Estratégias de simulação para análise da eficiência energética em sistema de bombeamento monitorado via supervisório

Abstract

Devido à baixa eficiência dos sistemas de bombeamento existentes no setor industrial (onde são responsáveis por aproximadamente 18% da força motriz utilizada) este trabalho tem o objetivo de elaborar estratégias de ensaios em uma bancada de simulação para verificação dos potenciais de eficiência energética nestes sistemas. O estudo foi realizado no Laboratório de Eficiência Energética em Sistemas Motrizes – LAMOTRIZ – da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul – UFMS. Foi utilizado um sistema de bombeamento hidráulico composto por uma bomba centrífuga acionada por um motor de indução de 1,5 cv. Todo o processo foi monitorado e controlado por um sistema supervisório – SCADA – e novas funções foram desenvolvidas para representar sistemas de bombeamento encontrados na prática. Na primeira simulação foi verificado que o máximo de economia de energia obtida pelo uso do inversor de freqüência para controle de vazão foi de aproximadamente 90% e que o uso de motor de alto rendimento possibilitou uma redução de 6,18 a 8,93 % quando substituindo um motor standard de mesma potência. Também foi observado que o uso do inversor de freqüência causou uma redução significativa do fator de potência. Os resultados para a simulação de uma curva de vazão variável mostraram que a utilização do inversor de freqüência em substituição à válvula de estrangulamento proporcionou uma economia de energia de 71 % e também que a substituição do motor standard por modelo de alto rendimento reduziu em 7,5 % o consumo de energia. Para a simulação de um sistema funcionando com religamento automático por nível, a utilização do inversor de freqüência possibilitou uma redução de aproximadamente 73 % na energia consumida quando ajustado para trabalhar a uma freqüência de 35 Hz.