De modo geral, equipamentos mais antigos na indústria, apresentam menores índices de eficiência energética, uma vez que ao longo das últimas décadas, avanços em diversas áreas, como a eletrônica de potência, controle, e a utilização de materiais com melhores propriedades eletromagnéticas, entre outros, permitiram que vários sistemas industriais tenham melhoras consideráveis de eficiência. Segundo a Associação Brasileira de Manutenção (ABRAMAN), em 2019, a média de idade das instalações nacionais brasileiras era de 17 anos, o que potencialmente indica um parque industrial nacional carente de melhorias e modernizações. Uma vez que nas indústrias brasileiras, cerca de
70% do consumo é proveniente de sistemas motrizes, o que representa 30% do consumo total de energia no país (PROCEL, 2017). Tais equipamentos são um ótimo alvo de projetos visando economia de energia.
Embora apenas a troca de um motor antigo e ineficiente, por um equipamento moderno possa ser interessante economicamente, para algumas aplicações é possível se obter economias muito maiores,em projetos pensados especialmente para o processo em questão, assim reduzindo o retorno do investimento.
Um exemplo de aplicação onde consideráveis economias podem ser encontradas, são em processos onde se tem a utilização de motor de corrente contínua (motor CC). Os motores com esta tecnologia foram muito importantes para a indústria, geralmente em processos que demandam controle de velocidade, como, por exemplo, em extrusoras e bobinadeiras, o que os motores de corrente alternada (motores CA) há alguns anos atrás não podiam entregar. Os motores CC além de apresentarem uma eficiência reduzida, geralmente estão superdimensionados para suas aplicações, fazendo com que operem com “folga” (baixo carregamento), que proporciona baixos rendimentos a estes equipamentos. Motores de corrente contínua são bons alvos para projetos de eficiência energética, apresentando economia de até 30% e bom retorno de investimento, quando apenas contabilizando a redução com gasto de energia elétrica, pois quando contabilizado a diminuição dos custos com manutenção, este retorno de investimento é melhor ainda.
Até mesmo em motores modernos, é possível obter consideráveis ganhos de economia, muitas vezes sem troca do equipamento, resultando em projetos de menor custo. Embora várias aplicações hoje na indústria possam funcionar com os motores a plena velocidade, em muitas delas isto não é necessário a todo momento, causando além de um elevado consumo de energia elétrica, um desgaste maior no equipamento. Sistemas onde existem válvulas/dampers estranguladas, sistemas hidráulicos onde não há variação de velocidade , compressores onde o motor segue operando normalmente nos momentos de alívio (momento em que a pressão máxima desejada é obtida e o equipamento só é acionado novamente quando esta cai a um nível mínimo), são características comuns de sistemas onde se encontram projetos com potencial de melhoria. Em geral, todas as aplicações em que existe um motor de indução trifásico operando em velocidade nominal e há alguma variação no processo, seja ao longo do ciclo de operação, momentos de menor demanda, períodos de resfriamento, entre outros, são oportunidades de projetos de automação do sistema motriz, acarretando economia de energia.
Um exemplo destas aplicações são as injetoras de plástico, as quais não há a variação de velocidade controlada conforme o processo demanda, podem proporcionar economias na ordem até de 60% no consumo de energia do motor, trazendo paybacks atrativos e muitas vezes com baixo investimento, pois na maioria das vezes não é necessário a troca do motor. Então, Injetoras de plástico com as características descritas acima, capacidade acima de 250 toneladas, que possuam especialmente, bomba de vazão fixa e ciclos de operação superiores a 30 segundos, são em suma ótimos projetos, onde a economia gerada pode pagar integralmente a implementação do projeto, quando são financiados via modelo como o BOT e exemplificado na imagem abaixo.
Em resumo, boas oportunidades são:
- Compressores sem tecnologia VFD (Variable Frequency Drive), ou seja, com rotação fixa e longo tempo em alívio;
- Chillers com mais de 15 anos;
- Sistemas de bombeamento e resfriamento de torres de água gelada com válvulas estranguladas e sem controle da variação da temperatura;
- Prensas hidráulicas que não realizam a prensagem do material de maneira intermitente;
- Sopradoras com elevados ciclos de produção;
- Exaustores/ventiladores com dampers estrangulados;
- Bombas centrífugas com limitação de vazão e pressão através de válvulas, sistema de recirculação, entre outros.
- Injetoras sem inversor de frequência;
- Extrusoras com motor de corrente contínua;
- Sistema de iluminação com lâmpadas ineficientes, como FLC, mista, vapor metálico.
- Sistema de Condicionamento Ambiental com equipamentos do tipo Splitão com mais de 8 anos de instalação e/ou com compressores de rotação fixa;
- Maquinários com sistema de aquecimento através de resistência que possuem longo tempo de start-up e alto custo com manutenção das resistências.
Cuidado com equipamentos que possuam inversor de frequência apenas acionando o motor! Um dos componentes chave para trazer a automação do sistema motriz, aliado à eficiência energética para com o processo, sem dúvida é o inversor de frequência, pois ele que nos permitirá realizar controles no motor como a variação da velocidade. Porém, onde de fato será obtida a economia, é quando este equipamento estiver integrado adequadamente às demandas da máquina, com uma programação em CLP (Controlador Lógico Programável) dedicada ao processo, podendo entregar sempre o necessário a máquina, com o mínimo de desperdícios e desgastes desnecessários ao sistema. Portanto, atenção a sistemas que supostamente seriam eficientes apenas por ter inversor de frequência, pois inclusive podem ser menos eficientes, devido a características como uma maior taxa de distorção harmônica (THD) no motor, que podem causar perdas de rendimento no equipamento.
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