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  • Eficincia energticaGuia prtico para avaliao em sistemas motrizes

  • 2 Eficincia energtica - guia prtico | ABB

    Solues de eficincia energtica para indstriaA ABB identifica maneiras de economizar energia e implementa programas de desenvolvimento que possibilitam economias sustentveis. Estudos sugerem que medidas de eficincia energtica podem reduzir pela metade a emisso de poluentes e diminuir o aquecimento global nos prximos 25 anos.

  • 3 Eficincia energtica - guia prtico | ABB

    Conversores de frequncia e motores da ABB e o desafio energtico A demanda mundial por energia tem crescido substancial-mente. De acordo com a Agncia Internacional de Energia (IEA), o consumo atual praticamente o dobro do que era h 30 anos e, em 2030, ser duas vezes maior do que hoje. Indstria e comrcio enfrentam um desafio energtico e as presses para se reduzir o consumo e o impacto ambiental vm de todos os lados: governos, consumidores e acionis-tas, ao mesmo tempo que indstria e comrcio enfrentam o aumento dos custos de energia.-

    Uma avaliao do uso da energia em sistemas motrizes revela oportunidades considerveis de reduo de custos

    Uma das formas mais rpidas de se reduzir o consumo de energia eltrica utilizar motores de alta eficincia com con-versores de frequncia. Em muitos casos, o retorno sobre o investimento de poucos meses. Alm da rentabilidade, h outros benefcios como a reduo das emisses de CO2 e a minimizao dos impactos ambientais. Considerando-se que 65% do total da eletricidade utilizada em plantas industriais consumida por motores eltricos, uma avaliao do uso da energia em sistemas motrizes se faz ainda mais necessria.

    A ABB desenvolveu um processo de avaliao muito simples, cujos passos esto descritos a seguir. Para informaes mais detalhadas, entre em contato com a unidade da ABB de sua regio ou acesse: www.abb.com/energyefficiency e assista ao vdeo que apresenta o processo de avaliao do uso de energia.

    Anlise do ciclo de vidaAo se desenvolver um projeto, a fim de se obter o melhor retorno sobre o investimento, necessrio analisar o custo total durante o ciclo de vida (LCC - Life Cycle Cost), composto pelos custos de aquisio, instalao, operao, manuteno, descarte, entre outros. O LCC deve ser calculado no s para novas instalaes, mas tambm para as j existentes, considerando-se os benefcios financeiros da eficincia energtica. necessrio mudar o foco do preo de aquisio para os custos de operao durante a vida til. O preo de motores e acionamentos eltricos, por exemplo, corresponde a apenas 1 a 3 por cento do custo de energia consumido por estes equipamentos durante sua vida til. Sistemas existentes apresentam muito mais oportunida-des de melhoria da eficincia do que os novos e so muito mais numerosos. Adicionalmente, vrios sistemas em operao podem apresentar melhorias caso sua forma de operar tenha sido alterada ao longo do tempo.

    Benefcios adicionais ao longo do ciclo de vidaMotores de alto rendimento e acionamentos no s reduzem os custos de energia, mas contribuem significativamente para melhorar o controle do processo e confiabilidade, aumentando a capacidade de produo e reduzindo os custos de manuten-o, alm de permitir:

    Controle preciso e flexvel da velocidade. Protees e monitoraes diversas devido ao controle

    digital. Partida e parada suave reduzindo o desgaste mecnico. Reduo de manuteno mecnica. Fator de potncia constante independentemente da carga. Reduo das temperaturas de rolamento e bobinas,

    reduzindo manutenes mecnicas e elevando a vida til do motor.

    Reduo de rudo e de desgaste mecnico

    Porque economizar energia responsabilidade de todos

    Ventiladores e bombas centrfugas so tipicamente aplicaes com torque varivel a serem consideradas

  • ABB | Eficincia energtica - guia prtico 4

    O que faz uma avaliao de energia ser efetiva? A ABB desenvolveu um processo simples e metdico de avaliao de energia que apresenta aos usurios finais fatos convincentes sobre o potencial de economia de eletricidade. Isso possvel aps a avaliao das aplicaes chave, que podem utilizar conversores de frequncia e motores eltricos. Uma avaliao de energia normalmente realizada por um engenheiro da ABB ou parceiro autorizado, capaz de iden-tificar aplicaes relevantes que iro trazer economia de energia. Essa identificao ir ajudar o usurio final a dire-cionar seus investimentos de forma a aumentar a economia de energia e alcanar o melhor retorno sobre o investimento (oferecer um projeto em que o cliente alcance a melhor rela-o custo benefcio).

    Conhea os seis passos para uma avaliao eficiente de energia.1. Definio do escopo de fornecimento2. Monitoramento e coleta dos dados 3. Anlise dos dados4. Recomendaes5. Implementao 6. Verificao e acompanhamento.

    1. Definio do escopo de fornecimentoUma visita feita ao usurio final para reconhecimento da planta, identificao da localizao das aplicaes, base instalada de motores, e tudo que possa afetar o consumo de energia, bem como procedimentos de sade e segurana.

    As melhores oportunidades de eficincia esto nos processos que funcionam continuamente, principalmente em aplicaes de torque varivel, em que o fluxo controlado por meios me-cnicos, como por exemplo vlvulas ou dampers.

    Ventiladores e bombas centrfugas so aplicaes tpicas de torque varivel. A exigncia de torque e, portanto, corrente, varia com o quadrado da velocidade, ao passo que a tenso, linearmente. Em consequncia disto, a potncia varia propor-cionalmente ao cubo da velocidade. Desta forma, uma reduo de velocidade para 80%, por exemplo, reduzir a potncia necessria para (0.8)3 = 51%. Nestes casos, a economia proporcionada pelos acionamentos muito evidente quando comparada com os custos de investimento. comum obter-se paybacks inferiores a dois anos e, algumas vezes, inferiores a um ano.

    Processo de avaliao do uso de energiaSeis passos para uma avaliao eficiente

    Ventiladores e bombas centrfugas so tipicamente aplicaes com torque varivel a serem consideradas

  • 5 Eficincia energtica - guia prtico | ABB

    Durante a avaliao de energia, dada prioridade para: Aplicaes de torque varivel, como ventiladores e

    bombas centrfugas, priorizando aquelas que operam com restrio de fluxo, como vlvulas, dampers, entre outros. Potencial de economia de at 70%. O tempo de payback tpico inferior a um ano.

    Aplicaes com torque varivel com motores operando velocidade nominal (fluxo total), mas onde o fluxo reduzi- do com velocidade inferior pode ser suficiente. O poten- cial de economia pode ser de at 30% ou mais. O tempo de payback tpico de um a dois anos.

    Motores antigos em operao contnua com carregamen- to muito inferior sua capacidade. Potencial de economia de 5-8%. O tempo de payback tpico de um a dois anos.

    Motores antigos em operao contnua, ainda que sob carregamento timo (baixa eficincia do motor). Potencial de economia de 1-5%. O tempo de payback tpico de dois a trs anos.

    Outras aplicaes padro (ex: compressores de parafuso, misturadores) que podem ser modernizadas com controle de acionamento para reduo da velocidade. Os poten- ciais de economia so de 20% ou mais. O tempo de pay- back tpico de dois a trs anos.

    Outras perguntas que podem ser feitas incluem: Qual a idade dos motores instalados? Qual o rendimento dos motores instalados? H bombas e ventiladores que operam por longos perodos

    e/ou com carga varivel? H motores sobredimensionados ou subdimensionados

    para o processo? Verificar dados de placa do motor. Qual a variao de carga do processo? Em que posio esto os controles de fluxo (vlvulas, regis-

    tros, dampers) operando durante a maior parte do tempo?

    Em muitos casos, as respostas para essas perguntas podem no estar prontamente disponveis. Entretanto, isso no impe-de a avaliao de energia. A experincia da ABB em aplica-es motrizes permite que as condies da base instalada de motores e acionamentos sejam facilmente avaliadas e assim identificadas as necessidades atravs de estimativas.A ABB tambm se envolve com os engenheiros de processo da planta para determinar as caractersticas de cada processo. Isso fornece a ABB uma viso clara sobre como o processo deve operar e quais so os pontos crticos, assegurando que o motor ou acionamento correto seja selecionado.

    Processo de avaliao do uso de energiaSeis passos para uma avaliao eficiente

  • ABB | Eficincia energtica - guia prtico 6

    2. Monitoramento e coleta de dadosDurante a visita na fbrica, o engenheiro ir focar as aplica-es tpicas que podem estar operando de forma ineficiente. Ser analisado no apenas os motores com velocidade fixa, mas tambm os conversores utilizados para verificar se as aplicaes esto funcionando na mxima eficincia.As aplicaes selecionadas podem ser monitoradas com o objetivo de determinar precisamente quais aplicaes esto consumindo a maior parte da energia. Caso esse estgio seja necessrio, poder ser feito em um perodo de uma semana, para obter uma viso completa sobre o uso de energia na planta.

    3. Anlise de dadosAps a coleta de dados, os resultados so analisados e as economias potenciais identificadas com o uso de um soft-ware especfico. Os resultados so apresentados e tabelas e grficos so criados para ajudar a identificar onde economias podem ser alcanadas. Dentre os dados disponveis esto tambm estimativas do consumo atual de energia, reas de economia potencial, tempo de retorno sobre o investimento em drives e/ou motores, entre outras anlises.

    4. RecomendaesUm plano de ao preparado, compreendendo um Sumrio Executivo e relatrios de engenharia detalhados, destacando quais aplicaes podem ser mais econmicas. As informaes encontradas sero traduzidas em economias mensais e haver algumas recomendaes de acionamentos e motores especf

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