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Tipo do documento: Dissertação
Título: Eficiência energética em rede de trocadores de calor: análise termodinâmica e elétrica do bombeamento de fluido de troca térmica
Autor: CARNEIRO, Manasses Guimarães
Primeiro orientador: SILVA, Kleber Freire da
Primeiro membro da banca: ARAÚJO, Paulo Sérgio Rodrigues de
Segundo membro da banca: GOIS, Luiz Mário Nelson de
Resumo: O custo com energia elétrica no Brasil teve um aumento considerável no biênio 2015-2016, em grande parte, fruto da crise hídrica que se iniciou em 2012. Associado a este fato a economia do país passa por forte recessão e apresentou encolhimento de 3,8% em 2015 com perspectiva de 3,3% em 2016. Isto desencadeou uma forte redução da atividade industrial do país, aumento do desemprego e redução do consumo. Em virtude disso, processos mais eficientes vêm sendo buscados com o intuito de reduzir as despesas fixas e assim aumentar o lucro líquido dos setores produtivos. Na indústria, o consumo energético de motores elétricos corresponde a aproximadamente 68% do total, este setor por sua vez, consome 32,5% de toda a energia elétrica utilizada no país; é natural que motores elétricos sejam a prioridade em investimentos de redução de consumo de energia. Grande parte da energia gasta por motores elétricos se deve a ineficiências operacionais e do processo em que estão inseridos. Baseado nisto, a presente dissertação tem o objetivo de, utilizando o processo de bombeamento de água para uma rede de trocadores de calor, demonstrar que pode ser obtida redução do consumo de energia elétrica quando há uma demanda variável de vazão para um determinado processo. Foi utilizado como estudo de caso o sistema de trocadores de calor com água salgada do Terminal de Madre de Deus, onde análises do processo de troca térmica e dos procedimentos operacionais foram realizadas, além de medições de gasto energético atual; por fim, foi obtida a perspectiva de eficiência com a utilização de inversores de frequência tipo PWM associada a mudanças operacionais. A partir dos resultados percebeu-se que a economia de energia elétrica com a implantação de variadores de velocidade e mudança nos procedimentos operacionais poderia ser de R$ 32.205,48 reais por mês, número relevante para as condições atuais no setor industrial. Atualmente 78% da energia gasta não são necessárias, o tempo de retorno dos investimentos através de valores presentes líquidos foi de 23 meses, menos de dois anos para o estudo de caso.
Abstract: The cost of electricity in Brazil increased considerably during the 2015-2016 biennium, largely as a result of the water crisis that began in 2012. Associated with this, country economy is undergoing a severe recession and presented a 3.8% shrinkage in 2015 with a 3.3% outlook for 2016. This triggered a strong reduction of the country's industrial activity, unemployment increases and consumption reduce. As a result, efficiency processes are being sought with the aim of reducing fixed expenses and thus increasing net profits of the productive sectors. In industry, the electric motors energy consumption, corresponds to approximately 68% of total, this sector, in turn, consumes 32.5% of all country’s electric energy used; It is natural that electric motors are the priority in investments to energy consumption reducing. A great part of the energy spent by electric motors is due to operating inefficiencies and of the process in which they are inserted. Based on this, the present dissertation has the goal of demonstrating that savings in electric energy can be obtained when there is a variable flow demand for a given process, using the pumping water process to a network of heat exchangers as an example. The saltwater heat exchanger system of the Madre de Deus Terminal was used as a case study, where analyzes of the thermal exchange process and operational procedures were performed, as well as current energy expenditure measurements; finally, the efficiency perspective was obtained with the use of PWM frequency inverters associated to operational changes. From the results it was realized that, electric energy savings with the implementation of variable speed drives and change in operating procedures could be R $ 32,205.48 reais per month, which is considered relevant to current conditions in the industrial sector. Currently 78% of the energy spent is not needed, the investments time to return through net present values was 23 months, less than two years for the case study.
Palavras-chave: Eficiência
Bombas centrífugas
Trocadores de calor
Área(s) do CNPq: Engenharia
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Salvador
Sigla da instituição: UNIFACS
Departamento: Regulação da Indústria e Energia
Programa: Regulação da Indústria e Energia
Citação: CARNEIRO, Manasses Guimarães. Eficiência energética em rede de trocadores de calor: análise termodinâmica e elétrica do bombeamento de fluido de troca térmica. 2016. 138p. Dissertação (Regulação da Indústria e Energia) - UNIFACS Universidade Salvador, Salvador, 2016.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://teste.tede.unifacs.br:8080/tede/handle/tede/595
Data de defesa: 22-Dez-2016
Aparece nas coleções:Regulação da Industria de Energia

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