Todas as atividades realizadas em uma indústria ou residência envolvem o consumo de algum tipo de energia, seja ela mecânica, elétrica, térmica, entre outras. O que é eficiência energética então? Significa realizar essas mesmas atividades com um menor consumo de energia.
Em relação a energia elétrica no Brasil, a ANEEL, Agência Nacional de Energia Elétrica, tem como missão criar balizas para o consumo de energia eficiente, obrigando os usuários, principalmente as indústrias, a consumirem a energia sem desperdícios.
Com o intuito de aumentar a capacidade de transmissão do sistema elétrico nacional e promover o uso racional de energia, a ANEEL emitiu a resolução n° 456, artigo 64 em 29/11/2000, onde foi determinado que o fator de potência nas unidades consumidoras, não deve ser inferior a 0,92. Com isso, as unidades consumidoras foram obrigadas a modernizarem seus parques industriais para evitarem multas em suas faturas de energia.
Mas afinal o que é fator de potência?
Para entendermos o que é fator de potência (FP), e como um baixo FP afeta o consumo de energia, primeiro é preciso entendo o triângulo das potências.
Onde os catetos do triângulo representam:
Potência Aparente: é o resultado da multiplicação da corrente pela tensão. É medida em kVA (quilo Volt-Ampere).
Potência Ativa: Também conhecida como potência real ou útil, corresponde à potência dissipada em um ciclo, ou seja, corresponde à parcela da potência recebida que se transforma em trabalho. É medida em kW (quilo Watts).
Potência Reativa: Corresponde à parcela da potência que não é convertida em trabalho útil, sendo armazenada e devolvida ao gerador. É medida é o kVAr (quilo Volt-Ampere Reativo).
Visto o triângulo das potências, chegamos a equação abaixo:
Onde o Fator de Potência (FP), é a divisão da Potência Ativa pela Potência Aparente, que é igual ao cosseno do ângulo formado.
Como o FP mínimo exigido pelo ANEEL é de 0,92, se uma empresa apresentar um FP de 0,8 irá pagar uma multa na fatura de energia referente aos 0,12 excedentes. Resumindo, o FP representa quanto da potência elétrica consumida está de fato sendo convertido em trabalho útil. No caso do triângulo das potências, quanto menor o cateto da Potência Reativa, melhor.
O que causa um baixo fator de Potência, em relação aos motores elétricos?
Em uma planta industrial, as principais falhas cometidas pelas equipes de manutenção em relação aos motores elétricos de indução, que geram um baixo fator de Potência são:
- Deixar os motores elétricos trabalhando sem carga ou com a carga reduzida durante longos períodos;
- Realizar a substituição de motores elétricos defeituosos por motores elétricos de potência superior. Isto é muito comum acontecer quando não se tem equipamentos reservas com as mesmas características;
- Falha dos projetistas na hora de dimensionar o motor devido ao desconhecimento da real carga a ser acionada e das características de funcionamento do mesmo;
- Dimensionar motores de maior potência do que a realmente necessária afim de melhorar os indicadores de performance, como por exemplo o MTBF – mean time betweenfailures;
- Falta de um plano de substituição dos motores de baixa performance e motores que já foram recondicionados varias vezes. Esses motores apresentam um baixo rendimento.
Como corrigir o fator de potência e melhorar a eficiência energética?
Existe varias formas de melhorar o fator de potência proveniente dos motores elétricos, as principais são:
- Instalar inversores de frequência nos motores mais utilizados e que apresentam grandes variações na carga acionada;
- Substituir os motores de baixo rendimento por motores de alto rendimento;
- Criar um plano de substituição para os motores que já foram recondicionados;
- Substituir motores que operem com capacidade de carga inferior a 55% da capacidade nominal;
- Instalar bancos de capacitores, em serie ou em paralelo, com os circuitos elétricos dos motores.
Antes de tomar qualquer medida dessas descritas anteriormente, primeiro é preciso realizar um estudo da qualidade da energia elétrica. Com esse estudo, é possível detectar qualquer anomalia no sistema elétrico, como por exemplo, o fator de potência do sistema elétrico, a energia reativa indutiva, a energia reativa capacitiva, as correntes harmônicas, os momentos com sobretensão e com subtensão, dentre outros parâmetros igualmente importantes.
Nós da Token Engenharia, temos equipes especializadas para realizar, desde do estudo técnico de eficiência energética, até a troca dos motores em campo.
Além dos motores elétricos e correção do fator de potência, o nosso estudo de eficiência energética envolve os seguintes pontos:
- Sistema de iluminação;
- Sistema de refrigeração;
- Sistema de ventilação;
- Sistema de aquecimento de água;
- Sistema de ar comprimido;
- Consumo de água;
- Controle de demanda contratada;
- Estudo técnico para viabilizar a migração para o mercado livre de energia;
- Análise dos transformadores e condições de carregamento.
Entre em contato conosco e faça um orçamento sem compromisso. O retorno do investimento total, em nossos projetos de eficiência energética, costumam durar em média 18 meses.