Projeto PNV2100 Fina
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Uso racional de Uso racional de energiaenergia em grandes edifícios de escritório em grandes edifícios de escritórioPNV2100 Introdução à engenharia – Turma 11
2008
INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
OBJETIVOOBJETIVO• Propor soluções que visem o uso racional de energia elétrica em edifícios
comerciais de grande porte
IMPORTÂNCIA DO TEMAIMPORTÂNCIA DO TEMA• Revolução Industrial (Inglaterra, século XVIII)• Desenvolvimento acelerado de indústrias, transportes e equipamentos de
comunicação• Falta de planejamento• A geração de energia envolve, entre outro processos, a queima de
combustíveis fósseis• Fontes alternativas de energia estão sendo desenvolvidas
NO BRASILNO BRASIL• Setor comercial - 15% do consumo total de eletricidade• Economizar dinheiro para investir em outros setores• Crise energética de 2001
AS ETAPAS DO PROJETOAS ETAPAS DO PROJETO
Sorteio dos grupos e realização de Sorteio dos grupos e realização de visitasvisitas..
Definição dos quatro temas.Definição dos quatro temas.
Distribuição do consumo energético em edifícios de escritório de grande porte
40%
25%
30%
5%
Ar condicionado
Elevadores
Iluminação
Maquinários
Alternativas Alternativas
Remanejamento dos grupos e avaliação das Remanejamento dos grupos e avaliação das alternativasalternativas Formação de novos grupos para a elaboração do projeto final Formação de novos grupos para a elaboração do projeto final
CRITÉRIOSCRITÉRIOS
Criação do Criação do fórumfórum da sala. da sala.
Critérios utilizados:• Custo de instalação• Impacto ambiental• Tempo de instalação• Estética• Custo de manutenção• Conforto dos funcionários• Segurança dos funcionários• Durabilidade• Economia efetiva de energia
Definição dos pesos (Prof. Jardini)Definição dos pesos (Prof. Jardini)
1 igualmente importante
3 moderadamente mais importante.
5 mais importante.
7 muito mais importante.
9 extremamente mais importante.
OBS: Os números pares seriam utilizados eventualmente para uma diferenciação mais detalhada.
TABELA COMPARATIVA DE CRITÉRIOSTABELA COMPARATIVA DE CRITÉRIOS
Custo de Instalação
Impacto ambiental
Tempo de instalação Estética
Custo de manutenção
Conforto dos Funcionários
Segurança dos
funcionários Durabilidade
Economia efetiva de energia
Custo de instalação 1,00 3,00 5,00 9,00 0,33 7,00 3,00 0,20 0,14
Impacto ambiental 0,33 1,00 3,00 9,00 0,33 0,33 1,00 0,20 0,11
Tempo de instalação 0,20 0,33 1,00 5,00 0,20 0,33 0,33 0,14 0,11
Estética 0,11 0,11 0,20 1,00 0,11 0,14 0,14 0,14 0,11
Custo de manutenção 3,00 3,00 5,00 9,00 1,00 7,00 5,00 3,00 0,20
Conforto dos
funcionários 0,14 3,00 3,00 7,00 0,14 1,00 0,33 0,33 0,14
Segurança dos
funcionários 0,33 1,00 3,00 7,00 0,20 3,00 1,00 1,00 0,14
Durabilidade 5,00 5,00 7,00 7,00 0,33 3,00 1,00 1,00 0,20
Economia efetiva de energia 7,00 9,00 9,00 9,00 5,00 7,00 7,00 5,00 1,00
TOTAL 17,12 25,44 36,20 63,00 7,65 28,81 18,81 11,02 2,16
PESOS E CRITÉRIOSPESOS E CRITÉRIOS
0,110,05
0,030,01
0,18
0,05 0,070,13
0,37
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
Pe
so
1
CritériosCusto de instalação Impacto ambiental Tempo de instalação
Estética Custo de manutenção Conforto dos funcionários
Segurança dos funcionários Durabilidade Economia efetiva de energia
AVALIAÇÃO DAS ALTERNATIVASAVALIAÇÃO DAS ALTERNATIVASMétodo do professor Jardini.Método do professor Jardini.
• Comparação de Comparação de alternativasalternativas;;
• Normalização das notas;Normalização das notas;
Alternativa 1 Alternativa 2 Alternativa 3
Alternativa 1 1 7 5
Alternativa 2 1/7 1 3
Alternativa 3 1/5 1/3 1
SOMA 1,35 8,35 9
Alternativa 1 Alternativa 2 Alternativa 3 Nota final
Alternativa 1 1/1.35 = 0.74 7/8.35 = 0.84 5/9 = 0.55 0.71
Alternativa 2 0.14/1.35 = 0.1 1/8.35 = 0.12 3/9 = 0.33 0.18
Alternativa 3 0.2/1.35 = 0.15 0.3/8.35 = 0.04 1/9 = 0.11 0.10
1 + 1/7 + 1/5 = 1.35
7 + 1 + 1/3 = 8.35
5 + 3 + 1 = 9.00
1.00
OsOsquatro temas quatro temas Alternativas de soluçãoAlternativas de solução
AS FRENTES DE ATAQUE AOS PROBLEMAS DE ENERGIAAS FRENTES DE ATAQUE AOS PROBLEMAS DE ENERGIA
Os gastos de Os gastos de energiaenergia divididos em quatro temas divididos em quatro temas
•• ElevadoresElevadores
•• RefrigeraçãoRefrigeração
•• IluminaçãoIluminação
•• MaquinárioMaquinário
REFRIGERAÇÃOREFRIGERAÇÃO
Substituição de aparelhos de Substituição de aparelhos de ar-condicionadoar-condicionado
por por ClimatizadoresClimatizadores Evaporativos Evaporativos
Climatizadores EvaporativosClimatizadores Evaporativos
• Esquema de funcionamento de um climatizador
• Resfriamento da temperatura
• Umidifica o ar
• Utiliza apenas água
• Ar-condicionado: manutenção por pessoal especializado Climatizadores: manutenção constante, porém baixo custo
Sistema Gasto mensal médio
Ar-condicionado comum 201.600 kWh
Climatização 12.000 kWhEconomia de Economia de 90%90%
Saída de arSaída de ar
Ambiente externoAmbiente externo Ambiente internoAmbiente interno
Ventiladores e filtros de águaVentiladores e filtros de água
AS FRENTES DE ATAQUE AOS PROBLEMAS DE ENERGIAAS FRENTES DE ATAQUE AOS PROBLEMAS DE ENERGIA
•• ElevadoresElevadores
•• RefrigeraçãoRefrigeração
•• IluminaçãoIluminação
•• MaquinárioMaquinário
Os gastos de Os gastos de energiaenergia divididos em quatro temas divididos em quatro temas
ConsideraçõesConsiderações
• Estima-se um gasto de R$ 400,00 a R$ 1.000,00 ao ano para Estima-se um gasto de R$ 400,00 a R$ 1.000,00 ao ano para a manutençãoa manutenção
ELEVADORESELEVADORES• A maioria dos elevadores funciona com corrente contínua
• Geradores ou conversores são usados para convertê-laGeradores ou conversores são usados para convertê-la
• Os equipamentos consomem energia
• 10 andares com 8 elevadores consomem R$ 3.000,00 mensais
0,33
0,23
0,31
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
VVVF Conversores ElevadoresInteligentes
Duplicidade de chamadaDuplicidade de chamada
Sinalizador de Elevador PresoSinalizador de Elevador Preso
25% a 35% de viagens desnecessárias25% a 35% de viagens desnecessárias
EconomiaEconomia de 30% de 30%
ReduçãoRedução dos desgastes mecânicos dos desgastes mecânicos
Instalação em 2 meses de finais de semana ou 20 dias corridosInstalação em 2 meses de finais de semana ou 20 dias corridos
Custo: R$ 30.000,00 para um edifício de 10 andaresCusto: R$ 30.000,00 para um edifício de 10 andares
ELEVADORES INTELIGENTESELEVADORES INTELIGENTES
Elevador com corrente alternadaElevador com corrente alternada
Corrente de partida do motor Corrente de partida do motor diminuidiminui pra 1,5x da corrente nominal pra 1,5x da corrente nominal
ReduçãoRedução de 20% nos custos de manutenção de 20% nos custos de manutenção
Redução de Redução de 40%40% da da energiaenergia consumida consumida
Suavização de partidas e paradasSuavização de partidas e paradas
Instalação de 20 a 30 dias Instalação de 20 a 30 dias
Custo: R$ 30.000,00Custo: R$ 30.000,00
SISTEMA VVVFSISTEMA VVVF
AS FRENTES DE ATAQUE AOS PROBLEMAS DE ENERGIAAS FRENTES DE ATAQUE AOS PROBLEMAS DE ENERGIA
•• ElevadoresElevadores
•• RefrigeraçãoRefrigeração
•• IluminaçãoIluminação
•• MaquinárioMaquinário
Os gastos de Os gastos de energiaenergia divididos em quatro temas divididos em quatro temas
EQUIPAMENTOS E EQUIPAMENTOS E MAQUINÁRIOMAQUINÁRIO
O problema encontrado em relação ao O problema encontrado em relação ao maquináriomaquinário é o é o
baixo fator de potência.baixo fator de potência.
ConsideraçõesConsiderações
• O que é fator de potência?
• O que faz com que ele diminua? Presença de elementos indutivos Defasagem entre a tensão e corrente fornecida
• Tipos de bancos de capacitores
Economia de Economia de 40%40%
COMENTÁRIOSCOMENTÁRIOS
• Custo e tempo de Implantação;
• Manutenção;• Impacto Ambiental;
Tensão e corrente em uma carga indutiva
Ângulo de defasagem
Tempo
Tens
ão o
u co
rrent
e Corrente
Tensão
AS FRENTES DE ATAQUE AOS PROBLEMAS DE ENERGIAAS FRENTES DE ATAQUE AOS PROBLEMAS DE ENERGIA
•• ElevadoresElevadores
•• RefrigeraçãoRefrigeração
•• IluminaçãoIluminação
•• MaquinárioMaquinário
Os gastos de Os gastos de energiaenergia divididos em quatro temas divididos em quatro temas
led-lamp.wmvILUMINAÇÃOILUMINAÇÃO
A solução escolhida para A solução escolhida para iluminaçãoiluminação são as lâmpadas LED são as lâmpadas LED
Lâmpadas LEDLâmpadas LED
• O que são?
• Lâmpada LED de bulbo 127V (fabricante Sunlux®)
• Custo por unidade: R$ 47,37
• Potência: 3W Eficiência luminosa: 113,3lm/W Vida mediana: 50.000 hs
• Tensão de alimentação: 127V Luminância: 350lm
Economia em relação à Economia em relação à incandescenteincandescente: 90%: 90%
Economia em relação à Economia em relação à fluorescentefluorescente: 10%: 10%
COMENTÁRIOSCOMENTÁRIOS
• Custo;• Manutenção;• Impacto Ambiental;• Praticidade;• Tempo de Implantação;• Economia de Energia;
ConscientizaçãoConscientização
CONSCIENTIZAÇÃOCONSCIENTIZAÇÃO
Uma das melhores Uma das melhores soluçõessoluções..
Maximiza o Maximiza o potencialpotencial das outras. das outras.
Aplicação em Aplicação em paraleloparalelo às outras. às outras.
Solução em conjuntoSolução em conjunto
Determinação de todosDeterminação de todos
Informações Informações iniciaisiniciais..
Dia-a-dia.Dia-a-dia.
ReciclagemReciclagem de Informações. de Informações.
Perguntas e Perguntas e comentárioscomentários
Turma 11 – Introdução à engenharia - 2008
ESCOLA POLITÉCNICAUNIVERSIDADE DE SÃO PAULO