EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM MOTORES ELÉTRICOS
Os motores elétricos são utilizados em quase todos os setores de consumo de energia elétrica no Brasil, atuando de forma indispensável em cada um deles. A EPE (Empresa de Pesquisa Energética) divide os setores de consumo em: industrial, comercial, residencial, rural, serviço público, iluminação pública, poder público e consumo próprio, conforme a figura abaixo, que apresenta o percentual de consumo de cada setor em 2020.
Os motores elétricos responsáveis pela maior quantidade de consumo são os trifásicos, onde os mais utilizados são os Motores de Indução Trifásicos (MIT), devido ao baixo custo de manutenção, montagem, fabricação, além da simplicidade de construção em relação aos outros motores.
Em 2020, de acordo com a EPE, o consumo total de energia elétrica no país foi de 475.648 GWh e segundo (WEG, 2021), estima-se que no Brasil existem mais de 20 milhões de motores elétricos trifásicos, que consomem aproximadamente 144 GWh por ano, correspondendo a 23,24% do consumo total do Brasil.
Como os motores elétricos representam uma parcela bastante significativa do consumo total do país, ações com o intuito de aumentar a eficiência energética dos motores são de grande importância, pois resultam na redução do consumo de energia elétrica.
Os motores elétricos trifásicos, que são os maiores consumidores, podem ser classificados de acordo com sua eficiência energética, segundo a norma internacional (IEC 60034-30-1) da Comissão Internacional de Eletrotécnica em cinco níveis:
No Brasil a norma que estabelece as classes de eficiência energética em motores elétricos é a ABNT NBR 17094-1, baseada na IEC 60034-30-1. Na legislação vigente no Brasil, o nível de eficiência mínimo exigido para a comercialização de motores elétricos é o IR3 (equivalente ao IE3 da norma internacional), onde os modelos IR2 podiam ser comercializados até Agosto de 2021.
Motores com potências elevadas tem uma ótima eficiência energética, porém um pequeno percentual de aumento de eficiência energética pode representar uma grande redução de consumo no montante final de operação.
Por exemplo, de acordo com a ABNT NBR 17094-1, um motor de 250CV (185kW), 4 polos, IR2, tem uma eficiência de 95%, já um motor IR3 com essa mesma potência e número de polos possui 96,2% de eficiência.
A potência elétrica [kW] do motor, pode ser encontrada pela seguinte equação:
Utilizando a equação acima, para o motor IR2, a potência elétrica encontrada é de 194,74kW, já para o motor IR3 a potência elétrica é de 192,31kW. Estimando uma operação de 21h diárias, durante 30 dias no mês os seguintes consumos para cada classe de motor são encontrados:
Nessa operação o motor de classe de eficiência IR3 economizaria 1.531kWh. Multiplicando-se pela tarifa vigente da distribuidora temos o valor de economia gerada na utilização do motor IR3 em relação ao IR2.
Mas além da troca de um motor antigo por um de classe de eficiência maior, outras ações podem ser realizadas para manter e melhorar a eficiência energética dos motores trifásicos.
Dimensionamento correto do motor para a atividade realizada; Manutenção preventiva; Manutenção do acoplamento à carga mecânica; Também podem ser realizadas ações na instalação elétrica na qual o motor está instalado (adequação de condutores, medição de tensão e corrente);
O motor elétrico em sua operação acaba gerando reativos excedentes na rede elétrica, e ações relacionadas a correção desses reativos geram economia na fatura de energia. Para a correção de reativos o ideal é que se tenha um sistema de monitoramento como o SOLE, que garante a medição correta dos valores de fator de potência gerado pela operação do motor.
O SOLE tem a capacidade de calcular a quantidade de banco de capacitores que devem ser colocados ou retirados na instalação, de modo a atender a RESOLUÇÃO NORMATIVA ANEEL Nº 1.000, evitando custos com reativos na fatura, que muitas vezes são muito elevados.
Autor:
LinkedIn: Bruno Duarte
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