uso eficiente da energia elÉtrica na produÇÃo de...
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CEMIG Distribuição S/A
Diretoria de Distribuição e Comercialização
Programa de Eficientização Energética
Fazenda Energética de Uberaba
USO EFICIENTE DA ENERGIA ELÉTRICA
NA PRODUÇÃO DE LEITE
Introdução
ENERGIA ELÉTRICA PRESENTE NA MÉDIA, EM 93,8% DAS
PROPRIEDADES PRODUTORAS DE LEITE;
A PECUÁRIA LEITEIRA COMO ATIVIDADE ECONOMICAMENTE
E SOCIALMENTE IMPORTANTE;
AUMENTO DE QUASE 50% NA PRODUÇÃO DE LEITE NO
ESTADO DE MINAS GERAIS NOS ÚLTIMOS 10 ANOS (1995 a
2005);
MINAS GERAIS MAIOR PRODUTOR DE LEITE DO PAÍS COM
7 BILHÕES DE LITROS POR ANO (28,6% DA PRODUÇÃO
NACIONAL);
NÚMERO ELEVADO DE PEQUENOS PRODUTORES DE
LEITE (ATÉ 50 LITROS/DIA): NÍVEL TECNOLÓGICO E
CAPACIDADE DE INVESTIMENTO.
Alguns Desperdícios de Energia Elétrica
- RURAL -
Irrigação (Pivô Central) – 28%;
Avicultura de corte – 27%;
Café (Pós-colheita) – 26%;
Irrigação (Aspersão Convencional) – 23%;
Emendas e conexões mal feitas;
Inexistência de pára-raios de rede;
Inexistência e/ou mau dimensionamento de
sistemas de proteção para motores;
Inexistência de sistema de aterramento das
carcaças dos motores.
Irregularidades Verificadas nas Redes
Rurais de Baixa Tensão
Importância da Energia Elétrica na
Produção de Leite
• Pecuária leiteira se tecnificando (Maior dependência da
energia elétrica);
• Promotora de desenvolvimento econômico e social;
• Necessidade de usá-la com conhecimento.
Posse de Equipamentos Eletrorrurais
Por faixa de produção
(l/dia) Especificação Und
até 50 50 - 200 200 - 500
500 – 1.000
Acima de 1.000
Média
(MG)
Propriedades com
ordenhadeira mecânica
% 5,68 12,71 48,57 80,00 84,62 17,20
Propriedades
com tanque de expansão
individual
% 3,41 22,03 56,43 80,00 100,00 22,60
Propriedades com tanque de
expansão coletivo
% 7,73 13,84 7,14 5,00 0,00 9,60
Propriedades
com equipamento de irrigação
% 2,73 4,80 11,43 17,50 30,77 5,80
Fonte: FAEMG/SEBRAE-MG, 2005
Classe
Consumidores Consumo total Consumo
Médio
Mensal
KWH
Nº % Mwh %
Residencial 5.206.769 80,59 6.850.932 32,74 110
Industrial 73.707 1,14 5.330.498 25,48 6.027
Comercial 562.596 8,71 4.112.488 19,65 609
Rural (*) 554.617 8,58 2.151.737 10,28 323
Poder Público 51.712 0,80 639.769 3,06 1.031
Iluminação Pública 2.495 0,04 1.039.111 4,97 34.706
Serv. Público 7.830 0,12 767.772 3,67 8.171
Consumo Próprio 823 0,02 31.924 0,15 3.232
Total / Média 6.460.549 100 20.924.231 100 279
Consumidores e Consumo de Energia em 2007
Fonte: CEMIG (*) 338 mil Km de RDR = 8,4 voltas ao redor da terra
774 Municípios dos 853 existentes em Minas Gerais
Cadastro do produtor rural CEMIG Distribuição S/A
Diretoria de Distribuição e Comercialização – DDC Superintendência de Relacionamento Comercial – RC
Gerência de Coordenação de Proteção da Receita e Utilização de Energia – RC/PR Fazenda Energética de Uberaba – FE-UE
CADASTRO DE PRODUTOR RURAL Refer / Cód Identific: ____________________ Fase/Potência do trafo: ______/______ kVA Nome: ______________________________________________________________________
Propriedade: ______________________________ Região Rural: _______________________
Endereço para contato: ______________________________________ Telefone: ___________
Atividades exploradas:
Pecuária de leite Cafeicultura Avicultura: corte____postura____ Pecuária de corte Olericultura Grãos–especificar: ______________
Suinocultura Fruticultura Outras – especificar: _____________
Na propriedade existe:
Ordenhadeira Misturador de ração – potência: ____ cv
Tan Tanque de espansão Conjunto de irrigação – potência: ____ cv Picadeira – potência ____ cv Silo
Desintegrador – potência ____ cv Capineira/canavial
Nº de ordenhas/dia: 0l ordenha 02 ordenhas 03 ordenhas
Existe conjunto gerador: sim não Potência:_____________kVA
A olericultura é irrigada? Sim E. elétrica – potência ____ cv
Caso positivo: Não Diesel – potência ____ cv
A fruticultura é irrigada? Sim E. elétrica – potência ____ cv Caso positivo:
Não Diesel – potência ____ cv A cafeicultura é irrigada? Sim E. elétrica – potência ____ cv
Caso positivo:
Não Diesel – potência ____ cv
A cultura de grãos é irrigada? Sim E. elétrica – potência ____ cv Caso positivo:
Não Diesel – potência ____ cv
Entrevistador: _________________________________________________ Data: ___/___/___
Consumo mensal de energia elétrica na
produção de leite “Estimativa”
• Picadeira de forragens.......29 kWh (9,24%)
• Desintegrador de grãos.....15 kWh (4,83%)
• Misturador de ração...........2 kWh (0,45%)
• Ordenha mecânica............139 kWh (44,07%)
• Refrigeração do leite.......79 kWh (25,19%)
• Limpeza das instalações...51 kWh (16,22%)
• TOTAL ..............................315 kWh (100%)
• CUSTO = 315 kWh x R$ 0,2687 = R$ 84,64
Obs: 183 l/dia = 5.490 l/mês ( 24 vacas em lactação) = 7,6 l/vaca/dia.
Consumo específico = 57,4 kWh / 1.000 litros de leite.
• CUSTO = 57,4 kWh x 0,2687= R$ 15,42 por 1.000 litros.
Instalações Elétricas Rurais
NOSSA REALIDADE
Instalações Elétricas Rurais
IDEAL
O Projeto Elétrico Especifica:
• Dimensionamento de condutores;
• Tipo de isoladores e conectores;
• Para-raios de baixa tensão;
• Dimensionamento de chaves de partida e proteção.
Além de fornecer:
• Orientação na construção da rede de baixa tensão, instalações elétricas internas, assentamento de motores e equipamentos eletrorrurais;
• Relação completa de materiais.
Bitola dos condutores
Rede Monofásica
Distância em metros do padrão ao motor
30 50 75 100 150 200 250 300 Tensão (volts)
Potência do motor
(cv)
Corrente a plena
carga (A) Seção dos condutores Cobre em mm² / alumínio AWG
0,25 4 1,5 / 6 1,5 / 6 2,5 / 6 4 / 6 6 / 6 6 / 6 10 / 6 10 / 6
0,5 7 2,5 / 6 2,5 / 6 4 / 6 6 / 6 10 / 6 16 / 6 16 / 6 25 / 6
0,75 9 2,5 / 6 4 / 6 6 / 6 10 / 6 16 / 6 16 / 6 25 / 4 25/ 6
1 12 4 / 6 6 / 6 10 / 6 10 / 6 16 / 6 25 / 4 35 / 2 35 / 1/0
120
2 18 6 / 6 10 / 6 16 / 6 16 / 6 25 / 1/0 35 / 1/0 50 / 2/0 70 / 4/0
1 6,1 1,5 / 6 1,5 / 6 2,5 / 6 4 / 6 6 / 6 10 / 6 10 / 6 16 / 6
1,5 8,0 1,5 / 6 1,5 / 6 4 / 6 4 / 6 10 / 6 10 / 6 10 / 6 16 / 6
2 8,8 1,5 / 6 2,5 / 6 2,5 / 6 4/ 6 6 / 6 10 / 6 10 / 6 16 / 6
3 13,1 1,5 / 6 2,5 / 6 4 / 6 6 / 6 10 / 6 16 / 6 16 / 4 25 / 4
4 17,5 2,5 / 6 4 / 6 6 / 6 10 / 6 16 / 6 16 / 6 25 / 2 25 / 4
5 21,9 4 / 6 6 / 6 10 / 6 10 / 6 16 / 6 265 / 2 35 / 2 35 / 1/0
7,5 31,9 6 / 6 10 / 6 10 / 6 16 / 4 25 / 2 35 / 1/0 50 / 1/0 70 / 2/0
10 40,9 10 / 6 10 / 6 16 / 4 25 / 2 35 / 1/0 50 / 2/0 70 / 2/0 95 / 4/0
12,5 51,1 16 / 4 16 / 4 25 / 2 50 / 1/0 70 / 2/0 95 / 3/0 120 / 250 185 / 350
240
15 58,9 25 / 2 25 / 2 50 / 1/0 70 / 2/0 95 / 3/0 120 / 250 185 / 350 240 / 400
Conexões e emendas de cabos e fios
cobre
Alumínio
separador
Para-raios de baixa tensão
neutro
fase
Aterramento
Defeitos que podem ser apresentados:
• Cabo de aterramento solto;
• Entrada em “curto” ao receber a descarga -Disjuntor
desarma e não para na posição “ligado”
Sistemas de partida e proteção de motores
Para Motobombas:
Para Equipamentos Eletrorrurais:
Dimensionamento de equipamentos
eletrorrurais
O consumo de energia elétrica está diretamente relacionado a:
– Potência do motor elétrico;
– Tempo de funcionamento; • Rendimento do equipamento;
• Quantidade a ser processado / produzido;
Desempenho de Equipamentos
Eletrorrurais
TIPO MARCA MODELO
POTÊNCIA
DO
MOTOR
RENDIMENTO
CONSUMO
ENERGIA
(Kwh)
CUSTO
C/
ENERGIA
(1)
(R$)
EQUIVALENTE
PRODUTO
(2)
(Litro de Leite)
ENSILADEIRA NOGUEIRA EN–6.400 10 CV 1.248 Kg/h 3,93/t 1,06 1,77
DESINTEGRADOR NOGUEIRA DPM – 4 10 CV 401 Kg/h 17,73/t 4,76 7,94
MISTURADOR DE
RAÇÃO NOGUEIRA MN – 300 1 CV 542 Kg/h 1,61/t 0,43 0,72
ORDENHADEIRA MECÂNICA
WESTFÁLIA FIXA - 104 L/h 25,37/1.000 L 6,82 11,36
ORDENHADEIRA MECÂNICA
WESTFÁLIA PORTÁTIL - 72 L/h 22,83/1.000 L 6,13 10,22
RESFRIADOR DE LEITE
GELOMINAS RG – 300 - - 26,25/1.000 L 7,05 11,76
TANQUE DE EXPANSÃO
- 4.000 L - - 14,50/1.000 L 3,90 6,49
MOTOBOMBA P/
LAVAR ESTÁBULO - - 2 CV - 1,71/dia 0,46 0,77
Obs: Preço do kWh = R$ 0,2687 com ICMS incluso (07/04/2009)
Preço médio do leite pago ao produtor= R$ 0,60 litro (15/06/2009)
Como Diminuir o Valor da Conta de
Energia Elétrica!
• Não deixar equipamentos funcionando a vazio (sem produto);
• Fazer manutenções preventivas na rede e nos equipamentos eletrorrurais;
• Se fizer irrigação aproveitar o período noturno (21:30 as 06:00 horas);
• Substituir lâmpadas incandescentes por lâmpadas eficientes (fluorescente, mista, vapor de mercúrio ou sódio);
• Utilizar equipamentos a fontes alternativas.
Energia Solar
Uso de Fontes Alternativas de Energia
Energia da Biomassa Biodigestor
Outras Fontes Alternativas
Hidráulica e Eólica
Custo da Energia Elétrica
Tarifa Única
• Aplica-se a consumidores do Grupo B onde
cobra-se apenas o consumo (kWh).
• Valor da tarifa (07/04/2009):
R$ 220,33 por 1.000 kWh
ICMS = 18%.
R$ 268,69 por 1.000 kWh
Tarifa Noturna – Irrigantes e Aquicultores
Período: 21:30 às 06:00 horas
• Descontos Aplicáveis:
Região Grupo A Grupo B
NE 90 % 73%
ES e MG* (ADENE) 90% 73%
N e CO 80% 67%
Demais Regiões** 70% 60%
AN
EE
L –
R.N
. N
º 207 d
e 0
9/0
1/2
006
* MG (ADENE) ICMS – 0%
** MG – ICMS – 12%
A Irrigação e a Produção de Leite
POSSIBILITA QUE A PRODUÇÃO DE LEITE NÃO SOFRA
QUEDA NO PERÍODO DA SECA;
PRODUÇÃO DE FORRAGEIRAS (PASTAGEM,
CAPINEIRA, CANAVIAL, MILHO, SORGO, AVEIA
FORRAGEIRA, ETC);
OPÇÃO DE SISTEMA DE IRRIGAÇÃO: ASPERSÃO EM
CIRCUITO FECHADO COM TUBOS FIXOS ENTERRADOS
(MALHA).
Sistema de Irrigação por
Aspersão em Malha
Aspersor em
funcionamento
Linha lateral
Linha de derivação
Linha secundária
Ponto de aspersão
Linha principal
Adutora
Motobomba
Irrigação de Pastagens
Fazenda Lajeado do Rio Verde – Itapagipe Área = 1,38 ha – 2 cv
Produção de Leite em Sistema de Pastejo
Rotacionado e Irrigado – CEFET Uberaba
10 ha (5 irrigados, 5 sequeiro)
Vantagens do Sistema de Irrigação por
Aspersão em Malha
ACESSÍVEL AO PEQUENO E MÉDIO PRODUTOR
(INVESTIMENTO EM TORNO DE R$ 2.500,00 A R$
3.800,00/ha);
DEMANDA POTÊNCIAS MENORES DO CONJUNTO
MOTOBOMBA (cv/ha);
POSSIBILITA APROVEITAR O TRANSFORMADOR JÁ
EXISTENTE NA PROPRIEDADE RURAL;
BAIXO CUSTO DE MÃO DE OBRA PARA
OPERÁ-LO;
POSSIBILITA IRRIGAR A NOITE (TARIFA
NOTURNA DAS 21:30 ÀS 06:00 HORAS);
REDUÇÃO NO CUSTO DA IRRIGAÇÃO.
Resultado da Avaliação de
Irrigação de Pastagens
Estação do
ano
Produção
MS
(t / ha)
Produção
(%)
Lotação
(UA / ha)
Primavera
Verão
9,8
10,1
25,0
26,0
8,50
8,60
Primavera
/ Verão 19,9 51,0 8,55
Outono
Inverno
13,2
6,1
33,6
15,4
6,50
4,00
Outono /
Inverno 19,3 49,0 5,20
Anual 39,2 100,0 6,80
FONTE: AGUIAR E SILVA (2002)
FAZENDA SANTA OFÉLIA – SELVÍRIA (MS).
PASTAGEM DE BRACHIARÃO ADUBADA/IRRIGADA
ANO PASTORIL 2001/2002
Resultado da Avaliação da
Irrigação de Cana Forrageira
Tecnologia
Adotada
Taxa de
Lotação (vacas / ha)
Produção de
Leite (Kg / ha / 150 dias)
Sem fertilizante 5 – 10 2.000 – 6.000
Com fertilizante 20 – 30 12.000 – 18.000
Com fertilizante +
irrigação 30 – 55 30.000 – 40.000
FONTE: PROFº CARLOS AUGUSTO BRASILEIRO ALENCAR – UNIVALE
Efeito da temperatura no tempo de conservação do leite “in
natura” obtido em boas condições de higiene.
Temperatura
(°C)
Período de Conservação
(dias)
0 – 4 10
4 – 7 8
7 – 16 1
7 – 38 1
Fonte: PINHEIRO E MOSQUIM, 1991.
Conservação e resfriamento do leite
Consumo de energia elétrica diária no resfriamento do
leite, pelo resfriador direto , em 5 condições de
temperatura ambiente média, para 1.000 litros.
Temperatura
(°C)
Consumo
(kWh)
10 10
15 15
20 20
25 30
30 40
Principais causas de interrupção de
energia elétrica
Pipas e abalroamento de postes =
32%
Descargas atmosféricas (Raios) = 22%
Árvores = 20%
Cruzetas e isoladores = 10%
Não determinadas = 16%
Tempo médio para restabelecimento no
fornecimento de energia elétrica
Queima de equipamentos = 11:00 hs;
Descarga atmosférica = 7:48 hs;
Árvores = 6:00 hs:
Causas diversas = 6 hs.
Obs: Quando o consumidor solicitar serviços após as 17:00 horas, o tempo para restabelecimento se estende.
Recomendações e Observações
• O leite no tanque de expansão deve ser resfriado para 10°C
na primeira hora e para 4°C dentro da segunda hora;
• A adição de leite de ordenhas seguintes, não deverá
aumentar a temperatura acima de 10°C, de todo o leite
contido no tanque de expansão;
• O leite ao atingir a temperatura de 4°C, se manterá nessa
temperatura por um prazo de até 6 horas, no caso da falta de
energia.
Alternativa para a Minimizar os Problemas
causados pela Interrupção do Fornecimento de
Energia Elétrica na Produção de Leite
• Recomendações:
– Adquirir um conjunto gerador de energia com potência 2 x
superior a carga da ordenhadeira mecânica existente na
propriedade.
Exemplo:
– Carga da ordenhadeira = 1,7 kW
– Potência do conjunto gerador
– Adquirir um estabilizador de tensão, que suporte uma corrente 6 x
maior que a corrente nominal da carga e uma sobrecarga de
200% por 10 seg e 50% por 30 seg.
– Não ligar ordenhadeira mecânica e tanque de expansão
simultaneamente.
kW
kWxPkVA
736,0
27,1 PkVA = 4,5
OBRIGADO
Antônio Carlos Coutinho
Engº Agrº CEMIG Distribuição S/A
Fazenda Energética – Uberaba – MG
Rua Afonso Rato, nº 1301
Bairro Mercês – 38060-040
e-mail: acco@cemig.com.br
Tel: 0 xx 34 3333 - 2200
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