Soluções Siemens para a eficiência energética na indústria

Sistema integrado de accionamentos permite reduzir custos

quarta-feira, 14 de Março de 2012

Os accionamentos são elementos chave para a operação energeticamente eficiente da indústria, pois consomem uma parte significativa da energia utilizada nos processos industriais. Graças a isto, o impacto de qualquer medida de poupança energética nesta área é normalmente elevado. De acordo com um estudo efectuado pela ZVEI1 , 10% da poupança pode ser atingida utilizando motores de alta eficiência, 30% controlando os motores através de variadores de velocidade e 60% se se optimizar todo o sistema de accionamento. Dependendo da aplicação, a combinação certa de várias medidas resulta na máxima poupança.

Ao analisar individualmente os componentes de um sistema de accionamento, conclui-se que a eficiência dos motores pode ser aumentada significativamente melhorando o seu design ou utilizando matérias-primas mais nobres. A família de motores da Siemens - SIMOTICS - contém motores de Alta Eficiência (IE2) e motores de Eficiência Premium (IE3). É de salientar que os motores IE2 têm uma eficiência 7% superior aos motores convencionais. Estes motores IE2 já são de aplicação obrigatória na União Europeia e a de motores IE3 tornar-se-á obrigatória dentro de poucos anos. A eficiência dos motores IE3 é mais de 10% superior à dos motores convencionais.

No que concerne aos variadores de velocidade, um controlo preciso da velocidade do motor é fundamental, pois permite que a potência consumida em cargas parciais seja exactamente a requerida pelo processo. Como consequência, não é dissipada energia que não produz trabalho, permitindo uma poupança de 60% ou, em casos mais extremos, de 70%. Outro aspecto importante diz respeito à recuperação de energia. Os variadores de velocidade Sinamics G e S da Siemens, com funcionalidade de regeneração de energia, não necessitam de resistência de travagem, devolvendo à rede eléctrica energia que pode ser utilizada por outros consumidores. Em aplicações de elevação de cargas, por exemplo, a poupança de energia pode atingir 60%.


Existem ainda outros pontos de optimização ao longo de um sistema integrado de accionamento. A temperatura da água à saída do sistema de refrigeração, no caso de motores e variadores arrefecidos a líquido, sendo superior à ambiente, pode ser utilizada no processo ou noutros pontos da instalação.


Conseguem-se ainda poupanças adicionais ao confinar ao barramento DC, comum a vários variadores, o fluxo de energia entre eixos motores e geradores. Se algum motor estiver a trabalhar como gerador, mesmo que durante fases específicas do processo, essa energia regenerada poderá muito provavelmente ser utilizada por outro eixo. Esta gestão é feita por variadores de velocidade que partilham o mesmo barramento DC, como é o caso da família SINAMICS S120.

Os estados da instalação e dos próprios variadores têm também um papel fundamental no que se refere à eficiência energética. Fugas no processo podem implicar que um variador arranque mais frequentemente e que funcione por períodos de tempos mais alargados sem que isso à primeira vista seja evidente. Acções de manutenção e medidas de optimização podem minimizar estes consumos adicionais. Um equipamento de diagnóstico avançado, como por exemplo o Siemens M200D, envia uma mensagem de diagnóstico quando os níveis de carga de um accionamento aumentam. Um sistema de manutenção centralizado pode, neste caso, monitorizar essas mensagens e sugerir medidas de forma a eliminar as causas do consumo adicional de energia.

Em resumo, só é possível obter a máxima eficiência energética de um sistema de accionamento através de uma abordagem global e utilizando tecnologias de ponta. Caso a caso, e consoante a aplicação, combinando medidas individuais de forma a maximizar as suas sinergias, obter-se-ão os máximos resultados.

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Rita Silva 

 ritas.silva@siemens.com