Com a demanda cada vez maior por energia e com a necessidade de preservação e de uso sustentável dos recursos naturais, o campo da eficiência energética tem se tornado um importante foco de discussão entre especialistas, uma vez que as principais formas de geração de energia causam grande impacto ao meio ambiente.
Desta forma, o uso responsável da energia é fundamental e para evitar o desperdício e aumentar a eficiência na sua utilização, muitas empresas aplicam tecnologias modernas que possibilitam que uma mesma atividade seja realizada de forma mais eficiente, e utilizando uma fração da energia anteriormente necessária.
Entretanto, algumas dessas novas tecnologias utilizadas para se atingir melhor eficiência energética, geram, como consequência, uma piora na qualidade da energia, introduzindo ruídos harmônicos, oscilações de tensão elétrica, dentre outros problemas.
O tema da qualidade, associada à eficiência energética, em função do potencial de economia de energia e, consequentemente, diminuição de custos, vem despertando bastante interesse, especialmente nas áreas comerciais e industriais, e, mais recentemente, no setor público.
Eficiência Energética
Com a Crise do Petróleo, que teve seu auge no início da década de 1970, quando os países fundadores da Organização dos Países Exportadores de Petróleo (OPEP) decidiram criar um embargo à distribuição de petróleo, visando lutar contra o achatamento de preços forçado pelo cartel das grandes empresas petrolíferas do ocidente, o preço do barril de petróleo chegou a subir mais de 400% em questão de alguns meses, causando um grande impacto nas principais economias do ocidente.
Neste contexto, tanto governantes quanto a sociedade como um todo começaram a se conscientizar da necessidade de se combater o desperdício de energia. No Brasil, os Ministérios das Minas e Energia e da Indústria e Comércio instituíram o Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (PROCEL), em 1985, com o objetivo de coordenar inciativas de conservação de energia já existentes na época, por parte de organizações públicas e privadas.
Atualmente, o PROCEL possui programas voltados para diversos segmentos, como construção civil, indústria e comércio, iluminação pública, poder público e difusão de conhecimento na área de eficiência energética. Além disso, o Selo PROCEL ajuda os consumidores a identificar equipamentos e eletrodomésticos mais eficientes, estimulando o aprimoramento tecnológico da indústria nacional.
A definição de eficiência energética, muitas vezes, contempla apenas a redução do consumo de energia. Entretanto, este conceito deve ser abordado de maneira mais abrangente, considerando não apenas a redução do consumo de energia, como também a diminuição de perdas no processo produtivo, redução nos tempos de parada, desperdício de matéria-prima, mau funcionamento de equipamentos, processos de manutenção e perdas associadas à má qualidade da energia elétrica. A eficientização energética visa aproveitar a energia que seria perdida para algum fim útil.
Atualmente, existem diversas formas de se melhorar a eficiência energética de uma unidade consumidora. Desde medidas simples, como programas de conscientização dos usuários de uma instalação, substituição de lâmpadas convencionais por lâmpadas de LED, utilização de equipamentos que realizam mais trabalho com menos energia, uso racional de elevadores, dentre outros, até medidas mais complexas, como a utilização de sistemas de condicionamento ambiental mais eficientes, sistemas de monitoramento e operação automático das instalações elétricas, capazes de controlar o funcionamento de sistemas de iluminação, ou de monitorar a demanda de energia da unidade consumidora, fornecendo ao gestor, ferramentas para identificar problemas de desperdício e atuar diretamente na causa do problema.
Para se realizar um estudo de eficiência energética em uma unidade consumidora, o gestor precisa analisar a carga instalada e identificar onde possivelmente estão ocorrendo desperdícios. Além disso, programas de conscientização visando racionalizar o uso de energia.
Basicamente, os programas de eficientização energética são divididos em três pontos principais: gestão da energia, utilização de equipamentos mais eficientes e mudança de processos para torná-los mais eficientes e, por último, a conscientização das pessoas com a consequente mudança de hábitos. Esses três segmentos formam a base de um projeto de eficientização energética e todos são importantes para que os resultados pretendidos sejam alcançados.
Eficiência Energética e Qualidade de Energia
Atualmente, os modernos equipamentos eletrônicos não são apenas afetados por uma energia de má qualidade como também são, na maioria das vezes, os geradores dos distúrbios elétricos.
A substituição gradativa de cargas lineares ou praticamente lineares, que possuem um alto consumo de energia, por equipamentos mais modernos, com baixo consumo de energia, apesar de atenderem aos requisitos da eficientização energética, causam prejuízo à qualidade da energia, por se tratarem, primordialmente, de cargas não lineares, como transformadores e motores, sujeitos ao efeito de saturação do núcleo ferromagnético e equipamentos eletrônicos, compostos por semicondutores, microprocessadores e microcontroladores, além de fontes chaveadas.
Os circuitos eletrônicos também são considerados como elementos não lineares, visto que seus gráficos de tensão x corrente apresentam descontinuidades para valores de tensão específicos. Como resultado, as correntes geradas por uma tensão de forma de onda senoidal, são compostas pelo somatório da onda de frequência fundamental e de diversos harmônicos, distorcendo a forma de onda da corrente.
Uma característica intrínseca do sistema elétrico, é que a distorção se propaga tanto à jusante, como à montante, isto é, a utilização de cargas não lineares não prejudica a qualidade da energia apenas do próprio consumidor, afetando também a rede de distribuição das concessionárias.
Desta forma, a ANEEL determina, através de suas resoluções normativas, que, assim como as unidades geradores de energia, redes de transmissão e distribuição, grandes consumidores, alimentados em média e alta tensão, são obrigados a atender a certos parâmetros de qualidade de energia, como, por exemplo, o nível do fator de potência.
Conclusão
A necessidade de preservação de recursos naturais e o impacto causado ao meio ambiente pelos principais meios de geração de energia, ao mesmo tempo que a humanidade vem demandando cada vez mais energia com o passar do tempo, exige, cada vez mais, que usemos a energia disponível de forma consciente.
Desta forma, a eficientização energética, compreende tanto melhores práticas de gestão da energia disponível, quanto à substituição de equipamentos obsoletos por equipamentos mais modernos que utilizam menos energia.
Entretanto, componentes eletrônicos utilizados em equipamentos modernos e em sistemas de supervisão e operação automatizados, assim como transformadores e motores, por suas caraterísticas intrínsecas, prejudicam a qualidade da energia, afetando não somente ao consumidor em si, como também à rede de distribuição e aos demais consumidores a ela ligados.
Desta forma, é importante conhecer os principais problemas de qualidade de energia que podem atingir uma instalação elétrica e os métodos utilizados para mitigar, ou até mesmo eliminar esses problemas, evitando-se os desperdícios, a necessidade de sobre-dimensionamento das instalações, e até mesmo o mau funcionamento de equipamentos.
É muito comum alguns equipamentos terem algum tipo de problema de funcionamento devido à má qualidade de energia da empresa. Quando situações como estas ocorrem, a assistência técnica do fabricante é acionada para solução do problema. Grande parte dos casos, após avaliação do fabricante, é identificado que o problema não é do equipamento e sim de interferências de qualidade de energia.
Os equipamentos atuais possuem tecnologias mais sensíveis às flutuações de tensão e interferências da rede elétrica que por consequência podem gerar a queima de placas eletrônicas, de fontes e de outros componentes internos.
A assistência técnica quando identifica que o problema é proveniente da má qualidade de energia do cliente, exime-se da garantia dos componentes avariados.
Os problemas de qualidade de energia também podem gerar significativos prejuízos em sistemas produtivos, com possíveis perdas de matéria prima, horas de funcionários parados, perda de competitividade dos seus produtos que, atualmente, deve ser considerado como fator de alta relevância para as empresas.
O “Laudo de Qualidade de Energia” é um serviço de análise minuciosa por meio de profissionais qualificados e equipamentos de última geração para detecção de distúrbios e interferências na rede elétrica, incluindo ensaios, testes e medições no sistema de aterramento. Após essa análise, é gerado um relatório de conformidade ou melhorias que precisam ser realizadas para obtenção dos índices mínimos de qualidade de energia para pleno funcionamento do equipamento.
Muitos fabricantes incluem em seus termos de garantia a obrigatoriedade de o cliente contratar uma empresa especializada em “Laudo de Qualidade de Energia” antes da instalação do equipamento para conformidade e validação da garantia do mesmo. Este procedimento gera uma redução nos problemas e conflitos gerados entre fabricante e cliente final, diminuindo os custos de visitas da assistência técnica, de paradas do equipamento e perdas financeiras com a queima de componentes.
Geralmente as empresas contratam esses laudos para medição da qualidade de energia muito esporadicamente (talvez 1x ao ano, e olhe lá).
Desta forma uma solução que provê análises da qualidade de energia dos principais equipamentos instalados 24×7 é altamente desejável.
O desafio aqui é calcular o ROI de uma solução desse tipo, mas certamente no Brasil será bem inferior a 5 anos. Ousamos a dizer que nas principais indústrias brasileiras o ROI de uma solução de medição de qualidade de energia não ultrapassará 2 anos.
Para medição de consumo de energia o ROI é imediato, uma vez que as empresas adotarão medidas de implantação de disciplina de redução de consumo, como também terão o valor real de energia por cada equipamento, corroborando assim para uma melhor precificação dos seus produtos e/ou serviços prestados.
