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Apresentação

Eng.°Celso Arenhardt

Graduação: Engenharia Elétrica - UNISINOS

Pós-Graduação: Engenharia de Segurança do Trabalho - PUCRS

Pós-Graduação: Gestão em Projetos em Engenharia Elétrica - IPOG/RS

Curso: Formação de Multiplicadores em Otimização de Sistemas Motrizes - ELETROBRÁS/PROCEL

[email protected]

Fone: (51) 9839 - 1020

mailto:[email protected]


A importância da Eficiência Energética naForça Motriz


Objetivos

Dados estatísticos

Impacto no meio ambiente

Cases

Motores Elétricos

Consumo por setor

Potencial de eficiência energética

Serviços Públicos Comercial

Agronomia Industrial

Motores

Elétricos

Responsável por aproximadamente 55% do consumo de energia elétrica da indústria.

Emprego dos Motores Elétricos


Industrial43%

Comercial16%

Residencial28%

Público rural13%

Refrigeração6%

Aquecimento18%

Processos eletroquímicos

19%

Motores55%

Iluminação2%

No setor industrial

Utilização da Energia Elétrica no Brasil


Distribuição de Motores Vendidos por Faixa de Potência


Fonte: IPCC Painel Intergovenamental de Mudança da Clima (junho/2015)

Impactos Ambientais no uso da energia

Agricultura;

Construções;

Transportes;

Industrias;

Desmatamentos e Mudanças

Padrões Uso da Terra;

Eletricidade e Produção de

Calor e Outras Energias;

Porque?

Impactos Energia Hídrica

AMBIENTAIS

Alagamento de

vastas áreas.

SOCIAIS

800 mil pessoas

serão expulsas até

2030.

(Fonte: MAB)

ECONÔMICOS

Previsão Custo

Usina Belo Monte

Cerca R$ 30 bilhões

(Fonte: EPE).



Energia Nuclear

ECONÔMICOS

Custo Prejuízo pela

Falta da Usina de

Fukushima = U$ 19

bilhões

SOCIAIS

25 mil pessoas

proibidas de voltar

aos seus lares, por

pelo menos 5 anos.

AMBIENTAIS

Produção resíduos

altamente

radioativos.



Eficiência Energética

CAPACIDADE QUE UM COMPONENTE, APARELHO, MÁQUINA OU

EQUIPAMENTO TEM DE REALIZAR UMA DETERMINADA

QUANTIDADE DE TRABALHO COM O MÍNIMO GASTO

ENERGÉTICO.




1 kWh poupado é dez vezes mais

barato

que 1 kWh produzido.

Fonte: Entidade Reguladora do Sector Energético (ERSE).



15,050 GWh/ano ≅ Geração de Energia da

Hidrelétrica de Jirau

Substituições de Motores

Equivale a uma de 3,086

de potência instalada


Art. 3º: art. 5º do Anexo I do Decreto nº 4.508, de 2002.

TABELA 1 - RENDIMENTOS NOMINAIS MÍNIMOS, sem a distinção dos níveis de

rendimento nominal entre as linhas padrão e alto rendimento de motores elétricos de

indução.

Substituição Motores


Reciclagem de Motores

A cada 1 CV Reciclagem de2 kg Cu3 kg Fe


As principais causas de utilização ineficiente

de um motor elétrico são:

• Super e subdimensionamento

• Reparo inadequado

• Acoplamento motor-carga de baixa eficiência

• Acionamento

Eficiência de Motores Elétricos


Superdimensionamento

Faixa recomendadaUso Comum


Conceitos Básicos Eletromecânicos

Potência (kW) =Torque(kgm) X Rotação (rpm)

9550

Energia (Wh) = Potência (W) X Tempo (h)


Estimativa Consumo

- Preço Estimado Unidade.: R$ 10.300,00

- Tempo de Funcionamento diário: 16h

- Tempo de Operação ano: 5.840 h/ano

- Custo da Energia: R$ 350/MWh

- Consumo de Energia: 438MWh/ano

- Custo com Energia: R$ 153.300,00/ano

- Motor: 100 cv com 4 polos - 220/380V


Custos à longo prazo

96%

Custo de Um motor Elétrico em 10 Anos


1 motor de 75kW

(100 cv)

10 anos oper.

R$ 100 mil.

Impacto econômico da eficiência energética


O que mudou nos motores?

Materiais

Enrolamentos do Rotor e do Estator

VentiladorRolamentos

Dimensões


88%88,7%

90%90,2%

93,3%

96,5%

1960 1970 1980 1990 2000 2014

Evolução Tecnológica

Rendimento

Dos Motores de 15 CV

Diagnostico de Eficiência Energética

Reduzir Desperdícios

Aumentar Eficiência

Detalhes

Recursos Humanos

TempoCusto

MediçõesDiagnóstico

Energético

Etapas Diagnostico de Eficiência Energética

Auditoria Energética:

• Quanta energia está sendo consumida?

• Quem está consumindo energia?

• Como se está consumindo energia, com

qual eficiência?


Análise do sistema antigo

Medições e perfil do sistema antigo

Medidas Propostas e Materiais Otimização

Implementação do Projeto

Medições Finais e Avaliação dos Resultados


Medições



Case 1 - Substituição Motobomba

Eficientizar sistema de bombeamento de óleo térmico

através da substituição dos atuais conjuntos

motobombas antigos



Medições e perfil do sistema antigo

O motor opera a 112,76% da potência nominal, onde a potência

de saída é de 12,448 kW.

Tempo de Operação: 456 h/mês

Vazão de 40 m³/h e com uma altura

manométrica de 60,0 mca, resultando

num rendimento de 58,64%.


Medidas PropostasSubstituição do

sistema

Esta ação apresenta as seguintes vantagens:

Redução do consumo de energia elétrica;

Minimização das perdas no sistema;

Eliminação do desperdício de óleo por gotejamento;

Redução de custos com manutenção do sistema.

15 CV

Carregamento 112,15%

Rend. Motor

89,5

Energia Consumida 76,11 Mwh/ano

Potência Entrada 13,91 kW

Tempo Operação 5,4 h/ano

12,5 CV

Carregamento 75,11%

Rend. Motor

88,98

Energia Consumida 42,41 MWh/ano

Potência Entrada 7,75 kW

Tempo Operação 5,4 h/ano


Antiga Atual

R$ 21,522,96/ ano R$ 11,994,56/ ano

Motobombas

Custo Anual Energia

Investimento: 24.000,00 Payback: 14,1 meses


CASE 2 - Eliminação Vazamentos

Avaliação do sistema de ar

comprimido da unidade fabril,

avaliando as perdas por

vazamento na rede de

distribuição de ar comprimido.

Energia Antigo AtualDesperdiçada (MWh/ano) 99,58 45,85Custo Desperdiçada (R$/ano) 26.312,17 12.115,48Percentual Desperdiçada (%) 44,42 20,45

Resultados53,73

14.197,0853,9

Investimento: R$ 6.500,00 Payback: 5,5 meses


CASE 3 – Troca Compressores

Substituição de três compressores

de ar antigos por 2 novos com

variador de velocidade.

Descrição Antigo AtualPotência Instalada (cv) 200 250Energia Consumida(MW/ano) 988,08 745,30Custo (R$/ano) 300.170,28 226.416,11

Resultados-

242,80

73.754,18

Investimento: R$185.400,00 Payback: 30,2 meses


Potência

Rotação

Inversor de Frequência

Economia

+CUIDADOS

Aquecimento

Frequência Hz


Inversor de Frequência

40% de economia

Bombas Ventiladores Compressores

30% de economia

Sistemas de elevação

CentrifugadorCorreias

transportadoras


Obrigado

Eng.°Celso Arenhardt

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