Metodologia para adequação do uso de força motriz em processos agrícolas

Abstract

Nos últimos anos, a industrialização e o crescimento econômico, no Brasil vêm causando aumento na demanda de energia elétrica, associados às crescentes inovações tecnológicas. A falta de investimentos no setor energético, que causou racionamento de energia elétrica a partir de junho de 2001, aliadas à sazonalidade dos recursos necessários para geração de energia hidroelétrica, torna a racionalização do uso de energia elétrica uma ferramenta de apoio imprescindível ao crescimento sustentável do País. A utilização de energia elétrica nos diversos setores é de cerca de 49 % (setor industrial), 24 % (setor residencial), 12 % (setor comercial), 12 % (setor governamental) e 3 % (setor rural). No setor industrial, o uso final de energia elétrica é distribuído da seguinte forma: cerca de 49 % para força motriz, 32 % para fornos, 10 % para caldeira, 7 % para eletrólise química e 2 % para iluminação. Os motores elétricos representam cerca de 35 % do consumo global de energia elétrica no País. São mais de 10 milhões de motores elétricos, em funcionamento. O racionamento de energia elétrica determinado pelo governo federal incentiva a adoção de medidas de racionalização do uso de energia elétrica, dentre elas o uso de força motriz. Dentre todas as opções de gerenciamento do lado da demanda, a adequação de força motriz é economicamente a mais viável . No complexo agroindustrial, há necessidade de estudos voltados para a racionalização do uso de energia elétrica em fábricas de pré-processamento de grãos, em geral, e fábricas de ração em particular, haja vista o grande potencial de economia do uso de energia elétrica que representam. Dentre os estudos e medidas que devem ser contemplados, visando ao uso racional de energia elétrica, destacam-se a utilização de inversores de freqüência acoplados a transportadores de grãos e o desenvolvimento de programas computacionais para adequação de força motriz. A utilização de inversores de freqüência é útil em razão da possibilidade de racionalização do uso de energia elétrica, da automação, controle da corrente de partida e da potência reativa demandada. Já a adequação de força motriz e consequentemente, do processo, gera a otimização de recursos de energia e economia disponíveis. Estudos realizados sobre a utilização de energia elétrica na agricultura pelo Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa, apresentaram um potencial médio de 25 % de economia e conservação de energia elétrica, em ações de adequação de força motriz e utilização de inversor de freqüência. As possíveis causas do desperdício de energia elétrica, em unidades armazenadoras, são, principalmente, as seguintes: a falta de conhecimento quanto à carga dos transportadores a ser trabalhada; as diferenças nas condições de teste dos equipamentos dos fabricantes, em relação às condições dos equipamentos em funcionamento; os sucessivos coeficientes de segurança embutidos nos projetos; o desbalanceamento das fases e do nível de tensão na rede de distribuição de energia elétrica, a não adoção de motores eficientes e aparelhos eletrônicos com ênfase no comando, proteção e acionamentos; e o número de horas de funcionamento anual não otimizado.

Through the past years, the industrialization and the economic growth have increased the demand of electric energy, associated with the increasing technological innovations. The lack of investments in the electric power generation, have caused a necessity of reducing the use of electrical energy in Brazil, since July 2001. Due to this fact, allied to the seasoning resources needed for the generation of hydroelectric energy, to make a support tool out of rationalization of electrical energy consumption is very helpful to the growth of the country. The use of electric energy in Brazil are estimated by: 49 % in the industrial sector, 24 % in the residential sector, 12 % in the commercial sector, 12 % in the government sector and 3 % in the rural sector. In the industrial sector, the final use of electric energy is distributed in the following way: 49 % for motive power, 32 % for ovens, 10 % for boilers, 7 % for chemical electrolysis and 2 % for lighting. The electric motors represent about 35 % of the global consumption of electric energy in Brazil. There are more than 10 million electric motors in operation. The rationalization of electric energy proposed by the Federal Government strongly motivates the use of measures that rationalize the use of electric energy, such as decreasing the use of the motive force. Among all the options of controlling the demand, the adaptation of motive power is the most viable economically. In the agriculture-industrial complex, the rationalization of the use of electric energy in pre- processing grain factories (generally animal ration factories) needs to be studied carefully due to the great saving of energy consumption that it represents. Through the midst of measures and studies that should be considered for aiming the rational use of electrical energy, are most important the use of frequency inverters attached to grain transporters and the development of motive power adaptation software. The use of frequency inverters makes it more possible to rationalize the electric energy consumption, the automation, the control of the start current and the reactive power demanded; wile the adaptation of the motive power, and consequently of the whole process, creates better use over the power and economical resources available. Studies accomplished in the Federal University Viçosa, at the Agricultural Engineering Department, by the Agriculture Energy Area, presented an average potential of 25 % economy and conservation of electric energy in use of adaptation of motive power and frequency inverter. The possible causes of the waste of electric energy in the storage units, are due to the lack of knowledge on conveyors’ loads which will be worked with and because the equipment’s conditions from the factory’s tests differ from the conditions of the equipment’s in operation. Also, successive coefficients of safety are embedded in the projects, the voltage fluctuation of the phases and of the tension level in the net of distribution of electric energy is unbalanced, the non adoption of efficient motors and electronic equipments with emphasis in the command, lack of protection and activation and non controlled number of hours of operation per year.