Eficiência energética na indústria : aspectos voltados a geração de vapor e estudo de caso para sistemas de ar comprimido

Abstract

Resumo: Neste trabalho serão apresentados estudos que definem as técnicas de eficiência energética em sistemas industriais de ar comprimido e geração de vapor. A pesquisa envolveu o processo de auditoria energética para localizar os pontos vantajosos na aplicação da eficiência no uso de vapor e ar comprimido, visando a utilização de equipamentos que possuam o selo PROCEL de economia de energia. Foram estudados os aspectos históricos e conceituais aplicados à um estudo de gestão da eficiência energética em uma planta industrial, bem como a estrutura de tarifação da energia elétrica no Brasil acrescentando as cobranças de tributos no âmbito Estadual, Municipal e Federal. Em seguida estudou-se o funcionamento do sistema de ar comprimido e compressores, enfatizando sua faixa de utilização e recuperação da energia perdida no processo devido a vazões indevidas e ciclo operacional dos compressores. Apesar de existirem programas computacionais que podem ser utilizados para se efetuar a gestão energética o estudo foi desenvolvido no local de forma pratica, medindo e identificando os pontos onde se pode obter resultados vantajosos na economia de energia e aplicando-os por meio de um estudo de caso. A mesma sistemática foi realizada no processo de geração de vapor, promovendo o balanço de energia das caldeiras, cálculo dos efluentes que podem gerar vazamentos, identificar as possibilidades de melhorias e oportunidades no âmbito econômico e energético em cada um dos elementos que compõem a caldeira. No âmbito da geração de vapor, verificou-se o sistema de desmineralização da água que alimenta as caldeiras de forma a reduzir a entrada de sais minerais. Outro aspecto considerado foi verificação da umidade do combustível, pois a presença de umidade reduz o PCI (poder calorífico inferior) do mesmo.

Abstract: In this work will be presented studies that define the techniques of energy efficiency in industrial systems of compressed air and steam generation. The research involved the energy audit process to locate the advantages in the application of efficiency in the use of steam and compressed air, aiming at the use of equipment that has the PROCEL seal of energy saving. We studied the historical and conceptual aspects applied to a study of energy efficiency management in an industrial plant, as well as the charging structure of electric energy in Brazil, adding tax collections at the State, Municipal and Federal levels. The compressed air system and compressors were then studied, emphasizing their use range and recovery of the energy lost in the process due to undue flow rates and operating cycle of the compressors. Although there are computer programs that can be used to carry out energy management, the study was carried out in-house in a practical way, measuring and identifying the points where one can obtain advantageous results in energy saving and applying them through a study of case. The same systematics was carried out in the steam generation process, promoting the energy balance of the boilers, calculating the effluents that can generate leaks, identifying the possibilities of improvements and opportunities in the economic and energetic scope in each one of the elements that compose the boiler. In the generation of steam, the water demineralization system that fed the boilers was verified in order to reduce the entrance of mineral salts. Another aspect considered was verification of the fuel humidity, since the presence of humidity reduces the ICP (lower calorific value) of the same.