fator de carga

EFICINCIA ENERGTICA

AULA 4 - FATOR DE CARGA

Fator de carga (FC):

O Fator de Carga (FC) um ndice que demonstra se a energia

consumida (kWh) est sendo utilizada de maneira racional e econmica.

Este ndice varia entre 0.0 a 1,0; sendo que quanto maior este ndice,

mais adequado e racional o uso da eletricidade.

Sendo obtido pela relao entre a demanda mdia e a demanda

mxima, durante um perodo definido.

Expresso pela relao entre a energia ativa consumida num determinado

perodo de tempo e a energia ativa total que poderia ser consumida, caso

a demanda medida do perodo (demanda mxima) fosse utilizada durante

todo o tempo.

ndice no tarifado pela concessionria.

FATOR DE CARGA (FC)

Fator de carga (FC):

FATOR DE CARGA (FC)

Assim temos:

kWh: consumo de energia ativa;

kW: demanda de potncia ativa medida;

t (h): n de horas ocorridas no intervalo.

O fator de carga tambm pode ser expresso em percentual, calculado

com a aplicao da expresso:

Curva de carga imvel para um dia til (24 horas):

FATOR DE CARGA (FC)

A) Curva de carga diria (a integral da curva o consumo dirio).

B) Demanda mxima.

C) Potncia instalada.

Clculos:

Quanto maior (+) o seu valor, menor (-) ser o custo da energia eltrica embutida no preo do produto: uso racional e eficiente da Energia Eltrica.

FATOR DE CARGA (FC)

Fator de Carga (FC):

Grupo B:

Consumidores no afetados pelo FC.

Grupo A:

Este ndice reflete em um custo varivel; Aumento no fator de carga (FC), diminui o custo da energia embutida no preo do produto (aumentar ao mximo).

Menor preo mdio de energia eltrica quando o FC igual a 100%.

FATOR DE CARGA (FC)

FATOR DE CARGA (FC)

Sistema Convencional:

Valor mensal (30,416 dias) do Fator de Carga: tempo (h) de 730 horas.

Sistemas Horo-Sazonais:

Consumo e demanda do horrio FC para horrio de ponta tempo (h) de 65 horas.

FATOR DE CARGA (FC)

Sistemas Horo-Sazonais:

Consumo e demanda do horrio FC para horrio fora do horrio de ponta tempo 665horas.

FATOR DE CARGA (FC)

O ndice que representa o menor preo mdio da energia eltrica

quando o Fator de Carga for igual a 100%.

Isto significa um valor terico que dificilmente

ser conseguido, pois representa a utilizao

de uma carga constante durante todo o tempo

do ms de faturamento (730 horas), haja vista

as condies limitantes que se tem para

aumentar o Fator de Carga na instalao.

1) Preencha a tabela a seguir no sistema convencional:

Exerccios - A

Respostas:

Exerccios - A

0,2

280

No h

21.900

71,23

0,6

15.330

2) Calcule o fator de carga em demanda de energia eltrica.

Exerccio Resolvido

Fator de Carga = Demanda Mdia = 413kW = 0,7749 ou 77,49%

Demanda mxima 533kW

Demanda mxima: 533kW

Demanda mdia: 413kW

1) Se uma empresa (Grupo A), no sistema convencional, possui 50.000kWh

com uma demanda de 114kW e pretende dobrar (2X) a sua produo com

as mesmas mquinas, pergunta-se:

Quais eram e quais so os fatores de carga? Justifique sua resposta.

FC = Consumo Medido = 50.000 = 50.000 = 0,60 ou 60%

Dem. Mx. medida x 730h 114 x 730 83.220

Exercicos - B

FC = Consumo Medido = 100.000 = 100.000 = 1,20 ou 120%

Dem. Mx. medida x 730h 114 x 730 83220

Acima de 1,0 impossvel.

Exercicos - B

2) Se uma empresa possui 50.000kWh com uma demanda de 114kW e

pretende reduzir a demanda em 15% com as mesmas mquinas,

pergunta-se:

Quais eram e quais so os fatores de carga? Justifique sua resposta.

FC = Cons. Medido = 50.000 = 50.000 = 0,60 ou 60%

Dem. Mx. Medida x 730h 114 x 730 83220

FC = cons. medido = 50000 = 50000 = 0,706 ou 70,6%

Dem. Mx. Medida x 730h 96,9 x 730 70737

Exercicos - B

3) Um consumidor faturado no Grupo A4 convencional utiliza

mensalmente um consumo de 18.250kWh e uma demanda de 100kW,

necessitando dobrar (2X) a sua produo.

Calcule os consumos, as demandas e os fatores de carga para a

situao atual, com a incluso de um 2 turno e com a duplicao da

carga hoje instalada.

DESCRIO CONSUMO (kWh) DEMANDA (kW) FC

Situao atual

Com mais um turno

Dobrando carga

Exercicos - B

3) Respostas.

DESCRIO CONSUMO (kWh) DEMANDA (kW) FC

18.250 100 0,25

36.250 100 0,50

200 36.250 0,25

Situao atual

Com mais um turno

Dobrando carga

Aumentar o Fator de Carga (FC): Aumento da demanda mdia ou Diminuir a demanda mxima.

Aumento da Demanda Mdia:

Aumento do consumo de Energia Eltrica da instalao; Demanda mxima constante; Deve refletir em maior produo.

Diminuio da Demanda Mxima:

Eliminar picos de carga na instalao; Recontratar menor demanda a concessionria, assim apenas o suficiente para atender a carga, sem demandas de ultrapassagem; Ao mais fcil de ser executada.

demanda mdiaFC

demanda mxima medida

MELHORIA DO FATOR DE CARGA (FC)

Exemplo A: Uma empresa que trabalha em um turno a plena carga deseja

dobrar a sua produo (analisando somente) pelo aspecto custo de energia

eltrica).

Solues possveis:

1. Criar 2 turno:

Acrscimo de consumo de EE com mesma demanda; Menor preo mdio da EE, sem investimentos em novas mquinas; Custos adicionas: adicionais noturnos ($), obrigaes trabalhistas, entre outras; Caso faturamento horo-sazonal: o segundo turno deveria ocorrer fora do horrio de ponta.

2. Manter um turno e aumentar equipamentos:

Acrscimo de consumo de EE e de demanda na mesma proporo (mesmo FC); Preo da EE constante; Custos: investimento em equipamentos fabris, aumento do transformador da instalao, investimentos na infraestrutura eltrica da empresa;

Se o faturamento horo-sazonal: o 2 turno deveria ocorrer fora do horrio de ponta; Melhora no gerenciamento da demanda contratada.


Exemplo B: Considere uma empresa que trabalha em apenas um nico

turno e este sendo em plena carga, desejando dobrar a sua produo,

quais as solues mais atrativas?

Soluo mais lgica: analisando somente pelo aspecto custo de energia eltrica.

Criar segundo turno: aplicada apenas quando necessrio o acrscimo da produo.

Soluo mais utilizada: manter um turno e aumentar equipamentos;

Sendo que a Energia Eltrica no um dos insumos mais caros da

instalao e deve ser aplicada quando necessrio acrscimo da produo permanente.


Aes para aumentar o FC:

A) Conservar a demanda e aumentar o consumo mensal:

Aplicado caso tenha o aumento na produo da instalao (parque fabril).

B) Medidas a serem tomadas:

Relacionar a carga existente com horrios de funcionamento para definir os perodos que sero acrescidas as novas cargas.

Aumento de consumo deve ocorrer sem acrscimo da demanda de potncia da instalao (concessionria).

Avaliar a possibilidade de reduo da demanda atual.

til aumentar a produo (aumento do tempo de produo com a mesma carga existente).


Aes para aumentar o FC:

C) Manter consumo atual e reduzir demanda de potncia:

Independe de aumento na produo da instalao;

D) Reduo de demanda mxima sempre pode ser buscada:

Relacionar a carga existente com horrios de funcionamento (potncias nominais das principais cargas);

Identificar perodo de demanda mxima e selecionar as cargas que possam ser operadas fora deste horrio;

Reprogramar o funcionamento das mquinas fora do horrio, sem prejudicar a produo;

Evitar partida simultnea de motores que partem com carga (corrente elevada e potncia acima nominal);

Evitar ocorrncia de curtos (no utilizao adequada da proteo) e fugas de corrente (altas correntes que aumentam a demanda);

Proteo adequada aos equipamentos e instalaes, atravs da manuteno peridica.


Benefcios obtidos com a melhoria do FC:

Manter atual consumo e reduzir demanda de potncia:

Possibilidade de contratao de demandas menores.

Melhor aproveitamento e aumento de vida til de toda instalao;

Reduo de perdas (Efeito Joule) pela reduo de demanda (corrente);

Manuteno efetiva e adequada;

Otimizao de investimentos em instalaes e equipamentos eltricos necessrios ao aumento da produo;

Reduo do preo mdio do kWh, bem como a reduo no preo de venda (produtos) ou aumento de lucro ($).


Clculo do preo mdio (PM):

Cuidados:

Observar o perodo de abrangncia da fatura de energia e da produo: normalmente no so os mesmos;

Perodos avaliados: a) Produo: referido ao longo de um ms comercial; b) Fatura de energia: depende da data de leitura.

Verificar consumo base utilizado pela instalao: independe da quantidade produzida (reas administrativas, iluminao externa entre outras).

kWh

R

EEdetotalConsumo

EEdatotalCustoPM

$

PREO MDIO TERICO e PRTICO

fator de carga

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