atender as metas impostas pelo governo, o que não significa eficientização energética. Um projeto de eficientização energética é um conjunto de procedimentos, estudos e atitudes que tem como objetivo a redução ou eliminação dos desperdícios no consumo de energia da instalação, reduzindo com isto os gastos na produção e ainda mantendo ou até mesmo aumentando a qualidade do produto, o conforto dos funcionários e o ritmo de produção, características vitais para o crescimento da empresa ou indústria e uma maior capacidade de competitividade no mercado consumidor. A redução ou eliminação dos desperdícios, aparecem a partir de mudanças comportamentais (educação), aprimoramentos administrativos, ações corretivas e introdução de novas tecnologias. Um projeto típico de eficiência energética se desenvolve a partir das seguintes etapas[1]: Diagnóstico de eficiência energética, contendo: auditoria energética, análise de contas e adequação tarifária, levantamento dos potenciais de conservação de energia; Avaliação técnico-econômica e financeira das propostas de eficientização definidas no diagnóstico; Análise de custo-benefício e o payback (tempo de retorno do investimento) das soluções propostas; Captação de recursos; Execução do projeto; Avaliação dos resultados e monitoramento da economia de energia na unidade eficientizada. Uma outra alternativa para reduzir o consumo consiste na disseminação do conhecimento e educação para o problema de conservação de energia. Isto é importante porque vem de encontro à velha cultura do desperdício, ou seja, cria-se uma cultura de uso racional de energia. Dentro desta linha, o PROCEL - Programa Nacional de Conservação de Energia atua no Ensino Fundamental e Médio através do projeto PROCEL nas Escolas e Natureza da Paisagem [2]; no Ensino Médio Técnico, através de apoio à criação de disciplinas de conservação de energia para os cursos de eletrotécnica, eletrônica, mecânica e civil; e no Ensino Superior [3], iniciam-se as análises para a implementação de conteúdos de conservação de energia nas disciplinas dos cursos de graduação, visando: Ampliar o mercado de trabalho; Criar uma cultura de uso racional dos energéticos; Formação dos profissionais integrados no seu contexto sócio-econômico; Formação de Multiplicadores. Na UFJF, como em todas as Universidades Públicas Brasileiras, há uma tendência, apoiada pelo Ministério da Educação, de ofertar à comunidade um maior número de cursos e de vagas, tanto no período diurno quanto noturno. De 1998 para 2000, a UFJF ampliou em 25% o número de vagas nos cursos de graduação. Em 2001, o número de vagas aumentou em 20%. Deste aumento houve uma concentração para o horário noturno. Isto leva a um considerável aumento na demanda de energia elétrica. Com os constantes cortes de orçamento, as universidades convivem com uma grande contradição: ampliar o número de vagas com menos recursos. Isto leva a otimizar gastos. Além disso, não dispomos de recursos financeiros para manutenção dos sistemas existentes e nossas instalações elétricas são antigas e estão, a cada dia, mais sobrecarregadas.
A Universidade Federal de Juiz de Fora, a muito vem se preocupando com o problema do consumo de Energia Elétrica. Diversas ações vem sendo tomadas ao longo dos últimos dois anos, buscando o uso racional da energia elétrica. Dentre elas, pode-se citar: 1. Projeto de Uso Racional da Energia Elétrica em Instalações Prediais Administrativas - Reitoria da UFJF; 2. Criação de uma disciplina Eficiência Energética no curso de Engenharia Elétrica; 3. Criação de um Laboratório de Eficiência Energética LEENER; 4. Acompanhamento das contas de energia e reavaliação dos contratos de fornecimento com a CEMIG. A UFJF definiu, recentemente, a energia como um de seus temas prioritários. Foi criada uma comissão para avaliar os impactos da crise de energia elétrica e propor soluções para adequar o consumo às metas estabelecidas. A energia é fornecida ao Campus da UFJF pela CEMIG através da subestação principal na entrada do Campus, com medição centralizada (somente um ponto de medição de energia). Todas as unidades de ensino, pesquisa e desenvolvimento, administrativas e serviços auxiliares são alimentadas através de subestações de distribuição no Campus. Como a fatura é única, a Reitoria é a responsável pelo pagamento. O Projeto de Eficientização da Faculdade de Engenharia está sendo desenvolvido com o apoio do PROCEL, através de um convênio entre a UFJF e a Eletrobrás e visa a diminuição do consumo através da análise e adequação, se necessária, de vários equipamentos, tais como: iluminação, microcomputadores, aparelhos de ar condicionado, equipamentos eletrônicos, equipamentos de laboratórios etc. 2. ETAPAS DO PROJETO DE EFICIENTIZAÇÃO DA FACULDADE DE ENGENHARIA O Projeto de Eficientização Energética da Faculdade de Engenharia está em desenvolvimento, entretanto, diversos imprevistos têm dificultado o cumprimento do cronograma previsto. Inicialmente, foram implementadas diversas ações que tinham como objetivo reduzir o consumo de energia do Campus, devido às metas do racionamento. Dentre elas, a redução da iluminação dos corredores, desligamento dos bebedouros, redução da iluminação dos ambientes administrativos, diminuição do uso de ar condicionado e a retirada da iluminação externa. Além disso, foi criada uma Comissão Interna de Eficiência Energética, com o objetivo de identificar os potenciais de redução de consumo. Outra dificuldade adicional é o período de greve dos servidores e docentes das Instituições Públicas de Ensino Superior, que provoca uma redução do consumo, inviabilizando a realização de medições e prejudicando o levantamento de dados. Devido a isto, muitos ambientes encontram-se fechados ou em funcionamento parcial, impossibilitando a correta definição dos hábitos de consumo. A seguir, descreve-se as principais etapas do Projeto: Levantamento de dados: O levantamento de dados consiste em relacionar os equipamentos existentes e os hábitos de consumo, com o objetivo de determinar a matriz energética da instalação, isto é, os percentuais de consumo por uso final. Além disso, verifica-se, através da medição da intensidade luminosa, a adequação da iluminação às normas técnicas. Medições: O suprimento de energia para a Faculdade de Engenharia é feito a partir de uma subestação de distribuição própria, onde ramais de distribuição partem para atender o prédio principal e três galpões (da engenharia civil, do mestrado em engenharia elétrica e da arquitetura). As medições a serem realizadas visam o levantamento da curva de carga, por ramal, de modo a determinar a curva de carga total e definir o consumo da Unidade Acadêmica. Estas medições são fundamentais para a determinação do consumo da Unidade, pois a medição realizada pela concessionária, para fins de faturamento mensal, é única, sendo efetuada na subestação de entrada do Campus.
Além disso, pode-se identificar picos de demanda, determinação do fator de carga, fator de potência, e outros. Através destas medições, pode-se ter indicativos de potenciais de conservação de energia. Análise de dados: Nesta etapa, dever-se-ia realizar uma análise das contas de energia, para possível adequação tarifária. Entretanto, devido a fatura ser única no Campus da UFJF, não dispomos do histórico de consumo da Unidade e não se justifica falar em adequação de tarifas. Portanto, a análise de dados restringe-se à análise das curvas de carga e da matriz energética. Campanha educativa: A campanha educativa tem um papel fundamental nos projetos de eficientização energética, pois visa, através da mudança de hábitos de consumo, dar continuidade ao processo. Na Faculdade de Engenharia da UFJF, será realizada uma Campanha Educativa, focalizando os funcionários, docentes e discentes. Ela será baseada na fixação de cartazes educativos e orientações de conservação por uso final. Além disso, diversas ações já tem sido desenvolvidas com o objetivo de divulgar as técnicas de uso racional de energia elétrica, dentre elas: realização de cursos de eficiência energética, seminários, palestras, atendimentos no laboratório de eficiência energética, disponibilidade de amplo material didático e de divulgação etc. Proposta de ações de eficientização: De posse dos resultados das análises, teremos um conjunto de ações de eficientização que, se implementadas, promoverão melhorias nas instalações e maior conforto para os usuários, aliados à redução do consumo de energia. AÇÕES DESENVOLVIDAS 3.1 Cursos de Eficiência Energética A experiência da Faculdade de Engenharia da UFJF na área acadêmica de uso racional de energia é fruto de um projeto de conservação de energia realizado em conjunto com o PROCEL. No âmbito deste projeto foi realizado um Curso de Diagnóstico Energético com duração de 20 horas. Por se tratar de um curso piloto, foram oferecidas inicialmente 40 vagas. Apesar de ter sido pouco divulgado, a demanda para o curso foi grande, necessitando-se aumentar o número de vagas para 43. A turma deste curso piloto foi composta por 36 alunos de graduação em Engenharia da UFJF, sendo 30 da Elétrica, 5 da Civil e 1 da Arquitetura. Também participaram do curso 2 engenheiros da CEMIG e 5 engenheiros de empresas da região, dos quais 3 eram de Juiz de Fora e 2 de Paraíba do Sul. O curso superou as expectativas de público, o que comprovou o grande interesse dos alunos da UFJF e da comunidade. Como conseqüência, foi criada, no curso de Engenharia Elétrica, uma disciplina eletiva Eficiência Energética, com carga horária de 60 horas/aula, dividida em aulas teóricas e palestras (45 horas/aula) e parte prática (15 horas/aula). A avaliação dos alunos foi realizada em duas etapas: trabalhos desenvolvidos durante a parte teórica e trabalho final, que representa a parte prática. No ano de 2001, em convênio com o Procel, promovemos Cursos de Eficiência Energética para alunos de graduação dos cursos de engenharia civil, elétrica, produção, arquitetura e urbanismo, e técnicos da UFJF e comunidade. A meta era a promoção de 4 cursos de eficiência energética para 160 participantes, sendo 150 alunos da graduação dos cursos de engenharia civil, elétrica, produção, arquitetura e urbanismo, e 10 técnicos da UFJF. A ementa contempla os seguintes itens: panorama do setor elétrico tendências; roteiro para diagnóstico energético; análise tarifária; fator de potência e qualidade de energia; eficiência energética em sistemas de iluminação e ar condicionado; potencial de conservação de energia em microcomputadores, transformadores e motores; geração na ponta e cogeração; e arquitetura eficiente. A tabela apresenta o número de alunos por turma oferecida.
Alunos que concluíram o curso Curso Alunos Inscritos Eng. Elétrica Eng. Civil Eng. Produção Arquitetura Comunidad e 1 o semestre/2001 29 28 0 0 0 0 Turma 1 49 26 4 0 10 2 Turma 2 70 17 7 18 3 10 2 o semestre/2001 24 24 0 0 0 0 Totais 172 95 11 18 13 12 Total de alunos que concluíram o curso 149 Alguns pontos devem ser destacados: existe um grande interesse por parte dos alunos e membros da comunidade pelos temas relacionados ao uso eficiente de energia elétrica, principalmente neste momento de crise energética; a criação de uma disciplina que aborda o tema eficiência energética, constitui em uma evolução natural nos currículos dos cursos de graduação; a disciplina Eficiência Energética do curso de Engenharia Elétrica da UFJF, visa auxiliar na criação de uma cultura de uso racional de energia elétrica, a formação de profissionais integrados no seu contexto sócio-econômico, formação de multiplicadores e ampliar a oportunidade de trabalho para os egressos; a metodologia implementada no curso, desenvolvimento de trabalhos individuais ao longo do período e ao final um trabalho em equipe, enfocando um problema real, foi considerada adequada, apesar do número de trabalhos desenvolvidos; o trabalho prático serviu para motivá-los, desenvolver a criatividade, aprender a trabalhar em equipes multidisciplinares, identificar e solucionar problemas reais. 3.2 Seminário de Eficiência Energética O Seminário de Eficiência Energética, realizado entre os dias 19 e 21 de setembro de 2001, na Faculdade de Engenharia da UFJF, foi uma iniciativa dos alunos do Ramos Estudantil do IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineering, que comemorou 10 anos de existência. Apesar dos problemas decorrentes da greve dos servidores e docentes das Instituições Federais de Ensino Superior, contou-se com aproximadamente 150 participantes. Os temas discutidos foram: Panorama do setor elétrico e crise energética brasileira; Colapso energético na Califórnia; Educação para o uso eficiente de energia; Tecnologia de geração termelétrica; Energia solar para aquecimento de água; Uso eficiente de energia em sistemas de distribuição; Uso racional da energia em prédios públicos; Cálculo luminotécnico e conservação de energia; Crise energética do ponto de vista do setor elétrico e industrial; Grandes consumidores e conservação de energia. Além das palestras e mesa redonda, realizou-se o mini-curso Energia Inteligente em Prédios Públicos e Iluminação Eficiente. Contou-se com a participação do PROCEL/Eletrobrás, CEMIG, CEILUX, Cia Força e Luz Cataguazes Leopoldina, Belgo Mineira Participações, Cia Paraibuna de Metais, Lumicenter, CEPEL, USP, UnB, PUCMinas, Cia Siderúrgica Nacional, dentre outros.
Observou-se que a maioria dos alunos dos cursos de Eficiência Energética participaram do seminário que, segundo eles, complementou a discussão dos temas tratados nos cursos. Criação do Laboratório de Eficiência Energética Foi criado na Faculdade de Engenharia da Universidade Federal de Juiz de Fora o Laboratório de Eficiência Energética - LEENER para atender alunos de graduação. Este laboratório tem por objetivo viabilizar a implementação de projetos de ensino, pesquisa e extensão nesta área e a consolidação dos trabalhos realizados. Em síntese, pode-se dizer que o LEENER é de fundamental importância para : Realizar as aulas práticas dos Cursos de Eficiência Energética; Desenvolver trabalhos práticos com alunos de Iniciação Científica e Projeto Final de Curso; Desenvolver trabalhos de pesquisa com alunos do Curso de Mestrado em Engenharia Elétrica da UFJF; Implementar cursos de treinamento profissional; Apoiar empresas da região. Conclusões O Projeto de Eficientização Energética da Faculdade de Engenharia faz parte do Projeto UFJF Eficiente que visa tornar a instituição uma referência no uso racional da energia. As diversas ações desenvolvidas no âmbito da Faculdade de Engenharia da UFJF, visam: consolidar uma cultura de uso eficiente de energia; formação de multiplicadores; adequar a formação dos docentes ao seu contexto sócio-econômico; promover melhorias nas instalações e maior conforto para os usuários, aliados à redução do consumo de energia. O Projeto de Eficientização Energética da Faculdade de Engenharia, apesar dos diversos imprevistos que têm dificultado o cumprimento do cronograma, está em andamento e espera-se obter bons resultados, principalmente, devido ao envolvimento dos alunos nos Cursos e no Seminário de Eficiência Energética realizados. Bibliografia [1] Apostila do Curso de Eficiência Energética, Faculdade de Engenharia UFJF, agosto 2001. [2] Programa de Educação Ambiental A natureza da Paisagem PROCEL, CIMA, Rio de Janeiro, 1998. [3] Relatório do Seminário de Eficiência Energética, Itajubá MG de 5 a 7 de outubro de 2000. Agradecimentos Os autores agradecem ao PROCEL/Eletrobrás, pelo apoio ao desenvolvimentos dos projetos de eficiência energética, à Universidade Federal de Juiz de Fora, ao Centro Regional de Inovação e Transferência