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No Brasil e no mundo, torna-se cada vez maior a preocupação com o aumento crescente do consumo de energia elétrica e na eficiência deste processo. Este fator deve-se a processos humanos tais como crescimento populacional global, globalização e desenvolvimento acelerado de tecnologias baseadas na utilização deste tipo de energia. No entanto, parte desta energia elétrica consumida é desperdiçada devido à falta de eficiência em sua utilização. No Brasil estima-se, segundo a “Empresa de Pesquisa Energética” [EPE-2007], que 44% da energia elétrica consumida pelo país, ocorrem no setor industrial e destes, 60% consumida por motores elétricos dos quais, 18% utilizados para processos de bombeamentos e 42% para os demais processos de conversão eletromecânica.
Nas indústrias de saneamento, estima-se que 90% da energia elétrica consumida é utilizadas em seus processos de bombeamentos. A preocupação em definir o processo de bombeamento com controle de vazão e de pressão em adutoras de empresas de saneamento, com a melhor eficiência energética, foi o fator de motivação para comparar duas tecnologias mais usualmente conhecidas dentre as disponíveis que são controles de vazão por meio de manobras de válvulas, controle de vazão através do número de bombas em operação, controle de vazão e pressão por variação rotacional de bombas e controle de vazão e pressão por atuação de válvulas de redução de pressão. Foram comparadas as tecnologias que utilizam controle rotacional de bombas por conversores de frequência e válvula de redução de pressão para se conseguir o controle de vazão e pressão em adutoras de sistemas de bombeamentos.
Realizaram-se ensaios em instalações da SANEPAR, simulando-se com equipamentos específicos, condições reais de bombeamentos sem controle de pressão e com controle de vazão e de pressão, utilizando-se separadamente as duas tecnologias. Em todos os casos simulados, foram medidas para diversas vazões, as respectivas energias (ativa, reativa e aparente) as quais puderam ser comparadas para o mesmo efeito de vazão no processo de bombeamento.
Os principais resultados do estudo apontam para a tecnologia que utiliza o conversor de frequência, como a que apropria ao processo a melhor eficiência energética, porém como o maior investimento em instalações e equipamentos.
In Brazil and in the world, becomes a growing concern about the increasing power consumption and the efficiency of this process. This factor is due to human processes such as global population growth, globalization and fast development of applications based on the use of renewable energy technologies. However, some of this wasted energy is consumed due to inefficiencies in use. In Brazil it is estimated, according to “Energy Research Company” [ SPC -2007 ], 44% of the electricity consumed in the country is done by the industrial sector and of these , 60% consumed by electric motors of which 18% used for pumping processes and 42% for other processes electromechanical conversion.
In sanitation industries, it is estimated that 90% of the electricity consumed is used in the process of pumping. The concern in defining the process of pumping with flow control and pressure in water mains sanitation companies, with the best energy efficiency, was the motivating factor for comparing two technologies most commonly known among which are available through flow controls maneuvers valves, flow control through the number of pumps in operation, flow control and pressure by varying rotational pumps and flow control and pressure reduction valve actuation pressure. Technologies that use rotational pump control by frequency converters and pressure reducing valve to achieve control of flow and pressure in pipelines of pumping systems were compared.
Assays were performed in facilities SANEPAR simulating with specific equipment, real conditions of pumping without pressure control and flow control and pressure separately if using both technologies. In all simulated cases, were measured for various flow rates, their energies (active, reactive and apparent) which could be compared to the same effect of flow in the pumping process.
The main results of the study point to the technology that uses the drive, as appropriate to the process that the best energy efficiency, but as the largest investment in plant and equipment.
Data da defesa: 11/07/2014
Banca Examinadora
Orientador(a): Vitoldo Swinka Filho (Lactec)
Membro da Banca: Edemir Luiz Kowalski (Lactec)
Membro da Banca: Leandro Alberto Novak (UFPR)
Palavra(s)-Chave: Bombeamento, Válvula reguladora de pressão – VRP, Conversor de frequência, Eficiência energética.
Keywords: Pump, Pressure Relief Valve – VRP, frequency converter, energy efficiency.
