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| » Energia Eléctrica |
A energia eléctrica é a principal
fonte de energia na maior parte da empresas e em muitos
casos a única fonte de energia utilizada. Este
tipo de energia apresenta comparativamente um custo
elevado pelo que, o correcto dimensionamento em projecto
e a optimização de contratos e tarifas
adequados aos padrões de utilização,
podem representar benéficos em termos da utilização
racional da energia. A seguir alguns conselhos:
- Escolher o contrato de fornecimento energia eléctrica
que mais se adequar ao perfil de consumos da empresa.
Para tal será necessário analisar a facturação
energética de pelo menos um ano. Os factores
mais importantes a ter em conta são a potência
contrata e facturada e o regime de utilização
relacionado com o perfil diário dos consumos
energéticos.
- A Potência Contratada (PC) pode representar
entre 10 a 20% do valor facturado. Ao analisar na facturação
anual os valores mensais da Potência Tomada (PT)
é possível constatar a possibilidade de
redução da PC. Se a PT for sempre inferior
ao longo dos 12 meses a PC, será recomendável
a sua redução, isto desde que não
estejam previstas novas máquinas e que a PT não
seja inferior a 50% do potência nominal instalada
(transformadores).
- Os equipamentos e máquinas industriais necessitam
da Energia Reactiva, a qual não produz trabalho,
mas é necessária para o seu funcionamento.
Nos contratos de média e alta tensão esta
energia é paga fora das horas de vazio e quando
o parâmetro Factor de Potência(Coseno de
phi) é inferior a 0,93. Com a instalação
de condensadores é possível compensar
o factor de potência mantendo-o a um nível
elevado, eliminando da factura estes custos.
- Reduzir ao máximo possível os consumos
durante as horas de ponta, programando as acções
de manutenção dos equipamentos e as mudanças
de turno para esses períodos. Enquadrar o mais
possível as horas de refeições,
paragens, e formação nas horas de ponta.
- Acumular frio (bancos de gelo) ou calor (reservatório
térmicos) durante as horas de cheias e de vazio,
para disponibilizar durante as horas de ponta.
- Efectuar periodicamente operações de
manutenção preventiva (limpeza, re-apertos,
etc.) aos portos de transformação, e de
acordo com as indicações do fabricante.
Isto permite não só aumentos na eficiência
do equipamento como menor taxas de avarias.
- Evitar laborar com os transformadores perto da carga
nominal e em regimes de cargas excessivas. Nestes pontos
o transformado tem uma eficiência menor. O valor
máximo da eficiência é atingido
aos 50% da carga.
- Os postos de transformação não
devem estar excessivamente afastados dos equipamentos
consumidores, de modo a evitar grandes extensões
de cablagem e por consequência maiores perdas
na distribuição.
- O dimensionamento das secções dos cabos
deverá ser feita de acordo com as normas legais
é eventualmente ligeiramente sobredimensionados,
por forma a reduzir as perdas energéticas nos
mesmos.
· Ao alimentar equipamentos monofásicos
a partir de uma rede trifásica deverá
ser procurada uma distribuição uniforme
pelas três fases, evitando desequilíbrios
de corrente e sobrecargas nos circuitos, resultado assim
menores perdas globais.
- Deve ser evitada a utilização da electricidade
como fonte térmica. Está fonte energia
é das mais caras e a fonte de energia final com
maior custo energético, uma vez que grande parte
da sua produção tem origem nas centrais
termoeléctricas, com rendimentos inferiores a
40%.
- Os motores eléctricos são os equipamentos
mais disseminados em todos os sectores industriais,
sendo responsáveis por mais de 60% do consumo
de electricidade na indústria, e por cerca de
30%, do consumo eléctrico global do País.
A racionalizar a utilização dos motores
eléctricos é possível evitando
consumos supérfluos, gerindo o arranque dos motores,
utilizando sistemas de transmissão eficientes,
utilizando motores correctamente dimensionados, utilizando
motores de "Alto Rendimento".
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| » Iluminação |
O consumo em energia para iluminação
pode representar entre 20 a 25% do total da facturação
em energia eléctrica num serviço ou industria,
seguem a seguir alguns conselhos com o objectivo de
reduzir os consumos deste tipo:
- Desligar a iluminação nos períodos
de paragem, incutindo esta prática nos utilizadores,
ou através de sistemas automáticos como
sensores de intensidade luminosa, de presença
humana ou relógios programáveis.
- Manter os sistema de iluminação limpos
(lâmpadas, iluminarias, reflectores e difusores).
- Aproveitar ao máximo a iluminação
natural preferindo edifícios com este tipo de
soluções (vão envidraçados,
janelas com boa iluminação, laternins,
etc.).
- Manter sempre as janelas e envidraçados limpas
e sem objectos que impeçam desnecessariamente
a entrada da luz natural.
- Utilizar cores claras e adequadas na pintura dos espaços,
por forma a maximizar a iluminação existente.
- Utilizar níveis de iluminação
adequados as actividades desenvolvidas nos espaços
à iluminar. Níveis demasiado altos de
iluminação originam desperdícios
energéticos e incomodidade visual, níveis
demasiado baixos propiciam cansaço, maior probabilidade
de erros e mesmo acidentes. Consultar a norma DIN 5035
a qual estabelece níveis de intensidade luminosa
em “Lux”, apropriada para diferentes espaços.
- Evitar a iluminação do tipo incandescente,
quer convencional quer halogéneo, uma vez que
apresenta baixa eficiência e tempo de vida relativamente
curto.
- Preferir, sempre que possível, lâmpadas
tipo fluorescentes, que são mais eficientes e
tem maior durabilidade.
- Na iluminação de grandes espaços
onde a restituição da cor não seja
importante, preferir lâmpadas de vapor de sódio
da alta pressão, que são mais eficientes
que as lâmpadas de vapor de mercúrio.
- Para iluminação exterior poderão
ser utilizadas lâmpadas de vapor de sódio
da baixa pressão, que apesar de apresentar um
índice de restituição da cor muito
baixo (factor menos importante nestas aplicações),
são as mais eficientes.
- A aplicação de balastros electrónicos
podem representar reduções de consumos
na ordem do 20 a 30%.
- A utilização de armaduras mais eficientes
permitem também reduzir a potência instalada
através de uma melhoria no fluxo luminoso.
- O correcto seccionamento dos circuitos de iluminação
facilitam a boa gestão e aplicação
dos conselhos de poupança energética.
Instale disjuntores por secções de laboração
e interruptores com um máximo de 6 pontos de
luz, propiciando assim a utilização só
nos locais em que é necessária.
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| » Produção
de energia térmica para processos |
Grande parte dos processos industrias necessitam de
energia térmica (calor ou frio). As formas
de produção variam desde caldeiras,
geradores de ar quente, fornos até mesmo sistemas
de cogeração. A utilização
de equipamentos mais eficientes, correctamente dimensionados
as necessidades e a sua manutenção são
factores importantes na redução dos
consumos energéticos. Apresentam-se a seguir
algumas recomendações:
- Nos equipamentos de queima como caldeiras, a maior
eficiência da queima de gás obtém-se
quando o excesso de ar se situa entre 15% a 30% (teor
de O2 nos gases de combustão entre 3-5%). Uma
boa afinação da combustão, medindo
periodicamente o teor de O2 dos gases de escape, e
manutenção periódica pode proporcionar
aumentos significativos nos rendimentos destes equipamentos,
uma vez que permite a redução da temperatura
dos gases de escape, directamente relacionada com
a eficiência do processo de queima.
- Em sistemas de produção de energia
térmica onde não há contacto
directo com os gases de combustão (sistemas
indirectos como caldeiras, permutadores, etc.) deverá
sempre manter-se limpas e em bom estado as superfícies
de permuta, mantendo assim a sua eficiência
de projecto.
- Dimensionar correctamente os sistemas de produção
de energia térmica e utilizar temperaturas
adequadas aos processos em causa, reduzindo assim
a temperatura dos gases de combustão e as perdas
térmicas na distribuição e transporte.
- É possível recuperar o calor em excesso
dos gases de escape através de permutadores
de calor e aproveita-lo para o mesmo processo (pre-aquecimento
da água da caldeira ou do ar para combustão)
ou para outro processo fabril que necessite de água
quente. Esta solução está normalmente
limitada a sistemas de queima de gás, uma vez
que a redução da temperatura dos gases
de escape em sistemas de queima de fuel ou carvão
(presença de enxofre), podem originar problemas
de corrosão nos equipamentos.
- Determinar o consumo especifico em energia dos equipamentos
ou do processo produtivo ao logo do período
de funcionamento é uma forma clara de seguir
o desempenho energético (eficiência),
e poder detectar falhas e problemas nos equipamentos,
servidom também como indicador de substituição
do equipamento ou reformulação do processo.
- Manter os isolamentos térmicos dos equipamentos
em bom estado e se possível substitua por novos
mais eficiente. Um mau isolamento pode representar
até 20% de perdas no rendimento energético.
- Efectuar as operações de manutenção
(limpeza, afinação, lubrificação,
substituição de filtros, etc.) recomendadas
pelos fabricantes e adequadas as condições
de funcionamento dos equipamentos.
- Controlar o estado e efectuar calibrações
periódicas dos dispositivos de medida dos equipamentos
(Termómetros, manómetros, etc.), imprescindíveis
ao acompanhamento do desempenho do processo produtivo.
- Em processos de baixa temperatura (<100ºC)
ou para aquecimento dos banhos dos funcionários
é possível recorrer a soluções
de Energias Renováveis como o Solar ou a Biomassa.
- Em instalações de média e grande
dimensão é possível optar por
sistemas de cogeração: produção
de energia eléctrica para venda à rede
eléctrica e/ou autoconsumo, e água quente
de processo, com fonte em biomassa ou gás natural,
as quais, com as condicionantes actuais (preços
da energia de compra e venda) são possíveis
rentabilizar em poucos anos.
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| » Fornos Industriais |
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- Nos fornos industrias procurar trabalhar sempre
que possível, num regime de carga próximo
da capacidade nominal do equipamento, pois este corresponde
normalmente à situação de maior
eficiência energética.
- Proceder à verificação periódica
do isolamento e estrutural dos fornos, por forma a
reduzir ao mínimo as perdas térmicas
para o exterior.
- Sempre que possível, manter uma pressão
ligeiramente positiva no interior do forno, para eliminar
infiltrações de ar parasita; evitar
contudo, pressões excessivas, pois das mesmas
pode resultar um acréscimo das perdas para
o exterior.
- Nos processos descontínuos, recorrer preferencialmente
a fornos de baixa inércia térmica (ao
nível das paredes e da própria vagona),
pois este tipo de fornos, para além de permitirem
ciclos mais rápidos, são normalmente
bastante mais eficientes.
- Evitar temperaturas superiores ao estritamente necessário,
e optimizar curvas e ciclos de cozedura, em função
do tipo de material, instalando para esse efeito,
sistemas de controlo automático.
- Programar as cargas dos fornos intermitentes, de
tal forma que os intervalos entre cada carga, sejam
mínimos; esta boa prática permite, em
muitos casos, reduzir substancialmente o consumo de
energia associado à fase de aquecimento do
ciclo de tratamento.
- Determinar regularmente o consumo específico
de energia do forno (unidade de combustível/unidade
de produção), por forma a acompanhar
a evolução do seu desempenho e a detectar
(e corrigir) situações anómalas.
- No caso de fornos eléctricos, efectuar um
planeamento da produção, de modo a evitar
a sua laboração nas horas de ponta,
altura em que o custo unitário do KWh é
muito superior, quer ao que se verifica nas horas
cheias (- 70%), quer nas horas de vazio (- 150%).
- Efectuar uma manutenção preventiva dos
fornos, para evitar paragens imprevistas e garantir
uma eficiência elevada.
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| » Secadores |
- Isolar convenientemente
as superfícies aquecidas e verificar regularmente
o estado de conservação dos isolamentos,
pois as suas propriedades vão-se degradando ao
longo do tempo.
- Manter as paredes e a estrutura do secador em bom
estado, por forma a evitar, quer as perdas térmicas
para o exterior, quer as entradas de ar frio parasita;
reparar pequenas aberturas, juntas e outros pontos cuja
degradação seja mais provável.
- Remover, sempre que possível, por métodos
mecânicos (prensagem, centrifugação,
etc.), parte da água do produto, antes de secar
com energia térmica, pois aquele tipo de processos
apresenta normalmente um consumo (e um custo) específico
de energia inferior; em alternativa, procurar efectuar
uma pré-secagem com ar atmosférico.
- Evitar a secagem excessiva, respeitando sempre os
limites impostos pela fase seguinte do processo; para
esse efeito, deve-se controlar regularmente, o teor
de humidade do material à saída do secador.
- Fixar temperaturas e tempos de secagem, de acordo
com o teor de humidade do material.
- Regular os caudais de circulação de
ar ou gases quentes, de forma a que à saída
do secador, os mesmos apresentem o nível máximo
de saturação de humidade; em alternativa,
recircular para a entrada do secador, parte do ar/gases
de exaustão, misturando-o com o ar novo, o que
permite reduzir o consumo de energia primária
do equipamento.
- Limpar frequentemente permutadores de aquecimento
e todos os dispositivos de distribuição
de ar/gases quentes (grelhas, difusores, etc.), para
manter uma eficiência elevada.
- Dar preferência, sempre que possível,
a sistemas de aquecimento directo do secador (gases
de combustão), em detrimento do aquecimento indirecto
(ar quente), pois o rendimento térmico deste
último processo, é sempre inferior.
- Averiguar da disponibilidade de efluentes térmicos
de baixa temperatura na instalação (por
exemplo, ar de arrefecimento de compressores), que possam
ser recuperados para o secador, reduzindo assim as suas
necessidades energéticas.
- Instalar sistemas automáticos para controlo
dos parâmetros de secagem, por forma a laborar
permanentemente, nas condições de máxima
eficiência. |
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| » Banhos de Tratamento
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- Reduzir ao mínimo a temperatura do banho,
pois este é, obviamente, o factor preponderante
nos consumos de energia deste processo; quanto menor
for a temperatura do banho, menores serão as
necessidades de aquecimento do material e, mais importante,
reduzem-se apreciavelmente as perdas para o exterior
(evaporação, convecção,
etc.).
- Minimizar o volume do banho, pois a energia absorvida
é directamente proporcional ao volume do líquido.
- Isolar a superfície dos tanques ou tinas,
por forma a reduzir as perdas térmicas pelas
respectivas paredes.
- Reduzir ao mínimo a superfície livre
do banho.
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| »
Utilização da energia térmica
os processos |
A utilização da energia térmica
pode implicar o seu transporte para os locais de utilização.
Isto poderá originar perdas nas tubagem que
transportam os fluídos térmicos (água,
vapor, óleo, etc.) uma vez que a temperaturas
superiores (ou inferiores ao ambiente) existem perdas
(ou ganhos) de calor é possível tomar
medidas que impliquem menores perdas térmicas
durante este transporte, a seguir apresentam-se algumas
delas:
- Isolar convenientemente as superfícies quentes
(ou frias) como tubagens, permutadores, reservatórios
térmicos, etc.. Para superfícies quentes
utiliza-se lá de vidro, lá de rocha,
ou fibras cerâmicas. Para isolamento de superfícies
frias utiliza-se poliestireno expandido, poliuretano
ou mesmo cortiça.
- Nos circuitos térmicos que utilizem como fluído
de transporte o vapor deverá ter-se em atenção
a possibilidade de aparecerem fugas com o envelhecimento
da instalação. Elimine as fugas de vapor.
- Efectuar a recuperação de todos os condensados,
instalando para o efeito, linhas isoladas de retorno
de condensados à central térmica.
- Instalar mecanismos de purga de ar (purgadores de
ar), especialmente em pontos altos, para eliminar eventuais
bolsas de ar nos circuitos a vapor.
- É possível o aparecimento de água
em estado líquido no vapor, o que penaliza a
transferência de calor, pelo que, em alguns casos,
pode ser necessária a instalação
de “separadores de água“, que permitem
separar as gotículas de água do vapor.
- Manter em bom estado os purgadores de vapor, que separam
o vapor de água dos condensados.
- Aproveitar o vapor Reevaporação (vapor
de flash). Este vapor, de baixa pressão, pode
ser reutilizado, com vantagem, no próprio processo
ou em qualquer consumidor de vapor de baixa pressão.
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| » Climatização |
A climatização é cada
vez mais um parâmetro de conforto nos locais de
trabalho e pode representar um valor significativo no
total da factura energética. Com o objectivo
de manter as condições de conforto diminuindo
os consumos, apresentam-se uma série de conselhos:
- Antes que tudo um edifício mal isolado termicamente
irá prejudicar a eficiência de qualquer
sistema de climatização assim como aumentar
os custos energético, pelo que o primeiro passo
será garantir o bom isolamento de paredes, tectos
e envidraçados.
- Regular os termostatos para uma temperatura interior
de 21 a 23º C no Verão e de 20-18ºC
no Inverno.
- Evitar a climatização de espaços
não utilizados ou vazios, assim como o uso desnecessário
destes equipamentos.
- Proceder com regularidade à limpeza dos filtros
de ar e outras tarefas de manutenção periódica
dos equipamentos.
- Ao utilizar os aparelhos de climatização
fechar as portas e janelas, por forma a não desperdiçar
energia.
- No momento de projectar um edifício de serviços
ou mesmo industrial, tirar partido das soluções
de arquitectura Bioclimática e da arquitectura
solar passiva.
- Soluções descentralizadas (tipo splits)
aumentam os consumos energéticos, a potência
instalada, e tem baixa eficiência energética.
A opção por soluções tipo
multi-splits ou, preferencialmente, centralizadas, com
mecanismos de regulação local, aumentam
a eficiência do processo e facilitam a manutenção
dos sistemas de climatização.
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| » Ar Comprimido
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O ar comprimido e a forma de energia mais
cara que podemos encontrar numa empresa o unidade produtiva.
Existem casos onde esta forma de energia pode representar
até 10% dos consumos de energia eléctrica.
Segue-se uma série de recomendações
para uma boa gestão deste recurso:
- Desligar o compressor nos períodos de paragem,
como pausa para refeições, períodos
de não laboração, etc.
- Produzir o ar comprimido a uma pressão mínima
de laboração, uma vez que os consumos
energéticos aumentam quase proporcionalmente
com a pressão.
- Escolher um compressor de ar correctamente dimensionada
para as necessidades do processo.
- Garantir que o ar aspirado pelo compressor é
limpo e frio.
- Os compressores são equipamentos, que por natureza,
tem uma baixa eficiência, apenas 4-5% da energia
eléctrica consumida é “transformada”
em energia “útil”. O restante é
essencialmente para refrigeração do equipamento.
Em grandes equipamentos a refrigeração
é feita com água. O ar quente (40-60ºC)
e água quente (40-80ºC), pode ser utilizada
em processos secundários, como aquecimento ambiente,
pre-aquecimento do ar de queima de combustão,
águas quentes sanitárias, Pré-aquecimento
de água, para utilização em caldeiras,
etc.
- A manutenção periódica do compressor
(limpeza de grelhas, filtros, lubrificação,
etc.) e também essencial para um funcionamento
perto dos valores de fábrica.
- A eliminação de todas as fugas detectáveis
é imprescindível para a redução
do consumo energético.
- Evitar velocidades de escoamento do ar, superiores
a 6 m/seg, utilizando, para esse efeito, diâmetros
de tubagem dimensionados com folga suficiente; este
sobredimensionamento da tubagem, para além de
garantir menores perdas de carga, permite também,
fazer face a um eventual aumento de consumo de ar na
instalação.
- Evitar o mais possível, curvas e outros acidentes
no traçado da rede.
- Nos troços rectos, adoptar uma inclinação
apropriada, que permita o escoamento da água
condensada na tubagem; para isso, deverão também
instalar-se purgadores, nos pontos mais baixos da rede,
e proceder, regularmente, à verificação
do correcto funcionamento destes dispositivos.
- Remover, ou isolar convenientemente com válvula
(ou tampão), eventuais troços da rede
de distribuição, que deixaram de ser utilizados.
- Da mesma forma, se numa instalação existirem
determinadas zonas e/ou sectores, com um regime de laboração
inferior ao que se regista nas restantes áreas
da fábrica, dever-se-ão instalar válvulas,
que permitam isolar a rede de distribuição
de ar àquelas zonas, nos seus períodos
de paragem.
- Instalar, preferencialmente, uma rede de distribuição
de ar com desenvolvimento em anel; esta solução,
contrariamente à rede simples, permite repartir
o caudal por diversos troços, resultando em menores
velocidades médias de escoamento (e, consequentemente,
em menores perdas de carga).
- Evitar redes de distribuição demasiado
longas; em muitos casos, quando é necessário
alimentar com ar comprimido locais bastante afastados,
a solução mais económica, consiste
em adoptar uma produção de ar descentralizada,
isto é, instalar compressores mais pequenos,
junto às áreas de consumo, em detrimento
duma única unidade, de grande capacidade, para
toda a instalação.
- Verificar regularmente, o correcto funcionamento dos
equipamentos e ferramentas pneumáticas, e cumprir
os prazos de manutenção recomendados.
- Regular a pressão de trabalho em função
da utilização; o recurso a eventuais válvulas
redutoras de pressão, localizadas junto dos utilizadores,
traduz-se sempre por uma economia de energia, a par
duma melhoria na segurança de manuseamento.
- Um caso típico, são as pistolas pneumáticas
usadas para limpeza e/ou secagem de materiais ao longo
do processo, equipamentos que, normalmente, trabalham
com uma pressão de ar demasiado elevada, contribuindo
para grandes desperdícios de energia; nestes
casos deverão ser ensaiadas pressões de
trabalho mais baixas (mantendo o nível de satisfação
desejado) pois, por exemplo, uma pistola regulada a
1.4 bar, consome um terço do ar, que uma outra
que labora a 6.2 bar.
- Instalar electroválvulas nos equipamentos principais
consumidores de ar, por forma a isolá-los convenientemente,
quando os mesmos se encontram fora de serviço.
- Caso existam na instalação, operações
que exijam grandes caudais de ar instantâneo (tipo
descarga), de forma descontínua, instale junto
a estes consumidores, depósitos de ar (com uma
capacidade adequada à operação)
dotados de válvula de enchimento lento. Esta
solução tem inúmeras vantagens,
como seja: evitar o sobredimensionamento dos compressores,
reduzir as perdas de carga, evitar flutuações
indesejáveis de pressão na rede de ar,
etc..
- Procure analisar se a utilização do
ar comprimido se justifica em todas as situações,
isto é, se não há outras "formas
de energia", de menor custo, igualmente aplicáveis
a determinada operação; a título
de exemplo, refere-se o caso das operações
de sopragem em que, muitas vezes, é possível
recorrer a um simples ventilador de alta pressão,
em substituição do ar comprimido, opção
bastante mais económica.
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