quinta-feira, 6 de junho de 2013

Sílica gel 
A Sílica Gel é um poderoso agente desumidificante e desidratante de extrema eficiência, simplicidade de uso, atóxico e baixíssimo custo, mundialmente recomendado para proteção de produtos, objetos e materiais diversos, contra umidade e a oxidação aérea.
Sua utilização assegura a integridade dos produtos e materiais, preservando características e propriedades originais até a utilização ou consumo, pois os mantém protegidos da ação nociva da umidade residual, oxidação e proliferação de fungos.
A Sílica Gel Dessecante não apresenta nenhum efeito adverso ou nocivo ao meio ambiente. Por ser um produto sintético totalmente atóxico e inerte quimicamente, seu descarte pode ser feito como lixo comum, sem qualquer risco de contaminação ao solo ou subsolo. Ingestões acidentais do produto demonstram total tolerância e inertibilidade do organismo humano e de animais à presença da Sílica Gel.
Os saches de Sílica Gel, age como agente de proteção dessecante e desumidificante de produtos em geral. Pode ser utilizado em gavetas, armários, caixas, cases, estantes,instrumentos musicais, filmes fotográficos, aparelhos auditivos, aparelhos eletrônicos, farmacêuticos, metal mecânico, produtos de couros e locais que necessitam de proteção e controle contra a umidade. .
 
A sílica é embalada em tecido não tecido (TNT) ou *tyvek  e está disponível em saches de 1 grama, 15g, 100g, 500g, 1kg, cápsulas de 1g ou a granel. Para tamanhos especiais, consulte-nos sobre dispoibilidade.
Granulometria 
1 a 3 mm 
4 a 8 mm
Tipos
Sílica Gel branca 1 a 3mm 
Sílica Gel 100% azul (pigmentada com cobalto, que atua como indicador de saturação) 4 a 8mm
Sílica Gel mista (mistura de sílica branca com sílica azul) 1 a 3mm

Qual a diferença entre sílica azul e branca?
A sílica gel azul ou mista (50% branca e 50% azul), possui reagentes que mudam sua coloração durante o período em que está ativa, isto significa que o usuário consegue visualizar quando a sílica necessita ser substituida ou regenerada. A cor inicial azul torna-se rosa, o que significa que a ação dessecante perdeu o efeito. 
Não há como prever o tempo de mudança de cor da sílica, pois este é uma fator variável que depende do grau de umidade que há no local a ser protegido. Em média, os sachês podem durar aproximadamente 30 dias.
É importante mencionar que no primeiro uso, dependendo da quantidade de sílica utilizada ( recomendamos um cálculo mínimo de 1kg de sílica para 1 metro cúbico de área a ser protegida ) e da umidade existente, a saturação neste primeiro momento poderá ser muito rápida pois, em um período aproximado de 5 horas, a sílica remove 80% à 90% da umidade presente. Assim, é possível que seja necessário uma substituição da sílica para manutenção e controle da umidade presente após o primeiro uso, que deve ser monitorada periodicamente.

Para obter um resultado mais preciso é necessário calcular a quantidade ideal de sílica para a área de aplicação.

A sílica azul pode ser regenerada quando aquecida e pode ser reutilizada por mais 2 ou 3 vezes, dependendo do grau de umidade do local onde está sendo usada. É mais apropriada para uso doméstico ou máquinários e equipamentos que requerem essa substituição no prazo correto.

Recomendamos  ainda, que após a regeneração, seja adicionado uma quantidade aproximada de 20% de sílica nova, para garantir um melhor resultado.
A sílica branca possui a mesma ação dessecante porém ela não não altera sua cor durante o período em que está ativa, isso dificulta o usuário identificar que a sílica já perdeu o seu efeito e precisa ser substituida.

Por esse motivo, ela é um pouco mais barata do que a sílica azul e é mais utilizada para grandes quantidades em containers de exportação por exemplo, em que o usuário tem uma estimativa do tempo da viagem e sabe que quando a carga chegar ao destino a sílica já cumpriu sua função e poderá ser descartada. 

O uso da sílica gel branca em uso combinado com sachês de sílica azul é uma boa solução para baixar os custos, se o uso for iniciado simultaneamente, é possível saber o momento em que a sílica perdeu o efeito, quando a sílica azul mudar de cor.

A sílica laranja possui a mesma função dessecante da sílica azul. 
A Didai somente comercializa sílica gel azul e branca.
Especificação técnica
 A Sílica Gel é um produto sintético, produzido pela reação de silicato de sódio e ácido sulfúrico. (SiO2).
Atendem as exigências do Padrão Britânico BS-2540 (branca) e BS-3523 (azul) e atendem ou excedem as exigências e capacidade de absorção do padrão Alemão DIN, DIN 55473 além das especificações Militares dos E.U.A. - MIL-D-3464E.
Estocagem e manuseio 
A embalagem deve ser mantida fechada e em lugar seco.
Qual a quantidade ideal de sílica gel?
Recomenda-se utilizar a Sílica Gel na seguinte proporção: 1 Kg de sílica gel para proteger um volume de 1 m3.



Em casos de embalagens de máquinas, utensílios, objetos, etc. para exportação, esta recomendação também pode mudar em função das condições climáticas do local de origem, local de destino, duração da viagem e meio de  transporte.
Cada aplicação possui uma quantidade ideal e o tipo de sílica mais propício, por exemplo: para uso doméstico (armários ou gavetas) o idel é utilizar a sílica azul pois a mudança de cor permite visualizar a hora de substitui-la, já a sílica branca tem o mesmo efeito dessecante porém não é possível visualizar o tempo de saturação (tempo médio de 60 dias), esta é mais utilizada quando não há a necessidade de realizar a troca/regeneração da sílica ou para exportação por exemplo.
Caso tenha alguma dúvida com relação a aplicação ou qual modelo mais indicado, entre em contato conosco. Será um prazer orientá-lo.

Como utilizar a sílica gel? 
Os sachês são produzidos com tecido não tecido que são microperfurados e podem ser colocados diretamente nos locais, para a absorção da umidade.
Abra o pacote plástico que envolve o sachê somente no momento da utilização. Procure ter o menor contato manual possível com os sachês, pois a umidade das mãos interfere na performance do produto. 
Não exponha os sachês antes do uso. Após a retirada da quantidade necessária à aplicação, feche rapidamente a embalagem, retirando todo o ar e guarde-a em local fresco e seco. 
O tempo médio de duração de um sachê é de 60 dias, porém esse tempo é variável em função das condições de umidade encontradas em cada local. É sabido que haverá uma saturação mais rápida e um menor tempo de duração dos sachês na primeira aplicação do que nas demais, pois a quantidade de umidade,  inicialmente encontrada pelos sachês, será sempre amior do que nas seguintes. 

Como reutilizar a sílica azul?

 
A sílica azul torna-se rosa quando já está saturada. Esse é o momento de regenerá-la. Essa prática é recomendada que seja feita no máxima 2 a 3 vezes, pois com o tempo a sílica também absorve a poeira encontrada no ambiente e isso entope os poros o que compromete a sua eficácia. 
É necessário cortar cuidadosamente os sachês (corte suficiente para sair os granulados) e acomodar a sílica em uma forma que possa ser aquecida. A sílica deve ser seca lentamente, portanto deve-se levar ao forno em uma temperatura baixa (180º) por aproximadamente 1h30 minutos, esse é o tempo médio para um forno caseiro regenerar a sílica. Obs. Em média, em 30 minutos a sílica já deve voltar a cor azul, porém é ncessário deixá-la por mais tempo no calor para que se regenere completamente e tenha bom desempenho.
Obs. NÃO recomendamos o uso do microondas pois a regulagem de tempo e temperatura ainda não foi testada.
Após o período de aquecimento, espere esfriar e volte os granulados para os sachês e lacre-os.
Atenção: utilize luvas para manusear a sílica e evite contato constante com o produto, pois seu efeito dessecante pode desitradar e ressecar a pele.Utilize novos TNT e faça você mesmo os sachês, que podem ser costurados por exemplo.
Essa mesma dica vale para os fracos a granel e para quem tem facilidade e gosta de trabalhos manuais. Basta fazer os sachês e colocar os granulados dentro. O resultado 
será o mesmo. 

Onde usar sílica gel? 

- gavetas
- armários
- sapateiras
- instrumentos musicais
- filmes fotográficos
- aparelhos auditivos
- aparelhos eletrônicos
- bibliotecas
- materiais de couros (bolsas, cintos, carteiras, jaquetas, calçados e etc.)
- alimentos acondicionados
- peças de máquinas
- móveis
- componentes eletrônicos
- produtos farmacêuticos manipulados
- kits de testes diagnósticos
- indústrias de componentes aeroespaciais
- produtos militares
- equipamentos médicos
- desidratação de flores
Esses são alguns exemplos possíveis para o uso da sílica gel. Muitas indústrias que exportam seus produtos também estão utilizando sílica gel para conservar o material durante a viagem/transporte.
Caso tenha alguma dúvida com relação a aplicação ou qual modelo mais indicado, entre em contato conosco.

Medidas de primeiros socorros

Em caso de ingestão: Não induza vômito. Remova o material da boca. Beba 1 ou 2 copos de água ou leite. Caso tenha sido ingerida grande quantidade de material procure socorro médico.
Inalação: Remova de fonte de exposição. Caso apresente sintomas de inalação excessiva procure cuidados médicos.
Contato com a pele: Lave com água todo derramamento acidental na pele. Caso seja necessário procure orientação médica.
Contato com os olhos: Lave imediatamente com grande quantidade de água e procure orientação médica.
Informações ao médico: Não há tratamento específico. Material inerte em condições usuais, semelhante à areia. Havendo contato direto com a pele poderá ocasionar desidratação.

sexta-feira, 31 de maio de 2013

HARMÔNICAS 


Dizemos que uma tensão está distorcida quando sua forma de onda, envoltória, não é mais senoidal. Sempre que uma tensão deixa de ser senoidal ocorrem mudanças de comportamento nas instalações elétricas e nos equipamentos consumidores. Quanto mais distorcida a forma de onda mais acentuados serão os efeitos negativos sobre alguns tipos de equipamentos VEJA GRÁFICO NA FIGURA LOGO ABAIXO. O nível de distorção harmônica é medido como uma relação percentual, através de um método matemático complexo que decompõe a forma de onda sob análise em uma somatória de outras ondas, medindo a intensidade individual de cada harmônico e totalizando suas componentes.




































Efeitos de harmônicas em componentes do sistema elétrico

O grau com que harmônicas podem ser toleradas em um sistema de alimentação depende da
susceptibilidade da carga (ou da fonte de potência). Os equipamentos menos sensíveis, geralmente,
são os de aquecimento (carga resistiva), para os quais a forma de onda não é relevante. Os mais
sensíveis são aqueles que, em seu projeto, assumem a existência de uma alimentação senoidal como,
por exemplo, equipamentos de comunicação e processamento de dados. No entanto, mesmo para as
cargas de baixa susceptibilidade, a presença de harmônicas (de tensão ou de corrente) podem ser
prejudiciais, produzindo maiores esforços nos componentes e isolantes.

Motores e geradores

O maior efeito dos harmônicos em máquinas rotativas (indução e síncrona) é o aumento do
aquecimento devido ao aumento das perdas no ferro e no cobre. Afeta-se, assim, sua eficiência e o
torque disponível. Além disso, tem-se um possível aumento do ruído audível, quando comparado
com alimentação senoidal.

Outro fenômeno é a presença de harmônicos no fluxo, produzindo alterações no acionamento, como
componentes de torque que atuam no sentido oposto ao da fundamental, como ocorre com o 5 o , 11o,
17o, etc. harmônicos. Isto significa que tanto o quinto componente, quanto o sétimo induzem uma
sexta harmônica no rotor. O mesmo ocorre com outros pares de componentes.

O sobre-aquecimento que pode ser tolerado depende do tipo de rotor utilizado. Rotores bobinados
são mais seriamente afetados do que os de gaiola. Os de gaiola profunda, por causa do efeito
pelicular, que conduz a condução da corrente para a superfície do condutor em frequências elevadas,
produzem maior elevação de temperatura do que os de gaiola convencional.

O efeito cumulativo do aumento das perdas reflete-se numa diminuição da eficiência e da vida útil da
máquina. A redução na eficiência é indicada na literatura como de 5 a 10% dos valores obtidos com
uma alimentação senoidal. Este fato não se aplica a máquinas projetadas para alimentação a partir de
inversores, mas apenas àquelas de uso em alimentação direta da rede.

Algumas componentes harmônicas, ou pares de componentes (por exemplo, 5 a e 7a, produzindo uma
resultante de 6a harmônica) podem estimular oscilações mecânicas em sistemas turbina-gerador ou
motor-carga, devido a uma potencial excitação de ressonâncias mecânicas. Isto pode levar a
problemas de industriais como, por exemplo, na produção de fios, em que a precisão no acionamento
é elemento fundamental para a qualidade do produto.

Transformadores

Também neste caso tem-se um aumento nas perdas. Harmônicos na tensão aumentam as perdas ferro,
enquanto harmônicos na corrente elevam as perdas cobre. A elevação das perdas cobre deve-se
principalmente ao efeito pelicular, que implica numa redução da área efetivamente condutora à
medida que se eleva a frequência da corrente.

Cabos de alimentação

Em razão do efeito pelicular, que restringe a secção condutora para componentes de freqüência
elevada, também os cabos de alimentação têm um aumento de perdas devido às harmônicas de
corrente. Além disso tem-se o chamado "efeito de proximidade", o qual relaciona um aumento na
resistência do condutor em função do efeito dos campos magnéticos produzidos pelos demais
condutores colocados nas adjacências.


Equipamentos eletrônicos

Alguns equipamentos podem ser muito sensíveis a distorções na forma de onda de tensão. Por
exemplo, se um aparelho utiliza os cruzamento com o zero (ou outros aspectos da onda de tensão)

para realizar alguma ação, distorções na forma de onda podem alterar, ou mesmo inviabilizar, seu
funcionamento.

Caso as harmônicas penetrem na alimentação do equipamento por meio de acoplamentos indutivos e
capacitivos (que se tornam mais efetivos com a aumento da freqüência), eles podem também alterar o
bom funcionamento do aparelho.

Aparelhos de medição

Aparelhos de medição e instrumentação em geral são afetados por harmônicas, especialmente se
ocorrerem ressonâncias que afetam a grandeza medida.

Dispositivos com discos de indução, como os medidores de energia, são sensíveis a componentes
harmônicas, podendo apresentar erros positivos ou negativos, dependendo do tipo de medidor e da
harmônica presente. Em geral a distorção deve ser elevada (>20%) para produzir erro significativo.

Causas de distorção harmônica

Serão apresentados a seguir equipamentos e fenômenos que produzem contaminação harmônica no
sistema elétrico. 

Conversores 

Serão vistos aqui alguns casos típicos de componentes harmônicas produzidas por conversores
eletrônicos de potência, tais como retificadores e controladores CA.

                                                     INVERSO DE FREQUÊNCIA

Formas de onda em conversores ideais

A figura 4.7 mostra um retificador a diodos alimentando uma carga do tipo RL, ou seja, que tende a
consumir uma corrente constante, caso sua constante de tempo seja muito maior do que o período da
rede.

Na figuras 4.8 tem-se a forma de tensão de saída do retificador
corrente constante, sem ondulação sendo consumida pela carga, a forma de onda da corrente na
entrada do retificador é mostrada na figura 4.9.

As amplitudes das componentes harmônicas deste sinal sinal seguem a equação (4.1)








Reator controlado a tiristores (RCT)

A figura 4.12 mostra o circuito de um RCT, elemento utilizado para fazer controle de tensão no
sistema elétrico. Isto é feito pela síntese de uma reatância equivalente, que varia entre 0 e L, em
função do intervalo de condução do par de tiristores. A forma de onda da corrente, bem como seu
espectro estão mostrados na figura 4.13. Observe a presença de harmônicos ímpares. À medida que o
intervalo de condução se reduz aumenta a THD da corrente.



    SOFT-START UTILIZADO PARA FAZER CONTROLE DE TENSÃO EM PARTIDA DE MOTORES.



VEJA ACIMA FORMAS DE ONDAS EM PARTIDAS CONTROLADAS POR TIRISTORES


PRINCIPAIS CARGAS GERADORAS DE HARMÔNICAS
Qual é o maior contribuinte para 
Harmônicas?


Harmônicas não são novas....

Elas existem em transformadores, motores e capacitores de fp.
Cargas monofásicas não lineares como
computadores, reator eletrônico, TVs, VCRs tem
mudado o caminhos do fluxo de corrente da fonte
para a carga.

Cargas trifásicas não lineares como máq. de solda,
aquecedores elétricos, Conversores CC,
aquecedores de indução podem demandar altos
picos de corrente da fonte .

Resumo dos problemas com harmônicos

- Corrente “rms” maior gerando mais perda por efeito joule 
- Maior queda de tensão na instalação


- Distorção da onda de tensão que é entregue a outras cargas
- Piora do fator de potência real
- Aumento da corrente no neutro – desbalanço de tensão entre
neutro e terra
- Disparo indevido de dispositivos de proteção por
dimensionamento sem considerar as correntes harmonicas.

COMO RESOLVER PROBLEMAS COM HARMÔNICAS

- Procurar onde existam altos valores de corrente instantânea.
- Adicionar ou aumentar a indutancia entre fonte e
carga.
-  Aumentar a capacidade da fonte de alimentação [cabos,
proteção, etc.]
-  Uso de filtros especiais para casos mais críticos

quarta-feira, 13 de fevereiro de 2013


Analisadores de Energia

Informações, empresas, produtos e serviços relacionados a analisadores de energia.

Os analisadores de energia são um tipo de ferramenta inovadora e essencial para qualquer aplicação de monitoramento de energia elétrica. Para reduzir custos de consumo de energia, melhorar a eficiência energética, instalar dispositivos de economia de energia, explorar soluções alternativas de energia ou até mesmo determinar as emissões de carbono, um instrumento de medição e de análise de vários parâmetros de um sistema elétrico de distribuição de energia é muitas vezes chamado de um analisador de energia. O termo também é usado para softwares de computador que analisam o uso da energia elétrica ou outros fatores, como por exemplo, para determinar como a energia elétrica é consumida em um prédio, objetivando a redução de resíduos, o cálculo das cargas e os custos associados com o consumo de energia por aparelhos de ar condicionado, por sistemas de aquecimento, entre outros.
Um analisador de energia elétrica pode medir de um único até três fases de sistemas volts RMS, RMS ampères, fator de potência, potência instantânea, em watts (W), volt-ampères (VA), volt- ampères reativos (VAR), freqüência média (Hz), máxima e potência (W), além de distorção harmônica, energia em watt-hora (Wh), volt-ampère-hora reativa (VARh) e ângulos de fase. Parâmetros de potência e de energia relacionados tendem a ser expressos em quilowatts, em vez de watts-kW, kVA, kVAr, kWh, kvarh. Para periódicas não-senoidais, alguns instrumentos podem medir as distorções harmônicas. O instrumento, além de exibir valores, pode imprimi-los ou armazená-los em rede com outros instrumentos similares em diferentes locais, interagindo com o software de computador, por exemplo.
O termo também é usado para um analisador eletrostático ou analisador de energia eletrostático, um instrumento utilizado em óptica de íons, que emprega um campo elétrico para permitir a passagem somente dos íons ou elétrons que têm uma determinada energia específica.
Inúmeros fornecedores mundiais fabricam e disponibilizam no mercado industrial diversos modelos de analisadores de energia de alta qualidade, bem como medidores de energia elétrica (versão básica), que são feitos de acordo com os padrões internacionais, utilizando material de qualidade e exibindo certificação. Muitas empresas e fabricantes de instrumentos de controle e medição produzem e comercializam diversos tipos de analisadores e medidores de energia elétrica (versão básica) com teclado de programação. Especialmente recomendados para exibir as principais variáveis ​​elétricas, os parâmetros são programáveis ​ por softwares.
Um analisador eletrostático de energia é um instrumento óptico de íons que emprega um campo elétrico para permitir a passagem somente dos íons ou elétrons que têm uma quantia específica de energia. Ele geralmente concentra essas partículas em uma área menor. Um modelo de analisador eletrostático de energia é normalmente usado ​​como componente de instrumentação para limitar a varredura da faixa de energia e, assim, também, a gama de partículas orientadas para detecção e medição científica.
Analisadores eletrostáticos são projetados em diferentes configurações. A versão simples é um analisador radial cilíndrico, que consiste de duas placas paralelas curvas de diferentes potenciais. Íons ou elétrons entram no analisador de um lado e passam para a outra extremidade, ou colidem com as paredes do analisador, dependendo de sua energia inicial. Nestes tipos de analisadores, apenas a velocidade de uma partícula carregada num componente radial é alterada por um analisador de energia deste tipo, já que o potencial das placas só varia na direção radial se for considerada a geometria em coordenadas cilíndricas.

domingo, 27 de janeiro de 2013

USO DO GERADOR EM HORÁRIO DE PONTA ]
(para quem tem interesse no assunto esse artigo que encontrei é bem completo)
SISTEMA INTELIGENTE PARA CONTROLE, SUPERVISÃO E GERENCIAMENTO DE GRUPOS GERADORES
Conservar é saudável e traz retorno! Quando aplicada à energia elétrica no Brasil esta frase assume uma importância ainda maior devido à nossa situação atual interna e externa. Já sabemos que em face da reestruturação do setor elétrico nacional e da demanda crescente por energia, terão que ser aplicados vultosos investimentos em infra-estrutura de geração e transmissão além de novas tecnologias visando também melhorar a qualidade da energia fornecida. Mesmo diante de futuras opções vislumbradas neste novo mercado de energia elétrica o consumidor nacional busca atualmente alternativas de baixo custo em programas de conservação energética, aproveitando ao máximo os equipamentos já existentes em suas respectivas instalações industriais ou comerciais.
Além desta busca dos consumidores pela economia, cuja somatória contribui para melhorar o fator de carga nacional, temos presenciado certo grau de preocupação do mercado consumidor de alta tensão com relação à qualidade de fornecimento a partir do próximo ano. Isto se traduz não apenas com relação à conformidade da energia recebida (qualidade da forma de onda de tensão) mas principalmente com relação à disponibilidade da mesma a qualquer tempo, fundamental para se garantir a continuidade do processo. Sabemos que a nossa capacidade de geração e transmissão de energia elétrica não está totalmente esgotada mas que em determinados horários, valores próximos do limite de fornecimento do sistema são alcançados, possibilitando riscos de blecaute. Em virtude disso temos presenciado um interesse crescente pela utilização de geradores (à óleo ou gás) em substituição da energia fornecida pela concessionária no horário de maior tarifação, chamado de horário de ponta, sendo uma das principais razões a impossibilidade de remanejamento de suas cargas para outro horário. Porém a utilização destes equipamentos não está restrita à este caso, podendo os mesmos serem utilizados de forma economicamente estratégica no processo. Independente do principal objetivo buscado no uso de geradores é importante estarmos controlando e monitorando este processo de forma contínua e inteligente, agregando maior previsibilidade de falhas (externas ou internas) ou condições anormais em termos operacionais. Da mesma forma que existem subestações inteligentes estamos falando de geradores inteligentes, novos ou já existentes na empresa.
Podemos classificar os grupos de geradores conforme o motor que aciona o respectivo alternador (gerador de eletricidade para corrente alternada) obtendo desta forma dois grupos:
• Grupo Turbo-Geradores: Acionados por vapor gerado em caldeiras através da queima de combustível (gás natural, óleo BPF, bagaço de cana, carvão, biogás e etc.), estes equipamentos são acionados por turbinas a vapor e são utilizados em sistemas de grande porte. Tem seu custo de implantação elevado por exigir uma pesada infra-estrutura, além da necessidade de uma grande área física.
• Grupo Motor-Geradores: Acionados por motor a explosão (Ciclo Otto) estes equipamentos se diferenciam pela queima direta do combustível sem a necessidade de utilização de caldeiras. Podem ser implantados em sistemas de médio e grande porte e utilizam combustíveis fluidos (gás natural, óleo diesel, biogás e etc.).
Sistemas considerados de pequeno porte são sistemas até 1 ou 1,2 MVA e os sistemas ditos de médio porte são sistemas de 1 a 4 ou 5MVA (este não é um conceito rígido, na verdade é tomado de análises empíricas, pois dependendo da situação de disponibilidade monetária para instalação, disponibilidade de água para geração de vapor ou mesmo localização/disponibilidade de combustível pode-se viabilizar ou inviabilizar a implantação de Motor Geradores ou de Turbo Geradores).
Neste artigo estaremos focalizando apenas o GMG (sigla que define o Grupo Motor-Gerador) instalado nas dependências do consumidor, fornecendo energia em baixa ou média tensão e reduzindo os investimentos com subestações assim como, dependendo do combustível a ser utilizado, obtendo uma redução considerável no impacto ambiental, fundamental para as empresas que buscam certificação na ISO 14.000. Definido nosso escopo de abrangência iremos apresentar um comparativo entre um sistema convencional e um sistema inteligente para controle e supervisão de GMG, apresentando as vantagens deste último desde a fase de especificação até a manutenção do processo como um todo. Para podermos proceder a implantação de um GMG (supondo-o inexistente na instalação) devemos lançar mão de um detalhado planejamento que inclui:
1.Análise do perfil do consumidor
2.Condições e localização da instalação do GMG
3.Disponibilidade e custo de transporte do combustível a ser utilizado
4.Sistema de Supervisão e Controle
Os sistemas de controle aqui analisados na verdade são os mesmos sistemas utilizados em grupos geradores tipo “stand-by” acrescidos da unidade de detecção da demanda de controle e da unidade de paralelismo momentâneo do grupo com a concessionária, afim de se prover uma transferência ininterrupta (a transferência ininterrupta se dará toda a vez que houver solicitação do sistema de controle de demanda e não por detecção de falta de energia). Quanto ao Sistema de Supervisão e Controle (o qual poderá ser adquirido e instalado em separado do GMG) podemos classificá-lo em três categorias:
Convencional: implementa todo o controle, comandando e supervisionando o(s) GMG(‘s) através de relês e eletrônica discreta, sem supervisão e operação remota e sem flexibilidade.
Na Figura 01, apresentamos a arquitetura de um sistema convencional. Esta arquitetura é bastante complexa havendo interdependência dos diversos módulos. Mesmo em funcionamento manual, dependemos do módulo de controle. Também notamos a inflexibilidade do sistema pois, para se modificar a lógica do sistema visando se adequar à evolução do processo ou ampliar a unidade geradora, haveriam mudanças físicas que exigiriam um tempo muito longo com o equipamento parado.
Pseudo-inteligente: se caracteriza por contar com os mesmos recursos básicos e arquitetura do sistema convencional anterior apenas substituindo a lógica discreta por um microprocessador, mantendo-se ainda inflexível e na maioria das vezes sem operação remota. Quando a possui é uma solução dedicada quase impossível de interagir com o resto do processo.
Inteligente: o sistema de controle inteligente caracteriza-se por ser concebido dentro de uma filosofia preditiva, padronizada, de protocolo aberto e, além de monitorar a demanda e consumo da instalação em questão, monitora e interage com o processo de modo a garantir a eficiência máxima do sistema como um todo.
Na Figura 02, apresentamos a arquitetura de um sistema de controle inteligente.
Analisando a arquitetura do sistema inteligente acima vemos que o mesmo concentra todas as operações na unidade de controle microprocessada o que torna qualquer alteração de lógica, ou de parâmetros operacionais, fácil de ser implementada, pois, é algo que depende apenas de software. Notamos também a existência de uma IHM (Interface Homem Máquina) responsável pela visualização local (via display de cristal líquido) dos dados obtidos pelos instrumentos de medição (transdutores) do sistema e pela operação local via teclado alfanumérico, podendo ser informados valores de pontos de operação para o sistema, havendo ainda a possibilidade de operação manual em casos de emergência (através da remoção da unidade de controle para manutenção).
Na Figura 03, temos um exemplo de IHM. O software de supervisão distribuída (vide exemplo na Figura 04) instalado no microcomputador interage de forma padronizada com o operador integrando o sistema de controle de demanda com o sistema de controle do GMG. Com ele pode-se operar bem como realizar a manutenção de forma remota através de modem’s. Como os sistemas anteriormente descritos, este sistema provê energia elétrica para o processo de forma ininterrupta, quando solicitado pelo sistema de controle de demanda (suposto existente) e também em casos de falha no fornecimento da concessionária.
O sistema inteligente oferece ainda facilidades para a manutenção, que o diferencia dos outros citados acima, tais como aquelas apresentadas na Tabela 01.
CaracterísticaDescrição
Auto diagnoseO sistema se auto monitora e através de sinalizações pré ajustadas indica as falhas ocorridas. Dependendo do processo e da programação realizada, toma algumas decisões paliativas até a intervenção do técnico. A sinalização das falhas podem ser visualizadas localmente, via IHM, ou remotamente, via software de supervisão no microcomputador.
Protocolo de comunicação padronizadoFacilita a interação com o processo e, integrado ao sistema de automação (industrial ou predial) existente , provê uma interface padronizada e amigável ao usuário
Histórico de eventosMantém um arquivo onde estão registrados os últimos eventos ocorridos podendo ser analisados pela equipe técnica ou de gestão. Tal histórico facilita a solução de problemas de forma muito mais rápida do que se o fora feito de forma convencional
RelatóriosEmite relatórios, além do histórico de eventos, informando variáveis e parâmetros de ajustes, manobras de transferência, resumo de alarmes, potência, tensão e correntes fornecidas pelo GMG.
Independência deFornecedorO sistema Inteligente é concebido de forma a se adequar a qualquer GMG independente de fabricante de Motor e Alternador ou mesmo de GMG’s montados por terceiros.
ProteçõesO sistema inteligente provê proteções através de transdutores interligados serialmente com a unidade de controle micro processada que monitoram tensão, corrente, fator de potência e freqüência substituindo tradicionais relês de proteção e garantindo que estas grandezas não ultrapassem os valores nominais e através de entradas digitais monitoramos: Pressão do óleo, Bateria de partida, temperatura do motor, falha na partida, quebra de correia, etc.
Auto testeO sistema pode ser pré programado para se auto testar em períodos a serem definidos pelo operador e posteriormente, via histórico de eventos, relatar o resultado dos referidos testes
MTBFAliando-se o alto MTBF da unidade micro processada (mínimo de 150.000 horas) com a montagem muito menos complexa que reduz a quantidade de pontos de conexão, o sistema possui um MTBF global muito maior que a arquitetura convencional o que, de maneira acentuada, reduz o número de horas parada do sistema. Este é um fator decisivo para a queda dos custos operacionais do sistema
MontagemA montagem como um todo é feita de modo inteligente permitindo o “by-pass” de partes do sistema afim de que sofram intervenções sem que haja prejuízo no processo. (vide Figura 05)
FlexibilidadeO fato de todas as informações do sistema convergirem para a unidade de controle micro processada torna as alterações e ampliações físicas uma questão apenas de alteração de software exigindo um mínimo de horas paradas do GMG, e mesmo assim o sistema se manteria operacional via controle alternativo manual
Posta em marchaA posta em marcha do sistema é grandemente facilitada devido a todos os pontos de operação serem efetuados a partir da IHM ou do microcomputador remoto.
Manutenção local eremotaAtravés de um modem e uma linha telefônica o sistema pode ser acessado de longas distâncias para suporte técnico, testes operacionais, diagnóstico e reprogramação, garantindo um rápido atendimento e dessa forma um menor número de horas paradas.

FOTO 5
Interligação do(s) GMG(‘s) com o sistema elétrico da instalação A interligação do sistema alternativo de geração de energia elétrica ao sistema elétrico do consumidor em questão pode ser implementado conforme a Figura 06.
Os circuitos essenciais neste caso seriam as cargas que ficariam ligadas no horário de ponta e que devem, numa falta de energia elétrica, permanecerem ligadas. Também utilizaremos estas cargas para, estrategicamente e, melhorar o fator de carga da instalação.
Método de transição Concessionária -> GMG e GMG -> Concessionária:
Os sistemas de controle para GMG’s mais comumente conhecidos são os que comandam Grupos Geradores tipo “stand-by”, ou seja, são grupos que atuam exclusivamente na falta de energia elétrica e para os quais o sistema inteligente de controle é igualmente importante para garantir sua confiabilidade. Porém neste caso estamos descrevendo o sistema que além de executar esta função básica atua em conjunto com o sistema preditivo de controle de demanda afim de otimizar os custos com energia elétrica.
Este sistema que descrevemos necessita de uma transferência (Concessionária -> GMG e GMG-> concessionária) bastante peculiar, para que não hajam interrupções de fornecimento de energia elétrica.
Para o início da operação o GMG é acionado, geralmente por solicitação do sistema de controle de demanda (no início do horário de ponta ou mesmo em momentos estratégicos no horário fora de ponta), e quando for confirmada sua estabilização, ou seja a tensão e a freqüência atingem valores nominais, o sistema responsável pelo controle de transferência inicia o processo de sincronização do GMG com a concessionária. Uma vez confirmada a situação de sincronismo a chave do GMG é acionada (supondo que a da concessionária já se encontrava acionada) e estando os dois em paralelo inicia-se o processo de transferência de carga para o GMG em forma de rampa, ou seja, uma leve aceleração do motor que se reflete em uma transferência gradual de carga.
Ao assumir toda a carga da barra crítica a chave da concessionária é desligada. Temos, então, que observar o tempo máximo de paralelismo que é limitado, na maioria dos grandes centros, a 10 segundos pelas suas respectivas concessionárias.
Nesta condição, com o GMG alimentando as cargas, o mesmo permanecerá até que haja uma nova ordem do controlador de demanda, geralmente no final do horário de ponta ou no final de um horário estratégico qualquer. Ao receber a informação de que o GMG deva transferir a carga de volta à concessionária, entra de novo em ação o sistema de controle de paralelismo, o qual provocará uma nova sincronização da concessionária com o GMG e ao se detectar a condição de sincronismo, a chave da concessionária será ativada (supondo a chave do GMG já acionada). Inicia-se, então, o processo de devolução gradual da carga à concessionária através de uma rampa de desaceleração do GMG abrindo-se a chave do GMG ao término do processo. Vale salientar que o tempo máximo de paralelismo de 10 segundos também é válido para esta etapa de devolução da carga à rede da concessionária.
Exemplo de vantagem econômica:
A seguir apresentaremos um caso real de estudo de viabilidade técnico financeira para alimentação do sistema de ar condicionado de uma empresa por dois Grupos Motor Gerador (GMG) no horário de ponta. Até outubro de 2004 esta empresa trabalhava sem sistema de ar condicionado, sendo o mesmo ativado em novembro de 2004. As informações compiladas das contas de energia podem ser vistas na Tabela 02.
CONTA                 7                         8                     9                        10                   11                      12
MÊS/ANOABRMAIOJUNJULAGOSET
Dem P860,00948,00969,00953,00880,00877,00
Dem FP1.076,001.091,001.032,001.013,001.002,001.001,00
Cons P46.991,0052.542,0053.632,0049.637,0055.850,0049.259,00
Cons FP346.064,00367.778,00395.539,00361.397,00415.130,00395.410,00

CONTA          131415161718
MÊS/ANO OUTNOVDEZJANFEVMAR
DemP827,00940,00903,00990,00899,00 
Dem FP1.037,001.061,001.034,001.070,001.091,00 
Cons P52.814,0054.840,0046.969,0061.808,0048.470,00 
Cons FP404.136,00426.449,00333.850,00503.172,00330.934,00 
 TABELA 2
Onde: DemP = Demanda na Ponta – DemFP= demanda Fora de Ponta – ConsP = Consumo na Ponta e ConsFP = Consumo Fora de Ponta
Sabemos que, através de medições efetuadas “in loco”, mensalmente o consumo e demanda de energia elétrica do ar condicionado desta empresa se comporta conforme a Tabela 03.
AR CONDICIONADO
DemP451,32
Dem FP524,25
Cons P21.816,25
Cons FP155.667,25
TABELA 3
Por outro lado temos a conta média do período que o ar condicionado foi instalado resultando na Tabela 04. Considerando que a demanda na ponta do sistema de ar condicionado 451,31 KW temos o que segue:
CONTA MÉDIA
DemP959,31
Dem FP1.071,25
Cons P51.461,25
Cons FP388.533,25
TABELA 4
Como todo o GMG, comercialmente, é ofertado para um fator de potência de 0,8 teremos que considerar:
                    P (KW)              451,31                           
 P (KVA) = ————– = ————- =   564,16KVA                                 FP                   0,8                
         Obs.: A potência comercial próxima deste valor é de 600Kva.
Com o intuito de se viabilizar a implantação deste projeto previmos a instalação de dois Grupos Geradores de 330 KVA garantindo dessa forma a proteção e operacionalidade desejadas. A opção por se instalar dois geradores de 330 KVA ao invés de um de 600 KVA se deveu ao fato de termos a possibilidade de, em caso de pane em um dos GMG’s, alimentarmos ao menos a metade do sistema de ar condicionado. O valor total previsto para o investimento incluindo mão de obra e material de instalação elétrica, GMG’s e sistemas de controles foi de R$ 167.000,00
Na Tabela 05 apresentamos o cálculo do desembolso mensal para a concessionária com o ar condicionado ligado, no horário de ponta.
ITEMDESPESAQTDER$ UNITÁRIOR$ TOTAL
1DEMANDA450KW16,797.555,50
2CONSUMO21.816KWh0,10202.225,00
TOTAL DE DESPESAS COM A CONCESSIONÁRIA9.780,50
TABELA 5
Cada motor consome a plena carga 66 litros de óleo diesel por hora; porém ao analisarmos a conta média verificamos que a central de ar condicionado possui um fator de carga baixo não necessitando que os grupos funcionassem a plena carga todo o tempo. Isto nos levou ao cálculo abaixo:
Cada grupo funcionaria 66h por mês o que nos daria um consumo de 8.712 litros de óleo diesel em um mês .
Nós sabemos que o fator de carga é:
                DEM máx P x 66                     450 x 66                  
FcP = —————————– x100 = —————  x 100 =  73,5%                                                    ConsP                                   21.816
Como as interações matemáticas entre o consumo elétrico e o consumo de diesel são aproximadamente lineares podemos fazer:
ConsumoDiesel = FcP x ConsumodeDieselTotal = 0,735 x 8.712 = 6.403,32 Litros
Na Tabela 06 apresentamos o cálculo das despesas mensais com o sistema de ar condicionado alimentado pelo GMG.
ITEMDESPESAQTDER$ UNITÁRIOR$ TOTAL
1ÓLEO DIESEL6.403,32  L0,422.689,00
2MANUTENÇÃO*————–—–1.100,00
TOTAL3.789,00
TABELA 6
*incluindo trocas de óleo lubrificante e filtros a cada 200 h de funcionamento e contrato de manutenção do equipamento.
Abaixo temos o cálculo da diferença de custo entre a energia elétrica fornecida pelos GMG’s e pela Concessionária:
Custo Mensal da Concessionária: R$ 9.780,50
Custo Mensal da energia fornecida pelos GMG’s: R$ 3.789,00
Diferença a favor dos GMG’s: R$ 5.991,50
Para o cálculo do tempo de retorno do investimento temos uma economia mensal de R$ 5.991,50 mensal o que nos dá R$ 71.898,00 anuais. Logo, considerando a vida útil destes equipamentos, nestas condições, em 10 anos teremos uma amortização de:
AmortizaçãoMensal = Investimento = 167.000 = R$ 1.391,17
NrAnos x 12 10 x 12
Isto implica dizer que o equipamento se amortiza mensalmente com uma parcela de R$ 1.391,67, ‘’ou seja’’, teremos uma economia acumulada de R$ 551.980,00 em 10 anos, já descontado o investimento inicial. Na Figura 07 apresentamos mais um exemplo de tela gráfica de um Sistema Inteligente de Supervisão de GMG.
Conclusão:
A utilização de grupos geradores visando a conservação de energia elétrica tanto no horário de ponta como em qualquer outro horário estratégico para o processo é perfeitamente viável do ponto de vista técnico e financeiro para qualquer tipo de instalação. A implantação de um sistema inteligente de controle e supervisão além de seus benefícios intrínsecos já comentados anteriormente contribuirá também para a redução dos custos de manutenção remota principalmente quando houverem várias unidades de produção, agências, lojas, etc., sendo monitoradas por uma unidade central.