ECONOMIA DE ENERGIA ELETRICA COM USO
RACIONAL DE AR COMPRIMIDO
CONSUMO DE ENERGIA E AR COMPRIMIDO
NA INDÚSTRIA
Consumo de Energia
20%
Fornec.de ar
Refrigeração
50%
Outros
30%
Consumo de Ar Comprimido
10%
20%
Atuador
Vazamentos
Bicos de Ar
70%
Os dados acima se referem a um levantamento mundial realizado pelas maiores fabricantes
de pneumaticos do mundo
CUSTOS DE UM SISTEMA DE AR COMPRIMIDO
Aquisição / Instalação

15%
Manutenção

5%
Energia Elétrica

80%
CAUSAS DE AUMENTO DE CONSUMO
Vazamentos:
Esta tabela apresenta a vazão de ar comprimido através de diferentes
diâmetros de orifícios e mostra o custo energético deste problema.
1/32”
1/16”
1/8”
1/4”
3/8”
Diâmetro do orifício
de vazamento
(~0,8mm)
(~1,6mm)
(~3,2mm)
(~6,4mm)
(~9,6mm)
m³/h vazamento
2,72
10,9
44,2
174,0
397,5
US$/ano
65,00
260,00
1.056,00
4.160,00
9.500,00
Considerando: P=7barg / uso=16h/dia – 300 dias/ano
CAUSAS DE AUMENTO DE CONSUMO
Queda de pressão:
Além da redução da pressão do ar comprimido provocada por uma rede
de distribuição inadequada (diâmetro da tubulação inferior ao
necessário, layout incorreto da tubulação, curvas e conexões em
excesso, etc.), um sistema de ar comprimido também pode estar
operando numa pressão muito superior à exigida pela aplicação.
Variações na pressão do ar têm um custo elevado.
m³/h
340
800
1700
ΔP bar
0,07
0,14
0,07
0,14
0,07
0,14
US$/ano
140,00
280,00
330,00
660,00
700,00
1.400,00
Considerando: P=7barg / uso=16h/dia – 300 dias/ano
CAUSAS DE AUMENTO DE CONSUMO
Temperatura de admissão do ar:
A elevação da temperatura ambiente diminui a densidade do ar,
provocando uma redução da massa aspirada pelo compressor. Em
conseqüência, a eficiência do compressor fica comprometida.
Sempre que possível, recomenda-se canalizar a tomada de ar do
compressor para permitir a sucção de ar ambiente fresco oriundo da
parte externa das instalações.
Admite-se que uma redução de 3°C na temperatura de admissão do
ar ambiente pelo compressor gera uma economia de energia de 1%.
CAUSAS DE AUMENTO DE CONSUMO
Contaminação:
OUTROS GASES PRESENTES:
COMPOSIÇÃO DO AR
Argonio 0,9%
• Dióxido de Carbono 0,03%
78%
• Gases Nobres...
Neón
Nitrogênio
Oxigênio
Outros Gases
21%
1%
Helio
Criptón
Xenón
O ar atmosférico utilizado para ser comprimido traz em sua composição
uma série de partículas de impureza e umidade. Após a compressão do ar,
estas partículas se concentram e somam-se a ela partículas de óleo em
quantidades que variam de acordo com o tipo de compressor e partículas
sólidas provenientes da corrosão da tubulação de distribuição.
O resultado da mistura de todos os contaminantes é uma emulsão ácida e
abrasiva que compromete o correto funcionamento de um sistema de ar
comprimido em qualquer tipo de aplicação.
A IMPORTÂNCIA DA QUALIDADE DO AR!
Cada aplicação tem um grau de filtragem ideal, que deve garantir o bom
funcionamento dos equipamentos que serão utilizados. Até mesmo para
obtenção de um produto final de qualidade deve-se levar em consideração
este fator.
A tabela abaixo apresenta uma padronização das classes de qualidade do
ar comprimido conforme a norma ISO-8573-1.
Grau de
Qualidade
1
2
3
4
5
6
Partículas
Dimensão
máxima (µm)
0,1
1
5
15
40
-
Concentração
máxima (mg/m³)
0,1
1
5
8
10
-
Água
Óleo
Máx. Pto.
Orvalho (°C)
-70
-40
-20
+3
+7
+10
Max.concentração
(mg/m³)
0,01
0,1
1
5
25
-
A IMPORTÂNCIA DA QUALIDADE DO AR!
Também deve-se lembrar que quanto melhor for a filtragem, melhor o
desempenho e maior a confiabilidade e as possibilidades de se aproveitar
ao máximo a vida útil dos equipamentos, além de minimizar as paradas para
manutenção.
Muitas vezes a qualidade do ar não é considerada, e os problemas de mau
funcionamento acabam associados à qualidade dos equipamentos
pneumáticos, principalmente às válvulas e atuadores.
Se o ar carrega muita umidade ou impurezas em excesso, estes
equipamentos perdem a lubrificação, travam ou desgastam suas vedações,
gerando vazamentos, paradas de máquinas e até mesmo acidentes. O
excesso de umidade também provoca oxidação da tubulação de ar, gerando
mais impurezas no sistema.
A IMPORTÂNCIA DA QUALIDADE DO AR!
Devido a tudo isto, a garantia da qualidade do ar deve ser sempre
considerada como primeiro e mais importante passo no dimensionamento
de um sistema pneumático.
Determinar a ordem de grandeza dos prejuízos causados pela
contaminação do ar comprimido não é simples, embora o impacto desses
danos sejam facilmente percebidos pelos usuários.
Esses prejuízos dependem de diversos fatores, mas a aplicação do ar
comprimido é determinante nesta análise.
PREJUÍZOS CAUSADOS PELA CONTAMINAÇÃO
DO AR COMPRIMIDO
Genericamente, pode-se classificar esses prejuízos em quatro categorias:
1- Energético: É o desperdício de energia causado pela ineficiência de um
sistema contaminado. Isso se traduz em purgadores que poderiam ser
eliminados, propriedades termodinâmicas inferiores do ar comprimido que
contém líquidos e sólidos, entre outros;
2- Manutenção: Aqui são contabilizados os custos com reparos e
substituições com de válvulas, cilindros, ferramentas pneumáticas, entre
outros. Quanto mais automatizada for uma linha de produção, maiores
serão esses custos;
PREJUÍZOS CAUSADOS PELA CONTAMINAÇÃO
DO AR COMPRIMIDO
3- Paradas de Produção: Aqui leva-se em conta o volume de produção
desperdiçado até que o problema seja sanado, as horas de mão de obra
produtiva, etc.;
4- Qualidade/Garantia: Aqui estão inseridos os custos de retrabalho ou
perda total de peças e serviços rejeitados pelo controle de qualidade.
Também deve ser incluídos os custos com a garantia de produtos e
serviços defeituosos.
Em todas estas situações a imagem da empresa poderá ser
afetada negativamente.
COMO MELHORAR A QUALIDADE DO AR?
O ar comprimido deve apresentar duas características indispensáveis ao
bom funcionamento dos sistemas pneumáticos independentemente do seu
tamanho, força, velocidade, ambiente de trabalho, aplicação, etc.
O ar comprimido de qualidade deve ser LIMPO E
garantir isso é que se faz o tratamento de ar.
SECO
e para
COMO TRATAR O AR COMPRIMIDO?
Com equipamentos específicos para cada aplicação...
COMO TRATAR O AR COMPRIMIDO?
Esquemático básico
EQUIPAMENTOS PARA TRATAMENTO DE AR
COMPRIMIDO
SECADOR DE AR COMPRIMIDO
O secador de ar tem a função de eliminar a
umidade do ar comprimido.
A principal característica do secador de ar comprimido é
o ponto de orvalho, que é a temperatura na qual o vapor
começa a condensar e a mínima garantida pelo secador
para que não haja condensados no sistema.
Refrigeração
EQUIPAMENTOS PARA TRATAMENTO DE AR
COMPRIMIDO
SECADOR DE AR COMPRIMIDO
Para garantir o Ponto de Orvalho de um secador é
necessário que alguns cuidados sejam observados:
•O correto dimensionamento do secador, levando-
se em consideração todos os fatores de correção
para cada caso (Temperatura de Entrada do ar e
Ambiente, Pressão de Entrada e Ponto de Orvalho
Desejado,Vazão de ar, Alimentação Elétrica);
•A estabilidade da Pressão de Entrada no secador;
•O controle da Vazão Máxima de Saída do secador;
•A estabilidade da Temperatura de Entrada no
secador.
EQUIPAMENTOS PARA TRATAMENTO DE AR
COMPRIMIDO
SECADOR POR REFRIGERAÇÃO
O secador de ar por refrigeração resfria o ar até
temperaturas próximas a 0°C, onde é possível obter-se a
máxima condensação da umidade .
Baseado num sistema frigorífico fechado. O
resfriamento do ar comprimido é obtido mediante
a troca de energia calorífica do ar comprimido e
um meio refrigerante (com gás freon ecológico
R134a, R407C ou R22) dentro de um trocador de
calor.
Alguns modelos são precedidos por um aftercooler
incorporado, garantindo assim a eficiência do
secador
O ponto de orvalho deste tipo de secador varia entre
3ºC e 10°C
EQUIPAMENTOS PARA TRATAMENTO DE AR
COMPRIMIDO
FILTRO COALECENTE COM DRENO
AUTOMATICO SERIE EF
O eliminador de condensados tem como função eliminar 99%
da água que estiver misturada ao ar comprimido.
Elimina apenas condensados e não umidade em suspensão,
portanto não elimina a necessidade de secador de ar
comprimido.
O eliminador de água deve ser instalado no ponto de maior
pressão e menor temperatura da rede de ar comprimido, e o
mais próximo possível da aplicação
EQUIPAMENTOS PARA TRATAMENTO DE AR
COMPRIMIDO
DRENOS ou PURGAS - SÉRIE HAD 402-04
Os drenos são equipamentos indispensáveis que retira
automaticamente sem grande desperdício de energia
(queda de pressão) a água e líquidos contido na rede de
ar comprimido.
EQUIPAMENTOS PARA TRATAMENTO DE AR
COMPRIMIDO
PURGADOR ELETRONICO SERIE PU220
O purgador eletrônico é uma válvula com um timer que
pode ser programado para abrir por determinado tempo
eliminando água e óleo que fica no sistema de ar
comprimido