Energy Management and Policy Miguel Águas –2002 A UTILIZAÇÃO RACIONAL DE ENERGIA Miguel P. N. Águas Instituto Superior Técnico – DEM - SAE [email protected]

Energy Management and Policy Miguel Águas –2002

A UTILIZAÇÃO RACIONAL DE A UTILIZAÇÃO RACIONAL DE

ENERGIAENERGIA

Miguel P. N. Águas

Instituto Superior Técnico – DEM - SAE

[email protected]


A UTILIZAÇÃO RACIONAL DE ENERGIAA UTILIZAÇÃO RACIONAL DE ENERGIA

TÓPICOS A ABORDAR:

MEDIDAS DE POUPANÇA

R.G.C.E: O REGULAMENTO DE GESTÃO DOS CONSUMOS DE ENERGIA


R.G.C.E. – O REGULAMENTO DE GESTÃOR.G.C.E. – O REGULAMENTO DE GESTÃODOS CONSUMOS DE ENERGIADOS CONSUMOS DE ENERGIA


ENCONTRA-SE REGULAMENTADO NA SEGUINTE LEGISLAÇÃO:

•Decreto-Lei nº 58/82, D.R. nº 47, I Série de 1982/02/26

•Portaria nº 359/82, D.R. nº 81, I Série, de 1982/04/07

•Despacho nº 10/88, D.R. nº 125, II Série, de 1988/05/30

R.G.C.E. R.G.C.E.


OBJECTIVO:

PROMOVER A REDUÇÃO DE CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA

NACIONAL ATRAVÉS DA DIMINUIÇÃO DOS VALORES DE

CONSUMO ESPECÍFICO.

R.G.C.E. R.G.C.E.


ASSENTA EM DOIS TÓPICOS:

•CONVERSÃO DOS CONSUMOS PARA ENERGIA PRIMÁRIA:

•CÁLCULOS UTILIZANDO CONSUMOS ESPECÍFICOS:

R.G.C.E. R.G.C.E.

1 MWh 0.29 tep 1000 m3 gás natural 0.82 tep1 ton propano 1.14 tep 1000 l gasolina super 0.75 tep1 ton fuel 0.969 tep 1000 l gasóleo 0.835 tep

Consumo Energético anual (kgep/ano)

Produção anual (ton/ano)CE (kgep / ton) =


INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS ABRANGIDAS:

•Consumo anual superior a 1000 tep/ano.

•Exemplos:

- 3.450 MWh/ano de consumo eléctrico

- 877 ton/ano de propano

- 1.220.000 m3/ano de gás natural

- 1.032 ton/ano de fuel

R.G.C.E. R.G.C.E.


OBRIGA AS INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS:

•Auditoria Energética, de 5 em 5 anos;

•Plano de Racionalização, aprovado pela Direcção-Geral

de Energia, para um período de 5 anos;

•Acompanhamento trimestral e anual do Plano de Racionalização;

•Estabelece penalizações.

R.G.C.E. R.G.C.E.


REDUÇÃO DO CONSUMO ESPECÍFICO

1. Existe valor de K de referência e é inferior a CE0:

2. Não existe valor de K de referência ou é superior a CE0:

CE0 + K

2CE5 <

CE5 < CE0 95%

Redução para o valor médio de CE0 e K

Redução de 5%

R.G.C.E. R.G.C.E.


R.G.C.E. R.G.C.E.

EXEMPLO CONCRETO:EXEMPLO CONCRETO:

•Produção = 338 ton de moldes / anoProdução = 338 ton de moldes / ano

•Consumos energéticos:Consumos energéticos:

- Energia eléctrica = 6.153 MWh/ano => 1.784 tep/ano- Energia eléctrica = 6.153 MWh/ano => 1.784 tep/ano

- Gás Propano = 389 ton/ano => 443 tep/anoGás Propano = 389 ton/ano => 443 tep/ano

- Total = 2.227 tep/ano > 1.000 tep/ano => Total = 2.227 tep/ano > 1.000 tep/ano => ABRANGIDOABRANGIDO

•Consumo específico => CEConsumo específico => CE00 = 6.589 kgep/ton = 6.589 kgep/ton

•Não existe K de referência definido => CENão existe K de referência definido => CE55 = 95% = 95% CE CE00 = 6.260 kgep/ton = 6.260 kgep/ton

•Poupança energética correspondente = 111 tepPoupança energética correspondente = 111 tep


R.G.C.E. R.G.C.E.

EXEMPLO CONCRETO:EXEMPLO CONCRETO:

•Factura energética:Factura energética:

- Energia eléctrica = 79.200 ct/ano => 395.048 €/ano- Energia eléctrica = 79.200 ct/ano => 395.048 €/ano

- Gás Propano = 37.000 ct/ano => 184.555 €/anoGás Propano = 37.000 ct/ano => 184.555 €/ano

- Total = 116.200 ct/ano => 579.603 €/anoTotal = 116.200 ct/ano => 579.603 €/ano

•Redução da factura até ao final dos 5 anos:Redução da factura até ao final dos 5 anos:

- 5.810 ct => 28.980 €- 5.810 ct => 28.980 €

•Se as medidas de poupança de energia forem aplicadas no primeiroSe as medidas de poupança de energia forem aplicadas no primeiro

ano o benefício económico corresponde a cerca de 30.000 € /ano.ano o benefício económico corresponde a cerca de 30.000 € /ano.


MEDIDAS DE POUPANÇAMEDIDAS DE POUPANÇA


Aumento da temperatura de entrada do ar primário no forno provoca

uma redução do consumo de combustível;


1 –PRÉ-AQUECIMENTO COM A EXAUSTÃO

•Instalação de um permutador de calor na chaminé do forno de fusão;

•Instalação de condutas de ligação do permutador aos ventiladores

de ar primário do forno.

A medida consiste em duas acções:

Resultado:


1 –GASES DE EXAUSTÃO DOS FORNOS (CONT.)

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

15:00 18:00 21:00 00:00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00

Tempo (min)

Tem

pe

ratu

ra (

ºC)



2 – ALTERAÇÃO TECNOLÓGICA


Factor de Comparação

Forno a Gás Forno de Indução

Investimento Menor Maior

Consumo de Energia (kcal/ton)

Maior Menor

Velocidade de fusão Menor Maior

Efeito de "agitação " (stirring efect)

Nenhum É função da freq. e pot. aplicada

Homogeneidade da liga

Não homogénio Muito boa, efeito "agitação "

Condições de trabalho

Difíceis Boas

Geração de poeiras e fumos

Maior Menor


3 – CONVERSÃO PARA GÁS NATURAL

Particularmente interessante no caso de empresas que consomem

gás propano => preço do gás natural é significativamente mais baixo.

•A conversão nos equipamentos é muito simples => já que muitos

queimadores de propano são compatíveis com a queima de gás natural

=> necessitando de uma simples afinação.

•Eliminação dos depósitos de gás propano.



4 - ILUMINAÇÃO EFICIENTE

- Aproveitamento de luz natural do edifício.

- Utilização mais eficientes:

•Lâmpadas descarga vapor de sódio em vez de vapor de mercúrio;

•Utilizar balastros de alta frequência nas lâmpadas fluorescentes;

- Utilização controlos automáticos de iluminação;


- Utilização de iluminação localizada;- Utilização de iluminação localizada;


5 – VARIADORES DE FREQUÊNCIA

Aplicação em bombas e ventiladores, em que o fluxo é variável.

•Grande redução do consumo eléctrico => a redução da velocidade

para metade conduz a 8 vezes a redução do consumo;

Vantagens:

•Redução do consumo evitando estrangulamentos.

Potência = K (Velocidade do ar, água)3




5 – VARIADORES DE FREQUÊNCIA

AABB

CC

AA - Situação normal: - Situação normal:

-Q=17.500 m-Q=17.500 m33/h/h

-P=2.8 kW-P=2.8 kW

BB – Com estrangulamento: – Com estrangulamento:

-Q=8.800 m-Q=8.800 m33/h/h

- P=1.1 kW (< 2.5 vezes) - P=1.1 kW (< 2.5 vezes)

CC – Redução ½ na velocidade: – Redução ½ na velocidade:

-Q=8.800 m-Q=8.800 m33/h/h

-P=0.38 kW (< 7.4 vezes)-P=0.38 kW (< 7.4 vezes)


6 –ENERGIA REACTIVA

Como melhorar o factor de potência:

•Acção directa sobre as causas;

•Compensação local ou global.


Facturação => cos Facturação => cos < 0.93 < 0.93


6 – ENERGIA REACTIVA

•Diminuição da factura de electricidade (Payback < 1 ano);

•Menores flutuações de tensão na rede;

•Aumento da vida útil dos equipamentos;

•Instalação de novos equipamentos sem necessidade de reforço da

instalação eléctrica.

Vantagens da compensação:



7 – AR COMPRIMIDO – ESCALÕES


0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

00:00 00:00 00:00 00:00 00:00 00:00 00:00

Po

tên

cia

Elé

ctri

ca

(kW

)

3ª Feira 4ª Feira 5ª Feira 6ª Feira Sábado Domingo


“Uma fuga de ar comprimido à pressão de 6 bar, através de um

orifício de 1 mm e ao fim de uma hora, equivale ao consumo

eléctrico de 0.3 kWh, ou seja, aproximadamente 75 €/ano.”

•Nas ligações entre a tubagem metálica e as mangueiras de

borracha;

Onde estão?

•Ao longo das mangueiras de borracha, que podem conter furos ou

fissuras.

7 – AR COMPRIMIDO - FUGAS



7 – AR COMPRIMIDO - FUGAS

Consumo correspondente = 155 MWh/ano => 11.470 €/ano

0

20

40

60

80

100

120

00:00 01:30 03:00 04:30 06:00 07:30

Potência média Potência máxima Potência minima



Trata-se de um compressor capaz de acompanhar por si só a

flutuação do consumo de ar comprimido a todo o instante

eliminando assim o funcionamento em vazio, mantendo constante a

pressão da rede de distribuição, através da variação contínua da

velocidade do motor.

O que é?

7 – AR COMPRIMIDO - VELOCIDADE VARIÁVEL



7 – AR COMPRIMIDO – VELOC. VARIÁVEL (CONT.)


0

10

20

30

40

50

60

70

80

00:00 12:00 00:00 12:00 00:00 12:00 00:00

Po

tên

cia

Elé

ctri

ca

(kW

)

2ª Feira 3ª Feira 4ª Feira


A UTILIZAÇÃO RACIONAL DE ENERGIA ÉA UTILIZAÇÃO RACIONAL DE ENERGIA É

POSSÍVEL E COMPENSAPOSSÍVEL E COMPENSA

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