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Artigos

Tudo sobre auditorias energéticas

ligado .

 

Introdução

Com o objetivo de evitar as alterações climáticas. Os Estados membros da União Europeia formalizaram o compromisso de reduzir as emissões de gases de efeito de estufa. Este compromisso é denominado de Europa 2020. Estabelece os seguintes 3 objetivos:

Diminuição do   Diminuição do   Aumento do  
20%   20%   20%
do consumo
energético
  de emissões de 
gases de efeito
de estufa
  em energias
renováveis
 

A Comissão Europeia traduz os objetivos da Diretiva 2012/27/UE, estabelece o conjunto de medidas que cada Estado deve garantir para cumprir com o objetivo fixado.

Para efeitos práticos, descrevem-se as estratégias de renovações dos edifícios existentes, tanto públicas como privadas, promovendo a utilização eficiente da energia por parte dos clientes finais e promovendo os serviços energéticos nas empresas.

Para levar a cabo este objetivo, a Comissão Europeia de Normalização (CEN) e a Comissão Europeia de Normalização Eletrotécnica (CENELEC) publicaram uma série de normas que estabelecem os requisitos e fornecem orientação sobre como levar a cabo auditorias energéticas. A norma EN 16247 ajuda as empresas a cumprir os requisitos da Diretiva de Eficiência da União Europeia.

Essencialmente, este código elétrico tem como objetivo cumprir com o conjunto de medidas que garantem o cumprimento dos objetivos de alterações climáticas e energia para 2020 estabelecidos pela Comissão Europeia.

Este tipo de empresas definidas no Real Decreto 56/2016, estão obrigadas a repetir a auditoria energética a cada 4 anos a partir da última auditoria.

Que empresas afeta A la Directiva 2012/27/UE?

A Diretiva 2012/27/UE dita que a realização de uma auditoria energética é de aplicação para grandes empresas, com mais de 250 colaboradores ou cuja faturação seja superior a 50 M€ ou saldo geral seja de 43 M€. Grandes sociedades estão também obrigadas à sua realização. Para além disso, o não cumprimento do mesmo poderá supor sanções de até 60 000 €.

Este tipo de empresas definidas na Diretiva 2012/27/UE, estão obrigadas a repetir a auditoria energética a cada 4 anos a partir da última auditoria.

QUEM O DEVE CUMPRIR?


Isto implica que perante a inspeção por parte do pessoal funcionário do órgão competente, o não dispor de uma auditoria em vigor acarreta o incumprimento da Diretiva 2012/27/UE e, por conseguinte, a sanção por parte da administração.

De que soluções disponho para cumprir a Diretiva 2012/27/UE?

Como verificámos, é totalmente recomendável a realização de um estudo energético mesmo tendo terminado o prazo legal para cumprir com o atual enquadramento legal.

A realização de uma auditoria energética, para garantir os requisitos impostos na Directiva 2012/27/UE, poder-se-á realizar através de dois métodos diferentes:

Que soluções disponho para cumprir o Real Decreto 56/2016?

Instalação de um sistema fixo SGE (Sistema de Gestão Energética).
Realização de auditorias através de equipamentos portáteis.
A implementação de um Sistema de Gestão Energética (SGE) exige a instalação de equipamentos de medição para a realização de um registo contínuo de dados. Desta forma, obter-se-ão informações reais e adequadas a fim de detetar anomalias e oportunidades de melhoria viradas para a redução e melhoria do consumo energético, tendo impacto directo na redução de emissões de gases de efeito de estufa. A segunda opção para realizar uma auditoria energética é através da instalação de equipamentos de medição portátil a fim de estabelecer a linha base de consumos de uma instalação, obtendo dados adequados para a realização de um plano estratégico de melhoria de consumo e da eficiência energética das instalações.

A CIRCUTOR dispõe do MYeBOX®, um novo analisador de redes e de qualidade de fornecimento portátil para ajudar todas as empresas que necessitem realizar auditorias energéticas, oferecendo ao mercado uma solução inovadora e de fácil utilização.

EXISTEM SANÇÕES DEVIDO A INCUMPRIMENTO?
O incumprimento pode supor sanções de até
60 000 Euros em matéria de auditorias
energéticas
  QUANDO SE DEVE APRESENTAR A
AUDITORIA?
A cada 4 anos após a
última auditoria

Poupa em deslocações, tempo e dinheiro


O que diferencia este equipamento dos que existem no mercado, é a incorporação de conexão inalâmbrica para um controlo remoto total.

MYeBOX®: O melhor equipamento para a realização de auditorias de Eficiência Energética.

MYeBOX®: O melhor equipamento para a realização de auditorias de Eficiência Energética

No que diz respeito à realização de auditorias energéticas, a CIRCUTOR apresenta o seu novo analisador de redes e de qualidade de fornecimento portátil com sistema inalâmbrico: MYeBOX®. 

O equipamento foi criado para a medição e registo de parâmetros elétricos e consumos de outras fontes de energia, incorporando a última tecnologia para a medição portátil. O que diferencia este equipamento dos que existem no mercado, é a incorporação de conexão inalâmbrica para um controlo remoto total.

O equipamento incorpora um sistema de conexão Wi-Fi e/ou 3G para poder configurar, monitorizar e gravar dados através de dispositivos Smartphone ou Tablet, a partir de qualquer localização, sem necessidade de estar presente na instalação. Através da APP gratuita MYeBOX® (versão Android e IOS), qualquer utilizador poderá configurá-lo, descarregar o registo, enviá-lo para o servidor gratuito MYeBOX® Cloud, partilhá-lo com outras pessoas e receber mensagens de alarme, através da aplicação e sem cabos.

Adicionalmente, a MYeBOX® combina dois sistemas de armazenamento. A sua memória interna permite o registo das variáveis de consumo e eventos de qualidade de fornecimento no próprio dispositivo e o servidor MYeBOX® Cloud, permite armazenar automaticamente estes dados, de forma redundante, sendo um espaço gratuito na nuvem que permite ao utilizador descarregar as medidas realizadas a partir de qualquer local sempre que disponha de acesso à internet, realizando-o de uma forma rápida e versátil.

Entre outras vantagens, a aplicação permite ao utilizador:

  • Visualizar medidas em tempo real
  • Iniciar e parar o registo de dados
  • Aceder aos dados armazenados e visualizá-los
  • Enviar, gratuitamente, os dados armazenados para o servidor na nuvem: MYeBOX® Cloud
  • Enviar alarmes via correio eletrónico
  • Partilhar ficheiros de forma simples

Que vantagens traz o equipamento MYeBOX®?

Como vimos, o RD 56/2016 não pretende apenas incentivar a redução do con sumo energético, mas também pretende a redução de gases de efeito de estufa. Com este fim, os equipamentos da série MYeBOX®, não registam apenas as diferentes variáveis de consumo, mas também registam as emissões de CO2 e o custo monetário de dita energia (em qualquer tipo de moeda: Euros, Dólares, Pesos,...).

Dever-se-á ainda referir que o equipamento pode dispor de duas entradas digitais para realizar um controlo total da instalação. As entradas podem ser programadas para a recolher de impulsos de outros contadores quer sejam mecânicos, de água, gás, calor...etc. Esta função converte-se em indispensável uma vez que uma auditoria energética não se baseia apenas no estudo de aspetos elétricos, mas também numa análise dos fluxos de energia ou consumos mais representativos.

Novo sistema de auditoria
ISO 50001
O MYeBOX®permite-lhe levar consigo todas as informações das suas medições onde quiser e quando quiser.
Instrumento indispensável para realizar qualquer auditoria energética ou certificação ISO 50001.

As entradas também podem ser utilizadas para detetar alterações de estado (aberto/fechado) para ter o controlo de segurança, quer seja para reportar uma mudança de estado nas proteções (disparo de um relé) ou para a ativação de um alarme de intrusão, incêndio ou inundação. Uma alteração de ditas entradas também pode ser utilizada para a alteração de tarifa, agrupando dados de consumo, emissões e custos monetários de duas fontes diferentes de energia (rede/gerador).

O MYeBOX®permite-lhe levar consigo todas as informações das suas medições onde quiser e quando quiser

Para além das suas duas entradas, o MYeBOX® pode dispor de duas saídas de transistor para reportar alarmes. O equipamento pode programas limites (valor e tempo) para cada variável, incluindo eventos de qualidade (falhas, sobretensões, interrupções ou transitórios) ou alterações de estado das entradas digitais para guardar o evento na sua memória interna, ativar a saída de transistor em modo de alarme e enviar um email para os responsáveis de manutenção para um conhecimento imediatamente de qualquer alarme na instalação. 

Um erro muito comum neste tipo de aplicações é a deteção errada da corrente variável devido à seleção de escala de pinça de corrente. Os equipamentos da série MYeBOX® detetam, automaticamente, a escala da pinça conectada e se esta dispuser de multiescala é possível ajustar a mesma através da APP. Se existir um erro na programação de escala de corrente, o mais normal é deslocar-se à instalação para alterar a configuração do equipamento e voltar a tomar medidas. Este processo acarreta um gasto económico extra, tanto pelo tempo empregue, como pelo gerado devido à deslocação. Para mitigar este impacto económico, os equipamentos MYeBOX® permitem a troca de escala à distância, para além de poder parar e voltar a registar as medidas realizadas pelo equipamento.

Por último, mas não menos importante, é a gravação de variáveis que permite o equipamento, também conhecido como granularidade. É comum nos analisadores de redes, a gravação de todas as variáveis num tempo fixo definido pelo utilizador. O MYeBOX® permite ao utilizador a seleção do período de gravação de qualquer parâmetro de forma individual, podendo escolher tempos de registo de 1 segundo, 1 minuto, 5 minutos, 15 minutos, 1 hora ou 1 dia para cada variável. Esta novidade permite ao utilizador um controlo mais preciso de qualquer variável, podendo programar para um tempo menor, as variáveis mais críticas como a tensão ou a corrente e para um tempo superior valores menos críticos como é a energia.

O MYeBOX® dispõe de duas entradas digitais totalmente configuráveis pelo utilizador para se ajustar às necessidades de cada instalação.
O MYeBOX® dispõe de duas entradas digitais
totalmente configuráveis pelo 
utilizador para
se ajustar às necessidades de cada instalação.
Para além disso, pode dispor de duas saídas de transistor para reportar alarmes.
Para além disso, pode dispor de duas saídas de
transistor para reportar alarmes.
O equipamento permite ainda a gravação de variáveis, conhecido como granularidade.
O equipamento permite ainda a gravação de
variáveis, conhecido como granularidade.

Reduz custos indiretos

O facto de dispor de um controlo remoto, implica uma redução direta em custos associados ao transporte. A realização de uma auditoria acarreta uma série de deslocações à instalação em questão. Ir conectar o equipamento, voltar para o desconectar, descarregar a memória, realizar o relatório e voltar para a apresentação de soluções. Através de um equipamento com controlo remoto e dados na nuvem, é possível descarregar a memória em modo online e apresentar o relatório enquanto se desinstala o equipamento, poupando em número de deslocações e, assim, tempo e dinheiro.

Fig. 1 Através do MYeBOX® é possível corrigir, localmente ou à distância, qualquer erro de instalação nos sensores de corrente.

Fig. 1 Através do MYeBOX® é possível corrigir, localmente ou à
distância, qualquer erro de instalação nos sensores de corrente.

Há ainda que referir que através da conexão remota é possível solucionar problemas, muito comuns nestes estudos, de conexão do equipamento. Através da conectividade remota é possível detetar falhas de configuração, reconfigurando o equipamento remotamente e voltando a ativar a gravação de dados internos. Problemas como por exemplo, uma pinça de corrente instalada incorretamente, faz com que a energia calculada não seja a correta ou cria problemas como a não correspondência entre fases de corrente e tensão, acarretam erros no cálculo do fator de potência, co-seno de pi, potência e energia.

Para além disso, também é possível solucionar, local ou remotamente, qualquer erro na conexão da medição de tensão.

Fig.2 Para além disso, também é possível solucionar, local ou
remotamente, qualquer erro na conexão da medição de tensão.

Sem a possibilidade de conectividade remota, estes erros fazem com que se tenha de repetir as gravações (podem ser de horas, dias ou semanas) com o custo associado das diferentes deslocações para a sua correção.


Graças à configuração remota do MYeBOX®, pode corrigir os erros de conexão e obter as medições corretas sem ter de voltar a deslocar-se à instalação.

 

Não se esqueça da sua segurança

Uma má configuração ou conexão de um analisador de redes implica voltar a entrar no quadro de distribuição, com os riscos elétricos associados, para a solução do problema. Se, para além disso, as medidas forem realizadas em Média Tensão, dever-se-á dedicar mais tempo devido aos protocolos de segurança.

Através da configuração remota mediante Smartphone ou Tablet, é possível resolver todos estes problemas, sem necessidade de interagir com partes ativas da instalação, evitando o risco elétrico.

Cria os seus relatórios automaticamente e de forma gratuita

Como vimos durante o artigo, o MYe- BOX® guarda os ficheiros registados na sua memória interna e, para além disso, pode enviá-los automaticamente para o servidor na nuvem. Assim, a descarga de dados pode ser realizada diretamente a partir do equipamento ou acedendo ao servidor, podendo inclusivamente criar uma ligação para a descarga e partilhá -la com qualquer utilizador.

A CIRCUTOR oferece a sua ferramenta software gratuita Power Vision+ para a abertura de ficheiros descarregados, onde qualquer utilizador poderá visualizar os dados registados pelo analisador, em formato de gráfico ou tabela, para além de poder exportá-los para formato Excel ou TXT.

O Power Vision+ oferece a possibilidade de cada utilizador criar os seus próprios modelos em função do estudo que necessite realizar, adicionando gráficos, tabelas, imagens, texto, ...etc. Uma vez criado o modelo, basta carregar qualquer arquivo descarregado e o software preencherá o relatório com dados reais no modelo previamente criado, podendo ser impresso para o apresentar aos clientes finais. Desta forma, a realização de um relatório não se converte num trabalho entedioso, poupando tempo e esforço na criação de relatórios.

Para além disso, o PowerVision+ pode realizar um estudo automático da qualidade de fornecimento em tensão de cada instalação, aplicando a normativa atual de qualidade de fornecimento EN 501603 Assim, poder-se-á obter, automaticamente, premindo simplesmente um botão, um relatório onde se indique o estado de cada parâmetro elétrico de acordo com a indicação da normativa atual.

myebox.es

Conclusões

Como já sabemos, a obrigatoriedade de cumprir com a Diretiva 2012/27/UE exige a realização de auditorias por parte de grandes empresas. Para além do cumprimento da atual legislação, é importante minimizar o impacto económico e climático por parte de todos.

A CIRCUTOR incita as empresas à realização de auditorias energéticas por vários motivos:

  • Cumprir com o enquadramento legal vigente.
  • Melhorar a eficiência energética total a fim de reduzir consumos e custos.
  • Potenciar os compromissos mundiais para travar as alterações climáticas.
  • Incentivar a Ecoeficiência.

 

 

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Consumir ou acumular?

ligado .

 

E aqui o dilema é enfrentar todos os que desejam produzir a sua própria energia

Afortunadamente, o ordenamento técnico-jurídico energético levantou o veto aos sistemas de acumulação integrados nas instalações de auto consumo com energias renováveis.

Trata-se de um reconhecimento em linha com a lógica e consiste em acumular a energia excedentária que podem produzir os sistemas de geração com energias renováveis em horas de baixo consumo e elevada produção solar para poder depois consumi-la quando o recurso diminui e a procura -aumenta.

O Real Decreto RD900/2015, aprovado em 10 de Outubro de 2015, admite os sistemas de acumulação integrados em qualquer projecto de auto consumo com energias renováveis.

Apesar da sua legalização, aos sistemas de acumulação cabe-lhes superar este último nível. Neste caso em forma de um imposto, incluído no mencionado Decreto de regulamentação do Auto Consumo. Efectivamente, o chamado “termo fixo” do imposto ao sol aplica-se apenas aos sistemas que se podem gerir. Ou seja, que podem produzir energia a pedido e não apenas em função dos caprichos do recurso que utilizam.

Parece que poder gerir em que momento o auto consumo supõe um privilégio superior que comportou ao legislador adicionar um custo extra específico. Este facto contraste com os incentivos que se estão a aplicar a outros países da União Europeia para a implementação dos sistemas de acumulação não apenas em novos projectos de autoconsumo como também na melhoria de gestão para os já existentes.

Para além do contratempo laboral deste imposto à acumulação que está predestinado a desaparecer em breve uma vez que supõe uma barreira administrativa ao desenvolvimento de uma actividade e que a própria Comissão Europeia definiu como prioridade na luta contra as Alterações Climáticas.

Os sistemas de acumulação estão a crescer em popularidade de forma rápida uma vez que enfrentam outros desafios como sejam o custo, a eficiência, a duração e a gestão.

Instalação de quadros fotovoltaicos de zona residencial, em Boroa (Biscaia)

Instalação de quadros fotovoltaicos de zona residencial, em Boroa (Biscaia)

Impacto do custo de um acumulador electroquímico num sistema de autoconsumo:

Incorporar um acumulador electroquímico num sistema de autoconsumo poderá supor um aumento de 60 a 100% do investimento a realizar. Facto que coloca sérias dificuldades em obter uma amortização razoável. Dado que o custo supõe acumular electricidade, esta deve ser a última alternativa na hora de escolher o sistema a implementar num projecto de autoconsumo. Antes de avaliar a capacidade do acumulador devemos conhecer exactamente como se vai comportar a procura de energia da instalação e explorar que consumos podem ser reduzidos através da melhoria da eficiência ou que cargas podem ser utilizadas em horário diurno para que sejam cobertas através do autoconsumo instantâneo.

Impacto da incorporação de um acumulador electroquímico na eficiência de um sistema de autoconsumo:

Dever-se-á ter em conta que, de forma instantânea, a produção de energia solar para autoconsumo pode ter um rendimento médio superior a 90%, enquanto a energia que acumulamos para ser consumida mais tarde dificilmente poderá alcançar um rendimento médio superior a 80% e, em alguns casos, inferior até a 70%.

Portanto, será sempre mais eficiente e interessante modificar hábitos de consumo, planificar que certas cargas se conectem e consumam nas horas principais do dia ao invés de acumular esta energia em baterias para depois consumir essa energia em horas de baixa radiação.

Programar o aquecimento da água sanitária, a circulação de uma depuradora de piscina, aumentar a temperatura de aquecimento ao início da tarde ou arrefecer um depósito de inércia do sistema de climatização são sistemas de acumulação da energia solar que não requer grande investimento e que podem permitir, em muitos casos, minimizar o tamanho das baterias que realmente são necessárias e, portanto, melhorar o rendimento económico do sistema simplesmente pelo facto de não ter tido perdas nos processos de carga e descarga de baterias.

Os kits fotovoltaicos da CIRCUTOR para sistemas isolados da rede contêm um conjunto de dispositivos necessários para auto-consumir energia de forma autónoma, em sistemas isolados da rede de distribuição.

Os kits fotovoltaicos da CIRCUTOR para sistemas isolados da rede contêm um conjunto de dispositivos necessários
para auto-consumir energia de forma autónoma, em sistemas isolados da rede de distribuição.

Impacto de um acumulador electroquímico na duração de um sistema de autoconsumo:

Um dos pontos de atracção das instalações de autoconsumo instantâneo é a longa vida da operação dos módulos fotovoltaicos. Com garantias de 25 anos sobre a potência a produzir por parte dos fabricantes, podemos afirmar que um sistema de autoconsumo poderá funcionar ao longo de mais de 30 anos gerando electricidade, sem que se prevejam maiores gastos além da reparação e/ou reposição pontual de algum elemento electrónico do inversor.

Por outro lado, quando incluímos um elemento acumulador no sistema de autoconsumo, a vida da bateria, utilizando as tecnologias disponíveis, obrigará a que o utilizador reinvista na sua reposição num prazo muito inferior ao do resto do sistema. Cinco anos no caso de baterias de chumbo ácido com electrólito gelificado e 10 anos no caso de baterias de ião de lítio.

Estes três impactos obrigam a que os criadores de sistemas de autoconsumo calculem os equipamentos de acumulação de forma a que as vantagens da sua utilização superam tais inconvenientes.

Vantagens dos sistemas de autoconsumo com acumulação:

Sem dúvida alguma, o principal atractivo dos sistemas de acumulação de energia associados ao autoconsumo é a independência energética. Poder produzir e consumir a energia produzida ¬ no próprio edifício e reduzir ao mínimo o consumo de rede ou até realizar a desconexão da mesma. Assim, o facto de acumular a energia solar excedentária nas horas centrais do dia permite-nos aumentar o grau de auto abastecimento energético. Em sectores como o residencial, nos quais as cargas se concentram ao final da tarde e nas primeiras horas da noite, a acumulação pode permitir a passagem de percentagens de autoconsumo de 30% a níveis de 60% a 90% com as correspondentes reduções de emissões de gases de efeito de estufa.

Para além do aumento da percentagem de autoconsumo, os sistemas de acumulação permitem aos edifícios aumentar a sua segurança de fornecimento. Ao dispor de uma reserva de energia, no caso de queda da rede, certas cargas sensíveis podem continuar a ser alimentadas a partir do sistema solar inclusivamente na ausência de radiação. Finalmente, uma casa com um sistema de autoconsumo com acumulação pode utilizar a energia acumulada para minimizar a procura de pontas de potência de rede e, portanto, reduzir a potência contratada. Esta diminuição da potência contratada pode, em muitos casos, ser de grande ajuda na amortização do investimento realizado. Especialmente nos casos com consumos em ponta muito esporádicos, como por exemplo, em casas de fim de semana. Ou em sistemas com bombagem de água sazonal.

Esta vantagem associada aos sistemas de acumulação também é de grande utilidade nos locais em que a infraestrutura da rede de distribuição não permite aumentar a potência contratada sem que seja necessário realizar um investimento desproporcional. Nestes casos, um sistema de autoconsumo pode gerar e acumular a energia para dar resposta à potência extra requerida e que não pode ser prestada pela rede.


Baterias para acumulação de energia da CIRCUTOR.
REA-Pb Bateria de chumbo ácido REA-Li Bateria de ião de lítio CirPower O inversor mais completo
REA-Pb
Bateria de chumbo ácido
REA-Li
Bateria de ião de lítio
CirPower
O inversor mais completo

A vida da bateria, utilizando as tecnologias disponíveis, obrigará a que o utilizador reinvista na sua reposição num prazo muito inferior ao do resto do sistema. Cinco anos no caso de baterias de chumbo ácido com electrólito gelificado e 10 anos no caso de baterias de ião de lítio.

Os CirPower Hybrid da CIRCUTOR são inversores híbridos para instalações fotovoltaicas com autoconsumo. São capazes de gerir as cargas de excedentes energéticos em baterias e sua posterior descarga para alimentar consumos quando a potência instantânea do gerador solar não for suficiente.


Habitação de segunda residência em zona de montanha com instalação de autoconsumo.

Habitação de segunda residência em zona de montanha com instalação de autoconsumo.

Caso prático.

O caso descrito em seguida é o de uma casa de fim de semana em alta montanha com um clima extremo, especialmente no inverno. Este tipo de habitações mantém durante todo o inverno os seus sistemas de aquecimento activos para evitar a queda das temperaturas interiores abaixo de um valor de segurança (14 … 16 C) para evitar a deterioração acelerada dos seus encerramentos, bem como a dificuldade em alcançar de novo as temperaturas que indica durante o fim de semana.

Vista dos equipamentos de acumulação e conversão de energia de uma instalação.

Vista dos equipamentos de acumulação e conversão de energia de uma instalação.

O consumo em caldeiras de gasóleo desta tipologia de habitação deve ser de 3000 a 5000 litros por temporada. Através da incorporação de um sistema de aquecimento radiante modular alimentado por uma instalação de módulos fotovoltaicos com acumulação de 4 kW de potência e 7,2 kWh de capacidade bem como de um gestor de cargas EDS conseguiu-se reduzir para a zero a utilização do combustível fóssil para a manutenção de temperaturas em dias de não ocupação. Para além disso, mediante a alteração do modo de trabalho, o sistema cobre as necessidades eléctricas da habitação o resto do ano e garante o fornecimento básico em caso de queda da rede, facto bastante normal em zonas de montanha. Esta instalação, apesar de ter um custo elevado, tem um prazo de amortização de seis anos e evita a emissão para o ambiente de 14 T de CO2 para a atmosfera.

Esquema de um sistema de Autoconsumo conectado a uma rede interior com acumulação.

Esquema de um sistema de Autoconsumo conectado a uma rede interior com acumulação.


Estes sistemas fotovoltaicos foram instalados graças à colaboração da: TIRDI (www.todoinstalaciones.com) e eticenergy SL. Estes sistemas fotovoltaicos foram instalados graças à colaboração da:
TIRDI (www.todoinstalaciones.com) e eticenergy SL.

 

 

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Como escolher os EnPIs correctos?

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Dentro de um plano de eficiência energética ou de implementação da ISO 50001, uma vez estabelecidos os objectivos após uma auditoria energética, é necessário estudar como vamos medir a consecução dos mesmos.

Os EnPIS (Energy Performance Indicators) são indicadores que nos vão servir para medir, avaliar e controlar aspectos relevantes da instalação, os quais podem afectar a consecução dos objectivos.

Ao iniciar um projecto de eficiência energética, ou no processo de acompanhamento e melhoria contínuo, os EnPIs devem definir-se conjuntamente com os responsáveis de cada área ou departamento que tenham influência sobre os mesmos.

Os EnPIs devem ser os mais adequados para cada área, processo ou organização, tendo que ser adaptados a cada caso. Os EnPIs estabelecem-se através da pauta de serem específicos, mensuráveis, alcançáveis e relevantes no tempo (o acrónimo SMART em inglês), permitindo que seja o mais estável e específico ao longo do tempo.

Basicamente, devemos colocar-nos as seguintes perguntas:

  • O que vamos medir?
  • Que rácio vamos utilizar?
  • Como vamos medir?
  • Podemos alcançar o objectivo?
  • Quão importante é para a empresa?
  • Qual é o tempo de consecução do objectivo?

Cada empresa ou negócio é diferente, sendo que, não basta copiar ou colar um mesmo EnPi para cada projecto de eficiência energética.

Agora pense, Qual vai ser o seu EnPI?

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AFQevo. Filtro ativo Multifuncional

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A solução mais versátil para os problemas de qualidade de rede

Introdução

As cargas domésticas e industriais contêm cada vez mais circuitos eletrónicos que se alimentam de corrente que não é senoidal pura. Assim, por exemplo, os motores utilizam cada vez mais a regulação de frequência que requer uma passagem de corrente alterna (CA) e corrente contínua (CC) e depois de CC para CA. Dado que o fornecimento habitual é de CA, isto implica uma utilização cada vez mais intensa de conversores eletrónicos (retificadores, onduladores, etc.) para realizar estas transformações CC-CA e CA-CC. O mesmo acontece com cargas habituais como computadores, iluminação LED e de descarga, elevadores...

Do ponto de vista da rede elétrica, isto traduz-se nesta dever alimentar um grande número de cargas que retificam a corrente e por ela, a forma de onda da corrente que consomem fica alterada, de forma que já não é uma onda senoidal, mas sim uma superposição de ondas senoidais com frequências múltiplas da frequência de rede (harmónicos). As figuras 1 e 2 mostram o consumo típico de uma rede com retificadores monofásicos e outra com retificadores trifásicos. Este tipo de correntes são as mais abundantes em instalações como escritórios, centros comerciais, hospitais...e são formadas por uma componente de 50 ou 60Hz (frequência fundamental da rede) e uma série de componentes de frequências múltiplas em diferentes percentagens. Estas percentagens podem ser medidas com um analisador de harmónicos, bem como a taxa de distorção total, THD, que indica a relação entre o valor eficaz de ondulado e a eficácia da componente fundamental.

Fig. 1 - Formas de onda típicas de redes distensionadas

A consequência dos consumos não senoidais é de que a tensão sofre também uma certa distorção devido às quedas de tensão nas impedâncias de linhas e transformadores. Nos registo poder-se-á observar uma leve distorção da tensão na rede monofásica (THD baixo) e uma distorção mais forte no exemplo trifásico. Em ambos os casos, a corrente tem formas muito diferentes da senoidal com valores de THD mais altos.

Para regular o tema e limitar os níveis de distorção de tensão nos pontos de ligação dos fornecimentos à rede pública, existe uma série de normas internacionais que estabelecem limites de emissão de harmónicos para os equipamentos e sistemas que se devem conectar à rede (Tabela 1), as mais importantes são as relativas aos níveis de compatibilidade.

AFQevo

Tabela 1 - Normas internacionais sobre limites de emissão de harmónicos

 

Alguns conceitos chave sobre harmónicos

Podemos compreender melhor os problemas de harmónicos baseando-se em alguns conceitos básicos que foram publicados em inúmeros artigos e livros e que resumimos em seguida:

  • A origem dos problemas de harmónicos são os recetores que consomem correntes distorcidas (recetores denominados "não lineares").
  • A propagação do problema para outros utilizadores conectados à mesma rede depende da impedância de dita rede e isto depende da companhia distribuidora. Esta impedância não acontece diretamente, mas pode ser calculada a partir da potência de curto circuito disponível (quanto maior a potência de curto circuito, menor a impedância).
  • O próprio utilizador tem uma parte da rede de distribuição até chegar à carga final. Assim o problema que possa ter à entrada da sua instalação pode ser atribuído à falta de potência de curto circuito, mas em muitos casos o problema que possa ter em pontos distantes da acometida, é a causa das impedâncias da sua própria instalação.
  • Abundando no tema da distorção em pontos distantes da acometida, é necessário ter em conta que a impedância das linhas tem uma componente indutiva muito importante. Portanto, não se trata muitas vezes de distribuir com cabos de secção muito grandes, mas sim limitar a indutância por metro dos cabos e isto consegue-se entrançando e retorcendo os cabos de distribuição (algo muitas vezes recusado pelos instaladores pela falta de estética que apresenta).
  • O problema de distorção da tensão no ponto PCC poder-se-á agravar devido a ressonâncias entre os condensadores de compensação do fator de potência e a indutância da rede de distribuição (transformadores e linhas).
  • As medidas corretoras (filtros) devem ser instaladas o mais próximo possível das cargas geradoras dos harmónicos.

Em resumo, a solução do problema de harmónicos é uma solução a dois níveis: Por um lado, o utilizador deve limitar a quantidade de correntes harmónicas que geram os seus recetores e deve procurar distribuir dentro da sua unidade com baixa impedância por metro de linha. Por outro lado, a companhia distribuidora deve garantir um mínimo de potência de curto circuito e deve velar para que os utilizadores não ultrapassem certos limites de distorção para que não prejudiquem os seus vizinhos que partilham com eles a rede.

Quanto os níveis de harmónicos gerados por alguns recetores não são admissíveis para o sistema de distribuição que os alimenta, devem aplicar-se filtros de correção. Neste artigo, vamos centrar-nos e desenvolver o tema da filtração.

 

Limites de compatibilidade por harmónicos

A presença de harmónicos na rede tem várias consequências. As mais importantes são as seguintes.

  • Deterioração da qualidade da onda de tensão, afetando alguns recetores sensíveis.
  • Sobrecarga e possível ressonância paralela entre a indutância de linha e os condensadores de compensação do fator de potência (FP).
  • Deterioração do fator de potência. A capacidade da rede para fornecer potência é assim diminuída pelo mesmo, obrigando ao seu sobredimensionamento.
  • Sobrecarga de cabos e sobretudo de transformadores (aumento muito significativo das perdas no ferro)
  • Problemas de disparo intempestivo de proteções

Para evitar este fenómenos, as normas estabelecem um mínimo de qualidade de fornecimento que é fixo limitando os níveis máximos de distorção na onda de tensão fornecida no ponto de acoplagem à rede pública (PCC). Estes limites denominam-se limites de compatibilidade. A tabela 1 indica um resumo de ditos limites, pelo que se refere a harmónicos em redes industriais de BT. As diferentes classes mencionadas em dita tabela correspondem a:

  • Classe 1: Ambiental industrial previsto para alimentação de equipamentos eletrónicos sensíveis
  • Classe 2: Ambiente industrial normal. Limites habituais para redes públicas
  • Classe 3: Ambiente industrial degradado (geralmente devido à presença de conversores). Não apto para alimentação de equipamentos sensíveis.
Tabla 2 - Límites de compatibilidad: Armónicos de tensión (Un%) en redes industriales de BT (IEC-61000-2-4)

AFQevo. Filtro ativo Multifuncional

 

Los armónicos de tensión se deben a la caída de tensión que producen los armónicos de corriente sobre las impedancias de la red de distribución. Este hecho se ilustra en la fig. 2. Así pues, el alcanzar estos límites depende de dos factores:

  1. Nivel de emisión de los receptores: A mayor emisión, mayor distorsión debida a la caída de tensión producida por las corrientes armónicas en la red
  2. Impedancia de la red: A mayor impedancia, mayor caída de tensión para el mismo valor de emisión en los receptores

 

Tabela 3 - Limites de emissão para Sequipamento < 33xScc (EN-IEC-61000-3-4)

La tabla 3 da los valores límites de emisión en redes de baja tensión, fijados por la norma EN-IEC-61000-3-4 para acometidas en las que la potencia instalada en elementos perturbadores no supere el valor (33 x Scc), donde Scc es la potencia de cortocircuito que corresponda a esta acometida (Parte proporcional de la potencia de cortocircuito total que corresponda a la potencia contratada).

 

Fig.2 Esquema unifilar indicando a deterioração da onda de tensão devido a cargas não lineares

 

Em que instalações são necessários filtros ativos?

Alguns dos problemas de perturbações que indicámos anteriormente podem ser mitigados e corrigidos através de filtros. Os filtros ativos são a solução ideal para instalações com grande quantidade de cargas monofásicas e trifásicas que sejam geradoras de harmónicos e com diferentes regimes de consumo.

Os filtros ativos são equipamentos baseados em conversores com modulação de largura de pulso PWM. Pode distinguir-se dois tipos: Filtros de série e filtros paralelos. Habitualmente, para cumprir com as normas IEC-61000-3.4 e IEEE-519 utilizam-se filtros paralelos, cujo princípio de funcionamento consiste na injeção à rede, em contrafase, dos harmónicos consumidos pela carga, através de um ondulador. A fig.3 ilustra este princípio de funcionamento mostrando as correntes de carga, de filtro e de rede. Vê-se que da soma de ICARGA + IFILTRO é obtida uma corrente IREDE que é senoidal.

Aeroportos e infra-estruturas - Indústrias automotivas - Hipermercados e centros comerciais - Indústrias de papel

Fig. 3 - Princípio de funcionamento de um filtro ativo paralelo

 

A solução

Os equipamentos de filtração foram incorporando funções complementares para se adaptarem às modificações nas instalações, quer sejam ampliações ou alterações das máquinas que possam necessitar de mais filtração de determinados harmónicos ou de um equilíbrio entre fases. Também é útil dispor de uma compensação de energia reativa nestes equipamentos.

"Interação fácil
touchscreen"

 

Como solução para os problemas anteriormente mencionados, a CIRCUTOR dispõe do novo filtro ativo AFQevo. O seu novo design permite oferecer vantagens como:

  • Capacidade unitária de filtração para correntes de 30 A por fase e de 90 A por neutro.
  • São necessárias maiores capacidades de filtração, o sistema pode ser ampliado com até 100 filtros activos AFQevo conectados em paralelo.
  • Reduzida envolvente metálica para a montagem em mural. Facilidade na instalação por dimensões.
  • Comunicações para uma melhor gestão energética da instalação.
  • Ligação do lado da rede ou da carga para uma maior flexibilidade de instalação.
  • Ajuste de prioridade para filtrar harmónicos, compensar reativa e equilibrar fases.
  • Redução das correntes harmónicas até à ordem 50 (2500 Hz).
  • Filtração seletiva de determinados harmónicos. Compensação de potência reactiva (indutiva/capacitativa).
  • Equilíbrio das correntes de fase. O modelo 4W ajuda à redução do consumo em neutro.

A importância de uma boa instalação

Para conseguir os melhores resultados, convém dispor de filtros como os AFQevo que são instalados e geridos de forma simples. As funções que mais facilitam a colocação em funcionamento são:

  • Colocação em funcionamento em 3 passos: conectar, configurar, arrancar.
  • Display tátil para uma gestão rápida
  • Alarmes como erro de configuração, polaridade, temperaturas, ressonância, tensões, sobrecarga, contatores, bus de contínua, etc.
 

"Eles ajudam a melhor
gestão de energia"

AFQevo. CONNECT - SET - CRANK

Polivalentes: Várias configurações e prioridades

Filtros ativos são CFA muito versátil, permitindo diferentes configurações e modos operação. tudo para guardá-las em instalações de tipos diferentes e, na maioria várias situações.

Polivalentes: Várias configurações e prioridades

Tipo de aplicação Multifuncional AFQevo com filtros ativos promontório e ao lado da carga.

 

Conclusões

A presença de harmónicos nas redes de distribuição é cada vez maior, causando uma série de problemas de deterioração da qualidade da onda de tensão, tornando necessário um sobredimensionamento das instalações e ocasionando perdas adicionais significativas. À margem da existência de normas que limitam o consumo de ditos harmónicos, é conveniente a filtração de ditos harmónicos, uma vez que permite otimizar as secções de cabo, as potências dos transformadores de distribuição e reduzir as perdas nas instalações e evitar perdas de produção.

A solução do problema passa por um design global e racional de filtros de harmónicos, como os filtros ativos, o qual permite solucionar o problema com custos razoáveis e facilmente amortizáveis na poupança de perdas, melhoria da vida de alguns componentes das instalações e otimização das infraestruturas de distribuição (cabos de canalizações, transformadores, etc.).

 

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Autosustentabilidade em pleno coração da Savana

No passado mês de setembro de 2015, uma equipa de engenheiros da consultora especializada em energias renováveis da SULMAG, deslocou-se ao projeto da ADCAM em Maasai Mara (Quénia) para realizar a instalação de um sistema solar fotovoltaico através de uma micro-rede, que permite oferecer eletricidade com tecnologia 100% renovável à escola "Mara Vision School", a residência de estudantes e o acampamento de turismo solidário, que são geridos pela comunidade maasai.

A escola "Mara Vision School" foi iniciada em 2011 e está localizada em pleno coração da Savana, tendo sido concebida para oferecer escolaridade infantil e primária a mais de 300 crianças maasai. Dispõe de uma residência onde alunos provenientes de zonas mais afastadas podem hospedarse, recebendo manutenção completa e participando em atividades extraescolares. A escola destaca-se pelo seu elevado nível educativo adaptado à cultura Maasai.

O eco-lodge dispõe de todas as comodidades necessárias para o turismo e um dos seus pontos fortes e atrativos centra-se na sua localização ao lado da escola e da Manyatta masai (povoação), o que permite uma experiência única de interação com a comunidade.


Com o objetivo de alcançar a autosustentabilidade do projeto educativo a longo prazo, foi construído um acampamento solidário no qual os próprios guerreiros maasai apresentam aos visitantes os seus costumes, as suas paisagens, a fauna e o seu estilo de vida.


Projeto Quénia

Dados do projeto

Foi desenhado um sistema elétrico alimentado com energia solar fotovoltaica que permite às instalações existentes (escola, residências e acampamento) possam dispor de energia elétrica, uma vez que não existe fornecimento energético na zona, com o valor acrescentado de esta energia ser proveniente a 100% de fontes renováveis e limpas. Trata-se de uma instalação fotovoltaica centralizada, normalmente conhecida como microrede solar, que permitirá otimizar os recursos investidos, pois foi instalado um único ponto de geração para a posterior distribuição através de uma pequena rede para os pontos de consumo.

Isto permite dispor de um sistema de qualidade equivalente a uma rede elétrica local, implicando os utilizadores na gestão e no uso racional da energia. 

O consumo estimado é de 24.000 Wh/dia e o sistema foi dimensionado para dispor de 3 dias de autonomia.

A micro-rede solar é composta por: 10 kW de módulos solares como campo gerador (40 módulos de 250 W), um campo de baterias OPzV de 2830 Ah de capacidade para o armazenamento da energia.

Os dispensadores da CIRCUTOR: A solução perfeita para a gestão de micro-redes.

Para evitar um uso indevido da instalação, foram instalados dispensadores de energia da CIRCUTOR nos diferentes recintos de uso de eletricidade, permitindo que os utilizadores saibam quanta energia têm disponível.

Os dispensadores de energia asseguram uma vida útil longa ao sistema, uma vez que permitem configurar de forma independente para cada uma das linhas existentes a potência máxima alcançável e a energia total disponível diariamente, graças ao conceito patenteado pela TramaTechnoambiental denominado EDA (Energia Diária Assegurada).

Com os dispensadores da CIRCUTOR, assegurou-se a ausência de queda do sistema devida a uma ligação excessiva de potência instantânea, assim como a ausência de descarga do banco de baterias a partir de qualquer das linhas, devido a um uso inadequado do sistema.

Projeto Quénia

Cada dispensador dispõe de uma potência configurada e de uma energia diária assegurada em função das necessidades de cada ponto de consumo. Por exemplo, é de referir que cada loja do lodge dispõe de um dispensador através do qual o utilizador pode saber quanta energia tem disponível. O controlo e a gestão do software são realizados pelo pessoal local destinado para esse efeito, que a SULMAG formou durante a implementação do projeto e que poderá, através da ligação remota, supervisionar o uso adequado do mesmo e prestar assistência constante à equipa local.

A configuração e a gestão dos dispensadores são realizadas através do DISPENSER-SOFT, um software que permite criar uma ampla base de dados na qual figuram todos os utilizadores e dispensadores da micro-rede. Após a criação e a configuração de todos os dispensadores, utilizadores, parâmetros energéticos, tarifas, etc. O software grava toda a informação em cartões RFID.

Os benefícios para o projeto e para a comunidade são incomensuráveis, desde a criação de ala de computadores para os alunos da ADCAM Mara Vision School, passando pela projeção de filmes para os mais pequenos ou a impecável iluminação do acampamento.


O Dispenser da CIRCUTOR é um contador monofásico com função de distribuidor de energia elétrica para o controlo do consumo. As duas funções que realiza consistem em controlar a potência máxima permitida, assim como regular o consumo energético diário dos utilizadores de uma microrede alimentada permanentemente. Com os quatro modos de trabalho que tem incorporado, permite a otimização energética máxima da micro-rede. Além disso, permite que o utilizador realize a gestão inteligente da energia disponível em redes cuja geração é limitada ou pulsatória, tais como as realizadas com fontes de energias renováveis. Inclui um interruptor geral que atua como controlo de potência máxima, além de um interruptor auxiliar que pode ser utilizado para a ligação ou desativação de consumos não essenciais.


 

  Mais informações: Energias renováveis
 
  Ficha de produto: Série Dispenser
 

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Eficácia vs Eficiência

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É frequentar encontrar pessoas que, fora do âmbito da gestão energética, confundem estes dois conceitos ou que os utilizem como sinónimos. Este é um erro comum porque quando falamos de eficiência energética fazemos referência a um melhor aproveitamento dos recursos energéticos da nossa instalação de forma sustentável.

A eficácia pode ser definida com a consecução de um objectivo ou resultado, sempre importar se para alcançar tal objectivo não tenha feito uma melhor utilização dos recursos ou que o resultado afecte os processos produtivos.

Por outro lado, a eficiência define-se como a relação entre os recursos utilizados e os resultados ou objectivos conseguidos. Portanto, a eficiência consegue-se quando se empregam menos recursos para a consecução de um objectivo ou com os mesmos recursos conseguem-se mais resultados.

"Portanto, podemos ser eficazes e não eficientes, e vice-versa. O perfeito seria sermos eficazes e eficientes."

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Vantagens das Redes Inteligentes

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A solução definitiva para a gestão de redes do futuro

Introdução

Com a recente introdução da obrigatoriedade dos contadores inteligentes na Alemanha, bem como em outros países da União Europeia, as Smart Grids ou Redes Inteligentes, consolidam-se como a solução definitiva para a gestão de redes do futuro. Já ninguém duvida dos benefícios que estes acarretam tanto para as empresas elétricas, como para o consumidor, no entanto, de os benefícios que acarretam, quais são os mais importantes para os países da União Europeia? Neste artigo, iremos abordar as diferentes vantagens que acarretam, tomando como referência a “Avaliação comparativa da implementação dos contadores inteligentes na Europa dos 27, particularmente no que concerne à eletricidade”. Na CIRCUTOR dispomos de uma gama completa de contadores inteligentes com tecnologia PLC PRIME bem como Concentradores de Dados (Série Compact DC), que é responsável por ler e programar os contadores, enviando toda as informações dos equipamentos conectados para o sistema de gestão central. As principais vantagens contempladas nesse documento são:

Poupança de energia mediante redução de consumo

Uma das vantagens das redes inteligentes é que permitem saber o consumo que foi registado por um contador em qualquer momento, desta forma os utilizadores estarão melhor informados sobre qual é o consumo real. Por outro lado, com uma melhor monitorização do consumo poder-se-á ajustar a potência contratada à necessidade real de cada consumidor. Estes dois fatores fazem com que o utilizador registe uma redução do consumo e adeqúe a potência contratada às suas necessidades reais.


As Smartgrids supõem uma nova era no setor elétrico, uma vez que passamos de uma gestão estática e unidirecional para uma gestão dinâmica e bidirecional. Aumenta-se, assim, a eficiência e a poupança energética.

 

As Smartgrids têm a capacidade de intercâmbio bidirecional de energia e de informação, pelo que, facilitarão a integração de energias renováveis e veículos elétricos.Este sistema é capaz de atuar de forma remota sobre as incidências na rede, melhorando o nosso fornecimento e a relação com o meio ambiente.

As Smartgrids têm a capacidade de intercâmbio bidirecional de energia e de informação, pelo que, facilitarão a integração de energias renováveis e veículos elétricos. Este sistema é capaz de atuar de forma remota sobre as incidências na rede, melhorando o nosso fornecimento e a relação com o meio ambiente.

 

Melhor atendimento ao cliente e faturas mais precisas

Outra principal vantagem que oferecem os sistemas de telegestão é que as faturas são mais precisas, desta forma, faturar-se-á sempre o consumo real de cada mês, evitando estimativas e diminuindo o custo que tinha o sistema antigo de leitura manual dos contadores. Por outro lado, ao poder dispor de informações da instalação à distância, os problemas serão mais fáceis de diagnosticar sendo que terão uma solução mais rápida e, portanto, o cliente receberá um melhor serviço.

Nos dias de hoje, o cliente é quem tem de avisar a empresa para que esta actue. Por outro lado, através da gestão remota o próprio sistema será o responsável por reportar, de forma automática, qualquer problema aos gestores da empresa elétrica para dar uma resposta mais rápida aos utilizadores.

Deteção de fraude e de perdas técnicas

Como é que a mim, como cliente, me afeta a fraude de outros.

De acordo com dados da Comissão Nacional de Mercados e da Competência, a fraude elétrica ascendeu o ano passado a 150M€ o que equivale ao consumo de Sevilha e Valência juntas. No entanto, este impacto negativo não se repercute nas empresas elétricas uma vez que se traduz num aumento da fatura elétrica.

Os sistemas de telegestão permitem detetar fraude com muito mais precisão sendo estes equipamentos sem peças de desgaste mecânico. Para além disso, os novos contadores com comunicações PLC PRIME dispõem de sistemas que detetam a abertura da tampa de bornes e enviam um aviso automático para os gestores da rede, avisando-os de uma possível fraude.

Os equipamentos com tecnologia PLC permitem fazer equilíbrios de energia. O sistema soma a energia de todos os contadores instalados e compara-a com a medição de um totalizador na cabeceira da linha para ver se existe alguma perda (ou roubo) em qualquer ponto desconhecido por parte da empresa.

Compact DC Concentrador PLC PRIME da CIRCUTOR Compact DC Concentrador PLC PRIME da CIRCUTOR. 
Na CIRCUTOR dispomos de uma gama completa de contadores inteligentes com tecnologia PLC PRIME bem como Concentradores de Dados (Série Compact DC), que é responsável por ler e programar os contadores, enviando toda as informações dos equipamentos conectados para o sistema de gestão central.

Redução do custo de equilíbrio

Graças às Smart Grids, a quantidade de dados obtida é muitíssimo maior comparada com o sistema de leituras manuais. Isto permite, mediante técnicas de análise de dados, criar previsões de consumo muito mais ajustadas à realidade posto que se têm em conta muitas mais variáveis.

Portanto, as empresas elétricas podem ajustar melhor a produção contra o consumo (equilíbrios) com o qual se reduzem as sobras de energia.

Aumento da competência

O facto de dispor de dados reais de curva de carga, convida as empresas comercializadoras a poder ajustar os seus preços em função da procura de energia. Este facto faz com que as empresas comercializadoras disponham de mais dados para poder proporcionar melhores ofertas aos seus clientes, adequando-se à realidade, incrementa as opções de competência dado que a variedade de oferta (tarifas horárias, pacotes energéticos...) é muito maior. Isto repercute-se positivamente no consumidor dado que mais competência implica preços mais competitivos.

Abertura da curva de procura (Redução de pico)

Através da utilização de diferentes perfis tarifários, as empresas elétricas pretendem poder abrir a curva de procura diária para conseguir deslocar os picos de consumo para as horas em que a procura é mais baixa, otimizando a utilização da rede elétrica. Desta forma, um cliente pode consciencializar-se para conectar cargas em horas de menor consumo, podendo consumir em horas onde o kWh é mais barato. Em forma de exemplo, um cliente pode decidir alterar o seu hábito de consumo conectando a máquina de lavar roupa em horas mortas, durante a noite, ao invés de o fazer nas horas em que o kWh é mais caro, obtendo um benefício económico e ajudando a empresa elétrica a equilibrar consumos, evitando a saturação de linhas em horas de ponta.

O facto de ter sempre um consumo constante implica que na hora de gerar eletricidade não é necessário acender e apagar centrais elétricas com tanta recorrência com a qual se reduzem os gastos de geração.

Através da utilização de diferentes perfis tarifários, as empresas elétricas pretendem poder abrir a curva de procura diária para conseguir deslocar os picos de consumo para as horas em que a procura é mais baixa, otimizando a utilização da rede elétrica.

Através da utilização de diferentes perfis tarifários, as empresas elétricas pretendem poder abrir a curva de procura diária para conseguir deslocar os picos de consumo para as horas em que a procura é mais baixa, otimizando a utilização da rede elétrica.

Redução das emissões de carbono

Todos os benefícios anteriores têm implícita uma redução do consumo e, por conseguinte, uma redução das emissões de CO2.

Desta forma, podemos afirmar que as Redes Inteligentes encaminham-nos para um caminho mais sustentável. Tudo isto ajudará, diretamente, à futura integração na rede de sistemas para o carregamento de veículos elétricos. Para além disso, a implementação de sistemas de energias renováveis é mais simples dado que as empresas elétricas terão um menor controlo sobre a sua rede.

 

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Tranquilidade para a sua residência

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Evite interrupções de serviço com elevados custos económicos

É possível evitar as indesejáveis consequências relacionadas com o corte do fornecimento eléctrico. As interrupções inesperadas devido a disparos intempestivos do interruptor diferencial em residências podem gerar elevadas perdas económicas. O equipamento de protecção diferencial REC 3 da CIRCUTOR, oferece a solução ideal para este problema graças ao seu sistema de detecção de fugas e reconexão automática.

Na maioria das residências de hoje em dia, é comum haver equipamentos e bens susceptíveis de sofrer algum tipo de dano ou perda completa no caso de interrupção do serviço eléctrico, mesmo que sejam apenas algumas horas. Alimentos no frigorífico, aquários, piscinas, portas de garagens, alarmes ou à conexão à internet das nossas casas são alguns exemplos. Em segundas residências ou locais pouco frequentados, as consequências podem ser ainda piores se o corte eléctrico se prolongar durante dias ou semanas. Nestes locais, um corte do serviço eléctrico pode causar danos se as paragens afectarem equipamentos como regas automáticas, câmaras frigorificas, bombas de piscina ou iluminação exterior.

O que fornece o REC 3 da CIRCUTOR

REC 3 é um interruptor diferencial de reconexão automática, com a capacidade de restabelecer de forma automática o serviço à instalação no caso de disparo intempestivo. Dispõe de um sistema que, depois de uma desconexão por disparo, realiza uma medida para verificar a existência de uma corrente de fuga. Se esta não ocorrer, inicia o rearmamento restabelecendo a normalidade do serviço eléctrico. Se a fuga persistir, o REC 3 realiza até 3 tentativas de reconexão, após as quais, fica bloqueado e deve rearmar-se manualmente. O equipamento dispõe de dois LED que indicam o seu estado a cada momento. Para além disso, a gama de produtos REC 3 C dispõe de dois contactos de saída que permitem comunicar o estado do diferencial a outras aplicações. REC 3 também é especialmente útil em instalações de difícil acesso e dispersas geograficamente, como antenas de comunicação ou estações meteorológicas, bem como em processos produtivos críticos do sector industrial ou de serviços.

Por fim, perante eventos que possam causar disparos inesperados do interruptor diferencial, como tempestades ou outro tipo de falhas de isolamento ocasional, REC 3 é a protecção diferencial que assegura a reconexão do fornecimento eléctrico, protegendo assim bens e equipamentos durante a sua ausência.

 

Mais informação:  Interruptor diferencial religador automático. Série REC3/REC3C

 

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Harmónicos de ranhura em sistemas de geração eléctrica

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Introdução

Os problemas derivados por falta de qualidade eléctrica e mais concretamente pelos harmónicos, são sobejamente conhecidos por técnicos e engenheiros.

Os sistemas de filtração encarregam-se de reduzir e atenuar a própria corrente harmónica consumida pelos receptores mas, e se a origem da qualidade eléctrica advier do sistema de geração?.

No presente artigo veremos o que são os harmónicos de ranhura e o estudo de um caso de ressonância com este tipo de harmónicos gerados. 

Harmónicos de ranhura

A própria construção dos enrolamentos dos estatores das máquinas eléctricas giratórias de corrente alternada pode criar a aparição de componentes harmónicos em tensão denominados de "harmónicos de ranhura".

A existência de ranhuras uniformes em volta da parte interna do estator cria variações regulares de relutância e de fluxo ao longo da superfície do estator, criando a deformação da onda de tensão.

Estator com ranhurasElementos de um Motor de Indução.

Os harmónicos de ranhura ocorrem em frequências determinadas pelo espaço que existe entre as ranhuras adjacentes. A ordem dos componentes é indicada pela expressão:

U ranhura

onde:

υranhura = ordem do componente harmónico
S = número de ranhuras do estator
P = número de pólos da máquina
M = número inteiro, normalmente igual a 1, com o qual se produzem os harmónicos de ranhura de menor frequência. 

Os principais efeitos dos harmónicos de ranhura são:

  • Indução de harmónicos de tensão no sistema eléctrico, deformando a onda em tensão.
  • Aumento da taxa de distorção em tensão THDU(%)
  • Maior facilidade de apresentar ressonância com baterias de condensadores
  • Diminuição do rendimento de motores (menor par, vibrações, etc)
  • Actuação inadequada de dispositivos electrónicos sensíveis.

Ressonância por harmónicos de ranhura

Neste caso, encontramo-nos com uma indústria que dispõe de uma dupla alimentação, formada por um gerador de 6,5 MW a 4,16 kV/60Hz e a alimentação directa da rede eléctrica através de uma rede eléctrica primária de 69 kV através de um transformador de 9 MVA e secundário de 4,16 kV/60 Hz. A instalação dispunha de um sistema de controlo de motores (SMC) que era compensado com um condensador de 50 kvar a 4,16 kV.

Esquema simplificado do sistema eléctrico e medições eléctricas.

Problemas Problemas

Os problemas que apresentava a instalação eram os seguintes:

  • Falha reiterada do arrancador do motor SMC.
  • Disparo das protecções e degradação dos condensadores de MT.
  • Falhas no sistema de alimentação ininterrupta UPS em BT.
  • Danos nos reactores electrónicos.
  • Falsos alarmes de aquecimento em compressores, etc.

Provas Provas

Realizaram-se 4 diferentes provas na alimentação do motor:

  • Alimentação a partir da rede eléctrica com e sem bateria de condensadores.
  • Alimentação do gerador com e sem bateria de condensadores.

Na Tabela 1 podemos ver, em forma de resumo, os principais parâmetros eléctricos medidos, vendo que a variação das componentes harmónicos sem (Fig.1 e 2) ou com (Fig.3 e 4) bateria de condensadores é praticamente a mesma e sempre com os níveis correctos.

Tabela 1

Tabela 1

fig1-4

Na Tabela 2 podemos ver o comportamento do sistema alimentado através do gerador de 6,5 MW. Vemos como aparece um aumento considerável na distorção em tensão quando conectamos o condensador de 50 kvar, principalmente o aumento que é produzido no harmónico de ordem 37.

Tabela 2

Tabela 2

Fig5-8

Detalhe do rotor e do estator de um gerador

Como se pode verificar nas (Figuras 6 e 7 sem condutor) e (5 e 8 com condutor), vemos que a distorção harmónica a operar com o gerador é maior quando comparada com a distorção que se apresenta operando directamente com a rede eléctrica; vemos que se apresentam os componentes de ordem 5 e 37 com amplitudes aparentemente depreciáveis (1,89% e 1,26 respectivamente). 

Com a bateria de condensadores em operação, apresenta-se a ressonância no harmónico 37º levando a sua amplitude para valores elevados (>3%). Durante a prova surgiram falhas, entre elas, o falso alarme no controlo da caldeira devido à distorção da voltagem que se apresenta em todos os circuitos alimentados pelo gerador.

A causa desta ressonância deve-se à combinação de parâmetros de curto circuito no bus de 4,16 kV, 71230 kVAcc e ao tamanho do condensador, 50 kVAr. Assim, a frequência é dada através de:

Formula

onde:

n = ordem harmónica de ressonância
Scc = Potência de curto circuito no ponto de conexão do banco de condutores
Q = Potência efectiva do banco de condutores

assim:

Formula

Fig.9

Fig.9

Vimos também que o gerador era de 4 pólos e tinha 72 ranhuras no seu estator sendo que, aplicando a fórmula inicial concluímos que os seus harmónicos de ranhura de ordem mais baixa são de ordem 35 e 37, coincidindo com a ressonância apresentada na instalação e que comportava os diferentes problemas subjacentes. (Fig.9) 

Um aspecto interessante desta prova foi o facto de que conforme a carga foi descendo até 0, a distorção da onda de tensão se acentuou tal como se mostra na figura com o perfil da taxa de distorção em tensão THD(U)%.

Conclusões

ConclusõesNeste caso, a medida imediata foi deixar o condensador de 50 kVAr permanentemente fora de operação, criando a necessidade de utilizar uma bateria de condensadores com filtro de rejeição dessintonizado a 7%. Assim, a presença do 37º harmónico de tensão, ao ser um problema inerente ao design do gerador, não se pode eliminar e, portanto, em períodos de carga baixa foi apresentado o mesmo falso alarme no controlo da caldeira para o qual foi sugerido, alimentar através de um sistema UPS tipo online, o controlo da caldeira para que se pudesse eliminar este componente da tensão de alimentação.

Cada vez se torna mais imprescindível utilizar equipamentos de compensação com filtros de rejeição ou dessintonizados devido ao aumento de aplicações com dispositivos electrónicos e de electrónica de potência, cujos efeitos hoje em dia não podemos desvalorizar. 

A implementação de um sistema de monitorização facilita-nos o diagnóstico, o controlo e a utilização eficiente da energia eléctrica e o poder de detectar qualquer anomalia que surja na nossa instalação.

 

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