9.1 TARIFAÇÃO DA ENERGIA ELÉTRICA NO BRASIL: - PDF
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Vanessa Neves Pedroso
1 103 9 RETROFIT EM AR CONDICIONADO Retrofit é uma modificação de um equipamento ou instalação existente, visando a melhoria de seu desempenho, de sua operação ou de ambos. Surgiu em meados da década de 70 nos Estados Unidos pois até 1973 não havia preocupação com o consumo de energia nos projetos de edifícios. A partir deste ano, as fontes de energia foram rapidamente se escasseando e com o crescente aumento no custo de energia, os proprietários dos edifícios tornaram-se conscientes da necessidade de sua conservação nas instalações. Em 1980, o Congresso Americano, achava que através de taxas de incentivo aumentaria a procura do Retrofit, entretanto, muitos proprietários e instituições, promoviam o Retrofit em suas instalações, sem ajuda governamental, preocupados em diminuir o Consumo de Energia. Hoje as concessionárias americanas de energia oferecem incentivos para o desenvolvimento de projetos, instalações e reformas, fornecendo capital e reduzindo o custo da energia em diversos segmentos durante o dia, tornando assim vantajoso o estudo para recuperação de instalações de ar condicionado. No Brasil não há incentivo econômico para projetos, instalações e reformas, no entanto o custo da energia é crescente devido a necessidade de investimento em obras de geração e transmissão de energia e existem tarifas diferenciadas durante o dia que incentivam o "Retrofit" permitindo retorno do investimento. 9.1 TARIFAÇÃO DA ENERGIA ELÉTRICA NO BRASIL: Definições Horário de Ponta: Corresponde ao intervalo de 03 horas consecutivas, definido pela concessionária, compreendido entre 17 e 22 horas, de segunda à sexta-feira. Horário Fora de Ponta: Corresponde às horas complementares às 03 horas relativas ao horário de ponta anteriormente definido, acrescido do total de horas dos sábados e domingos. Período Seco: Compreende o intervalo situado entre os fornecimentos abrangidos pelas leituras dos meses de maio a novembro de cada ano. Período Úmido: Compreende o intervalo situado entre os fornecimentos abrangidos pelas leituras dos meses de dezembro de um ano a abril do ano seguinte. Consumidor do grupo A: São aqueles atendidos em tensão de fornecimento igual ou superior à 2,3 kv ou ligados em baixa tensão em sistema de distribuição subterrâneo mas considerado, para efeito de faturamento, como de alta tensão. Segmentos Horo-Sazonais: São as combinações dos intervalos de ponta e fora de ponta com os períodos úmido e seco, definidos à seguir: - horário de ponta em período seco - OS;
2 104 - horário de ponta em período úmido - PU; - horário fora de ponta em período seco - FS; - horário fora de ponta em período úmido FU. Tarifa de Ultrapassagem: É a tarifa aplicada à parcela da demanda medida que superar o valor da demanda contratada, no caso de Tarifas Horo-Sazonais, respeitados os respectivos limites de tolerância. As tarifas de eletricidade em vigor possuem estruturas que leva em conta os seguintes fatores: - tipo de Tarifa; - demanda de potência (quilowatt-kw); - consumo da energia (quilowatt-hora kwh); - fator de potência (cos φ) Tipos de tarifa Tarifa Convencional: Demanda de potência (kw) e Consumo da energia (kwh), a um preço único. É aplicada às unidades consumidoras do Grupo A, atendidas em tensão inferior a 69 kv e com demanda menor do que 500 kw. Tarifa Azul: Demanda de potência (kw) e Consumo da energia (kwh), a um preço para a ponta e um preço para fora da ponta. É aplicada às unidades consumidoras do Grupo A, segundo os seguintes critérios: a) Aplicação Compulsória: - às unidades consumidoras atendidas em tensão igual ou superior a 69 kv; - às unidades consumidoras atendidas em tensão inferior a 69 kv, com demanda de potência igual ou superior a 500 kw, desde que não façam opção pela Tarifa Verde. b) Aplicação Opcional: - às unidades consumidoras atendidas em tensão inferior 69 kv; - às unidades consumidoras atendidas em tensão inferior a 69 kv, com demanda de potência superior a 50 kw e inferior a 500 kw. Tarifa Verde: Demanda de potência (kw), a um preço único e Consumo da energia (kwh), a um preço para a ponta e um preço para fora da ponta. A Tarifa Verde é oferecida, sempre em caráter opcional, aos consumidores do Grupo A atendidos em tensão inferior a 69 kv, com demanda a partir de 50 kw Demanda de Potência Todo equipamento possui uma determinada potência que é o quanto ele necessita de energia para operar em determinada condição que é chamada de condição nominal. Os equipamentos que no sistema elétrico são considerados "cargas" possuem uma determinada característica de operação que se classificam como: resistiva, reativa, indutiva ou reativa capacitiva.
3 105 As cargas resistivas são aquelas que possuem fator de potência de operação = 1,00 (kw=kva) como por exemplo as resistências. As cargas reativas indutivas são aquelas que possuem fator de potência de operação menor que 1,00 indutivo como por exemplo os motores. As cargas reativas capacitivas são aquelas que possuem fator de potência de operação menor que 1,00 capacitivo como por exemplo os capacitores. Todas estas cargas tem um determinado consumo nominal, ou seja, após energizadas demandam o consumo de uma determinada intensidade de corrente expressa em amperes (A) para se manterem funcionando. A grande diferença entre uma carga resistiva e uma carga reativa que pode ser indutiva ou capacitiva é no ligamento e desligamento da mesma. Enquanto na carga resistiva temos uma relação linear entre corrente (A) no ligamento, funcionamento e desligamento, na carga reativa ocorre um pico de corrente (A) no seu ligamento, decorrido algum tempo há a estabilização e no desligamento comumente há uma elevação de tensão (V) nos terminais desta carga ou elemento de comando da mesma. Pelo exemplo dado podemos verificar que paga uma parcela razoável pela demanda (kw). Se num sistema de ar condicionado seja por falta momentânea de energia ou no ligamento do mesmo, partimos todos os motores de uma só vez, os mesmos necessitam de uma chamada "corrente de partida"que é algumas vezes maior que a sua "corrente nominal, isto é, considerando-se sua partida direta, para minimizar este problema recorre-se a algumas partidas chamadas: - estrela-triângulo; - autotransformador (compensadora); - estatórica a resistência; - inversor de freqüência. Um sistema de ar condicionado é composto de vários motores, então se escalonamos as partidas dos mesmos evitamos uma sobreposição de "picos"de correntes de partida o qual estaríamos pagando por esta demanda a maior que pode ser evitada Consumo de Energia Um equipamento elétrico que possui uma determinada potência (kw) ao ficar energizado um determinado tempo "x"horas apresentará um consumo de x kw horas (kwh). A seleção de equipamento que apresentem a menor relação kw/tr ajudará a reduzir o consumo final (kwh) sem perda da qualidade Fator de Potência Podemos definir o fator de potência, FP numericamente igual à razão entre a potência ativa e a potência aparente. Potência ativa (kw) FP = (56) Potência reativa (kva) O valor encontrado do FP representa um índice de verificação do desempenho de um sistema elétrico.
4 106 Os equipamentos elétricos que possuem alto fator de potência, liberam o sistema elétrico para transportar mais energia ativa (kw). Pela legislação vigente conforme DECRETO n. 479 de 20/03/92 o fator de potência das instalações elétricas deve ser mantido sempre o mais próximo possível de 1,0; a PORTARIA DNAEE n de 23/12/93 estabelece estes parâmetros oneram o faturamento da conta de energia elétrica. O fator de potência de uma instalação, abaixo de 0,92 onera o faturamento da conta de energia elétrica pelos componentes FDR (Faturamento da Demanda de Reativo Excedente) e FER (Faturamento do Consumo de Reativo Excedente). 9.2 RAZÕES PARA UM RETROFIT Todas as instalações que de uma forma ou de outra tem sua operação onerosa face ao custo da energia ou não oferecem conforto ou segurança de vida ou saúde para os ocupantes dos edifícios, são possíveis de se retrofitar. Os principais candidatos a retrofit são: Shopping centers, edifícios comerciais, hotéis, hospitais, supermercados, armazéns frigoríficos e várias instalações industriais. 9.3 TIPOS DE RETROFIT EM HVAC VOLTADOS PARA A CONSERVAÇÃO DE ENERGIA Termoacumulação Quando há necessidade de operarmos no horário de ponta, a termoacumulação é um recurso que nos permite o deslocamento do funcionamento dos equipamentos que produzem gelo ou água gelada para um horário fora de ponta Recuperação do calor de condensação Aquecimento de água para uso múltiplo, ou mesmo para aquecimento do Ar, pode ser feita através da descarga de gás quente do compressor. O custo desse aquecimento é praticamente zero, uma vez que esse calor ia ser jogado para o meio externo. O investimento inicial está no trocador de calor que comumente é chamado de "Recuperador". Esse trocador fica entre o compressor e o condensador, e aproveita a alta temperatura dos gases na descarga do compressor Volume de Ar Variável Muito popular nos EUA, devido a facilidade com que se pode economizar grandes somas de energia de Resfriamento, Aquecimento e no motor do Ventilador em comparação com outros sistemas de HVAC.
5 Cogeração de Energia É a produção simultânea de energia e calor proveniente de uma fonte de energia primária. A cogeração é largamente utilizada na Europa e nos EUA desde Aqui no Brasil ainda são poucos os projetos que utilizam a Cogeração de energia. Uma das Fontes Primárias, é o gás natural que pode ser utilizada simultaneamente para chiller com ciclo de absorção e na produção de calor Sistema de Controle Digital Direto - DDC Os sistemas com DDC, são hoje usados na maioria das novas instalações dos EUA, e também incorporados as mesmas por ocasião do Retrofit. Os sistemas de termoacumulação devem ter DDC, uma vez que as variáveis principais como, carga térmica instantânea e quantidade de termoacumulação disponível, só são possíveis de reconhecimento e de se interagirem entre si, quando equipados com sistemas de grande precisão e rapidez (como o DDC) conjugados com um gerenciador de energia. Quando se for proceder um Retrofit no sistema de controle do ar condicionado, devemos levar em consideração o custo da instrumentação: Os sensores, Atuadores, Cabos, Fios e Conduítes, representam até 50% do custo, por isso sempre que possível, devemos tentar a reutilização dos mesmos. Através do DDC e dos Gerenciadores de Sistema de Edifício (BMS), que controlam todo os equipamentos, inclusive o Ar Condicionado, é possível obter o completo monitoramento da instalação e dessa forma melhor aproveitamento da termoacumulação, da Recuperação de Energia, dos sistemas de Volume de Ar e Água Variáveis etc.. A confiabilidade no cumprimento dos horários de Ponta, fora de Ponta e período de Carga, são maiores do que os programadores elétricos, evitando-se assim, prejuízos com esquecimentos e mesmo atrasos na programação de funcionamento dos equipamentos, quando operados manualmente Reaproveitamento de Calor em Sistemas com Ar Externo Total É necessário que a instalação esteja equipada com comparador de entalpia de ar de retorno e ar externo. Permite a utilização de até 100% de ar externo toda vez que a entalpia do ar externo estiver menor do que a do retorno.