SONAFI SA Pedro Jorge Dias Fernandes Relatório do Projecto Final

GESTÃO DE ENERGIA
SONAFI S.A.
Pedro Jorge Dias Fernandes
Relatório do Projecto Final / Dissertação do MIEM
Orientador na Empresa: Eng. Bernardo Cardoso
Orientador na FEUP: Prof. Óscar Mota
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto
Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica
Julho de 2009
Gestão de Energia
MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA MECÂNICA 2008/2009
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
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Fax +351-22-508 1445
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Editado por
FACULDADE DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE DO PORTO
Rua Dr. Roberto Frias
4200-465 PORTO
Portugal
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Fax +351-22-508 1440
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Reproduções parciais deste documento serão autorizadas na condição que seja
mencionado o Autor e feita referência a Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica 2008/2009 - Departamento de Engenharia Mecânica, Faculdade de Engenharia da
Universidade do Porto, Porto, Portugal, 2009.
As opiniões e informações incluídas neste documento representam unicamente o
ponto de vista do respectivo Autor, não podendo o Editor aceitar qualquer
responsabilidade legal ou outra em relação a erros ou omissões que possam existir.
Este documento foi produzido a partir de versão electrónica fornecida pelo
respectivo Autor.
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Gestão de Energia
Dedico esta dissertação aos meus pais.
Unir, Resistir, Lutar, Vencer...
Joaquim Reis
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Gestão de Energia
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Gestão de Energia
AGRADECIMENTOS
Gostaria de expressar os meus mais sinceros agradecimentos a todos aqueles que estiveram
envolvidos directa ou indirectamente com o meu percurso académico incluindo professores,
nomeadamente ao meu orientador de projecto Prof. Óscar Mota pelo seu contributo e
disponibilidade em abraçar este projecto, assim como a funcionários, colegas e amigos com
destaque para o Cristiano Amaro, Pedro Rio, João Reis, Paulo Pesqueira e João Guimarães
pois sem dúvida os seus contributos foram essenciais para o desenrolar e amadurecimento da
minha formação académica.
Agradeço à SONAFI e a todos os seus colaboradores, com um especial obrigado ao Joaquim
Reis e ao Eng. Bernardo Cardoso, pela oportunidade de realizar o meu estágio curricular nas
suas instalações, permitindo-me desenvolver competências técnicas e sociais que serão de
todo uma mais-valia para a minha ingressão no mundo do trabalho.
Por fim quero deixar um especial apreço aos meus pais, pois sem eles nada disto seria
possível.
A Todos, Muito Obrigado!
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Gestão de Energia
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Gestão de Energia
RESUMO
A energia é de importância vital nas economias de hoje. Quer a nível nacional através da
Estratégia Nacional para a Energia aprovada pela RCM nº 169/2005, quer a nível Europeu
pelo plano “Política Energética para a Europa” lançado em 2007, têm vindo a ser
desenvolvidas acções que visam transformar a Europa numa economia energética altamente
eficiente onde os estados membros deverão reduzir até 2020 o consumo energético em 20%.
Neste contexto, e segundo o âmbito do projecto de fim de curso da Opção de Produção,
Desenvolvimento e Engenharia Automóvel do Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica,
foi realizado um Estágio Curricular de quatro meses na SONAFI SA (Sociedade Nacional de
Fundição Injectada) sendo o objectivo monitorizar e verificar os consumos energéticos da
empresa, com o fim de poder elaborar um plano eficaz de redução de energia com impacto no
ambiente e na contabilidade, fazendo com que SONAFI se torne uma empresa mais
competitiva nos mercados nacionais e internacionais.
O projecto de Gestão de Energia apresentado neste relatório procurou delinear o
comportamento energético da empresa, através da estruturação de um Sistema de Gestão de
Energia que poderá ser actualizado a cada ano e exportado para todas as empresas do grupo.
Para tal foi elaborada uma Auditoria Energética preliminar com o objectivo de representar
uma “Fotografia” dos consumos energéticos, efectuando o levantamento das redes de Gás
Natural, Água, Electricidade, da energia consumida globalmente, sectorialmente assim como
de todos os equipamentos, tornando possível calcular e analisar o consumo específico dos
últimos três anos.
Por conseguinte foi efectuada uma análise detalhada da factura da energia eléctrica, com o
intuito de compreender qual o ciclo de facturação mais indicado para a SONAFI, mediante a
repartição dos consumos pelos períodos de facturação em vigor.
De acordo com as directrizes obtidas na Auditoria Energética, foram apresentadas diversas
propostas com os respectivos orçamentos e planos de “payback” para a eficiência energética,
sendo um dos objectivos do presente trabalho a elaboração de um plano de racionalização a
cinco anos segundo o Plano de Racionalização de Consumo de Energia (PRCE) da Direcção
Geral de Energia e Geologia.
Foram desenvolvidos e apresentados sistemas de gestão e monitorização dos fornos de fusão,
devido a estes serem responsáveis pelo maior consumo de gás natural. Foi também proposto
um “Software” de gestão e monitorização dos consumos de electricidade assim como a sua
implementação nos diversos sectores da empresa.
É pois, como elemento adjectivador da engenharia, e concomitantemente como preocupação
ambiental sobre o mundo, que parte a iniciativa do presente relatório, retratando aqui o
terreno do trabalho.
PALAVRAS-CHAVE: Energia, Gestão, Eficiência, Auditoria, Monitorização.
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Gestão de Energia
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Gestão de Energia
ABSTRACT
Presently, energy plays a vital role on economy. Many actions have been developed both in
Portugal (National Strategy for Energy approved by the SPC No 169/2005) and in the
European Union (Energy Policy for Europe launched in 2007), in order to transform Europe’s
energy economy into a highly efficient one. In fact, all the member countries should reduce
the energy consumption in 20%, by 2020.
In this context, and according to the project of the Graduation Option in Production,
Development and Integrated Master of Engineering in Automotive Mechanical Engineering, it
was built a project of Energy Management in SONAFI (National Society of Casting injected).
The work presented in this report sought to outline the company’s energy performance,
through the structuring of an Energy Management System that can be updated every year and
exported to every company within the group. Therefore, a preliminary energy audit of the
enterprise was made with the aim of composing a picture of its energy consumption pattern. It
was necessary to collect all the data related to the energy networks (Natural Gas, Water and
Electricity), global energy consumption, and consumption of each sector and equipment,
making it possible to calculate and analyze the specific consumption of the last three years.
An analysis of the detailed electricity invoice was, thus, made, in order to understand which
of the billing cycle would be more suitable for SONAFI, according to the distribution of the
consumption by the periods of turnover in force.
According to the guidelines obtained from the energy audit, several proposals were presented
with their budgets and payback plans for energy efficiency, culminating into a five year
streamline plan under the Energy Consumption Rationalization Plan(PRCE) of the Directorate
General Energy and Geology.
Finally, management and melting furnaces to monitoring systems were developed and
presented in order to make combustion more efficient, even allowing to monitor its
characteristic curves. It was also offered an electricity consumption management and
monitoring software, as well as its implementation in the various business sectors.
It is, therefore, as part of a characterizing process of engineering, and concurrently as a global
environmental concern that this report is generated, here depicting the working field.
Keywords: ENERGY, MANAGEMENT, EFFICIENCY, AUDIT, MONITORING.
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Gestão de Energia
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Gestão de Energia
ÍNDICE DE CONTEÚDOS
1. Introdução ............................................................................................................................... 1
1.1. Apresentação da Empresa ................................................................................................ 1
1.1.1. Localização................................................................................................................ 2
1.1.2. História da Empresa .................................................................................................. 3
1.1.3. Estrutura Organizacional da Empresa ....................................................................... 3
1.1.4. Filosofia da Empresa ................................................................................................. 4
1.1.5. Matérias-primas ......................................................................................................... 5
1.1.6. Clientes ...................................................................................................................... 6
1.1.7. Sector de Produção .................................................................................................... 6
1.1.8. Resumo do Processo de Produção ........................................................................... 10
2. Fundição Injectada................................................................................................................ 11
2.1. Descrição ....................................................................................................................... 11
2.2. Moldes ........................................................................................................................... 15
2.3. Tipos de Fundição Injectada .......................................................................................... 17
2.4. Vantagens, Desvantagens e Requisitos .......................................................................... 18
3. Eficiência Energética ............................................................................................................ 21
3.1. Regulamento de Gestão do Consumo de Energia - RGCE ............................................ 21
3.2. Implementação de um Sistema de Gestão Energética na SONAFI ............................... 22
4. Auditoria energética ............................................................................................................. 27
4.1. Fluxo Energético ............................................................................................................ 27
4.2. Consumo de Energia ...................................................................................................... 28
4.2.1. Energia Eléctrica ..................................................................................................... 28
4.3. Gás Natural ................................................................................................................. 36
4.4. Consumo Específico ...................................................................................................... 39
4.5. Consumo Energético Sectorial....................................................................................... 44
4.5.1. Equipamento Maquinagem ..................................................................................... 45
4.5.2. Máquinas de Fundição ............................................................................................ 45
4.5.3. Iluminação ............................................................................................................... 46
4.5.4. Motores Eléctricos................................................................................................... 47
4.5.5. Ar Condicionado ..................................................................................................... 49
4.5.6. Sistema de Ar Comprimido ..................................................................................... 50
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Gestão de Energia
5. Propostas de eficiência energética ....................................................................................... 55
5.1. Ciclo tarifário da Energia Eléctrica ............................................................................... 55
5.2. Motores Eléctricos ......................................................................................................... 56
5.2.1. Caracterização dos VEV’s ...................................................................................... 56
5.2.2. Principais benefícios dos VEV´s ............................................................................ 58
5.2.3. Orçamento para a implementação de VEV´s.......................................................... 58
5.3. Ar Comprimido ............................................................................................................. 59
5.3.1. Gestão de Consumos............................................................................................... 59
5.3.2. Medidas de utilização racional de energia de manutenção ..................................... 60
5.3.3. Redução de fugas .................................................................................................... 61
5.4. Iluminação ..................................................................................................................... 61
5.5. Telhado Fabril ............................................................................................................... 63
6. Plano de Racionalização ...................................................................................................... 65
6.1. Enquadramento Legal.................................................................................................... 65
6.2. Economias de Energias Geradas ................................................................................... 66
7. Sistemas de Gestão de Energia ............................................................................................ 67
7.1. Sistema de Monitorização dos Fornos de Fusão ........................................................... 67
7.1.1. Rácio de ar na Combustão ...................................................................................... 68
7.1.2. Consumo Específico do Forno................................................................................ 71
7.1.3. Sistema Integrado de Monitorização dos Fornos ....................................................... 75
7.2. Gestor Energético dos Compressores ............................................................................ 77
7.3. Sistema de Monitorização dos Consumos de Electricidade .......................................... 80
8. Conclusão ............................................................................................................................. 81
9. Bibliografia .......................................................................................................................... 83
10. Anexos ............................................................................................................................... 85
Anexo A – Consumos Eléctricos dos Equipamentos de Maquinagem ................................ 87
Anexo B – Consumos Eléctricos dos Equipamentos de Fundição ....................................... 89
Anexo C – Diagrama de Instalação de gás Natural .............................................................. 93
Anexo D – Diagrama de Instalação dos Quadros Eléctricos................................................ 95
Anexo E – Diagrama da Rede de Ar Comprimido ............................................................... 97
Anexo F – Diagrama da Rede de Água da Companhia........................................................ 99
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Gestão de Energia
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 2 – Fotografia da Empresa (1) ......................................................................................... 1
Figura 1 – Logótipo da SONAFI S.A. (1) .................................................................................. 1
Figura 3 – Mapa (1) .................................................................................................................... 2
Figura 4 - Organigrama da cadeia de valores da SONAFI S.A. (1) ........................................... 4
Figura 5 – Peças Produzidas pela SONAFI ................................................................................ 5
Figura 6 – Logótipos de alguns clientes da SONAFI ................................................................. 6
Figura 8 - Forno de fusão ........................................................................................................... 7
Figura 7 – Sector de Produção da SONAFI ............................................................................... 7
Figura 9 – Fundição ................................................................................................................... 8
Figura 10 – Posto de Controlo Dimensional .............................................................................. 9
Figura 11 - Acabamentos ............................................................................................................ 9
Figura 12 – Organigrama do Processo de Produção ................................................................ 10
Figura 13 – Peça em Fundição Injectada .................................................................................. 11
Figura 14 – Forno de Manutenção ............................................................................................ 12
Figura 15 – Colocação da liga no cilindro de injecção (2) ....................................................... 12
Figura 16 – Fase de Aproximação (2) ...................................................................................... 13
Figura 17 – Curvas de deslocamento, velocidade e pressão aplicada no pistão durante a fase
de aproximação (2) ................................................................................................................... 13
Figura 18 – Fase de Enchimento (2)......................................................................................... 14
Figura 19 – Curvas Típicas de injecção da fase de enchimento (2) ......................................... 14
Figura 20 – 3ª Fase (2).............................................................................................................. 15
Figura 21 – Representação esquemática de um molde de Fundição Injectada (3) ................... 16
Figura 22 – Representação esquemática de 2 cavidades presentes num molde (3) ................. 16
Figura 23 - Tipos de Fundição Injectada .................................................................................. 17
Figura 24 – Representação de uma máquina de Fundição Injectada por câmara quente (3) ... 17
Figura 25 – Máquina de Injecção com câmara fria e pistão de movimento horizontal (3) ...... 18
Figura 26 – Ciclo PDCA .......................................................................................................... 23
Figura 27 – Aplicação do CICLO PDCA na SONAFI............................................................. 24
Figura 28 - Fluxo Energético .................................................................................................... 28
Figura 29 - Consumo de Electricidade mensal nos anos 2006, 2007 e 2008 ........................... 30
Figura 30 - Repartição percentual do consumo de energia activa do ano 2008 em função dos
períodos tarifários ..................................................................................................................... 32
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Gestão de Energia
Figura 31 – Média anual da repartição percentual de energia activa no ano de 2008 em função
dos períodos tarifários .............................................................................................................. 33
Figura 32 - Repartição da potência contratada e da potência de ponta .................................... 34
Figura 34 - Energia Reactiva Fora Vazio................................................................................. 35
Figura 33 – Triângulo das Potências ........................................................................................ 35
Figura 35 - Consumo de Gás Natural mensal nos anos 2006, 2007 e 2008............................. 38
Figura 36 - Produção e Consumo Específico em 2006 ............................................................ 40
Figura 37 - Produção e Consumo Específico em 2007 ............................................................ 41
Figura 38 - Produção e Consumo Específico em 2008 ............................................................ 42
Figura 39 – Consumo de Energia vs Produção mensal (dados 2006, 2007 e 2008) ................ 43
Figura 40 - Repartição do consumo de electricidade sectorial ................................................ 45
Figura 41 - Motores Eléctricos................................................................................................. 47
Figura 42 – Compressor Atlas Copco série GA 200 ................................................................ 51
Figura 43 - Ciclo Semanal Inverno .......................................................................................... 55
Figura 44 - Ciclo Semanal Verão ............................................................................................. 55
Figura 45 - Ciclo Diário ........................................................................................................... 55
Figura 46 – Diagrama de um VEV´s ....................................................................................... 57
Figura 47 – Lâmpada LED (24) ............................................................................................... 61
Figura 48 – Sensor de Luz (23)................................................................................................ 62
Figura 49 – Organigrama do Sistema de Monitorização dos Fornos de Fusão ....................... 68
Figura 51 – Diagrama de monitorização do rácio ar-gás natural do forno de fusão ................ 70
Figura 50 – Sonda Lambda (22) .............................................................................................. 70
Figura 52 – Localização da balança à saída do forno de fusão ................................................ 71
Figura 53 – Enchimento da colher de transporte ..................................................................... 72
Figura 54 - Localização da balança nº 4 na desgaseificação ................................................... 73
Figura 55 – Balança KERN BVP 1.5TO.5SM......................................................................... 73
Figura 56 – Caudolímetro Actaris ............................................................................................ 74
Figura 57 – Diagrama de monitorização do CEE dos fornos de fusão .................................... 75
Figura 58 - Sistema Integrado de Monitorização dos Fornos de Fusão ................................... 76
Figura 59 – Distribuição do consumo de ar comprimido......................................................... 77
Figura 60 – Banda de funcionamento dos compressores ......................................................... 78
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Gestão de Energia
ÍNDICE DE TABELAS
Tabela 1 – Dados da Empresa (1)............................................................................................... 2
Tabela 2 – Ligas Utilizadas ........................................................................................................ 5
Tabela 4 – Consumo de Electricidade em 2006 ....................................................................... 29
Tabela 5 – Consumo de Electricidade em 2007 ....................................................................... 29
Tabela 6 – Consumo de Electricidade em 2008 ....................................................................... 30
Tabela 7 – Ciclo Diário (11) ..................................................................................................... 31
Tabela 8 – Ciclo Semanal (11) ................................................................................................. 31
Tabela 9 – Tarifário da Energia Eléctrica (12) ......................................................................... 31
Tabela 10 – Consumo de Energia Activa 2008 ........................................................................ 32
Tabela 13 – Composição do Gás Natural (14) ......................................................................... 36
Tabela 14 – Consumo de Gás Natural 2006 ............................................................................. 37
Tabela 15 – Consumo de Gás Natural 2007 ............................................................................. 37
Tabela 16 – Consumo de Gás Natural 2008 ............................................................................. 38
Tabela 17 – Produção 2006 ...................................................................................................... 39
Tabela 18 - Consumo Específico 2006 ..................................................................................... 39
Tabela 19 – Produção em 2007 ................................................................................................ 40
Tabela 20 - Consumo Específico em 2007 ............................................................................... 41
Tabela 21 – Produção em 2008 ................................................................................................ 41
Tabela 22 – Consumo Específico em 2008 .............................................................................. 42
Tabela 23 – Consumo de Energia 2006, 2007 e 2008 .............................................................. 42
Tabela 24 - Consumo Sectorial de Electricidade...................................................................... 44
Tabela 25 – Consumos de Electricidade médio dos equipamentos de Maquinagem ............... 45
Tabela 26 – Consumos de Electricidade médio das máquinas de Fundição ............................ 46
Tabela 27 – Consumos de Iluminação ...................................................................................... 47
Tabela 28 – Consumos médios dos Motores Eléctricos ........................................................... 49
Tabela 29 – Consumos médios de Electricidade dos Ar Condicionado ................................... 50
Tabela 30 – Características principais dos compressores ......................................................... 51
Tabela 31 – Consumos médio dos Compressores .................................................................... 52
Tabela 32 – Comprimentos Equivalentes de acessórios de ar comprimido para o cálculo da
perda de carga (12) ................................................................................................................... 53
Tabela 33 – Perdas de ar devido a orifícios de fuga em função da pressão ............................. 54
Tabela 34 – Análise do Custo da Energia Activa por cada Ciclo............................................. 56
Tabela 35 – Orçamento para a colocação de VEV´s ................................................................ 59
xv
Gestão de Energia
Tabela 36 – Estudo da viabilidade da substituição das lâmpadas existentes ........................... 62
Tabela 37 – Sensores de Iluminação ........................................................................................ 63
Tabela 38 – Poupança Anual com alteração do telhado .......................................................... 64
Tabela 39 – Plano de Racionalização a 5 anos ........................................................................ 66
Tabela 40 – Economias de Energia geradas............................................................................. 66
Tabela 41 – Orçamento para monitorização do rácio ar – gás ................................................. 71
Tabela 42 – Orçamento para aquisição de Balanças ................................................................ 73
Tabela 43 – Orçamento para aquisição dos caudolimetros ...................................................... 74
Tabela 44 – Características do ES 130 da Atlas Copco ........................................................... 79
Tabela 45 – Estudo da viabilidade do aluguer do sistema ES ................................................. 79
Tabela 46 – Estudo da viabilidade da aquisição do sistema ES............................................... 79
xvi
Gestão de Energia
1
Introdução
1.1. APRESENTAÇÃO DA EMPRESA
A SONAFI S.A., cujo logótipo é mostrado na figura 1 é uma empresa dedicada à fundição
injectada de ligas de alumínio, mecanização de peças técnicas de pequena e média dimensão,
concepção e desenvolvimento de ferramentas (moldes e cortantes), onde posteriormente são
acabadas (granalhadas ou vibradas), conforme especificação do cliente, sendo actualmente um
fornecedor de primeira linha com actuação primordial no ramo automóvel.
Figura 1 – Logótipo da SONAFI S.A. (1)
A empresa está inserida desde 2007 no Grupo Brabant Alocast International, com sede na
Holanda, tendo como bandeira a qualidade no serviço e cumprimento dos prazos de entrega
por si prestados, privilegiando sempre a fiabilidade assim como uma postura constante na
melhoria continuada de modo a poder responder com brevidade e rigor às exigências do
mercado.
Figura 2 – Fotografia da Empresa (1)
A SONAFI (figura 2) é uma empresa com 58 anos de história. Nas suas instalações são
desenvolvidas capacidades de engenharia a par da produção, com vista a satisfazer todos os
1
Gestão de Energia
cadernos de encargo provenientes dos seus clientes, sendo 73% da sua produção exportada
para outros países (tabela 1).
Tabela 1 – Dados da Empresa (1)
Dados da Empresa
Número de Trabalhadores
Capital Social
180
2.025.000 €
Volume de Facturação
11.508.00 €
Exportação
73%
Certificação de Qualidade
ISOTS
16949
EAQF94/A
ISO 9002
QS 9000
1.1.1. LOCALIZAÇÃO
A SONAFI está sediada em S. Mamede de Infesta, conselho de Matosinhos e distrito do
Porto, inserindo-se numa localização geográfica francamente favorável à transacção
comercial. Situa-se a escassos 5 km do Aeroporto Francisco Sá Carneiro (figura 3 – mapa , a
cerca de 3 km da cidade do Porto e a aproximadamente 8 km do porto de Leixões, estando
também ladeada de uma rede de estradas e auto-estradas onde é possível em menos de 3 min
estar inserido em algumas das mais importantes auto-estradas de Portugal, A1, A3 e A4.
Figura 3 – Mapa (1)
2
Gestão de Energia
A sua localização é sem dúvida um ponto estratégico, pois a facilidade com que é possível
movimentar a sua logística fabril e comercial contribui para que a empresa tenha capacidade
de liderança no mercado do sector da fundição injectada.
1.1.2. História da Empresa
Fundada em 1951 pela Société Générale de Bélgique, a SONAFI foi a primeira fábrica de
fundição injectada no nosso país. Após um início com as dificuldades inerentes a projectos
pioneiros, o grande dinamismo da gestão e a criação de uma linha própria de produtos, deram
lugar a taxas de crescimento muito significativas. Durante este período, e até 1971, por força
da política industrial do momento, a SONAFI teve o exclusivo do sector de Fundição
Injectada. (1)
Em 1973 o grupo português EMINCO adquire o capital da empresa, a par do aparecimento da
primeira concorrência no sector da fundição injectada em Portugal, que gera por sua vez uma
crise económica. (1)
No ano de 1981 a Renault entra em força no mercado nacional, a SONAFI reformula a sua
estratégia no mercado direccionando como sua principal prioridade a indústria automóvel,
antecipando assim o esperado aumento da concorrência Europeia devido à eminente adesão
de Portugal ao Mercado Comum Europeu. (1)
Correndo o ano de 1986, um novo ciclo é instituído na empresa, sendo esta adquirida pela
direcção que vigorava à data, iniciando-se assim uma reestruturação, que leva a uma injecção
tecnológica, com vista a poder abraçar outros mercados emergentes, tais como os
equipamentos de aquecimento de gás. (1)
Dois anos depois (1988) a empresa decide abandonar o sector dos produtos acabados,
virando-se definitivamente apenas para a fundição injectada, aproveitando então para realizar
investimentos neste sector. Volvendo mais um ano a actividade que se dedicava à produção de
ferragens é vendida, devido à disparidade dos níveis de qualidade, assim como a questões
estruturais. (1)
Durante o período de 1992 a 1994, a SONAFI beneficia de um programa especial de
reestruturação: PEDIP (1)
Em 2001 o grupo internacional EuralCom adquire a SONAFI, altura a partir da qual é
caracterizado o aumento de automação e sofisticação, com o consequente aumento de
produção, permitindo de certa forma estar à altura das mais diversas exigências do mercado.
Em Dezembro de 2007 o Grupo Brabant Alocast International adquire o capital da SONAFI,
mantendo-se assim a empresa inserida num grupo europeu de fundição injectada.
1.1.3. ESTRUTURA ORGANIZACIONAL DA EMPRESA
A empresa está organizada por departamentos, que por sua vez se subdividem em secções,
como ilustrado na figura 4.
A pirâmide inicia-se com o conselho de Administração possuindo este como principal função
estabelecer os objectivos de organização e controlo da acção executiva da direcção geral. A
direcção geral por sua vez implementa os objectivos definidos pelo Conselho de
Administração, fazendo assim o elo de ligação com os diferentes departamentos de modo a se
3
Gestão de Energia
seguir a estratégia acordada. Essa estratégia é certificada pelos directores de departamento que
monitorizam e lideram variados encarregados e chefes de secção de modo a implementar a
cadeia de valores definida pela administração. (1)
Figura 4 - Organigrama da cadeia de valores da SONAFI S.A. (1)
1.1.4. FILOSOFIA DA EMPRESA
A filosofia da SONAFI baseia-se em quatro princípios essenciais para a sua sustentabilidade:
Organizar, porque para atingir os objectivos da SONAFI cada um tem que perceber a
sua função enquanto parte de um grupo. (1)
Inovar, porque só assim se pode liderar um mundo em constante mudança. (1)
Desenvolver, porque só o espírito de melhoria contínua nos permite assegurar a
continuidade. (1)
Humanizando, porque o homem, é afinal, o motor de todo este processo. Porque é ele
o beneficiário último das suas acções e porque entendemos que na SONAFI, cada um
vale como indivíduo e ser humano. (1)
4
Gestão de Energia
1.1.5. MATÉRIAS-PRIMAS
Desde 2008, a SONAFI usa apenas duas ligas distintas para satisfazer as demandas do
mercado, tendo elas pesos distintos no plano de produção. Na tabela 2,, são indicadas as ligas
consumidas e as suas normas.
Tabela 2 – Ligas Utilizadas
Liga
Norma DIN
Designação
Interna
% Consumo
(2008)
Liga Violeta
97%
Liga Azul
3%
NF EN 1706
AlSiCu3(Fe) DIN EN 1706
(EN AC46000)
NF EN 1706
AlSi10Mg
DIN EN 1706
(ENAC43100)
1.1.6. PRODUTOS
Actualmente a SONAFI trabalha primordialmente para o sector automóvel, sendo este
responsável por cerca de 99,9% (1) do seu volume de produção, apostando nas mais variadas
peças como evidenciado naa figura 15:
Apoios de motor
Componentes de Airbag
Componentes de AutoAuto
Rádios
Componentes de Bombas de
Água
Componentes de Bombas de
Gasolina
Componentes de Bombas de
Injecção
Componentes de Bombas de
Óleo
Componentes de Porta
Bagagens
Componentes de Filtros de
Ar e Óleo
Figura 5 – Peças Produzidas pela SONAFI
5
Gestão de Energia
1.1.6. CLIENTES
Tendo como principal expressão o mercado internacional, absorvendo grande parte da
produção (tabela 1), na figura 6 são apresentados os logótipos de alguns dos seus clientes.
Figura 6 – Logótipos de alguns clientes da SONAFI
1.1.7. SECTOR DE PRODUÇÃO
Estando a empresa dividida em sectores tão distintos como a engenharia,
engenhari a área financeira, a
produção e os recursos humanos, será apenas focado o sector de produção, pois possui mais
interesse para o trabalho desenvolvido e assume-se garantidamente como o coração de toda a
organização.
A unidade fabril encontra-se
se dividida em 6 secções (figura 7):
•
•
•
•
•
•
Fusão
Fundição 1
Fundição 2
Acabamentos 1
Acabamentos 2
Acabamentos Renault
6
Gestão de Energia
Figura 7 – Sector de Produção da SONAFI
1.1.7.1. FUSÃO E TRANSPORTE
O processo de produção começa na zona de Fusão, existindo neste sector três fornos de
soleira seca a gás natural (figura 8).
Figura 8 - Forno de fusão
Cada forno apenas é utilizado para a fusão de uma determinada liga, com vista a não haver a
contaminação dos banhos de fusão. A alimentação destes é efectuada através de lingotes e
7
Gestão de Energia
retornos de fundição que são reaproveitados tais como gitos, masselotes, peças defeituosas
entre outros.
Após a fusão do alumínio, este é levado a uma máquina que possui como missão desgaseificar
a liga, e diminuir o grau de impurezas presentes através da adição de azoto e escorificante.
1.1.7.2. FUNDIÇÃO
A área de fundição, figura 9, está dividida em duas secções, Fundição 1, onde estão instaladas
dezanove máquinas de injecção, e Fundição 2, onde existem mais três máquinas dando
origem a um universo operacional de vinte e duas máquinas de fundição injectada.
Figura 9 – Fundição
Cada uma das máquinas está munida de um forno de manutenção eléctrico, assim como uma
prensa hidráulica que tem como função o corte dos gitos das peças fundidas. Este processo é
realizado por um “robot” com vista a reduzir significativamente o tempo de ciclo de cada
peça.
Por sua vez, a alimentação das máquinas em alguns sectores é efectuada através de colheres
automatizadas, braços hidráulicos, ou calhas, onde o alumínio chega às camisas dos pistões
por gravidade.
Como sinal da relevância dada à qualidade por parte da SONAFI, em cada máquina existe um
posto de controlo dimensional que é efectuado duas vezes por cada turno, tal como
evidenciado na figura 10.
8
Gestão de Energia
Figura 10 – Posto de Controlo Dimensional
1.1.7.3. ACABAMENTOS
No sector dos acabamentos estão disponíveis centros de maquinagem totalmente
automatizados, onde o “robot” assume um papel de liderança no seio de cada um dos diversos
centros de maquinagem existentes. Outros dispositivos estão disponíveis para satisfazer o
acabamento pretendido pelo cliente, que vai das granalhadeiras, aos vibradores, culminando
na inspecção visual e dimensional de todas as peças sem excepção.
Na figura 11 está representado uma CNC1 presente nos Acabamentos 1 da SONAFI.
Figura 11 - Acabamentos
1
CNC - É um controlador numérico que permite controlar centros de maquinagem.
9
Gestão de Energia
Por vezes em algumas séries, são escolhidas aleatoriamente algumas peças onde são
efectuados testes mais detalhados na procura do mais ínfimo defeito, através de análises ao
raio x, assim como controlo de estanquicidade,
estanquicidade com recurso a peças padrão.
1.1.8. RESUMO DO PROCESSO DE PRODUÇÃO
O seguinte organigrama resume todo o processo de produção da SONAFI,, constituindo uma
cadeia de operações.
Figura 12 – Organigrama do Processo de Produção
10
Gestão de Energia
2
Fundição Injectada
2.1. DESCRIÇÃO
A fundição Injectada é um processo, onde peças de ligas leves de elevada precisão, formas
complexas e com acabamento superficial de baixa rugosidade ou texturizado são criadas sob
elevadas pressões. Este tipo de solução permite o fabrico de grandes séries de peças, onde a
qualidade, a precisão dimensional, os bons acabamentos e a resistência mecânica são factores
decisivos.
As peças produzidas, figura 13, podem ter pesos compreendidos entre os 50g e os 20kg, não
obstante a precisão dimensional que pode atingir os 0,5mm, sendo possível obter espessuras
mínimas de 2,5mm com valores de rugosidade baixa.
Figura 13 – Peça em Fundição Injectada
Trata-se de um processo mecânico, onde o metal fundido a uma temperatura superior ao ponto
de fusão é vazado numa câmara, para de seguida ser comprimido/injectado para dentro de
uma moldação metálica, com uma velocidade muito elevada. O calor proveniente da liga é
transmitido por fenómenos de condução para a moldação, que por sua vez está munida de um
sistema de refrigeração que têm como função arrefecer o molde, para assim a liga solidificar
rapidamente.
Todas as máquinas de Injecção possuem um forno de manutenção, figura 14, sendo estes no
caso particular da SONAFI de funcionamento eléctrico, a sua função tal como o nome indica
é de manter as ligas de alumínio a temperaturas compreendidas entre os 650ºC e os 700ºC.
11
Gestão de Energia
Figura 14 – Forno de Manutenção
Segue-se a injecção que consiste em três fases, com uma duração total de aproximadamente 3
segundos, sendo este valor dependente do tamanho da peça a injectar, número de cavidades
disponíveis, assim como da capacidade da máquina de injecção.
Inicialmente um cadinho refractário retira do forno de fusão uma porção devidamente doseada
de liga vazando-a, de uma forma automática, no cilindro de injecção, como se pode observar
pela figura 15.
Figura 15 – Colocação da liga no cilindro de injecção (2)
A primeira fase é a fase de aproximação do pistão ao molde a uma velocidade baixa, de modo
a manter o fluxo de liga sob um regime laminar, evitando assim a mistura de ar no seio da liga
líquida (figura 16).
12
Gestão de Energia
Figura 16 – Fase de Aproximação (2)
Os parâmetros medidos são a pressão aplicada ao pistão, o deslocamento do cilindro e a
velocidade de injecção da liga (figura 17), que têm como finalidade decidir se é ou não
necessário introduzir alguma alteração nesta fase.
Figura 17 – Curvas de deslocamento, velocidade e pressão aplicada no pistão durante a fase de aproximação (2)
A 2ª fase, figura 18, é a fase de enchimento. Quando a liga se encontra à entrada do molde, a
velocidade do pistão vai acelerar abruptamente, levando a um enchimento por completo de
todas as cavidades existentes no molde, que deverá estar a uma temperatura próxima dos
250ºC. Este avanço deverá obedecer a duas características antagónicas: se por um lado deverá
ser um movimento extremamente rápido para que não exista a possibilidade de um
arrefecimento prematuro da liga, por outro deverá ser suficientemente lento para que haja
tempo para a expulsão do ar do interior do molde através dos orifícios de ventilação.
13
Gestão de Energia
Figura 18 – Fase de Enchimento (2)
A figura 19, mostra como variam os parâmetros medidos nesta fase, evidenciando-se os
seguintes:
A.
B.
C.
D.
Velocidade na fase de enchimento
Duração do enchimento
Atraso do multiplicador
Deslocamento no fim da fase de compactação
Figura 19 – Curvas Típicas de injecção da fase de enchimento (2)
A terceira fase é a fase de compactação, que se encontra a uma temperatura próxima da
temperatura de solidificação. É aplicado ao pistão uma elevada pressão, figura 20, que terá
como consequência a compactação da liga. Esta força nominal de compactação é um factor
decisivo na escolha da máquina a utilizar para a produção de determinada peça, visto que as
14
Gestão de Energia
máquinas de injecção estão classificadas segundo a força que são capazes de aplicar nesta
fase.
Figura 20 – 3ª Fase (2)
Através da análise dos sinais de Injecção, poderemos afirmar que a fase à qual se deverá dar
mais atenção será a 2ª fase, com uma duração de apenas 100 a 300 ms, devido à sua brevidade
poder-se-á despoletar ou não um arrefecimento prematuro da liga.
Para tornar possível o controlo e monitorização de todo o processo de injecção, cada máquina
está munida de transdutores que medem diversas grandezas físicas ao longo do tempo. O
sistema de monitorização está ligado a um computador que permite obter o comportamento de
uma injecção, definindo-se assim uma característica de injecção e garantindo-se uma boa
qualidade da peça, quer a nível das propriedades mecânicas, quer a nível do seu aspecto
global.
2.2. MOLDES
Os moldes utilizados na indústria de fundição injectada possuem um cariz extremamente
complexo, sendo constituídos por conjuntos de placas porta molde, sistemas de arrefecimento,
e sistemas de controlo (figura 21).
O molde é dividido essencialmente em duas partes, sendo uma fixa e outra móvel,
movimentadas hidraulicamente, tornando possível abrir e fechar o molde no final de cada
injecção, para ser possível retirar as peças do seu interior.
15
Gestão de Energia
Figura 21 – Representação esquemática de um molde de Fundição Injectada (3)
No interior do molde existem uma ou mais cavidades ligadas entre si por canais onde a liga
flui durante o enchimento, como se pode ver na figura 22, constituindo assim o gito, que é
cortado e reciclado para uma nova fusão.
Figura 22 – Representação esquemática de 2 cavidades presentes num molde (3)
Existem também condutas de refrigeração de água, ligadas ao circuito fechado de refrigeração
da empresa, para arrefecer a peça e mantê-la a uma temperatura ideal de funcionamento.
16
Gestão de Energia
2.3. TIPOS DE FUNDIÇÃO INJECTADA
No processo de fundição injectada podem-se encontrar dois tipos de funcionamento distintos,
(figura 23) fundição injectada com câmara quente e a fundição injectada com câmara fria,
podendo ser subdividida em função do movimento da câmara, em vertical ou horizontal.
Figura 23 - Tipos de Fundição Injectada
O processo de fundição injectada com câmara quente ganhou expressão na década de 50,
sendo hoje um processo pouco utilizado. O seu funcionamento distingue-se da fundição
injectada com câmara fria devido à existência de um forno que mantêm a liga no estado
líquido. A câmara de injecção está imersa no banho e a injecção poderá ocorrer sob dois
processos, por accionamento através de ar comprimido, ou por acção de um pistão. O
mecanismo está evidenciado na figura 24.
Figura 24 – Representação de uma máquina de Fundição Injectada por câmara quente (3)
17
Gestão de Energia
A fundição injectada por câmara fria é hoje a mais utilizada, devido fundamentalmente à sua
grande capacidade de gerar produções com cadências elevadas, podendo variar os seus ciclos
entre 150 a 500 ciclos por hora (2).
A câmara fria, não possui nenhum forno integrado no seu interior, pois para conservar a liga
no seu estado liquido são utilizados fornos auxiliares, denominados fornos de manutenção, e
através do auxílio de um “robot” munido de um cadinho refractário, transporta-se a porção
necessária para cada injecção de liga, descarregando-a na camisa do pistão.
A figura 25 mostra os passos fundamentais de uma máquina de injecção de câmara fria.
Figura 25 – Máquina de Injecção com câmara fria e pistão de movimento horizontal (3)
2.4. VANTAGENS, DESVANTAGENS E REQUISITOS
As vantagens da fundição injectada são as seguintes: (4)
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Processo bastante rápido (número de peças/hora)
Número reduzido de operações secundárias
Peças de boa qualidade, aparência e precisão dimensional
Possibilidade de utilizar várias ligas não-ferrosas
Produção de peças com tolerâncias apertadas
Roscas exteriores facilmente obtidas
Possível incorporação de insertos metálicos
Peças com boa resistência à corrosão
Peças facilmente tratadas superficialmente
As desvantagens da fundição injectada prendem-se com (4):
•
Elevado custo do equipamento
•
Elevado custo das ferramentas
•
Limitações ao tipo de liga vazável
•
Limitação quer na dimensão máxima, quer na geometria das peças a obter
A indústria desta área deverá ser capaz de responder prontamente às exigências do mercado,
pelo que toda a sua produção deverá obedecer a critérios de elevada importância tais como:(4)
18
Gestão de Energia
•
•
•
•
•
•
Baixo preço (baixo custo)
Boa qualidade
Baixos índices de porosidade
Podem ser produzidas com tolerâncias apertadas
Elevadas cadências
Apresentam elevado tempo de vida
19
Gestão de Energia
20
Gestão de Energia
3
Eficiência Energética
Ao longo dos últimos anos, assistiu-se a um crescimento exponencial dos preços das energias
directamente dependentes do petróleo e seus derivados, razão pela qual a União Europeia
(EU), acredita na necessidade de dar um importante e forte impulso à promoção da Eficiência
Energética.
Os dados de 2005 relativos aos consumos energéticos dos 25 Estados Membros da UE (5)
apontam para um consumo de 1725 Mtep (mega toneladas de equivalente de petróleo) de
energia, sendo grande parte da energia desperdiçada, por falta de eficiência de equipamentos,
ou pela não sensibilização dos utilizadores sobre os seus comportamentos domésticos e
laborais no manuseamento e uso dos recursos energéticos.
Não se deve também descurar as alterações climáticas que advêm das emissões de gases com
efeito de estufa, sendo o consumo de energia responsável por 78% dos gases emitidos, (5)
compromisso assumido e assinado no Protocolo de Quioto2, que entrou em vigor no dia 16 de
Fevereiro de 2005.
3.1. REGULAMENTO DE GESTÃO DO CONSUMO DE ENERGIA - RGCE
Perante a escassez de alguns recursos energéticos e a necessidade da preocupação ambiental,
no início dos anos 80 surge o primeiro Regulamento de Gestão do Consumo de Energia
RGCE publicado pela Portaria nº 359/82 de 7 de Abril, que possui como principal objectivo a
redução do consumo energético dos grandes consumidores de energia, e assim estabelecer,
regras e metas plausíveis para as empresas de um modo progressivo e sustentável reduzirem
os seus consumos específicos através de planos de racionalização de energia.
O regulamento deverá ser aplicável a edifícios e empresas que reúnam uma ou mais das
seguintes condições:
•
•
•
Consumo Energético superior a 1000 tep/ano
Equipamentos cuja soma dos consumos energéticos nominais sejam superior a 0,5
tep/ano
Pelo menos um equipamento com consumo energético nominal superior a 0,3 tep/hora
A SONAFI insere-se no núcleo de empresas que têm por obrigação legal a aplicação do
RGCE, pois possui um consumo de energia médio anual de 1700 tep/ano e diversos
equipamentos com consumos energéticos nominais superiores a 0,5 tep/ano.
2
Protocolo de Quioto - Tratado internacional com compromissos mais rígidos para a redução da emissão dos
gases que provocam o efeito estufa, considerados, de acordo com a maioria das investigações científicas, como
causa antropogênicas do aquecimento global. (26)
21
Gestão de Energia
O RGCE introduz uma base para a elaboração de um plano de racionalização a realizar
periodicamente, e prevê a figura de um Gestor de Energia que deverá ter a seu cargo a função
de supervisionar e elaborar um plano de racionalização, com o objectivo de reduzir os
consumos energéticos. A redução do consumo deverá ser obtida num período não superior a 5
anos obedecendo à seguinte equação:
ࡹ=
࡯ିࡷ
૛
Equação 1 (6)
Onde:
•
•
•
M – Redução do Consumo de Energia
C – Consumo Específico antes do Plano de Racionalização
K – Valor de Referência
Os valores de referência estão agrupados e publicados pela DGEG3 segundo o sector de
actividade a que a indústria se insere. Contudo no caso específico da SONAFI, o seu
enquadramento legal não se prevê em nenhum dos sectores previstos, pelo que o valor de
referência para a elaboração do PRCE4, deve ser o seguinte:
ࡷ = ૙, ૢ૙ × ࡯
Equação 2 (6)
ࡹ = ૙, ૙૞ × ࡯
Equação 3 (6)
3.2. IMPLEMENTAÇÃO DE UM SISTEMA DE GESTÃO ENERGÉTICA NA SONAFI
Sendo a SONAFI uma indústria onde o peso da factura energética assume um papel relevante,
a gestão energética não deverá ser negligenciada, pois poderá ter uma importância
significativa na sua competitividade quando comparada com os seus mais directos
concorrentes.
Por outro lado se existir uma gestão cuidada da energia, em momentos de crise energética em
que os preços da energia disparam para valores elevados, a SONAFI poderá estar um passo à
frente da concorrência podendo assim continuar a oferecer preços competitivos ao mercado.
O modelo proposto assenta em teorias como o ciclo PDCA (Plan, Do, Check, Act), assim
como no Lean Manufacturing 5 em consonância com a norma ISO 140016, sendo a sua
utilização essencial para a implementação do RGCE.
O Ciclo PDCA, também conhecido como Ciclo de Shewhart, Ciclo da Qualidade ou Ciclo de
Deming, é uma metodologia que tem como função básica o auxílio no diagnóstico, análise e
prognóstico de problemas organizacionais, sendo extremamente útil para a solução de
problemas. Poucos instrumentos se mostram tão efectivos para a busca do aperfeiçoamento
como este método de melhoria contínua, tendo em vista que ele conduz a acções sistemáticas
3
DGEG – Direcção Geral de Energia e Geologia
4
PRCE – Plano de Racionalização de Consumos de Energia
5
Lean Manufacturing - Filosofia de gestão focada na redução de desperdícios (26)
6
ISSO 14001 – Norma que estabelece as directrizes sobre a gestão ambiental nas empresas
22
Gestão de Energia
que agilizam a obtenção de melhores resultados com a finalidade de garantir a sobrevivência e
o crescimento das organizações. (7)
Esta ferramenta de gestão foi desenvolvida por Walter A. Shewhart na década de 30 e mais
tarde consagrada por Wilian Edwards Deming em meados da década de 50. As primeiras
empresas munidas desta forte metodologia aparecem no Japão, onde a busca pelo aumento da
qualidade dos seus processos é a sua bandeira. O ciclo PDCA tem como principal objectivo
gerir processos, devendo ser administrado de forma continuada por meio de directrizes de
controlo.
Como pode ser observado na própria nomenclatura e também na figura 26, o Ciclo PDCA
está dividido em 4 fases bem definidas e distintas, que se passam a descrever:
Act
Plan
Check
Do
Figura 26 – Ciclo PDCA
“Plan” – Esta fase é caracterizada pelo estabelecimento de um plano de acções e está dividida
em duas etapas:
a) A primeira consiste em definir o que se quer, com a finalidade de planear o que será
feito. Esse planeamento envolve a definição de objectivos, estratégias e acções, os
quais devem ser claramente quantificáveis (metas);
b) A segunda etapa consiste em definir quais os métodos que serão utilizados para se
atingir os objectivos traçados.
“Do” – Caracteriza-se pela execução do que foi planeado e, da mesma forma que a primeira
fase, está dividida em duas etapas:
a) A primeira consiste em capacitar a organização para que a implementação do que foi
planeado possa ocorrer. Envolve, portanto, aprendizagem individual e organizacional;
b) A segunda etapa consiste em implementar o que foi planeado.
“Check” – Esta fase consiste em aferir, comparando os dados obtidos na execução com o que
foi estabelecido no plano, com a finalidade de verificar se os resultados estão sendo atingidos
conforme o que foi planeado. A diferença entre o desejável (planeado) e o resultado real
alcançado constitui um problema a ser resolvido. Dessa forma, esta etapa envolve a colecta de
dados do processo e a comparação destes com os dados padrão. A análise dos dados do
processo fornece indicadores relevantes à próxima etapa.
“Act” – Esta fase consiste em agir, ou melhor, fazer as correcções necessárias com o intuito
de evitar que a repetição do problema venha a ocorrer. Podem ser acções correctivas ou de
23
Gestão de Energia
melhorias que tenham sido constatadas como necessárias na fase anterior. Envolve a busca
por melhoria contínua até se atingir o padrão, sendo que essa busca da solução dos problemas,
por sua vez, orienta para: a necessidade de capacitação; o preenchimento das lacunas de
conhecimento necessário à solução do problema, propiciando a criação de novos
conhecimentos e a actualizações do padrão. (10)
Concebeu-se um sistema de gestão em formato Excel (9), onde no final de cada ano a empresa
poderá colocar todos os dados referentes ao consumo energético desse ano, tornando possível
comparar os diferentes meses e anos, (“Check”) verificando assim se o caminho escolhido
(“Do”) foi o apropriado, e se está conforme as expectativas criadas (“Plan”), podendo assim
actuar (“Act”) em conformidade, iniciando-se um novo ciclo.
O sistema de Gestão poderia ser utilizado nas outras empresas do grupo, de modo a obter-se
referências de comparação para enquadramento energético de cada uma das empresas do
grupo.
O plano de acção consistiu na elaboração de uma auditoria energética preliminar, no
enquadramento legislativo da empresa, e num plano anual de racionalização baseado em
algumas medidas de melhoria para a redução dos consumos energéticos segundo o RGCE.
Desenvolveu-se um sistema de monitorização dos consumos de electricidade por sectores,
assim como um sistema de monitorização dos fornos de fusão, fase do “Check” no ciclo
PDCA.
Na Figura 27 mostra a aplicação do ciclo PDCA à SONAFI, onde deverão ser abordadas os
seguintes temas em cada uma das fases do ciclo.
Plan
- Auditoria
Energética
-Enquadramento
Legislativo e
Regulamentar
- Plano de
Racionalização
Do
Check
Act
- Implementação do
plano de
Racionalização
- Funcionamento e
Manutenção
- Monitorização
Energética
- Controlo e
Fixação de Metas
- Rever toda a
estratégia
- Melhorar
melhoria contínua
Figura 27 – Aplicação do CICLO PDCA na SONAFI
24
Gestão de Energia
O ciclo inicia-se com a realização de uma auditoria energética, sendo ela altamente
recomendada para identificar as oportunidades de poupança energética, providenciando a
linha mestra do consumo de energia da empresa. Uma auditoria quantifica a tendência actual
do consumo de energia, e os custos relacionados, podendo no final fazer algumas sugestões
para a melhoria da eficiência de equipamentos e edifícios.
De seguida faz-se um enquadramento legislativo e regulamentar da empresa em consonância
com os decretos de lei e portarias que regem o consumo energético de Portugal, culminando o
ciclo “Plan” num plano de racionalização dos consumos energéticos a cinco anos.
Concluída a fase “Plan”, dá-se início à fase “Do”, que consiste na implementação do plano de
racionalização elaborado anteriormente, assegurando o seu funcionamento e manutenção
conforme o planeado.
Por sua vez na fase “check” deverá ser efectuado a monitorização dos diversos sectores
presentes na empresa, assim como de todas as máquina em laboração, para tornar possível o
controlo e fixação de metas, que representam os dados recolhidos sobre o consumo, produção
e eficiência, convertidos em indicadores de desempenho, permitindo à empresa comparar o
seu desempenho energético ao longo da evolução do ciclo.
O ciclo termina, com a avaliação e revisão de todo o processo com o intuito da procura da
melhoria contínua.
25
Gestão de Energia
26
Gestão de Energia
4
Auditoria energética
A auditoria é um trabalho de levantamento das utilizações de energia, que corresponde ao
primeiro passo da fase “Plan” do ciclo PDCA.
O trabalho consistiu em:
•
•
•
•
•
Levantamento do uso de todos os tipos de energia consumida e equipamentos
consumidores
Identificação dos Rácios Energéticos
Identificação dos consumos de energia por sector de actividade
Identificação do consumo dos grandes equipamentos
Levantamento das redes de gás natural (Anexo C), água (Anexo F), electricidade
(Anexo D) e ar comprimido (Anexo E)
Tendo sido impossível efectuar a medição dos equipamentos e sectores consumidores de
energia com aparelhos de medição, devido à não existência dos mesmos na empresa, alguns
dos consumos de energia, são fruto de uma aproximação calculada através da potência
nominal de cada um dos equipamentos, multiplicado pelas horas de funcionamento, outros
resultam da análise das facturas de energia.
4.1. FLUXO ENERGÉTICO
Conforme já foi mencionado anteriormente, a SONAFI consome electricidade, gás natural e
água, contudo esta última não foi contabilizada no fluxo energético dado o seu baixo valor.
A figura 28 representa o fluxo energético do processo de produção.
27
Gestão de Energia
Figura 28 - Fluxo Energético
4.2. CONSUMO DE ENERGIA
Ao longo deste capítulo foram analisados os consumos de energia eléctrica e gás natural de
2006, 2007 e 2008 com base nas facturas de energia.
4.2.1. ENERGIA ELÉCTRICA
A Electricidade é a energia mais pesada na factura energética da SONAFI,, sendo responsável
por 58% do consumo total de energia.
28
Gestão de Energia
O seu fornecimento é efectuado através de uma alimentação de média tensão e distribuída
através de um posto de transformação com uma potência instalada de 1880 kVA.
Os principais responsáveis pelo consumo de energia são os fornos de manutenção presentes
em cada uma das máquinas de fundição.
Nas tabelas 3, 4 e 5 representa-se os consumos de electricidade dos últimos 3 anos:
Tabela 3 – Consumo de Electricidade em 2006
Mês
Electricidade
kWh
MWh
tep
Janeiro 2.384.004,50 2.384,00 205,02
Fevereiro 2.504.930,80 2.504,93 215,42
Março 2.297.228,40 2.297,23 197,56
Abril 2.661.924,90 2.661,92 228,92
Maio 2.559.652,90 2.559,65 220,13
Junho 2.506.199,80 2.506,20 215,53
Julho 2.566.435,00 2.566,44 220,71
Setembro 2.493.824,70 2.493,82 214,47
Outubro 2.543.475,50 2.543,48 218,74
Novembro 2.396.891,90 2.396,89 206,13
Dezembro 1.906.223,65 1.906,22 163,93
Total 27.497.936,05 27.497,94 2.364,80
Tabela 4 – Consumo de Electricidade em 2007
Electricidade
kWh
MWh
2.543.475,50 2.543,48
2.396.891,90 2.396,89
1.906.216,60 1.906,22
2.543.076,00 2.543,08
2.330.598,40 2.330,60
2.814.515,10 2.814,52
2.489.989,50 2.489,99
2.561.246,20 2.561,25
2.587.096,20 2.587,10
1.515.543,20 1.515,54
2.178.706,15 2.178,71
tep
Mês
218,74
Janeiro
206,13
Fevereiro
163,93
Março
218,70
Abril
200,43
Maio
242,05
Junho
214,14
Julho
220,27
Setembro
222,49
Outubro
130,34
Novembro
187,37
Dezembro
Total 26.990.058,75 26.990,06 2.321,13
29
Gestão de Energia
Tabela 5 – Consumo de Electricidade em 2008
Mês
Janeiro
Fevereiro
Março
Abril
Maio
Junho
Julho
Setembro
Outubro
Novembro
Dezembro
Electricidade
kWh
MWh
2.692.679,49 2.692,68
2.726.404,27 2.726,40
2.796.104,57 2.796,10
1.219.606,22 1.219,61
2.792.091,52 2.792,09
2.587.924,74 2.587,92
2.726.148,05 2.726,15
2.510.688,82 2.510,69
1.654.438,40 1.654,44
1.400.260,73 1.400,26
644.174,90
644,17
tep
231,57
234,47
240,46
104,89
240,12
222,56
234,45
215,92
142,28
120,42
55,40
Total 24.423.756,44 24.423,76 2.100,43
Electricidade 2006
Electricidade 2007
Electricidade 2008
Figura 29 - Consumo de Electricidade mensal nos anos 2006, 2007 e 2008
A figura 29 mostra a distribuição do consumo de electricidade por meses para os três anos em
estudo. Observa-se um decréscimo de consumo no final do ano de 2008 devido à menor
procura dos mercados, levando a um abrandamento da produção da empresa. Os meses de
Agosto e Dezembro são normalmente meses com uma cadência de produção mais baixa,
reflexo do período de férias da SONAFI.
O custo da energia eléctrica é a soma de duas parcelas: a parcela de energia, e a parcela de
potência. Actualmente vigora na lei um tarifário denominado termo fixo, contudo o seu peso é
de pouca significância na factura de energia.
30
Gestão de Energia
Em relação à parcela de energia activa consumida em Média Tensão é facturada em quatro
períodos distintos: horas de ponta, horas cheias, horas de vazio normal e horas de super vazio.
Existindo também uma distinção para o período legal de verão e de inverno.
Na tabela 6 e tabela 7 apresenta-se o horário dos dois tipos de horários disponíveis: período
diário e período semanal.
Tabela 6 – Ciclo Diário (11)
Ciclo Diário
Período de hora legal de Inverno
Período de hora legal de Verão
Segunda a Sexta-feira
Segunda a Sexta-feira
10:30/12:30h
09:30/11:30h
Ponta
Ponta
20:00/22:00h
19:00/21:00h
09:00/10:30h
08:00/09:30h
Cheias
Cheias
12:30/20:00h
11:30/19:00h
22:00/23:00h
21:00/22:00h
22:00/02:00h
23:00/02:00h
Vazio Normal
Vazio Normal
06:00/08:00h
06:00/09:00h
Super Vazio
02:00/06:00h
Super Vazio
02:00/06:00h
Tabela 7 – Ciclo Semanal (11)
Ciclo Semanal
Período de hora legal de Inverno
Período de hora legal de Verão
Segunda a Sexta-feira
Segunda a Sexta-feira
09:15/12:15h
09:30/12:00h
Ponta
Ponta
18:30/21:00h
07:00/09:15h
07:00/09:30h
Cheias
Cheias
12:15/24:00h
12:00/18:30h
21:00/24:00h
00:00/02:00h
00:00/02:00h
Vazio Normal
Vazio Normal
06:00/07:00h
06:00/07:00h
Super Vazio
02:00/06:00h
Super Vazio
02:00/06:00h
Fez-se uma análise do consumo de energia activa do ano de 2008, tendo em conta os diversos
períodos tarifários, mostrando a tabela 8 e tabela 9 os resultados obtidos.
Tabela 8 – Tarifário da Energia Eléctrica(12)
Ponta
(€/kWh)
0,0774
Componente de Energia
Vazio
Cheia
Normal
(€/kWh)
(€/kWh)
0,0709
0,0657
Vazio Vazio
(€/kWh)
0,0563
31
Gestão de Energia
Tabela 9 – Consumo de Energia Activa 2008
Mês
Janeiro
Fevereiro
Março
Abril
Maio
Junho
Julho
Vazio
Normal
kWh
671.954,30
681.960,60
702.271,65
714.042,80
688.080,00
653.121,40
692.761,20
Energia Activa
Activa
Activa
vazio
ponta
kWh
kWh
421.801,50 455.768,40
437.645,20 455.524,00
446.876,00 467.619,45
456.741,30 469.027,10
441.875,20 452.558,30
406.879,00 430.773,80
436.735,75 454.292,60
Activa
cheias
kWh
1.134.326,20
1.124.771,10
1.160.697,90
1.176.052,80
1.124.338,70
1.088.256,80
1.133.390,90
Total KWh 4.804.191,95 3.048.553,95 3.185.563,65 7.941.834,40
media 686.313,14 435.507,71 455.080,52 1.134.547,77
Total € 130.097,20
79.841,37 192.052,72 349.396,04
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
E. Activa Vazio Normal
E. Activa Vazio Vazio
E. Activa Ponta
E. Activa Cheias
Figura 30 - Repartição percentual do consumo de energia activa do ano 2008 em função dos períodos tarifários
32
Gestão de Energia
25%
42%
Vazio Normal KWh
16%
17%
Activa vazio KWh
Activa ponta KWh
Activa cheias KWh
Figura 31 – Média anual da repartição percentual de energia activa no ano de 2008 em função dos períodos tarifários
A tabela 9 e a figura 30 mostram
mostram que existe uma repartição praticamente constante em função
dos períodos tarifários, sendo o valor médio anual dado pela figura 31.
Relativamente
tivamente à parcela de potência, a Potência Contratada (PC) deve ser igual à Potência
Tomada (PT),, devendo ambas ter o mínimo valor possível para minimizar a factura de
electricidade. (12)
Deve-se
se então determinar a potência mínima
mínima a contratar (PC), assegurando que nunca é
tomada em algum momento,
momento uma potência superior a esta. (12)
A partir de 2002, a estrutura tarifária é calculada a partir da potência em horas de ponta
(PHP), que corresponde ao quociente mensal entre a energia activa consumida em horas de
ponta e o número de horas de ponta para o mesmo período. A PHP apresenta-se
apresenta por cerca de
120 horas/mês. (12)
Assim sendo, a potência contratada por seu turno é calculada
calculada pela máxima potência tomada
nos últimos 12 meses. Tal é traduzido numa correcção automática completa, que o cliente não
pode alterar por solicitação à entidade distribuidora de energia. (12)
A figura 32 mostra a potência na hora de ponta e a potência contratada em função dos meses
do ano de 2008.
O decréscimo abrupto observado no mês de Agosto é justificado pelo período de férias da
SONAFI,, revelando um novo aumento no mês de Setembro, onde coincide com a entrada de
laboração após período de férias,
fé
a partir desse momento denota-se
se um decréscimo contínuo
co
da curva, devido a uma baixa de produção, que é um reflexo dos mercados internacionais,
onde a procura tende a diminuir.
33
Gestão de Energia
2.500,00
2.000,00
1.500,00
1.000,00
500,00
0,00
Potência Ponta
Potência Contratada
Figura 32 - Repartição da potência contratada e da potência de ponta
A figura 32, mostra também que existe um desfasamento entre a potência de ponta e a
potência contratada. Tal acontece devido a um pico de potência que ocorre durante duas fases
do dia, de origem desconhecida por não existir um sistema monitorização do consumo de
energia eléctrica.
A potência eléctrica tem duas componentes, a potência activa (que produz trabalho) e a
potência reactiva (que não produz trabalho, mas que é necessária para que a energia eléctrica
seja transferida).
Um motor eléctrico, por exemplo, é um tipo de equipamento que no inicio da sua laboração
consome quase exclusivamente energia reactiva, contudo à medida que é aplicada carga ao
seu veio, aumenta o consumo de energia activa, mas mantendo de uma forma praticamente
inalterada, o consumo de energia reactiva. (12)
Numa unidade industrial como a SONAFI, os grandes responsáveis pelo consumo de energia
reactiva são:
•
Motores eléctricos
•
Fornos de manutenção
A relação entre a potência (energia por unidade de tempo) activa e reactiva pode ser definida
por um triângulo tal como ilustrado na figura 33.
34
Gestão de Energia
Legenda:
Potência Activa
Potência Reactiva
Potência Aparente
Figura 33 – Triângulo das Potências
A potência aparente representa a carga que efectivamente é transferida para todo o sistema de
produção e transporte de energia, tal como evidenciado na equação 4.
ࡼ࢕࢚ê࢔ࢉ࢏ࢇ ࢇ࢖ࢇ࢘ࢋ࢔࢚ࢋ = ඥࡼ࢕࢚ê࢔ࢉ࢏ࢇ ࢘ࢋࢇࢉ࢚࢏࢜ࢇ૛ + ࡼ࢕࢚ê࢔ࢉ࢏ࢇ ࡭ࢉ࢚࢏࢜ࢇ૛ Equação 4
Do triângulo facilmente se conclui que mantendo constante a potência activa, quanto menor
for a potência reactiva, menor será a potência aparente, factor que será determinante na
factura eléctrica.
Idealmente a energia reactiva deveria ser igual a zero, contudo tal não é possível. No entanto
pode-se criar artificialmente uma potência reactiva de sinal contrário através da introdução de
condensadores, com o objectivo de a reduzir, o que terá como efeito o não aparecimento da
energia reactiva na factura de electricidade.
Os consumos excessivos de energia têm também um efeito devastador na vida útil dos
equipamentos, pois a ocorrência de sobrecargas frequentes provoca o aquecimento excessivo
dos dispositivos de comando, encurtando assim a duração dos mesmos. (12)
35.000,00
30.000,00
25.000,00
20.000,00
15.000,00
10.000,00
5.000,00
0,00
Energia Reactiva Fora Vazio
Figura 34 - Energia Reactiva Fora Vazio
35
Gestão de Energia
Como se pode observar pela figura 34 o factor de potência da SONAFI, já foi objecto de
estudo no ano transacto, tendo-se conseguido de modo eficaz anular praticamente toda a
potência reactiva existente na sua rede, devido à aplicação de condensadores tornando o factor
de potência compreendido entre +0,93 e -0,93, para que a “balança” esteja assim sempre
equilibrada.
4.3. GÁS NATURAL
O gás natural é o segundo recurso energético mais consumido pela SONAFI, sendo
responsável por 42% da factura energética.
A tabela 10 mostra a composição do gás natural. O índice de Wobbe7 (superior), relativo ao
poder calorífico8 superior9, estando compreendido entre 39,1 MJ/m3 e 54,4 MJ/m3.
Tabela 10 – Composição do Gás Natural (14)
Composição Química
Componente % em Volume
CH4
85,1
C2H6
9,14
C3H8
1,87
C4H10
1,15
C5H12
0,34
C6+
2,4
Os fornos de fusão são responsáveis pela quase totalidade do consumo de gás natural, sendo
apenas uma parte muito diminuta gasta em pequenos maçaricos que servem para aquecer o
molde das máquinas de fundição.
Nas tabelas 11, 12 e 13, vêm representados os consumos de gás natural dos últimos três anos.
7
Índice de Wobbe – É definido pelo quociente entre o poder calorífico e a raiz quadrada da sua intensidade
8
Poder Calorífico – Quantidade de energia por unidade de massa (ou de volume no caso dos gases) libertada na
oxidação de um determinado combustível
9
Poder calorífico Superior – É dado por a soma de energia libertada na forma de calor e a energia gasta na
vaporização da água que se forma numa reacção de oxidação
36
Gestão de Energia
Tabela 11 – Consumo de Gás Natural em 2006
Mês
Janeiro
Fevereiro
Março
Abril
Maio
Junho
Julho
Setembro
Outubro
Novembro
Dezembro
Total
Gás Natural
m^3
MWh
170.335
1.917,27
140.657
1.583,22
175.230
1.972,37
137.557
1.548,33
166.481
1.873,89
149.728
1.685,32
157.579
1.773,70
158.583
1.784,99
155.293
1.747,96
152.473
1.716,22
105.442
1.186,85
1.761.073,55
19.822,47
tep
164,88
136,16
169,62
133,16
161,15
144,94
152,54
153,51
150,32
147,59
102,07
1.704,72
Tabela 12 – Consumo de Gás Natural em 2007
Mês
Janeiro
Fevereiro
Março
Abril
Maio
Junho
Julho
Setembro
Outubro
Novembro
Dezembro
Total
Gás Natural
m^3
MWh
144.069
1.621,63
141.475
1.592,43
166.307
1.871,94
142.943
1.608,96
159.596
1.796,39
137.748
1.550,47
159.163
1.791,53
117.575
1.323,42
166.404
1.873,02
176.266
1.984,04
144.222
1.623,35
1.722.587,60
19.389,28
tep
139,46
136,95
160,99
138,37
154,49
133,34
154,07
113,81
161,08
170,63
139,61
1.667,46
37
Gestão de Energia
Tabela 13 – Consumo de Gás Natural em 2008
Gás Natural
m^3
MWh
153.427
1.726,96
182.722
2.056,70
164.390
1.850,35
150.064
1.689,11
189.182
2.129,41
135.600
1.526,30
213.473
2.402,83
192.121
2.162,49
120.394
1.355,15
109.078
1.227,77
48.282
543,46
Mês
Janeiro
Fevereiro
Março
Abril
Maio
Junho
Julho
Setembro
Outubro
Novembro
Dezembro
Total
1.770.137,27
Gás Natural 2006
19.924,50
Gás Natural 2007
tep
148,52
176,87
159,13
145,26
183,13
131,26
206,64
185,97
116,54
105,59
46,74
1.713,49
Gás Natural 2008
Figura 35 - Consumo de Gás Natural mensal nos anos 2006, 2007 e 2008
A figura 35 mostra a repartição do consumo de gás natural em função dos meses do ano para
o referido período, evidenciando que o consumo de gás natural tem uma distribuição idêntica
ao consumo de energia eléctrica nos últimos três anos, visto que são duas energias de base de
laboração da SONAFI.
38
Gestão de Energia
4.4. CONSUMO ESPECÍFICO
O consumo específico (CEE) é a relação entre a quantidade de energia consumida (tep)
dividida pela quantidade de liga fundida (ton), sendo este um indicador de grande utilidade
para avaliar a eficiência energética do processo produtivo, conforme foi referido.
Para ser possível efectuar uma correcta interpretação deste indicador é importante conhecer a
sua evolução com o volume de produção, número e duração das paragens, etc.
Foi efectuado o levantamento dos consumos de liga nos anos de 2006, 2007 e 2008, onde se
poderá observar pelas tabelas 15, 17 e 19 representativas dos consumos específicos em função
dos meses dos anos 2006, 2007 e 2008, que as ligas utilizadas nos diferentes anos apresentam
pesos distintos, sendo actualmente apenas utilizadas as ligas de AlSi10Mg e Ad9U3Y40,
apresentadas nas tabelas 14, 16 e 18.
Tabela 14 – Produção 2006
Mês AlSi10Mg
56,045
Janeiro
33,394
Fevereiro
13,435
Março
24,908
Abril
0,000
Maio
51,904
Junho
46,424
Julho
Agosto
33,227
Setembro
36,030
Outubro
44,847
Novembro
8,711
Dezembro
Total
348,93
Produção (ton)
Ad9U3Y40
AlSi12 Zamak
609,865
51,959
0,000
621,805
83,376
0,000
773,371
45,477
9,999
512,302
62,442
0,000
693,729
81,895
0,000
714,416
29,631
0,000
1.053,801 102,267
8,636
473,887
38,432
0,000
349,708
86,287
5,915
291,546
7,532
0,000
369,387
0,000
0,000
6.463,82
589,30
24,55
Tabela 15 - Consumo Específico em 2006
Mês
Janeiro
Fevereiro
Março
Abril
Maio
Junho
Julho
Setembro
Outubro
Novembro
Dezembro
Total
CEE (tep/ton fundida)
Electricidade
Gás Natural Total
0,29
0,23 0,52
0,29
0,18 0,48
0,23
0,20 0,44
0,38
0,22 0,60
0,28
0,21 0,49
0,27
0,18 0,45
0,18
0,13 0,31
0,39
0,28 0,67
0,46
0,31 0,77
0,60
0,43 1,03
0,43
0,27 0,70
0,32
0,23
0,55
TOTAL
717,869
738,574
842,282
599,652
775,625
795,952
1.211,129
545,545
477,941
343,925
378,099
7.426,59
39
Gestão de Energia
As figuras 36, 37 e 38 representam a produção e o consumo específico em função dos meses
dos anos de 2006, 2007 e 2008 respectivamente.
600,000
500,000
400,000
300,000
200,000
100,000
0,000
1,20
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
Produção
"CEE"
Figura 36 - Produção e Consumo Específico em 2006
Observando a figura 36, pode-se constatar que o consumo específico de 2006 teve um mínimo
no mês de Julho devido à elevada produção desse mesmo mês, e um máximo em Novembro
devido a uma baixa na produção. O mesmo acontece na figura 37 e figura 38 onde se pode
concluir que o CEE decresce proporcionalmente com o aumento da produção, e cresce com a
diminuição da mesma. Por seu turno durante os meses em que a produção é aproximadamente
constante, o CEE é praticamente constante.
Tabela 16 – Produção em 2007
Mês AlSi10Mg
13,456
Janeiro
24,393
Fevereiro
17,129
Março
22,480
Abril
28,954
Maio
24,120
Junho
22,640
Julho
Agosto
19,214
Setembro
17,181
Outubro
27,876
Novembro
4,968
Dezembro
Total
222,41
Produção (ton)
Ad9U3Y40 AlSi12 Zamak
TOTAL
825,212
738,422
957,886
707,341
828,544
666,265
1.040,249
793,889
882,989
795,021
645,576
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
5,967
0,000
5,760
0,000
5,844
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
844,635
762,815
980,775
729,821
863,343
690,385
1.062,889
813,102
900,170
822,897
650,543
8.881,39
0,00
17,57
9.121,37
40
Gestão de Energia
Tabela 17 - Consumo Específico em 2007
Mês
Janeiro
Fevereiro
Março
Abril
Maio
Junho
Julho
Setembro
Outubro
Novembro
Dezembro
Total
CEE (tep/ton fundida)
Electricidade
Gás Natural Total
0,26
0,17 0,42
0,27
0,18 0,45
0,17
0,16 0,33
0,30
0,19 0,49
0,23
0,18 0,41
0,35
0,19 0,54
0,20
0,14 0,35
0,27
0,14 0,41
0,25
0,18 0,43
0,16
0,21 0,37
0,29
0,21 0,50
0,25
0,18
500,000
450,000
400,000
350,000
300,000
250,000
200,000
150,000
100,000
50,000
0,000
0,44
0,60
0,50
0,40
0,30
0,20
Produção
0,10
CEE
0,00
Figura 37 - Produção e Consumo Específico em 2007
Tabela 18 – Produção em 2008
Mês AlSi10Mg
14,335
Janeiro
34,498
Fevereiro
16,993
Março
33,840
Abril
16,751
Maio
16,436
Junho
62,266
Julho
Agosto
27,065
Setembro
0,000
Outubro
8,378
Novembro
5,760
Dezembro
Total
236,32
Produção (ton)
Ad9U3Y40 AlSi12 Zamak
668,646
0,000
0,000
863,846
0,000
0,000
826,084
0,000
0,000
786,167
0,000
0,000
840,818
0,000
0,000
725,699
0,000
0,000
1.064,186
0,000
0,000
846,968
0,000
0,000
384,432
0,000
0,000
311,330
0,000
0,000
151,262
0,000
0,000
7.469,44
0,00
0,00
TOTAL
682,981
898,344
843,077
820,007
857,569
742,135
1.126,451
874,033
384,432
319,708
157,022
7.705,76
41
Gestão de Energia
Tabela 19 – Consumo Específico em 2008
Mês
Janeiro
Fevereiro
Março
Abril
Maio
Junho
Julho
Setembro
Outubro
Novembro
Dezembro
CEE (tep/ton fundida)
Electricidade
Gás Natural Total
0,34
0,22 0,56
0,26
0,20 0,46
0,29
0,19 0,47
0,13
0,18 0,31
0,28
0,21 0,49
0,30
0,18 0,48
0,21
0,18 0,39
0,25
0,21 0,46
0,37
0,30 0,67
0,38
0,33 0,71
0,35
0,30 0,65
Total
0,27
0,22
600,000
500,000
400,000
300,000
200,000
100,000
0,000
0,49
0,80
0,70
0,60
0,50
0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
Produção
CEE
Figura 38 - Produção e Consumo Específico em 2008
Na tabela 20, apresenta-se o consumo de energia, a produção anual e os consumos específicos
anuais nos últimos três anos.
Tabela 20 – Consumo de Energia 2006, 2007 e 2008
Consumo de Energia
CEE (tep/ton)
Consumo de Electricidade (tep)
Consumo de Gás Natural (tep)
Consumo de Energia (tep)
Produção (ton)
2008
0,49
2.100,43
1.713,49
3.813,92
7.705,76
2007
0,44
2.321,13
1.667,46
3.988,59
9.121,37
2006
0,55
2,364,30
1.704,72
4.069,02
7.426,59
A figura 39 representa o gráfico do consumo de energia vs produção, tendo sido obtido a
partir dos valores mensais do período em estudo (símbolos).
42
Gestão de Energia
•
•
•
Intercepção (c) - representa a energia que é necessária mesmo que a produção seja
reduzida a zero, ou seja quando SONAFI interrompe a sua produção, por exemplo nos
feriados e domingos, o seu consumo energético é muito próximo dos 100 tep/mês.
Declive (m) - representa a quantidade de energia necessária para processar cada
unidade adicional de produção, dando origem à eficiência do processo.
Dispersão - representa a distância dos pontos dos dados da linha de melhor ajuste,
indicando a variação energética por cada unidade de produção, entre um e outro
período, pela análise da dispersão presente na figura 39, pode-se dizer que o processo
de controlo existente na SOANFI é razoável, pois em grande parte dos meses dos
últimos três anos a dispersão é muito diminuta, sendo o primeiro ponto tão disperso da
recta de melhor ajustamento devido à quebra de produção existente no mês de
Dezembro de 2008, sendo este um reflexo da quebra das vendas.
Energia (tep/mês)
450
250
y = 0,2708x + 58,386
360
200
270
150
180
100
90
50
0
0
0
100
200
200
400
300
600
400
800
500
1000
600
1200
Produção (ton/mês)
Figura 39 – Consumo de Energia vs Produção mensal (dados 2006, 2007 e 2008)
Os consumos de energia poderão ser reduzidos, desde que sejam diminuídos quaisquer dos
coeficientes ou, idealmente os dois coeficientes.
•
•
•
A redução de (c) - significa uma diminuição dos consumos de energia nos serviços
auxiliares e nas perdas. Neste caso obtêm-se uma recta paralela à recta original,
porque não foi alterado o declive (m). Esta é a situação em que se consegue uma
diminuição global dos consumos de energia (para a mesma produção), devido apenas à
redução dos consumos auxiliares e perdas.
A redução de (m) - significa uma diminuição da incidência do consumo de energia na
produção. Neste caso, obtêm-se uma recta com um declive inferior à recta original,
mantendo-se o mesmo valor de (c). Esta é a situação em que se consegue uma
diminuição global dos consumos de energia (para a mesma produção), devido apenas à
redução da componente energética que incide directamente na produção: é uma
eficiência energética directa no sector produtivo.
A redução simultânea de (c) e (m) - significa uma diminuição global dos consumos
de energia nos serviços auxiliares, nas perdas e na incidência do consumo de energia
na produção. Neste caso obtêm-se uma recta com uma ordenada na origem e um
declive inferiores à recta original.
43
Gestão de Energia
4.5. CONSUMO ENERGÉTICO SECTORIAL
Os consumos energéticos sectoriais são de extrema importância para a percepção dos sectores
que tem maior consumo da empresa.
A tabela 21 representa o consumo sectorial de electricidade. Os valores foram obtidos com
base na potência nominal dos equipamentos eléctricos da empresa.
Tabela 21 - Consumo Sectorial de Electricidade de 2008
Mês
Fundição 1
Fundição 2
Mecanização 1
Mecanização 2
Fusão
Iluminação
Etar
Tratamento de Ar
Águas
Compressores
AC / Uter
Total
Consumos de Electricidade
Mensal
Anual
kWh
tep
kWh
tep
%
1.076.145,84 92,55 11.837.604,24 1.018,03
45,80%
250.393,44 21,53 1.530.030,48 131,58
391.968,72 33,71 4.311.655,92 370,80
29,48%
390.231,60 33,56 4.292.547,60 369,16
49.632,00
4,27
545.952,00
46,95
1,87%
149.843,97 12,89 1.648.283,68 141,75
5,65%
6.204,00
0,53
68.244,00
5,87
0,23%
207.213,60 17,82 2.279.349,60 196,02
7,81%
204.732,00 17,61 2.252.052,00 193,67
7,72%
70.597,24
2,58
776.569,65
5,68
0,53%
24.446,24
2,10
268.908,66
23,13
0,92%
2.821.408,66 239,15 29.811.197,83 2.502,64 100,00%
A figura 40 mostra a repartição sectorial do consumo, verificando-se que a Fundição 1 e 2
são os maiores consumidores de energia ( 45,8%), muito devido aos fornos de manutenção da
liga presentes em cada uma das máquinas de injecção. Segue-se o sector de Acabamentos 1 e
2 com 29,5%, os outros sectores possuem um consumo menor que 8%, devido à utilização
exaustiva de motores eléctricos, onde maioritariamente não possuem VEV´s10.
10
VEV´s - Fontes de frequência variável
44
Gestão de Energia
Fundição 1
Fundição 2
Mecanização 1 + Renault
Mecanização 2
Fusão
Iluminação
Etar
Tratamento de Ar
Águas
Ar-Condicionado
Condicionado / Uter
Figura 40 - Repartição do consumo de electricidade sectorial
4.5.1. EQUIPAMENTO MAQUINAGEM
Uma parte muito importante e representativa, quer a nível de consumos energéticos, quer a
nível do volume de facturação da SONAFI, são os equipamentos de maquinagem presentes
nos Acabamentos 1 e 2, normalmente dispostos segundo centros de maquinagem,
m
representando de 29,5%
% do consumo eléctrico total da empresa.
Na tabela 22, estão representados os consumos de electricidade das máquinas de produção.
No anexo A, apresenta-se
se o inventário de todas as máquinas de produção
produ
com o seu
respectivo consumo.
Tabela 22 – Consumos de Electricidade médio dos equipamentos de Maquinagem
Consumo Electricidade do Equipamento de Maquinagem
11 Total tep (ano)
Total (mês) kWh
kW Total tep (mês) Total (ano) kWh
782.200,32
67,257
8.604.203,52
739,9445
4.5.2. MÁQUINAS DE FUNDIÇÃO
Os sectores de fundição consomem 45,8%
4
da factura de electricidade, devido ao contributo de
cada um dos fornos de manutenção existentes em cada uma das 22 máquinas de fundição
injectada, e os motores eléctricos que accionam todos os mecanismos hidráulicos existentes.
A tabela 23 representa o consumo eléctrico de todo o equipamento
ento de produção existente na
Fundição 1 e 2.. No Anexo B,
B apresenta-se o inventário de todos os equipamentos existentes
na Fundição 1 e 2,, assim como os seus respectivos
respectivos consumos de electricidade.
45
Gestão de Energia
Tabela 23 – Consumos de Electricidade médio das máquinas de Fundição
Consumo Electricidade do Equipamento de Produção
Total (mês) kWh Total tep (mês)
1.326.539,28
114,0925
Total (ano) kWh
Total tep (ano)
13.367.634,72
1149,5965
4.5.3. ILUMINAÇÃO
O peso da iluminação no consumo de electricidade poderá ser somente de 5,65%, contudo é
sem dúvida um ponto muito interessante para a procura de redução do consumo de energia,
que será objecto de estudo no capítulo 5.
Reduzir os níveis de iluminação recomendados somente com a finalidade de reduzir os
consumos de energia é uma medida errada, pois poderemos ter o reverso da medalha, com um
decréscimo dos níveis de produtividade, normalmente associado ao aumento da fadiga dos
colaboradores.
Neste contexto pode-se dizer que uma boa iluminação melhora a velocidade de percepção e
aumenta a sensibilidade visual, pelo que os níveis de iluminação recomendados pela norma
DIN503511, têm em conta o desempenho visual médio necessário à realização de tarefas.
Qualquer instalação fabril, deve pressupor um sistema de iluminação que preveja a redução
dos consumos energéticos, mas tendo sempre em atenção os seguintes aspectos:
•
•
•
•
Dar prioridade à iluminação natural
Dimensionar correctamente os níveis de iluminação necessários para os locais,
prevendo níveis gerais de iluminação e níveis específicos para os dirigentes postos de
trabalho.
Optar por tipo de iluminação adequados à tarefa a executar
Utilizar equipamentos com elevado rendimento
Os consumos de iluminação da SONAFI são mostrados na tabela 24.
11
DIN 5035 – Níveis padrão de iluminação recomendados para ambientes de trabalho
46
Gestão de Energia
Tabela 24 – Consumos de Iluminação
Pot.
N.
Tipo de Lâmpada (W)
Fundição
V. de Mercúrio 400,00
1
Fluorescente 58,00
SubTotal
Fundição2
V. de Mercúrio 400,00
Acaba 1
Acaba R
Acaba 2
Fusão
Manut.
Moldes
SubTotal
Fluorescente
SubTotal
Fluorescente
SubTotal
Fluorescente
58,00
58,00
58,00
SubTotal
V. de Mercúrio 400,00
Fluorescente 58,00
SubTotal
Fluorescente 58,00
Focos 150,00
SubTotal
Total
Consumos de Iluminação
Mensal
Anual
Qty
150
555
kWh
tep
31.764,48 31.764,48
16.984,07
16,98
kWh
349.409,28
186.824,77
tep
30,05
16,07
94
48.748,55 31.781,46
19.852,80
1,72
536.234,05
218.380,80
46,12
18,78
677
19.852,80
20.726,32
1,72
1,79
218.380,80
227.989,50
18,78
19,61
207
20.726,32
6.333,04
1,79
0,54
227.989,50
69.663,48
19,61
5,99
790
6.333,04
24.180,71
0,54
2,08
69.663,48
265.987,81
5,99
22,87
33
61
24.180,71
6.948,48
1.871,13
2,08
0,60
0,16
265.987,81
76.433,28
20.582,39
22,87
6,57
1,77
392
9
8.819,61
12.004,61
744,48
0,76
1,03
0,06
97.015,67
132.050,69
8.189,28
8,34
11,36
0,70
12.749,09
1,10
140.239,97
12,06
141.410,12 31.789,44 1.555.511,29 133,77
4.5.4. MOTORES ELÉCTRICOS
Do ponto de vista do consumo de electricidade dos motores, é de todo recomendável o uso de
variadores electrónicos de velocidade (VEV’s),
(
pois estes podem operar numa vasta gama de
aplicações, variando
riando conforme as necessidades.
Os motores compreendem ventiladores, bombas e compressores, estando distribuídos por
diversos sectores
tores da empresa, como apresentado na tabela 25.
Os motores eléctricos têm como finalidade a transformação da energia eléctrica (figura 41)
em energia mecânica transmitida ao seu veio, por meio de interacções electromagnéticas e
mecânicas entre os enrolamentos e os materiais magnéticos do rotor e estator.
estator
Figura 41 - Motores Eléctricos
47
Gestão de Energia
As perdas de todo o processo de transformação, são mensuráveis através do rendimento,
enunciado na equação 5:
ࣁ=
ࡼ࢓ࢋࢉ
ࡼࢋ࢒ࢋ
× ૚૙૙%
Equação 5 (12)
Onde:
ܲ݉݁ܿ- Potência mecânica
݈ܲ݁݁- Potência eléctrica
Contudo, como a potência eléctrica é igual à potência mecânica mais as perdas, o rendimento
pode também ser obtida pela expressão:
ࣁ=
(ࡼࢋ࢒ࢋିࡼࢋ࢘ࢊࢇ࢙)
ࡼࢋ࢒ࢋ
Equação 6 (12)
Por sua vez, a potência mecânica traduz-se pelo binário que o motor é capaz de gerar no seu
veio, que é função da interacção entre o campo girante e as correntes induzidas. (12)
ࢀ = ࡷ × ࡮ࢋ × ࡮࢘ × ࢙ࢋ࢔ ∝
Equação 7 (12)
Onde:
ܶ – Binário
‫ – ܭ‬Constante
‫ – ݁ܤ‬Indução magnética criada pelo estator
‫ – ݎܤ‬Indução magnética criada pelo rotor
ߙ – Ângulo entre ‫ ݁ܤ‬e ‫ݎܤ‬
Na tabela 25 mostra os consumos eléctricos médios de todos os motores eléctricos presentes
na empresa, não acoplados directamente a máquinas, ou centros de maquinagem.
48
Gestão de Energia
Tabela 25 – Consumos médios dos Motores Eléctricos
Consumos dos Motores Eléctricos
Anual
Mensal
Circuito de água
Despoeiramento
Pot. N.
(KW)
Qty
22,00
9
11,00
9
SubTotal
37,00
2
75,00
2
55,00
2
SubTotal
5,00
2
Etar
SubTotal
15,00
2
11,00
2
Torres
SubTotal
5,50
2
1,50
2
Furo água
SubTotal
Total
kWh
tep
109.190,40 9,39
54.595,20 4,70
163.785,60 14,09
45.909,60 3,95
93.060,00 8,00
68.244,00 5,87
207.213,60 17,82
6.204,00 0,53
6.204,00
18.612,00
13.648,80
32.260,80
6.824,40
1.861,20
8.685,60
0,53
1,60
1,17
2,77
0,59
0,16
0,75
418.149,60 35,96
kWh
tep
1.201.094,40 103,29
600.547,20 51,65
1.801.641,60 154,94
505.005,60 43,43
1.023.660,00 88,03
750.684,00 64,56
2.279.349,60 196,02
68.244,00
5,87
68.244,00
204.732,00
150.136,80
354.868,80
75.068,40
20.473,20
95.541,60
5,87
17,61
12,91
30,52
6,46
1,76
8,22
4.599.645,60 395,57
4.5.5. AR CONDICIONADO
O princípio de funcionamento dos ar-condicionado resume-se a “absorver a energia de um
local e libertá-la noutro local”, sendo necessário fornecer trabalho ao sistema, que consome
electricidade. Este processo é conseguido através de uma unidade interior e outra exterior,
assim como um conjunto de tubagens para interligar as unidades, onde circula o liquido
refrigerante.
Na SONAFI estão presentes dois tipos de ar-condicionado, uns que somente produzem frio,
sendo aqueles que estão presente nos quadros eléctricos, onde o seu princípio de
funcionamento é o mesmo de uma máquina frigorífica. Nos gabinetes, encontra-se uma
bomba de calor reversível, ou seja o equipamento funciona como bomba de calor quando se
pretende aquecer, e como, uma máquina frigorífica quando o objectivo é arrefecer.
A tabela 26 apresenta os consumos médios de electricidade dos equipamentos de arcondicionado.
49
Gestão de Energia
Tabela 26 – Consumos médios de Electricidade dos Ar Condicionado
Consumos de Ar Condicionado
Pot.
Anual
Mensal
N. Qty
kWh
tep
kWh
tep
(KW)
Quadros Fundição 1,55 3,00 5.777,16 0,50 63.548,81 5,47
5.777,16 0,50 63.548,81 5,47
SubTotal
1,55 1,00 1.925,72 0,17 21.182,94 1,82
1,46 1,00 1.811,57 0,16 19.927,25 1,71
2,94 1,00 3.647,95 0,31 40.127,47 3,45
1,40 1,00 1.737,12 0,15 19.108,32 1,64
1,65 2,00 4.094,64 0,35 45.041,04 3,87
1,38 1,00 1.706,10 0,15 18.767,10 1,61
Gabinetes
12,30 1,00 15.261,84 1,31 167.880,24 14,44
1,77 1,00 2.196,22 0,19 24.158,38 2,08
1,32 2,00 3.275,71 0,28 36.032,83 3,10
0,79 2,00 1.960,46 0,17 21.565,10 1,85
1,65 1,00 2.047,32 0,18 22.520,52 1,94
2,78 1,00 3.449,42 0,30 37.943,66 3,26
SubTotal
Total
Total 50%
43.114,08 3,71 474.254,85 40,79
48.891,77 4,20 537.809,47 46,25
0,5 2,10 268.904,74 23,13
24.445,89
4.5.6. SISTEMA DE AR COMPRIMIDO
O ar comprimido poderá ser identificado como uma forma de energia final, sendo usado em
diversas máquinas da empresa.
A grandes vantagens desta forma de energia prendem-se com a sua disponibilidade gratuita (o
ar existe no ambiente), armazenamento fácil, elevado factor de segurança, e ser facilmente
controlado.
Contudo os equipamentos de ar comprimido são consumidores de energia eléctrica tendo um
carácter de extrema importância na optimização do processo produtivo e na diminuição dos
custos energéticos.
O sistema de ar comprimido presente na SONAFI, contempla três compressores Atlas Copco
rotativos de parafuso lubrificado, com as referências:
•
GA 200 (figura 42)
•
GA 160
•
GA 90 VSD
50
Gestão de Energia
Figura 42 – Compressor Atlas Copco série GA 200
As características principais dos compressores vêm descritas na tabela 27.
Tabela 27 – Características principais dos compressores
Caracterís
Condições
Motor
ticas de
Limitações
de
Eléctrico funcionam
Referência
ento
Características Principais
GA 90 VSD
GA 160
GA 200
1 bar
0%
20 ºC
7 bar
1 bar
0%
20 ºC
7 bar
1 bar
0%
20 ºC
7 bar
7,5 bar
4 bar
40 ºC
0 ºC
7,5 bar
4 bar
40 ºC
0 ºC
7,5 bar
4 bar
40 ºC
0 ºC
Velocidade do veio do motor
Nível de ruído médio
Volume de ar livre a 7 bar
Número de andares de compressão
1490 r.p.m.
73 dB
38-285 l/s
1
1490 r.p.m.
71 dB
505 l/s
1490 r.p.m.
75 dB
605 l/s
1
Potência
Velocidade
Rendimento
Isolamento
90kWh
1485 r.p.m.
96,30%
Classe F
160 KWh
1485 r.p.m.
96,30%
Classe F
200 KWh
1485 r.p.m.
96,30%
Classe F
Pressão de admissão absoluta
Humidade Relativa do ar de admissão
Temperatura do ar de admissão
Pressão de operação normal
Pressão máx. de operação
Pressão min. de operação
Temperarura máx. De operação
Temperarura min. De operação
O consumo médio dos compressores vem tablado na tabela 28, tendo sido obtidos através do
número de horas que estes trabalham em carga.
51
Gestão de Energia
Tabela 28 – Consumos médio dos Compressores
Consumos dos Compressores
Pot. N.
(kWh)
Qty
200
GA 200
SubTotal
160
GA 160
SubTotal
90
GA 90
SubTotal
Total
Mensal
kWh
MWh tep
Anual
kWh
MWh
tep
1 31.376,54 31,37
2,7
345.142,08 345,14 29,68
31.376,54 31,37
2,7
345.142,08 345,14 29,68
1 25.101,24
25,1 2,16
276.113,65 276,13 23,74
25.101,24
25,1 2,16
276.113,65 276,13 23,74
1 14.119,46 14,12 1,22
155.313,92 155,31 13,35
14.119,46 14,12 1,22
155.313,92 155,31 13,35
70.597,24 70,59 6,06
776.569,65 776,58 66,79
O ar comprimido produzido é transportado e distribuído pelos diversos sectores da empresa
através de uma rede de distribuição.
Para se evitar a ocorrência de excessivas perdas de carga e fugas, a rede deverá ter a mínima
extensão possível, assim como o diâmetro das condutas adequado.
As redes de distribuição deverão ser dimensionadas para que nunca ocorra uma perda de
carga maior do que 0,5 bar entre o compressor e o ponto de consumo mais afastado. (14)
As perdas de carga são o reflexo da resistência à passagem do ar por determinados elementos,
onde se destacam os seguintes: (14)
•
•
A velocidade na secção da conduta
As uniões
•
•
•
•
•
As soldaduras
A rugosidade do interior das condutas
As curvas e os ângulos da rede
Os acessórios
As válvulas
Por seu lado as perdas de carga ao longo de uma rede de distribuição afectam
consideravelmente o rendimento da instalação, como se poderá perceber através da equação 8,
que evidencia o acréscimo do consumo de energia que um compressor tem que suportar para
conseguir manter uma pressão na rede suficiente para vencer as perdas de carga existentes ao
longo da rede.
࢒࢕ࢍࡼ
∆ࡱ = ቀ࢒࢕ࢍࡼ૛ − ૚ቁ × ૚૙૙
૚
Equação 8 (15)
Onde:
ܲଵ - Pressão absoluta de descarga do compressor para uma perde de carga mínima
ܲଶ - Pressão absoluta de descarga do compressor para uma perde de carga máxima
52
Gestão de Energia
Tabela 29 – Comprimentos Equivalentes de acessórios de ar comprimido para o cálculo da perda de carga (12)
Comprimento Equivalente (m)
Diâmetro do tubo (mm)
Válvula
Bola
Diafragma
Ângulo
Poppet
Flap
0,3
1,5
4
7,5
2
Curva
25 40 50 80 100 125 200 250 300 400
R=2d
R=d
90º
0,3 0,5 0,6 1 1,2 1,5 1,8 2,4 3,6 4,8
0,4 0,5 0,8 1,3 1,6 2 2,4 3,2 4,8 6,4
1,5 2,4 3 4,5 6 7,5 9 12 18 24
"T"
Componente
0,5
2,5
6
12
3,2
0,6
3
7
15
4
1 1,3 1,6
4,5 6
8
12 15 18
24 30 8
5,4 8 10
T.-flow
Side-flow
0,3 0,4 1 1,6
1,5 2,4 3 4,8
Redutor
0,5 0,7 1
2
2
6
2,5
7,5
1,9
10
22
45
12
3
9
2,6 3,9 5,2
30 36 60 16 24 32
4
12
6
18
8
24
2,5 3,1 3,6 4,8 7,2 9,6
As velocidades admissíveis nas linhas têm valores normais compreendidos entre 6 a 10 m/s,
que são suficientemente baixos para não criar sucessivas perdas de carga e dificultar a
separação da água. Nos ramais de tubagem curtos admitem-se maiores velocidades porque,
sendo curtos, não produzem uma excessiva queda de pressão. (14)
A perda de carga pode ser calculada segundo a seguinte fórmula:
∆ࡼ =
ࡸ×૝૞૙×ࡽࢉ ૚,ૡ૞
ࢊ૞ ×ࡼ
Equação 9 (16)
Onde:
∆ܲ - Perda de carga (bar)
‫ – ܮ‬Comprimento do tubo de distribuição (m)
ܳ௖ - Caudal de ar (l/s)
݀ – Diâmetro interno do tubo (mm)
ܲ - Pressão absoluta na saída do compressor (bar)
Não foi possível calcular a perda de carga de toda rede da empresa, devido à dificuldade de se
monitorizar o caudal de ar comprimido.
Como o ar comprimido contem humidade, deve-se colocar todos os troços da distribuição
com uma inclinação igual ou superior a 0,5% munido de purgadores, para tornar possível a
purgação da água condensada.
Sabendo que o ar comprimido é um fluido de elevado consumo energético tipicamente
superior a 100 kWh por 1000 Nm3, as suas fugas são de extrema importância, sabendo no
entanto que a sua eliminação total é de todo impossível. Um valor de 10% de fugas é um valor
tido como razoável para as perdes existentes numa rede. (14)
53
Gestão de Energia
Na tabela 30 estão quantificadas as perdas em m3/min de orifícios de fuga com diversos
diâmetros em função da pressão.
Tabela 30 – Perdas de ar devido a orifícios de fuga em função da pressão
Diâmetro do
furo (mm)
Perda a 4 Perda a 6 Perda a 7 Perda a 8 Perda a
bar
bar
bar
bar
10 bar
(m^3/min) (m^3/min) (m^3/min) (m^3/min) (m^3/min)
1
0,01
0,06
0,07
0,09
0,1
2
0,16
0,25
0,28
0,33
0,62
3
0,4
0,57
0,64
0,73
0,9
4
0,72
1
1,13
1,29
1,57
5
1,12
1,57
1,77
2
2,44
6
1,6
2,27
2,54
2,86
3,28
O caudal de fugas de uma instalação pode ser calculado através da equação 10.
ࡽࢌ = ࢂ࢘ ×
ࡼࢇିࡼࢋ
࢚
Equação 10 (16)
Onde:
ܳ௙ - Caudal de fugas (m3/min)
ܸ௥ - Volume do reservatório (m3)
ܲܽ - Pressão máxima (bar)
ܲ݁ - Pressão mínima (bar)
‫ ݐ‬- Tempo de queda do diferencial (min)
Não foi possível em tempo útil calcular o caudal de fugas existente na instalação, pois para tal
seria necessário interromper toda a produção, para assim se proceder à paragem e arranque do
compressor, tornando possível monitorizar a pressão máxima, a pressão mínima e o tempo de
queda do diferencial.
54
Gestão de Energia
5
Propostas de eficiência energética
5.1. CICLO TARIFÁRIO DA ENERGIA ELÉCTRICA
Após se ter efectuado o levantamento das facturas de electricidade dos últimos 3 anos e de
acordo com o tarifário de venda de energia eléctrica, analisou-se
se os diferentes períodos
horários, sendo eles, o ciclo diário (tabela 6) e o ciclo semanal (tabela 7)).
As figuras Figura 43, Figura 44 e Figura 45 representam a distribuição das tarifas pelos ciclos
Ponta
Cheias
Vazio Normal
Super Vazio
Figura 43 - Ciclo Semanal Inverno
Ponta
Cheias
Vazio Normal
Super Vazio
Figura 44 - Ciclo Semanal Verão
Ponta
Cheias
Vazio Normal
Super Vazio
Figura 45 - Ciclo Diário
55
Gestão de Energia
56
Pela análise da tabela 31, pode-se perceber a intensidade dos custos da energia activa nos
diferentes ciclos propostos pela empresa fornecedora de electricidade da SONAFI.
Actualmente a SONAFI celebra um contrato com a Endesa para fornecimento de energia
eléctrica segundo o tarifário do ciclo semanal. Contudo após verificação das facturas de
energia dos últimos três anos, observa-se pela análise da tabela 31 que a troca do ciclo
semanal, para o ciclo diário, traria uma redução da factura da energia eléctrica de 5% no
período de inverno e 11% no período de verão, sem qualquer custo para a Soanfi.
Tabela 31 – Análise do Custo da Energia Activa por cada Ciclo
Ponta
Cheias
Vazio Normal
Super Vazio
Ciclo Semanal
Tarifa
Inverno
Verão
0,064667
14.407,80 €
8.644,68 €
0,062566
83.406,34 €
97.307,39 €
0,054713
11.030,39 €
11.030,39 €
0,047756
8.145,92 €
8.145,92 €
Total Mensal 116.990,44 € 125.128,38 €
Redução Mensal Percentagem
Poupança
Ciclo Diário
Inverno
Verão
11.526,24 €
11.526,24 €
69.505,28 €
69.505,28 €
22.060,77 €
22.060,77 €
8.145,92 €
8.145,92 €
111.238,21 € 111.238,21 €
5.752,23 €
13.890,17 €
5%
11%
63.274,52 € 152.791,83 €
5.2. MOTORES ELÉCTRICOS
Os motores presentes na SONAFI para bombagem e ventilação estão sobredimensionados
devido a estarem sujeitos a uma utilização sistemática e a factores de segurança. Assim a
implementação de variadores electrónicos de velocidade terão sem dúvida um papel
extremamente relevante na economia directa de energia, através da regulação da velocidade
do motor com ajuste às necessidades do processo.
5.2.1. CARACTERIZAÇÃO DOS VEV’S
Os variadores electrónicos de velocidade (VEV´s) vieram alargar substancialmente a gama de
aplicações em que é vantajosa a variação de velocidade dos motores de corrente alterna. Além
da possibilidade de regulação de velocidade, os VEV´s também chamados fontes de
frequência variável substituem, com enormes vantagens todos os sistemas até agora utilizados
para o arranque dos motores de indução. Normalmente estes aparelhos convertem a
frequência (50 Hz) e a tensão fixa da rede, em valores ajustáveis, apropriados às
características do motor. (12)
A expressão que traduz a velocidade em função da frequência é a seguinte:
ࢂ=
Onde:
૟૙×ࡲ
ࡼ
Equação 11 (12)
Gestão de Energia
ܸ – Velocidade (r.p.m.)
F – Frequência
P – Número de pares de pólos
Sendo (P) constante (definido pelo construtor),
), o variador de frequência controla a frequência
(F) e a tensão aplicada ao motor, obtendo assim a velocidade (V) que é proporcional ao valor
da frequência.
Por norma os VEV´s convertem a tensão da rede numa tensão contínua e em seguida
sintetizam
am uma frequência variável sob controlo externo do utilizador que pode ir de 0 a 150
Hz consoante o tipo de aplicações. (12)
Figura 46 – Diagrama de um VEV´s
A figura 46, mostra que no andar da entrada a alimentação trifásica é convertida em tensão
contínua, seguindo-se um andar de filtragem. No andar de saída um inversor converte a tensão
contínua numa tensão trifásica de frequência e amplitude ajustáveis.
Sendo a velocidade do motor proporcional à frequência de saída de modo que o ajuste de
frequência permite controlar a velocidade do motor. Quando se pretende que o binário
máximo permaneça constante quando a velocidade varia, a amplitude da tensão produzida
varia linearmente com a frequência, excepto a baixa velocidade, em que a tensão é subida
para compensar a queda dee tensão resistiva no motor. (12)
O rendimento dos VEV´s deve ser entendido como um rendimento global do conjunto
inversor + motor, que é o produto dos rendimentos individuais dos dois. Na generalidade das
situações o valor registado
stado para a velocidade e a carga nominais oscila entre os 80 e os 90%.
(12)
As cargas de bombagem, por exemplo, nas quais as necessidades em binário decrescem com a
velocidade, fazem baixar drasticamente o rendimento dos VEV´s. Isto acontece porque em
situação de baixa velocidade e binário reduzido tanto o motor como o inversor funcionam
com rendimentos pequenos. O VEV pode chegar a valores de rendimento da ordem dos 15%
para 20% da velocidade, mas a esta velocidade uma bomba não desenvolve mais do que 1%
da potência nominal de saída. (12)
A rentabilização da utilização de VEV´s no controlo de caudais está sobretudo dependente do
número de horas de funcionamento da instalação, do
do regime de carga e da potência
pot
em jogo.
O custo por kW dos VEV´s diminui à medida que a capacidade aumenta. (12)
57
Gestão de Energia
No caso específico dos ventiladores é possível se obter ganhos na ordem dos 40 a 50% no
consumo de electricidade. (12)
Por seu turno a aplicação de VEV´s nos sistemas de bombagem são de carácter preferencial,
pois um sistema que se destina a debitar um certo caudal e a vencer uma determinada altura é
normalmente sobredimensionada em termos de qualquer daquelas variáveis, para que a
instalação venha a funcionar em segurança. A altura a vencer pelo caudal bombado é
determinada por excesso porque a parcela devida a eventuais perdas de carga por fricção nas
tubagens é obtida com o auxílio de coeficientes já de si tendentes ao sobredimensionamento,
sendo no fim atribuída ainda uma percentagem adicional para aumentar a segurança do
cálculo. Como resultado desta prática comum acontece que tanto o caudal como a altura são
sobredimensionados no projecto, pelo que a curva real de funcionamento do sistema passa a
funcionar com alturas menores para o mesmo caudal, e a bomba escolhida só poderá
funcionar nas condições de referência desde que haja um processo de introdução de perdas
por atrito adicionais, o que é normalmente conseguido com válvulas de estrangulamento de
caudal. (12) Tal como acontece nas bombas da rede de arrefecimento das máquinas da
SONAFI, onde existe à saída das bombas estranguladores que anularão o efeito de
cavitação12.
5.2.2. PRINCIPAIS BENEFÍCIOS DOS VEV´S
As vantagens proporcionadas pela aplicação de VEV´s em motores eléctricos são as
seguintes: (12)
•
•
•
•
•
•
•
•
Economias de energia até 50% ou um valor médio de 20 a 25%
Redução das pontas de potência, proporcionada pelos arranques suaves que permitem
efectuar
Prolongamento da duração do motor
Melhoria do factor de potência, com reflexo nos ܿ‫ ߮ݏ݋‬da instalação e consequente
redução da energia reactiva
Aumento da produtividade
Capacidade de “by-pass” perante falhas do variador
Amplas gamas de velocidade, binário e potência
Melhoria do processo de controlo e portanto da qualidade do produto
5.2.3. ORÇAMENTO PARA A IMPLEMENTAÇÃO DE VEV´S
Na tabela 32 é proposto a implementação de VEV nos motores presentes na SONAFI,
indicando-se o custo do investimento e o tempo de “payback13”, ou seja o tempo necessário
para que o investimento seja recuperado em virtude da poupança de energia resultante da
aplicação de VEV’s.
12
Cavitação - Fenómeno de vaporização de um líquido pela redução da pressão, durante seu movimento
13
“Payback” – Tempo de retorno do investimento
58
Gestão de Energia
Tabela 32 – Orçamento para a colocação de VEV´s
Orçamento para a colocação de VEV
Pot. (kW) Qty Preço Unit. (€) Preço Total. (€)
18,5 - 22
4
1.046
4.184
Circuito Água
7,5 - 11
4
669
2.676
Economização (€)
10.350
Investimento SubTotal (€)
6.860
Payback SubTotal (anos)
0,7
30 - 37
1
1.774
1.774
Despoeiramento
55 - 75
1
3.388
3.388
45 - 55
1
2.704
2.704
Economização (€)
13.094
Investimento SubTotal (€)
7.866
Payback SubTotal (anos)
0,6
11 15
1
758
758
Torres
7,5 - 11
1
669
669
Economização (€)
2.039
Investimento SubTotal (€)
1.427
Payback SubTotal (anos)
0,7
Economização (€)
25.483
Investimento Total (€)
16.153
Payback (anos)
0,6
5.3. AR COMPRIMIDO
Depois de efectuado todo o levantamento topográfico da rede de ar comprimido (Anexo E) foi
possível observar algumas falhas existentes, passíveis de serem modificadas. As propostas
serão apresentadas segundo duas directrizes, uma primeira no sentido da utilização racional de
energia de manutenção, e uma outra para a aquisição de equipamentos que visam a redução da
energia consumida pelos compressores.
5.3.1. GESTÃO DE CONSUMOS
Quando uma central compressora é formada por várias unidades, é imperioso que o
funcionamento total seja gerido de forma equilibrada, tendo em vista um aproveitamento
energético tão económico quanto possível.
Tal como qualquer outro motor eléctrico, não se deve descorar a importância do arranque do
compressor, pois este representa momentaneamente, um consumo de energia eléctrica
considerável, bem como é de todo desejável evitar o arranque dos três compressores ao
mesmo tempo, para reduzir assim o pico momentâneo de corrente.
Para a gestão de consumos poderão aplicar-se dois tipos de metodologia distintos: Por
diferencial de pressão, ou por selector de sequência de arranque. (15)
É proposto juntar o melhor dos dois mundos, aproveitando todas as potencialidades das duas
metodologias.
59
Gestão de Energia
Sendo o primeiro método o mais simples, ele é caracterizado pela gestão da pressão de
funcionamento distinta de cada um dos compressores presentes no grupo, laborando sempre
com o mesmo diferencial de pressão, por exemplo de 0,6 bar. (15)
Deve-se então distinguir os diferentes índices presentes:
Pv1 – Pressão de Vazio – nível de pressão correspondente à entrada em vazio do compressor
nº 1 (15)
Pc3 – Pressão de Carga – valor da pressão a que corresponde a entrada em carga no
compressor nº 3 (15)
Logo que as três unidades estejam funcionar em pleno, o compressor número 3 entra em vazio
assim que a pressão no reservatório atinja 7,6 bar (Pv3). (15)
Caso a unidade três permaneça em vazio para além de um tempo pré-determinado (por
exemplo 5 minutos) o sistema automaticamente o faz parar. (15)
Admitindo que a pressão no reservatório contínua a subir, então, uma vez atingido o valor de
7,9 bar (Pv2) o compressor número 2 entra em vazio. (15)
Convém notar que a unidade nº 1 opera entre os 7,6 e os 8,2 bar, para assim se poder garantir
uma pressão efectiva de 7 bar.
A implementação da segunda metodologia prende-se com a sequência de arranque dos
compressores, funcionando sob a mesma perspectiva que a anterior mas juntando a
possibilidade de o arranque de cada um dos compressores seja feito com ordens distintas, ou
seja poderá o arranque ser efectuado segundo 1-2-3, 2-3-1, 3-1-2, etc., etc. (15)
A alteração da sequência de arranque vai impedir que haja uma unidade com muito menos
horas de serviço que todas as outras. Está provado que uma distribuição mais equitativa de
cargas produz benefícios de toda a ordem. (15)
No capítulo 7 é sugerido um modelo de gestão dos compressores.
5.3.2. MEDIDAS DE UTILIZAÇÃO RACIONAL DE ENERGIA DE MANUTENÇÃO
Deverá efectuar-se um plano anual de manutenção (acção, responsável, periodicidade, data de
execução, etc.) de toda a rede de distribuição de ar comprimido onde se deverá verificar os
seguintes itens:
•
Válvulas reguladoras de pressão
•
Filtros de ar e óleo
•
Lubrificantes
•
Secadores
•
Purgadores de condensados
•
Qualidade do óleo (se está de acordo com as especificações do fabricante)
•
Verificação de fugas
•
Substituir partes de equipamentos geradoras de fugas
•
Cortar a alimentação de máquinas fora de serviço
60
Gestão de Energia
5.3.3. REDUÇÃO DE FUGAS
Sabendo que as fugas de ar comprimido representam um acréscimo do consumo anual de
electricidade com elevada expressão, é sugerido que se crie um programa que vise
inspeccionar toda a instalação de seis em seis meses.
Medidas de optimização para eliminação de fugas de ar comprimido:
•
Seccionar (automaticamente ou manualmente), periodicamente as tubagens que não
estejam a abastecer consumidores de ar comprimido
•
Instituir um programa regular de verificação de fugas
•
Reduzir fugas com adaptadores de fugas reduzidas e uniões rápidas de elevada
qualidade
•
Usar purgadores de condensados do tipo “sem perdas de ar”
•
Substituir os encaixes rápidos de ar comprimido que estão danificados
5.4. ILUMINAÇÃO
Depois do levantamento de todas as lâmpadas existentes na SONAFI, conclui-se que grande
parte da iluminação das secções de produção, é constituída por armaduras de lâmpadas tipo
fluorescente T8 com balastro ferro magnético, que são pouco eficientes. Esta iluminação
funciona normalmente 24 horas por dia durante todo ano. Assim, com o intuito de uma
melhoria de rendimento energético, surge a opção da substituição por lâmpadas de Led14, que
são ligadas directamente aos 230 Vac, pelo que basta um shunt15 ao balastro existente e a
substituição da lâmpada. A figura 47 apresenta uma imagem da lâmpada led.
Figura 47 – Lâmpada LED (24)
Fazendo uma pesquisa dos materiais presentes no mercado e analisando os que mais se
adequavam à realidade da SONAFI, propõe-se a seguinte substituição, que consta na tabela
33.
14
Led - diodo semicondutor (junção P-N) que quando energizado emite luz visível por isso LED (Diodo Emissor
de Luz) (26)
15
Shunt – Dispositivo que permite que a corrente eléctrica passe por um outro ponto, tipo by-pass
61
Gestão de Energia
Tabela 33 – Estudo da viabilidade da substituição das lâmpadas existentes
Área Fabril
Lâmpada
Actual
Tipo
Modelo
Nº de Lâmpadas
Pot. Nominal (W)
Int. Luminosa (lm)
Vida útil (anos)
Consumo Anual (kWh/ano)
Redução do Consumo kWh/ano
Redução do Consumo (€)
Custo da Lâmpada (€/uni)
Investimento Total (€)
Playback
Fluorescente
T8 - 58W
1258
58
1667
1,1
995.871,04
3,4
Lâmpada
Proposta
Led
19W
1258
19
1900
5,7
326.233,63
669.637,41
21759,778
84
105.672,00
4,9
Projecto a 5 anos
Consumo do Projecto (kWh)
Substituição de Lâmpadas (€)
Custo do Projecto (€)
4.979.355,22
19.441,82
160.770,75
Poupança (€)
Poupança %
326.233,63
0
114.931,48
45.839,27
28,50%
Pode-se verificar que num projecto a cinco anos enquadrado no PRCE existe uma
significativa redução dos custos na ordem dos 28,5% com a implementação de lâmpadas led
em toda a fábrica.
Ainda no âmbito da redução dos custos de energia da iluminação, é proposto a implementação
da instalação de sensores de presença em áreas com menor utilização, e com pouca utilização
contínua, sendo as que mais se adequam a este perfil as instalações sanitárias e o armazém de
manutenção.
Na figura 48 apresenta-se um estudo da viabilidade dos sensores de iluminação ECP
Ls360TE.
Figura 48 – Sensor de Luz (23)
62
Gestão de Energia
WC 3 (x2)
WC 2 (x2)
WC 1 (x2)
Tabela 34 – Sensores de Iluminação
Sensores de Iluminação
Área Instalação Sensores (m2)
192
Energia Consumida sem sensor
608,26
(kWh/ano)
Área Captação Sensor (m2)
19,6
Nº de Sensores (uni)
10
5 por WC
Área Instalação Sensores (m2)
8
Energia Consumida sem sensor
152
(kWh/ano)
Área Captação Sensor (m2)
19,6
Nº de Sensores (uni)
2
1 por WC
Área Instalação Sensores (m2)
24
Energia Consumida sem sensor
114
(kWh/ano)
Área Captação Sensor (m2)
19,6
Nº de Sensores (uni)
2
1 por WC
Preço Sensor (unid) €
10
Taxa de Ocupação média
20%
Energia Consumida sem sensor
874,26
(kWh/ano)
Energia Consumida c/sensor (kWh/ano)
174,852
Poupança Ano (kWh/ano)
699,408
Poupança Ano (€)
46,65051
Custo de Investimento €
140
Payback (anos)
3,0
A implementação de sensores de luz, nos WC tal como a tabela 34 demonstra, torna-se
vantajosa, pois o seu tempo “payback” é de apenas 3 anos.
A utilização racional e eficiente dos sistemas de iluminação conduz, a importantes poupanças
nos consumos de energia eléctrica.
Outras metodologias poderão ser aplicadas no sentido da eficiência energética, como a
sensibilização e educação para o problema, como por exemplo:
•
•
Desligar os sistemas de iluminação nos períodos de paragem, como no almoço, à noite
e ao fim-de-semana
Sensibilizar e dar formação aos colaboradores através de acções de formação e de
avisos informativos
5.5. TELHADO FABRIL
Os níveis de iluminação natural variam durante o dia e consequentemente com as épocas do
ano. A sua utilização como forma de iluminação dos locais de trabalho deverá ser uma
63
Gestão de Energia
preocupação a ter em conta nos projectos de arquitectura dos edifícios, contudo dado que as
instalações da SONAFI possuem mais de 60 anos, este cuidado não foi tido em conta no seu
planeamento, assim foi procurado obter uma solução viável para a substituição dos telhados
por um material permissivo à luz, tornando possível obter economias de energia
significativas.
Contudo, o orçamento pedido a uma empresa, para a construção do novo telhado fabril, não
foi entregue até à conclusão deste relatório, apresentando assim apenas as economias geradas
com o desligar de oito horas diárias da iluminação em nove dos onze meses de laboração da
SONAFI, sendo esta aproximação média sido efectuada tendo em conta os meses de inverno e
eventuais dias com menos luminosidade (tabela 35).
Fusão
Horas de trabalho de Iluminação (horas/dia)
Poupança com Alteração de telhado (horas/dia)
Horas de trabalho de Iluminação (horas/ano)
Poupança com Alteração de telhado horas/ano)
Energia Consumida de Iluminação (kWh/ano)
Poupança na Energia com Alteração de telhado (kWh/ano)
Poupança na Energia com Alteração de telhado (Euros)
24
8
5808
2640
41.283,26
18.765,12
1.266,65
Fundição 2
24
8
5808
2640
572.459,71
103.720,32
7.001,12
Horas de trabalho de Iluminação (horas/dia)
Poupança com Alteração de telhado (horas/dia)
Horas de trabalho de Iluminação (horas/ano)
Poupança com Alteração de telhado horas/ano)
Energia Consumida de Iluminação (kWh/ano)
Poupança na Energia com Alteração de telhado (kWh/ano)
Poupança na Energia com Alteração de telhado (Euros)
24
8
5808
2640
92.928,00
42.240,00
2.851,20
TOTAL
Fundição 1
Tabela 35 – Poupança Anual com alteração do telhado
Poupança Anual com alteração do Telhado
Horas de trabalho de Iluminação (horas/dia)
Poupança com Alteração de telhado (horas/dia)
Horas de trabalho de Iluminação (horas/ano)
Poupança com Alteração de telhado horas/ano)
Energia Consumida de Iluminação (kWh/ano)
Poupança na Energia com Alteração de telhado (kWh/ano)
Poupança na Energia com Alteração de telhado (Euros)
Energia Consumida de Iluminação (kWh/ano)
Poupança na Energia com Alteração de telhado (kWh/ano)
Poupança na Energia com Alteração de telhado (Euros)
706.670,98
164.725,44
11.118,97
64
Gestão de Energia
6
Plano de Racionalização
Após realização de uma auditoria energética preliminar que permitiu perceber e distinguir os
diversos consumos e consumidores de energia na SONAFI, torna-se agora necessário
estabelecer metas anuais de redução dos consumos específicos e definir e sequenciar no
tempo as acções de conservação de energia a implementar, que permitam alavancar os
objectivos propostos.
Este plano de racionalização está definido de acordo com a sua prioridade:
•
•
•
Medidas de execução imediata, praticamente sem investimento
Medidas de execução quase imediata que requerem pequenos investimentos
Medidas que necessitam de projecto de desenvolvimento a médio e a longo prazo,
devido à necessidade de investimentos avultados, mas justificados segundo um plano
de amortização
Como tal e segundo o art.º 8º da Portaria 359/82 deverá ser indicado pela SONAFI um
responsável pertencente ou não aos quadros da empresa que deverá ter à sua responsabilidade:
•
•
•
•
Seguir todas as etapas de execução das medidas consideradas no programa de
racionalização
Controlar os resultados de cada medida tomada pela administração ao nível energético
Assegurar a continuidade dos planos de racionalização aprovados e os seus consumos
Estudar as causas eventuais desvios e actuar em conformidade
A execução do plano de racionalização com rigor permite à empresa poder avaliar se as
medidas por si implementadas tiveram o contributo previsto, com vista à redução dos
consumos energéticos.
6.1. ENQUADRAMENTO LEGAL
Conforme já referenciado anteriormente, segundo o disposto no Decreto de Lei Nº 58/82, de
26 de Fevereiro e nas portarias Nº 359/82 de 7 de Abril e Nº 228/90 de 27 de Março, qualquer
instalação considerada consumidora intensiva de energia segundo os critérios definidos
anteriormente deverá cumprir o RGCE.
Este Regulamento determina que na indústria, nomeadamente a SONAFI, têm como
obrigação executar uma auditoria energética e um Plano de Racionalização de Consumos de
Energia (PRCE) a cada 5 anos, assim como o controlo de execução do PRCE para cada ano,
designado de Relatório de Progresso Anual (RPA).
Através da implementação de medidas de conservação de energia, distribuídas ao longo do
período a que se refere o PRCE, procurar-se-ão atingir os consumos específicos calculados e
apresentados na tabela 36.
65
Gestão de Energia
Tabela 36 – Plano de Racionalização a 5 anos
Ano I Ano II Ano III Ano IV Ano V
2009
2010
2011
2012
2013
0,01
0,01
0,02
0,02
M 0,00
0,48
0,48
0,47
0,47
C 0,49
ET 1.590,67 1.574,60 1.558,53 1.542,46 1.526,40
Onde:
ࡷ = ࡯ = ૙, ૢ૙ × ࡯
Equação 12 (12)
ࡹ = ૙, ૙૞ × ࡯
Equação 13 (12)
ࡱࢀ = ࡯ × ࡼ
Equação 14 (12)
Sendo:
M – Redução do Consumo de Energia ao fim do ano com a aplicação do PRCE
C – CE antes do PRCE
K – Valor de Referência
ET – Consumos Teóricos de Energia
P – Valor da produção no ano Zero
6.2. ECONOMIAS DE ENERGIAS GERADAS
A tabela 37, representa as Economias de Energias Geradas, para um PRCE proposto a cinco
anos. A ordem escolhida para a implementação das medidas foi delineada segundo o valor de
investimento vs “payback”.
Tabela 37 – Economias de Energia geradas
Ano I
Medida
Introdução de um sistema ES
Introdução de VEV’s
Sensores de presença na iluminação
Introdução de lâmpadas eficientes
Alteração do telhado Fabril
Ano II
Ano III
Ano IV
Ano V
2009
2010
2011
2012
2013
kWh/ano kWh/ano kWh/ano kWh/ano kWh/ano
21.479
377.520
699
284.952
164.725
66
Gestão de Energia
7
Sistemas de Gestão de Energia
Os sistemas de Gestão de Energia têm como função monitorizar, para assim darem uma visão
global e real do funcionamento de uma instalação, permitindo analisar e actuar sobre diversas
cargas em tempo real.
A sua utilização poderá absorver várias áreas, tais como:
•
•
•
•
Optimização dos custos de exploração da instalação e de equipamentos
Monitorização e controlo dos equipamentos
Contabilidade Energética
Auxílio aos serviços de manutenção
Com um sistema de gestão de energia é nos possível estabelecer padrões de consumo reais, e
não aproximados como aqueles que foram efectuados no capítulo 4, facilitando assim
estabelecer os consumos específicos de cada sector, assim como de cada aparelho, tornando
possível a actuação de um supervisor de energia actuar de modo correcto e eficaz na redução
dos consumos energéticos.
Com base em toda a informação obtida, é possível criar planos de racionalização específicos e
orientados, atribuindo-lhes prioridades de intervenção para os sectores onde se percepciona a
existência de um consumo exagerado. Possibilita também a avaliação de todas as medidas
tomadas nos planos de racionalização tornando possível tomar decisões com base em números
reais, visando a procura da eficiência energética.
Nos serviços de manutenção os dispositivos de monitorização tornam-se bastante apetecíveis,
no sentido de poder controlar os rendimentos dos aparelhos e assim se conseguir perceber
através da sua curva de rendimento o comportamento do mesmo, tornando possível aplicar
manutenções logo no inicio do decréscimo do rendimento de um aparelho, fomentando por
conseguinte uma curva de produção constante.
Por outro lado um sistema de gestão de energia avançado poderá gerir as cargas existentes na
rede, tendo autonomia pré-estabelecida, para que quando haja um pico de consumo, seja
possível desligar alguns aparelhos por um determinado período de tempo com vista a inverter
a tendência de um determinado pico de consumo a uma determinada hora do dia.
7.1. SISTEMA DE MONITORIZAÇÃO DOS FORNOS DE FUSÃO
O desempenho energético do forno e consequentemente a redução do seu consumo, depende
de diversos factores tais como os refractários de isolamento e das suas condições de operação,
nomeadamente as condições de operação do sistema de queima através do controlo do valor
de excesso de ar.
No âmbito do projecto propôs-se a realização de uma monitorização em tempo real de dois
rácios de extrema importância: O rácio de ar na combustão, que permitirá o controlo do
sistema de queima através do controlo do ar, e do caudal de gás natural que é injectado no
forno através de válvulas de abertura e fecho, e o rendimento do forno, que têm como
principal objectivo observar a curva de comportamento do forno ao longo do tempo, e assim
67
Gestão de Energia
prever algumas avarias, podendo se actuar em conformidade, permitindo manter o forno a
operar em condições constantes e próximas do ideal ao longo do tempo.
A figura 49, representa
enta o organigrama de sistema de monitorização dos fornos de fusão.
Figura 49 – Organigrama do Sistema de Monitorização dos Fornos de Fusão
7.1.1. RÁCIO DE AR NA COMBUSTÃO
O rácio de ar na combustão é medido por um dispositivo denominado sonda lambda, sendo
este um sensor de O2 que possui a capacidade de analisar os gases de escape de uma
combustão, enviando um sinal eléctrico a uma centralina que depois fará a gestão da
combustão.
Observando a equação estequiométrica
stequiométrica do gás natural
nat
(equação 12)
࡯ࡴ૝ + ૛ࡻ૛ ՜ ࡯ࡻ૛ + ૛ࡴ૛ ࡻ
Onde,
Equação 15 (17)
68
Gestão de Energia
૚૟ ࡷࢍ ࢊࢋ ࡯ࡴ૝ + ૟૝ ࡷࢍ ࢊࢋ ࡻ૛ = ૝૝ ࡷࢍ ࢊࢋ ࡯ࡻ૛ + ૜૟ࡷࢍ ࢊࢋ ࡴ૛ ࡻ Equação 16 (17)
Combustão de Hidrocarbonetos:
࢟
૝
࢟
૛
࡯࢞ ࡴ࢟ + ቀ࢞ + ቁ ࡻ૛ ՜ ࢞࡯ࡻ૛ + ࡴ૛ ࡻ
Equação 17 (17)
Considerando o ar: O2 (21%) e N2 (79%), vêm,
ࡹࢇ࢘ = ૙. ૛૚ࡹࡻ૛ + ૙. ૠૢࡹࡻ૛
Equação 18 (17)
૙. ૛૚ × ૜૛ + ૙. ૠૢ × ૛ૡ. ૚૞ = ૛ૡ. ૢ૟ ࡷࢍ/ࡷ࢓࢕࢒ࢋ
૚ ࡷ࢓࢕࢒ࢋ ࢊࢋ ࡻ૛ +
ૠૢ
ࡷ࢓࢕࢒ࢋ
૛૚
Equação 19 (17)
ࢊࢋ ࡺ૛ = ૚ ࡷ࢓࢕࢒ࢋ ࡻ૛ + ૜, ૠ૟ ࡷ࢓࢕࢒ࢋ ࢊࢋ ࡺ૛
࢟
࢟
࢟
࡯࢞ ࡴ࢟ + ቀ࢞ + ૝ቁ (ࡻ૛ + ૜, ૠ૟ࡺ૛ ) ՜ ࢞࡯ࡻ૛ + ૛ ࡴ૛ ࡻ + ૜, ૠ૟ ቀ࢞ + ૝ቁ ࡺ૛
A mistura do ar – Combustível estequiométrico vem:
࢓
࡭࡯ = ࢓ ࢇ࢘
ࢉ࢕࢓
࡯࡭ =
࢓ࢉ࢕࢓
࢓ࢇ࢘
Equação 22 (17)
Equação 23 (17)
Obtendo-se a riqueza da mistura:
(࡯࡭)
࢘ = (࡯࡭)
Onde:
‫ > ݎ‬1 − ݉݅‫ܽܿ݅ݎ ܽݎݑݐݏ‬
‫ = ݎ‬1 − ݉݅‫݉݋݅ݑݍ݁ݐݏ݁ ܽݎݑݐݏ‬é‫ܽܿ݅ݎݐ‬
‫ < ݎ‬1 − ݉݅‫݁ݎܾ݋݌ ܽݎݑݐݏ‬
ࢋ࢙࢚
=
(࡭࡯)ࢋ࢙࢚
(࡭࡯)
Equação 24 (17)
Equação 20 (17)
Equação 21 (17)
69
Gestão de Energia
Resumindo, com o auxílio de uma sonda lambda (figura 50), o PLC16 ou autómato será capaz
de gerir o caudal de gás que é injectado no forno de fusão através de uma electroválvula de
abertura/fecho variável, permitindo assim obter-se
obter se de modo constante uma mistura
estequiométrica de ar-gás
gás natural, que terá como finalidade
fin
obter um rendimento e um poder
calorífico da combustão próximo do ideal, reduzindo assim o consumo de gás natural e as
emissões de CO2 para a atmosfera.
Figura 50 – Sonda Lambda (22)
A figura 51,, representa um diagrama esquemático da monitorização do rácio ar-gás
ar
natural
dos fornos de fusão.
Figura 51 – Diagrama de monitorização do rácio ar-gás
ar gás natural do forno de fusão
16
PLC - Programmable logic controller
70
Gestão de Energia
Tabela 38 – Orçamento para monitorização do rácio ar – gás
Tipo
Marca
Preço (€)
Sonda Lambda
ECM
150
PLC
Omron
175
Electroválvula Actaris
180
Total €
505
A tabela 38mostra o orçamento para a monitorização do rácio ar-gás natural.
7.1.2. CONSUMO ESPECÍFICO DO FORNO
A ideia de monitorizar o consumo específico do forno em tempo real, prende-se com a
necessidade de observar-se a curva característica do rácio de caudal de gás natural consumido
por tonelada de liga fundida (CEE), este indicador é importante na medida que torna possível
prever e assim corrigir algumas quebras na fusão do alumínio, podendo estas serem fruto da
necessidade de manutenção do forno, ou pela necessidade de regulação da alimentação do
gás.
A proposta que se apresenta é de implementação simples, possuindo como principal vantagem
o facto de não alterar nenhum hábito laboral do colaborador responsável pelo forno.
As balanças 1, 2 e 3 deverão ser colocadas junto à alimentação do forno, para que o
colaborador quando coloca o carrinho de alumínio, automaticamente este é pesado, enviando
o peso em kg para o PLC 2. A figura 52 demonstra o local de possível colocação das
balanças.
Figura 52 – Localização da balança à saída do forno de fusão
71
Gestão de Energia
Por seu turno, os caudolimetros medem em tempo real o consumo de gás natural enviando
através de impulsos um sinal para o PLC.
De seguida o operador do empilhador que têm como função distribuir a liga fundida pelas
vinte e duas máquinas presentes na empresa, deverá efectuar o enchimento da colher de
transporte em cada um dos fornos (figura 53), onde no caso dos fornos 1 e 3 estão presentes
dois sensores distintos, um que detecta a presença da colher, e um outro que deverá ser
actuado quando é pressionada a alavanca de elevação do forno de manutenção para assim
suceder a transferência de liga. No forno 2, deverá estar apenas presente um sensor ligado à
alavanca de abertura da comporta do forno.
Quando o PLC recebe o sinal de presença e de actuação da alavanca do forno 1 ou 3, fica em
alerta, pois de seguida deverá ser pesado na balança 4 a liga fundida do forno 1 ou 3, se o
PLC receber o sinal de actuação do sensor da alavanca do forno 2, deverá saber que de
seguida irá ser pesado na balança 4 a liga fundida no forno 2.
Se por ventura dor detectado apenas um dos dois sinais do forno 1 e 3, o sistema deverá ser
capaz de reiniciar.
A operação termina com a desgasificação da liga, onde está presente a balança 4 (figura 54),
sendo esta responsável por aferir a quantidade de alumínio fundido que foi retirado dos fornos
de fusão.
Figura 53 – Enchimento da colher de transporte
72
Gestão de Energia
Figura 54 - Localização da balança nº 4 na desgaseificação
Tabela 39 – Orçamento para aquisição de Balanças
Balança
Modelo
KERN BVP 1.5TO.5SM
Gama de pesagem máx
1500 Kg
Leitura
0,5 Kg
Medidas
1000x1000x125 mm
Saída
RS232
Preço
€ 1.325
Na tabela 39 apresenta-se o orçamento para a aquisição de balanças digitais KERN BVP
1.5TO.5SM (figura 55), que permitem a ligação a um PLC através de uma saída digital
RS232.
Figura 55 – Balança KERN BVP 1.5TO.5SM
73
Gestão de Energia
Na tabela 40, vem representado o orçamento para a aquisição de caudolimetros da Actaris
(figura 56).
Tabela 40 – Orçamento para aquisição dos caudolimetros
Caudolímetro
Modelo
Fluxi 2000/TZ - Actaris
Caudal
de 8m^3/h a 10000 m^3/h
Pressão de funcionamento Max 100 bar
Saída
Impulsos (50 mA, 14,3 V)
Preço
3.500 €
Figura 56 – Caudolímetro Actaris
A figura 57 representa a monitorização do CEE dos fornos de fusão, estando presentes todos
os equipamentos necessários para que PLC, seja capaz de apresentar o consumo instantâneo e
acumulado de gás natural, sendo este valor obtido directamente do contador presente em cada
um dos caudolimetros.
O CEE é calculado através da divisão da quantidade de gás consumida por determinado forno
(m3) pela quantidade de liga fundida. (massa que entra menos massa que sai).
74
Gestão de Energia
Figura 57 – Diagrama de monitorização do CEE dos fornos de fusão
7.1.3. SISTEMA INTEGRADO DE MONITORIZAÇÃO DOS FORNOS
O sistema Integrado de Monitorização dos fornos deverá ser o centro de comando da
monitorização e regulação. Para construir este sistema, basta a aquisição de um PC munido do
software LabView17 da National Instruments.
A escolha do LabView prende-se com a facilidade implementar as necessidades do projecto
na sua plataforma, visto que se trata de um software onde a ligação homem – máquina é
bastante simples. A programação do sistema é feita de acordo com o modelo de fluxo de
17
LabView – Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench
75
Gestão de Energia
dados, o que oferece a esta linguagem vantagens significativas para a aquisição
aquisiç de dados e a
sua manipulação.
Os programas criados em
m labview são instrumentos virtuais correntemente denominados de
18
VI’s , sendo compostos pelo painel frontal, que contêm a interface com o utilizador, e pelo
diagrama de blocos que possui o código gráfico do programa.
A sua grande vantagem
ntagem é a não necessidade
necessida de escrever qualquer linha de código, pois tudo é
processado através da interface gráfica, que torna muito mais simples a tarefa do
programador, podendo apresentar como outputs, gráficos, tabelas valores de medida entre
muitos outros.
Na figura 58 mostra o diagrama do Sistema Integrado de Monitorização dos Fornos,
F
que não é
mais do que um PC que gere todos os dados fornecidos pelo PLC1 e o PLC2, onde depois de
tratados será possível apresentar:
•
•
•
•
•
•
Consumo Instantâneo de Gás Natural
Consumo Acumulado de Gás Natural
Consumo Médio de Gás Natural
Rácio do Consumo de Gás Natural por tonelada de liga fundida
Curva do rácio Consumo de Gás Natural por tonelada de liga fundida
Valor da riqueza de combustível em tempo real
Figura 58 - Sistema Integrado de Monitorização dos Fornos de Fusão
18
VI’s – Virtual Instruments
76
Gestão de Energia
O custo de aquisição do software labview é de 883 €.
7.2. GESTOR ENERGÉTICO DOS COMPRESSORES
Para a gestão mais eficiente da unidade de produção de ar comprimido presente na SONAFI,
apresenta-se um sistema de optimização energética da rede de ar comprimido.
A ideia de base do funcionamento poderá ser analisada segundo as figuras Figura 59 e Figura
60:
3
1
2
3
2
2
3
1
1
1
1
3
1
1
Figura 59 – Distribuição do consumo de ar comprimido
A figura 59 representa uma possibilidade do consumo de ar comprimido de cada um dos
compressores, tornando necessário o arranque de um, dois ou dos três compressores em
simultâneo.
Em consequência da flutuação, o sistema coloca em carga ou em vazio, esta ou aquela
unidade, possibilitando mesmo a paragem de uma delas, mas sempre atento para tornar
possível gerir a capacidade total em virtude do consumo.
Para que haja um ajustamento tão perfeito quanto possível, o sistema terá a capacidade de se
antecipar à entrada de carga ou vazio de qualquer um dos compressores.
Na figura 60, está representado um diferencial entre Pmax e Pmin, dentro do qual há uma
banda de funcionamento. Deste modo, o sistema poderá analisar os tempos de reacção em
carga e vazio, representados por diagonais ascendentes e descendentes, respectivamente,
podendo determinar o seguinte: (15)
•
•
Se a diagonal ascendente (dp/dt) for mais vertical (ou menos inclinada) que o normal
tempo de carga é porque a recuperação está a processar-se rapidamente; neste
contexto, o consumo é menor e, portanto, não faz sentido “deixar” este ou aquele
compressor atingir o pico de carga (Pco) e assim antecipa o respectivo vazio.
Se a mesma diagonal possuir menor inclinação, isso deve-se ao aumento de consumo e
a recuperação do pico é mais lenta; por este motivo, não se justifica qualquer tipo de
antecipação ao regime de vazio.
77
Gestão de Energia
•
No caso da diagonal descendente (tempo de vazio) for também menos inclinada (ou
mais vertical) é porque o consumo aumentou e, por isso, será conveniente antecipar o
inicio de carga (Pci), antes que seja atingido o limite mínimo de pressão.
Figura 60 – Banda de funcionamento dos compressores
Assim o sistema efectua permanentemente a velocidade (dp/dt)
(dp dt) de alteração da pressão de
modo a se poder antecipar ou prever no avanço quer da carga quer do vazio em qualquer um
dos compressores presentes na instalação.
Um sistema deste tipo poderá executar com exactidão algumas funções tais como (15):
•
•
•
•
•
Comando local ou remoto por computador
Alteração imediata dos níveis de pressão
Impede o arranque simultâneo de dois ou mais compressores
Coloca sempre em serviço a unidade mais ajustada
ajusta ao consumo
Quando o grupo é constituído por unidades
des de capacidade distinta tal como acontece
na SONAFI,, inicia o regime de carga pela unidade de maior potência
Tendo em conta que os equipamentos existentes na SOANFI são da Atlas Copco, é sugerida a
implementação do gestor de energia desenvolvido pele própria
própria marca, denominado de ES.
As características do gestor de energia vêm representadas na tabela 41.
78
Gestão de Energia
Tabela 41 – Características do ES 130 da Atlas Copco
Características do ES 130 da Atlas Copco
Optimização da banda de pressão
+
Paragem e arranque do sistema temporizados
+
Banda de pressão múltipla, controlada por temporizador
+
Activação do modo de espera da unidade por um período temporário
+
Igualização das horas de funcionamento em diversas máquinas
+
Selecção inteligente da combinação de máquinas, em função do consumo
+
Utilização do VSD para corresponder às variações de caudal
+
Controlo da “zona” VSD
+
Controlo da “zona” Turbo
+
A implementação de um ES 130, foi aconselhada pela visita de um técnico da Atlas Copco,
após efectuar uma simulação dos equipamentos presentes na empresa.
Na tabela 42 apresenta-se o estudo da viabilidade do aluguer do sistema ES à Atlas Copco,
onde não possui qualquer investimento inicial, sendo celebrado um contrato de aluguer com a
Atlas Copco, prevendo efectuar um pagamento anual de um terço do valor poupado com a
instalação deste sistema.
Tabela 42 – Estudo da viabilidade do aluguer do sistema ES
Aluguer do ES
Redução Anual de Energia (€)
Investimento
Payback
3.333,00
0,00
0,00
Na tabela 43, representa o estudo de aquisição do sistema ES, assim como a “Payback” da
aquisição do equipamento.
Tabela 43 – Estudo da viabilidade da aquisição do sistema ES
Aquisição do ES
Redução Anual de Energia (€) 5.000,00
20.000,00
Investimento (€)
Payback (anos)
4,00
É de salientar que se a opção recair sobre o aluguer do sistema, esta situação prevê a
manutenção do equipamento e a instalação de todas as actualizações do Software, enquanto,
que se optar pela aquisição, todos esses serviços deverão ser cobrados.
79
Gestão de Energia
7.3. SISTEMA DE MONITORIZAÇÃO DOS CONSUMOS DE ELECTRICIDADE
Para monitorização dos consumos de electricidade, apresenta-se uma proposta para a
aquisição de um software ACE VISION da Actaris que possui as seguintes funcionalidades:
•
•
•
•
•
•
•
Instalação fácil
Possibilidade de interface com a WEB
Leitura por contador
Leitura por grupo de contadores
Registo do histórico dos consumos de energia
Medição, diagnóstico e monitorização
Possibilidade de exportação de dados
Dado que existe na empresa um conjunto de contadores de electricidade digitais, seria
possível reaproveita-los, recolocando-os à entrada de cada um dos quadros dos diferentes
sectores de laboração, tornando possível a monitorização “on-time” dos consumos de energia
eléctrica por sectores.
Com a aquisição de novos contadores tornar-se ia possível a colocação de contadores à
entrada de cada máquina, para a monitorização do consumo de energia do equipamento. No
Anexo D, apresenta-se uma proposta para a localização dos diferentes contadores digitais de
energia eléctrica.
O custo de aquisição do software ACE VISION da Actaris é de €3.902.
80
Gestão de Energia
8
Conclusão
O trabalho desenvolvido na SONAFI, permitiu concluir que a empresa é considerada uma
consumidora intensiva de energia ao abrigo da Portaria nº 359/82 de 7 de Abril, ultrapassando
largamente a barreira dos 1000 tep/ano, sendo assim abrangida pelo Decreto-Lei nº 71/2008
que prevê incentivos para a implementação de propostas que visem reduzir o consumo
energético das empresas segundo os seus PRCE.
De acordo com a Auditoria Energética preliminar foi possível compreender quais os
equipamentos de maior consumo de electricidade e gás natural presentes na empresa, assim
como a sua distribuição nos diversos sectores, depreendendo que 58% da energia consumida
diz respeito à factura de electricidade onde o sector de Fundição é responsável por 45,08% e
os Acabamentos de 29,48%, sendo o resto repartido pelos ar-condicionado, iluminação,
motores eléctricos, entre outros. Os restantes 42% dizem respeito à parcela do consumo de
gás natural sendo absorvidos praticamente na sua totalidade pelos fornos de fusão.
Através de uma análise cuidada e detalhada das facturas de electricidade do ano 2008, foi
possível concluir que seria benéfico para a empresa alterar o seu contrato de electricidade para
o ciclo diário em detrimento do ciclo semanal, visto que as economias previstas se situam na
casa dos 5% no período de inverno e 11% no período de verão.
Após reflexão da auditoria energética, foram elaboradas diversas propostas com os
respectivos orçamentos e planos de “payback”, procurando sublinhar a eficiência energética.
Destaca-se, a inclusão de um sistema de gestão de consumos dos compressores ES 130 da
Atlas Copco, que seria responsável pela poupança de 6,5% da energia consumida pelos
compressores, da introdução de VEV´s nos motores eléctricos presentes na complexa rede de
águas da SONAFI, e no despoeiramento visto que após implementação o tempo de retorno do
investimento seria apenas de 6 meses. Não tendo sido descurada a iluminação, foram
abordadas propostas, para a alteração do telhado fabril que traria uma economia de 23%, valor
que inflacionaria com a alteração da iluminação do sector de fundição e fusão com uma
redução de 28,51% dos consumos, podendo ainda serem empregues sensores de iluminação
nas zonas sanitárias e armazém de manutenção que seria responsável por uma redução de
80%.
Com o intuito de reforçar as poupanças de energia, foram apresentadas propostas para a
monitorização dos fornos de fusão que passariam pela gestão electrónica da combustão e da
monitorização do CEE dos fornos, assim como o reaproveitamento de alguns contadores de
electricidade existentes na empresa que poderiam ser utilizados para gerir toda a electricidade.
Poderemos afirmar que o projecto desenvolvido na SONAFI, evidenciou vantagens
significativas na preocupação energética, culminando num Sistema de Gestão de Energia,
assim como enalteceu de forma positiva e construtiva a minha formação profissional,
permitindo consolidar e desenvolver competências técnicas e humanas.
81
Gestão de Energia
82
Gestão de Energia
9
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84
Gestão de Energia
10
Anexos
Anexo A – Consumos Eléctricos dos Equipamentos de Maquinagem
Anexo B – Consumos Eléctricos dos Equipamentos de Fundição
Anexo C – Diagrama de Instalação de gás Natural
Anexo D – Diagrama de Instalação dos Quadros Eléctricos
Anexo E – Diagrama da Rede de Ar Comprimido
Anexo F – Diagrama da Rede de Água da Companhia
85
Gestão de Energia
86
Gestão de Energia
Filter division
General Part division
ANEXO A – CONSUMOS ELÉCTRICOS DOS EQUIPAMENTOS DE MAQUINAGEM
Total (Mês)
Total (Ano)
Nome
kW
kW
Chiron
22.334,40
245.678,40
Chiron
22.334,40
245.678,40
Chiron
17.371,20
191.083,20
Chiron
17.371,20
191.083,20
Chiron
34.742,40
382.166,40
Masak
16.006,32
176.069,52
SERI
31.020,00
341.220,00
SERI
31.020,00
341.220,00
SERI
31.020,00
341.220,00
SERI
31.020,00
341.220,00
SERI
17.371,20
191.083,20
SERI
17.371,20
191.083,20
SERI
8.685,60
95.541,60
SERI
21.093,60
232.029,60
SERI
21.093,60
232.029,60
COGEIM
12.408,00
136.488,00
OMSG
18.612,00
204.732,00
COGEIM
21.093,60
232.029,60
Chiron
34.742,40
382.166,40
Chiron
34.742,40
382.166,40
Chiron
34.742,40
382.166,40
Chiron
34.742,40
382.166,40
Chiron
34.742,40
382.166,40
Chiron
34.742,40
382.166,40
Seri
3.722,40
40.946,40
SERI
31.020,00
341.220,00
Seri
26.056,80
286.624,80
Seri
3.722,40
40.946,40
Seri
43.428,00
477.708,00
Seri
43.428,00
477.708,00
Seri
9.306,00
102.366,00
Seri
14.889,60
163.785,60
Seri
6.204,00
68.244,00
TOTAL kW
782.200,32
8.604.203,52
TOTAL tep
67,27
739,96
87
Gestão de Energia
88
Gestão de Energia
ANEXO B – CONSUMOS ELÉCTRICOS DOS EQUIPAMENTOS DE FUNDIÇÃO
Célula 404
Célula 403
Célula 401
Célula 302
Célula 216
Célula 212
Célula 210
Célula 208
Célula 206
Função
Die casting mach
Lubrificator
Liquid Alum feeder
Holding Furnace
Hidraulic press
Die casting mach
Lubrificator
Liquid Alum feeder
Holding Furnace
Hidraulic press
Die casting mach
Lubrificator
Liquid Alum feeder
Holding Furnace
Hidraulic press
Die casting mach
Lubrificator
Liquid Alum feeder
Holding Furnace
Hidraulic press
Die casting mach
Lubrificator
Liquid Alum feeder
Holding Furnace
Hidraulic press
Die casting mach
Lubrificator
Liquid Alum feeder
Holding Furnace
Hidraulic press
Die casting mach
Lubrificator
Liquid Alum feeder
Holding Furnace
Hidraulic press
Die casting mach
Lubrificator
Liquid Alum feeder
Holding Furnace
Hidraulic press
Die casting mach
Lubrificator
Liquid Alum feeder
Holding Furnace
Total (mês)
kW
9.306,00
2.481,60
1.364,88
24.816,00
9.306,00
9.306,00
2.481,60
1.364,88
24.816,00
9.306,00
9.306,00
2.481,60
1.364,88
24.816,00
9.306,00
9.306,00
2.481,60
1.364,88
24.816,00
9.306,00
9.306,00
2.481,60
1.364,88
24.816,00
9.306,00
18.612,00
2.481,60
1.364,88
24.816,00
9.306,00
22.334,40
2.481,60
1.364,88
24.816,00
9.306,00
22.334,40
2.481,60
1.364,88
24.816,00
9.306,00
22.334,40
2.481,60
1.364,88
24.816,00
Total (ano)
kw
102.366,00
27.297,60
15.013,68
272.976,00
102.366,00
102.366,00
27.297,60
15.013,68
272.976,00
102.366,00
102.366,00
27.297,60
15.013,68
272.976,00
102.366,00
102.366,00
27.297,60
15.013,68
272.976,00
102.366,00
102.366,00
27.297,60
15.013,68
272.976,00
102.366,00
204.732,00
27.297,60
15.013,68
272.976,00
102.366,00
245.678,40
27.297,60
15.013,68
272.976,00
102.366,00
245.678,40
27.297,60
15.013,68
272.976,00
102.366,00
245.678,40
27.297,60
15.013,68
272.976,00
89
Célula 821
Célula 619
Célula 617
Célula 614
Célula 520
Célula 513
Célula 507
Célula 418
Célula
415
Célula 405
Gestão de Energia
Hidraulic press
Die casting mach
Lubrificator
Liquid Alum feeder
Holding Furnace
Hidraulic press
Die casting mach
Lubrificator
Hidraulic press
Die casting mach
Lubrificator
Liquid Alum feeder
Holding Furnace
Hidraulic press
Die casting mach
Lubrificator
Liquid Alum feeder
Holding Furnace
Hidraulic press
Die casting mach
Lubrificator
Liquid Alum feeder
Holding Furnace
Hidraulic press
Die casting mach
Lubrificator
Liquid Alum feeder
Holding Furnace
Hidraulic press
Die casting mach
Lubrificator
Liquid Alum feeder
Holding Furnace
Hidraulic press
Die casting mach
Lubrificator
Liquid Alum feeder
Holding Furnace
Hidraulic press
Die casting mach
Lubrificator
Liquid Alum feeder
Holding Furnace
Hidraulic press
Die casting mach
Lubrificator
Liquid Alum feeder
Holding Furnace
Hidraulic press
9.306,00
22.334,40
2.481,60
1.364,88
24.816,00
9.306,00
22.334,40
2.481,60
9.306,00
22.334,40
2.481,60
1.364,88
24.816,00
9.306,00
27.297,60
2.481,60
1.364,88
24.816,00
9.306,00
27.297,60
2.481,60
1.364,88
24.816,00
9.306,00
27.297,60
2.481,60
1.364,88
24.816,00
9.306,00
37.224,00
2.481,60
1.364,88
24.816,00
9.306,00
37.224,00
2.481,60
1.364,88
24.816,00
9.306,00
37.224,00
2.481,60
1.364,88
24.816,00
9.306,00
49.632,00
2.481,60
1.364,88
24.816,00
9.306,00
102.366,00
245.678,40
27.297,60
15.013,68
272.976,00
102.366,00
245.678,40
27.297,60
102.366,00
245.678,40
27.297,60
15.013,68
272.976,00
102.366,00
300.273,60
27.297,60
15.013,68
272.976,00
102.366,00
300.273,60
27.297,60
15.013,68
272.976,00
102.366,00
300.273,60
27.297,60
15.013,68
272.976,00
102.366,00
409.464,00
27.297,60
15.013,68
272.976,00
102.366,00
409.464,00
27.297,60
15.013,68
272.976,00
102.366,00
409.464,00
27.297,60
15.013,68
272.976,00
102.366,00
545.952,00
27.297,60
272.976,00
90
Célula 1122
Célula 823
Gestão de Energia
37.224,00
2.481,60
1.364,88
24.816,00
9.306,00
49.632,00
2.481,60
1.364,88
24.816,00
9.306,00
409.464,00
27.297,60
TOTAL kW 1.326.539,28
TOTAL tep
1.326,54
13.367.634,72
13.367,63
TOTAL 114,0814654
1149,607389
Die casting mach
Lubrificator
Liquid Alum feeder
Holding Furnace
Hidraulic press
Die casting mach
Lubrificator
Liquid Alum feeder
Holding Furnace
Hidraulic press
102.366,00
27.297,60
15.013,68
102.366,00
91
Gestão de Energia
92
Gestão de Energia
ANEXO C – DIAGRAMA DE INSTALAÇÃO DE GÁS NATURAL
93
Gestão de Energia
94
Gestão de Energia
ANEXO D – DIAGRAMA DE INSTALAÇÃO DOS QUADROS ELÉCTRICOS
95
Gestão de Energia
96
Gestão de Energia
ANEXO E – DIAGRAMA DA REDE DE AR COMPRIMIDO
97
Gestão de Energia
98
Gestão de Energia
ANEXO F – DIAGRAMA DA REDE DE ÁGUA DA COMPANHIA
99