Gestão de energia pneumática é vital para eficiência na indústria - Artigos - CIMM
por Gilberto Lopes da Silva | 09/03/2015
Gestão de energia pneumática é vital para eficiência na indústria
Para evitar perdas de energia, que irão impactar em custos e produtividade, as aplicações de sistemas pneumáticos precisam de uma gestão ótima.
A indústria enfrenta diversos desafios para se manter competitiva, considerando tanto as questões legislativas quanto o custo Brasil. A despeito de um mercado com grande potencial, produzir no país e conseguir gerar rentabilidade para o negócio é uma equação complexa.
Os desafios domésticos para produzir chegam a ser tão relevantes quanto os competidores estrangeiros, em especial os asiáticos, onde o custo de produção é bastante menor. No Brasil, entre os gargalos dessa equação está o custo da energia elétrica, que pode chegar a 70% da produção em alguns setores industriais. Vizinhos como a Argentina e o Paraguai, têm custos até três vezes menores.
Considerando as aplicações da indústria que utilizam a energia pneumática, esse impacto é ainda maior. Embora as aplicações com ar comprimido ofereçam vantagens como abundância do insumo, facilidade de armazenamento e controle no transporte da energia gerada (além das vantagens no resultado final da operação específica), a energia pneumática pode ser cara.
Apesar disso, a indústria desperdiça 30% do ar comprimido que gera, o que equivale a R$ 25 mil de uma instalação típica de 1000 cfm (500 litros/seg). A energia elétrica representa 75% do custo total da compra e funcionamento de um compressor de ar. Portanto, para evitar perdas de energia, que irão impactar em custos e produtividade, as aplicações de sistemas pneumáticos precisam de uma gestão ótima.
Mas os desperdícios de ar nos sistemas pneumáticos são contornáveis, já que os motivos de perda dessa energia são frequentemente conhecidos. Mapeando as razões, é possível realizar um plano de contingência e utilização excelente do ar comprimido.
A principal medida para a eficiência energética com sistemas pneumáticos é o controle de vazamentos. Uma instalação típica perde cerca de 20% de seu ar comprimido em função de tubos mal conectados, conexões, engates etc. Um simples vazamento em um furo de 2mm de diâmetro pode custar R$ 2.500 por ano. Pesquisar vazamentos nas instalações é uma forma simples de evitar perda da energia pneumática.
Quedas de pressão são outros sinais de ineficiência no sistema. Cada 1 bar de queda desnecessária aumenta 7% de custos. Isto significa R$ 15 mil por ano para uma instalação típica. Tubulações e filtros são as principais áreas onde ocorre a perda de pressão. Se o tubo for muito pequeno para o volume de vazão, a velocidade do ar será muito alta e haverá uma grande perda de energia. Também se perde energia quando há uma mudança na direção da vazão, cotovelos, junções e válvulas de fechamento. Tubulações mais simples irão minimizar o problema. O filtro muito pequeno para a vazão requerida irá dar uma queda de pressão maior. Quando novo, um filtro de aplicações gerais deverá dar não mais que 0,1 bar de queda.
A sobrepressurização também é importante. Cada item de equipamento pneumático tem um valor ideal de pressão e vazão. Usos fora destas condições irão diminuir a vida útil do equipamento devido ao aumento de carga e uso, elevando os custos de funcionamento. A ausência do regulador de pressão no sistema indica que o equipamento está sendo usado com pressão excessiva. Onde tiver regulador, mas a pressão de saída for igual à de entrada, há lubrificação ruim. Pressão extra será aplicada para superar o atrito, diminuindo a velocidade do processo e gerando um custo extra de uso e energia. Economias podem ser realizadas em muitas áreas, incluindo ferramentas pneumáticas, válvulas de controle, cilindros de fixação e cilindros de dupla ação grandes com pressão reduzida no curso de retorno.
É sempre importante trabalhar com marcas e especialistas que garantam ótima engenharia e confiabilidade, oferecendo soluções customizadas para cada indústria. A tecnologia de regeneração de ar, por exemplo, é uma grande aliada para estes desafios. E já há resultados positivos em aplicações no Brasil. O investimento neste tipo de tecnologia tem ajudado a dirimir o impacto do custo de eletricidade na produção.
Por último, importa entender que usar o ar comprimido como fonte de energia só porque está disponível é contraproducente, pelo alto custo da fonte. O ar comprimido deveria ser usado em aplicações estratégicas. Novos usos inadequados podem ser vistos por um aumento da demanda de ar ou horas de funcionamento do compressor. É importante avaliar se o uso do ar é eficiente ou se há outras formas melhores.