Diagnóstico Energético em um Sistema de Abastecimento de Água

Resumo

Desenvolver uma metodologia para diagnosticar energeticamente um sistema de bombeamento de água para abastecimento de uma cidade com 40.000 pessoas. Chamam a redução dos custos com energia elétrica a utilização de inversor de frequência, o redimensionamento de conjuntos motor-bomba (CMBs) e o enquadramento tarifário. A metodologia usada é simples, de custo, podendo atingir cerca de 27% de economia de energia elétrica, com tempo de retorno de investimento inferior a 2 anos. O trabalho empregou os seguintes métodos de análise das faturas de energia elétrica da unidade estudada, realização de simulações tarifárias, medição dos seguintes parâmetros: potências ativas, reativas e o f.de potência e avaliação do regime operacional da unidade.A unidade possui dois conjuntos motor-bomba (CMBs) de 06 (seis) polos e 200 c.v. de potência. A demanda contratada era de 30 kW na tarifária Alta Tensão Convencional-ATC. O regime de funcionamento é de apenas 1 (um) CMB, sendo o outro reserva, com parada na ponta. As tarifas de energia para agosto/16 simularam-se os valores das faturas: tarifa Convencional-ATC: R$ 35.814,51 tarifa Verde-THV: R$ 42.7, tarifa Azul-THA: R$ 31.596,30 (1), uma com motor de 200 cv (147,2 kW) com rotação nominal de 1.200 rpm, diminuindo em 10% sua rotação tem-se: P1 = 200 cv = 147,2 kW (Motor a rotação plena), P2= 107,31 kW cujo resultado acima nos mostra uma redução de 27,1% na potência elétrica solicitada pela carga, significando uma redução de 20,93 % na fatura de energia elétrica quando comparamos os montantes “THA” em (1) e (2), a seguir: tarifa Horária-Azul-THA: R$ 24.983,42 (2). Obtém-se uma grande economia com a manutenção do banco capacitivo, troca para o sistema com inversor, substituição dos motores padrão por motores de alto rendimento e modificação do sistema tarifário para a modalidade THA (com desligamento na ponta) - a demanda contratada for reduzida de 145 para 110 kW na fora ponta e 30 kW na ponta. Quantificando, teremos:a) Economia mensal estimada com a manutenção do banco capacitivo da unidade: R$ 949,16.b) Economia mensal estimada com a mudança dos acionamentos dos CMBs e ajustes na opção tarifária e no contrato de demanda: R$ 6.612,88.c) Investimento na aquisição de dois motores de alto rendimento 200 c.v., seis polos: R$ 60.000,00.d) Investimento na aquisição de um inversor de frequência próprio para acionar esses motores: R$ 40.000,00.e) Investimento na aquisição de um quadro de distribuição geral: R$ 60.000,00.Observação: Para acionar os CMBs basta adquirir apenas um inversor. O investimento total estimado seria de R$ 160.000,00 e a economia mensal seria de R$ 7.562,04. Observa-se que, por payback simples o investimento teria retorno em 21,16 meses.REFERÊNCIAS:H. P. GOMES. S. de Saneamento – E. Energética. Editora Universitária, J.Pessoa-PB, 2010.M.T. TSUTIYA. Abastecimento de Água. D.E.H. e Sanitária - USP,SP, 2005.PROCEL INDÚSTRIA-ELETROBRAS-CNI/IEL. Motor Elétrico-G. Básico. Brasília-DF,2009.