Discrete Automation and Motion
O plano da ABB para a
eficiência energética
O plano da ABB para a eficiência energética
A eficiência energética faz a diferença
O consumo energético mundial encontra-se em crescimento
permanente. No seu relatório, a Agência Internacional de
Energia (IEA, International Energy Agency) concluiu que, caso
os governos mundiais mantenham as políticas seguidas até
ao momento, em 2050 as emissões de CO2 e a procura
de petróleo terão tido aumentos de 130% e de 70%, respectivamente, em relação aos valores actuais.
O consumo industrial representa mais
de 40% do consumo mundial de electricidade
O que podemos fazer, já e agora, para reduzirmos as emissões
de CO2 de forma económica, rápida e eficaz? Uma reposta
possível é uma utilização mais eficiente da energia. Ao longo
dos anos, a ABB tem desenvolvido e fornecido tecnologias
energeticamente eficientes, cujas poupanças de energia
e de emissões constituem um aliciante que pode ajudar
em grande medida a proteger o meio ambiente.
Na indústria, as maiores reduções a curto prazo das emissões
virão da adopção de medidas que permitam realizar os processos de forma mais eficiente. A indústria é responsável por cerca
de 40% do consumo mundial de electricidade, e deste consumo
cerca de dois terços provém dos motores eléctricos.
Os conversores de frequência de velocidade variável, que
regulam a velocidade dos motores, podem reduzir em numerosas aplicações o seu consumo energético em cerca de 50%.
Contudo, apenas uma fracção dos motores inferior a 10%
está equipada com dispositivos deste tipo.
www.abb.pt
Discrete Automation and Motion | O plano da ABB para a eficiência energética 2
O plano da ABB para a eficiência energética
Poupar energia é, sem dúvida, a forma
mais rápida, eficaz e rentável de reduzir
as emissões de gases de efeito de estufa
e também de melhorar a qualidade do ar,
especialmente em áreas densamente
povoadas.
Nos últimos 30 anos, o consumo mundial de electricidade quase
triplicou; no mesmo período, o consumo de electricidade pela
indústria aumentou de 260%.Outros sectores incluem a agricultura, os serviços públicos e comerciais, o consumo residencial
e ainda outros usos não especificados.
Nos últimos 30 anos, o consumo eléctrico
mundial quase triplicou
Fonte: Agência Internacional da Energia, Key World Energy Statistics 2007
Os motores electricamente eficientes
podem poupar milhares de milhões de kWh
O Motor Challenge Programme afirma que os sistemas
accionados por motores são responsáveis por cerca de 65%
da electri-cidade consumida pela indústria na União Europeia.
O Motor Challenge Programme é um programa de participação
voluntária promovido pela Comissão Europeia para auxiliar
as empresas a melhorarem a eficiência energética dos seus
sistemas accionados por motores eléctricos.
Indústria
Outros
sectores
Transportes
Mtoe
0,0
200,0
400,0
600,0
2005
800,0
1973
3 O plano da ABB para a eficiência energética | Discrete Automation and Motion
www.abb.pt
O plano da ABB para a eficiência energética
A utilização de sistemas accionados por motores energeticamente eficientes
pode permitir à Europa poupar anualmente até 202 mil milhões de kWh, o que
equivale a uma diminuição de 10 mil milhões de Euros anuais nos custos
da exploração industrial.
A poupança potencial para os sistemas de motores na UE é de mais de 200 mil milhões de kWh anuais.
Poupança potencial (em milhares de milhão de kWh anuais)
UE (15)
UE (25)
França
Alemanha
Itália
Grã-Bertanha
24
27
4
6
4
3
Conversores de frequência 45
de velocidade variável
50
8
10
7
6
Aplicações de sistemas
com motores
(bombas, ventiladores,
compressores)
112
125
19
26
17
15
Potencial total de
poupança eléctrica
181
202
31
42
28
24
Motores de alta eficiência
Controlo eficaz da velocidade através de conversores
de frequência de velocidade variável
O método de longe mais eficaz para o controlo da velocidade
de um motor é o uso de conversores de frequência de velocidade variável. Contudo, a maior parte dos sistemas continua
a ser controlado por meio de válvulas reguladoras em sistemas
de bombas ou deflectores em ventiladores, enquanto as
necessidades das máquinas rotativas são asseguradas por meio
de engrenagens ou de accionamentos com correias de transmissão. A regulação da velocidade por meio de accionamentos
com correias de transmissão, caixas de velocidades e acoplamentos hidráulicos reduz a eficácia do sistema em vários graus
e requer a operação permanente do motor à sua velocidade
máxima. Além disso, os accionamentos mecânicos podem ser
ruidosos
e difíceis de manter, pois encontram-se situados entre o motor
e a maquinaria accionada.
Metade da velocidade equivale a um quarto da energia
Em aplicações de bombas e ventiladores, a utilização de
conversores de frequência de velocidade variável pode levar a
uma redução da factura energética de até 60%. O consumo de
uma bomba ou de um ventilador funcionando a metade da sua
velocidade máxima é de apenas um quarto do seu consumo
à sua potência máxima.
Visto que uma pequena redução na velocidade pode representar uma diferença significativa no consumo de energia, e que
muitos sistemas de bombas e de ventiladores operam a maior
parte do tempo abaixo da sua capacidade máxima, um conversor de frequência de velocidade variável pode originar poupanças significativas. Isto é especialmente verdade quando em
comparação com um motor funcionando constantemente à sua
velocidade máxima.
Estes sistemas podem, à primeira vista, parecer rentáveis,
mas na realidade desperdiçam energia. Imagine tentar regular
a velocidade de seu automóvel accionando simultaneamente
o pedal do acelerador e o pedal do travão. Operar um motor
à sua velocidade máxima, mas simultaneamente limitando
a potência gerada, produz um efeito semelhante: parte da
energia perde-se imediatamente. Estima-se que, da energia
total consumida pelos motores eléctricos, cerca de 20% seja
desperdiçada devido a esses mecanismos de regulação.
A eficiência dos motores e conversores de frequência tem
melhorado consideravelmente ao longo do tempo. A eficiência
dos motores aumentou de 3%, em média, na última década.
Mas as poupanças obtidas pela utilização de conversores de
frequência de CA são significativas: os milhões de unidades
fornecidas pela ABB em todo o mundo nos últimos 30 anos
contribuíram para uma redução de cerca de 140 TWh por ano
no consumo de electricidade. Este número é equivalente ao
consumo médio de mais de 36 milhões de lares nos 27 países
da União Europeia. A redução correspondente no consumo
www.abb.pt
Discrete Automation and Motion | O plano da ABB para a eficiência energética 4
O plano da ABB para a eficiência energética
levou a uma diminuição média anual das emissões de CO2
de mais de 70 milhões de toneladas.
A análise do custo de vida (LCC, Life Cycle Cost) pode
permitir elevadas poupanças energéticas nos sistemas
de motores accionados por variador.
Quando se compra ou adapta uma aplicação accionada por
um variador de velocidade, está-se a melhorar o custo do ciclo
de vida da instalação, quando comparado com sistemas
alternativos. A análise LCC revela o custo real total da instalação industrial ao longo de todo o seu ciclo de vida, identificando
com clareza as alternativas economicamente mais eficientes.
Mostra além disso o consumo de energia durante a vida
da instalação, constituindo uma ferramenta muito importante
para a minimização das emissões de carbono.
Os motores de elevada eficiência e os
accionamentos de corrente alternada
podem ser utilizados para minimizar
os custos durante a vida útil das instalações, especialmente em sistemas com
aplicações de bombas e ventiladores.
Quando confrontados com a variedade de soluções
motor/variador existentes no mercado, as organizações tendem
a escolher a opção mais económica do ponto de vista
da compra e instalação. No entanto, esta abordagem pode
revelar-se a mais cara: o preço da compra inicial é apenas uma
pequena parte do custo total do ciclo de vida da instalação
industrial, e por vezes a opção de compra mais económica
é a pior do ponto de vista da eficiência energética. Um gasto
inicial um pouco mais elevado pode repercutir-se em
poupanças energéticas posteriores.
Como chegar à redução de custos:
O plano de poupança energética da ABB.
A energia é um ponto muitas vezes esquecido quando se
trata da redução de custos, normalmente porque se assume,
erradamente, que o potencial de poupança é pequeno.
Actualmente, os motores eléctricos são responsáveis por 65%
do consumo de electricidade na indústria, como resultado
do seu papel primordial na maioria das aplicações: bombas,
ventiladores, compressores, tapetes rolantes, guindastes,
misturadoras, e muita outra maquinaria em geral.
Em aplicações de bombas e ventiladores, a utilização de
varia-dores de velocidade pode permitir obter poupanças de
energia de até dois terços. Com efeito, operar o motor de uma
bomba à velocidade máxima enquanto se controla o caudal por
5 O plano da ABB para a eficiência energética | Discrete Automation and Motion
meio de válvulas é um pouco como no nosso automóvel
colocarmos o acelerador a fundo e regularmos a velocidade
através do pedal do travão: damos origem a um desperdício
significativo de energia. Apesar disso, o controlo de caudal por
meio de válvulas continua a ser um dos métodos mais utilizados
na indústria.
A utilização de accionamentos de velocidade variável poupa
energia, pois eles fazem o motor operar à velocidade de rotação
correspondente ao caudal correcto com o consumo da energia
apenas estritamente necessária.
Da mesma forma, os motores eléctricos são muitas vezes
seleccionados exclusivamente com base no custo. Contudo,
um motor de 90 kW de alta eficiência pode poupar, em
comparação com um motor standard, mais de 20 000 €
ao longo da sua vida útil.
A maioria das instalações de produção dispõe de oportunidades
para poupança de energia, sendo apenas uma questão
de encontrar a melhor forma de configurar as aplicações
de uma forma eficaz, quantificar o potencial e começar
a economizar.
- Os factos
65% da electricidade industrial mundial é utilizada pelos
motores eléctricos
- A poupança
20% da electricidade é perdida através dos tradicionais
controlos mecânicos
- Financiamento
uma redução de custos de 1% traria o mesmo benefício
que um aumento de vendas de 8%. Além disso, o custo
do motor representa apenas 1,1% dos custos da energia
que ele consome durante a sua vida operacional.
- O produto
Accionamentos e motores eficientes da ABB
- O teste
Os conversores entregues pela ABB nos últimos 10 anos para
o controlo de bombas e de ventiladores originaram, anual
mente e a nível mundial, uma redução no consumo de electric
idade de 30 000 GWh e uma diminuição das emissões de CO2
de mais de 25 milhões de toneladas
- A acção
Uma auditoria é o início de um processo de poupança
energética.
www.abb.pt
O plano da ABB para a eficiência energética
Os motores de elevada eficiência têm um custo superior
a um motor standard mas a diferença de preço pode ser
recuperada em menos de dois anos, tornando-se a partir
daí numa fonte de redução de custos. Modelo M3BP de
classe de eficiência IE2 (Antiga Eficiência 1).
A ABB demonstra a poupança
com auditorias energéticas
Para que uma empresa possa reduzir os seus custos
energéticos, deve avaliar a forma como utiliza a energia,
e é isto precisamente o que faz uma auditoria energética.
Uma auditoria energética consiste num exame sistemático das
aplicações principais de bombas e de ventiladores, incluindo
a monitorização da energia consumida antes e depois do início
da utilização dos conversores de frequência de velocidade
variável. A auditoria identifica onde se pode poupar pela
instalação de conversores de frequência de velocidade variável
e quais os valores dessas poupanças. Estes elementos são
depois traduzidos num potencial de poupança mensal ou,
o que é equivalente, na redução dos custos energéticos tornada
possível pela instalação deste equipamento.
A utilização de accionamentos de CA para o controlo
preciso do motor permite reduzir o consumo de energia
e em geral aumentar a eficiência do sistema. Alguns
modelos tecnologicamente avançados - tais como
a família de unidades industriais da ABB
www.abb.pt
É usual que um utilizador duvide da promessa de uma economia
energética de 50% obtida apenas por meio de uma redução de
20% na velocidade, considerando-a uma afirmação exagerada
de um fabricante desejoso de fechar um negócio. No entanto,
esta é uma poupança que pode ser efectivamente comprovada,
e o melhor começo é através da realização de uma auditoria
energética.
A ABB, como resultado do
seu compromisso para com
a poupança de energia, realiza
auditorias energéticas
às empresas que desejem
conhecer o potencial
de poupança nos seus sistemas
de bombas e ventiladores.
Discrete Automation and Motion | O plano da ABB para a eficiência energética 7
ABB, S.A.
Drives and Motors
Quinta da Fonte, Edifício Plaza I
2774-002 Paço de Arcos,
Tel. +351 214 256 000
Fax.+351 214 256 247
Rua Aldeia Nova
4455-413 Perafita,
Tel. +351 229 992 500
Fax.+351 229 992 572
Estrada de Eiras, 126 r/c
3020-199 Coimbra
Tel: +351 239 495 258
Fax: +351 239 495 260
E-mail: [email protected]
www.abb.pt
© Copyright 2011 ABB. All rights reserved.
Contacte-nos