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Energia Elétrica É uma forma de energia que apresenta grandes benefícios, e tornou-se, no decorrer dos tempos, parte integrante e fundamental de nossas atividades diárias. A energia elétrica pode ser transportada a grandes distâncias através de condutores elétricos, desde a geração até os centros de consumo.
Geração de Energia Elétrica Podemos ter várias formas de geração de energia elétrica. A maneira mais econômica de produção de grandes quantidades de energia se utiliza da energia mecânica da rotação de eixos de turbinas, que movimentam os grandes geradores. Para movimentar o eixo das turbinas, podemos utilizar vários tipos de fontes, como queda de água (hidráulica), propulsão a vapor (térmica), queima de combustíveis (gasolina, diesel, carvão) e pela fissão de materiais como o urânio (nuclear).
Consumo de Energia Elétrica O Consumo de Energia Elétrica é a potência realizada ao longo do tempo. Seu cálculo é feito multiplicando-se a potência elétrica do equipamento pelo tempo em que ele ficar em funcionamento. Verifique o exemplo a seguir: Exemplo: Qual é a energia elétrica consumida por um motor de potência igual 4,4 kW se ele ficar ligado por duas horas? Sabemos que a potência elétrica do motor é igual a 4,4 kW, logo a Energia Elétrica consumida será: E = 4,4 x 2 E = 8,8 kWh
Potência Elétrica A potência elétrica é uma grandeza utilizada na especificação dos equipamentos elétricos, determina basicamente, o quanto é capaz: uma lâmpada de emitir luz, o quanto o motor elétrico é capaz de produzir trabalho ou a carga mecânica que pode suportar o seu eixo, o quanto um chuveiro é capaz de aquecer a água, ou quanto um aquecedor é capaz de produzir calor, etc. Para executarmos quaisquer destas atividades precisamos de energia. Chamamos esta energia de potência. Em eletricidade, a potência é o produto da tensão elétrica pela corrente elétrica: P=VxI Onde: P = Potência Elétrica (Watts) V = Tensão Elétrica (Volt) I = Corrente Elétrica (Ampere) Qual a potência elétrica necessária para fazer girar um motor elétrico cuja tensão é 220V e a corrente necessária 20A? P=VxI
P = 220 x 20
P = 4.400W ou P = 4,4 kW
Carga Instalada Carga instalada é a soma das potências nominais dos equipamentos elétricos instalados na unidade consumidora, em condições de entrar em funcionamento, expressa em quilowatts (kW). Cálculo da Carga Instalada Total Para obter a carga instalada total de sua instalação (soma de todos os equipamentos elétricos e sistemas de iluminação), observe a TABELA DE POTÊNCIA abaixo e os seguintes procedimentos: 1 - Verifique os tipos de aparelhos que possui em sua instalação (equipamentos, lâmpadas, motores, etc.); 2 - Multiplique a quantidade de aparelhos pela potência correspondente; 3 - Some todos os valores encontrados para obter a Carga Instalada Total. 4 - Este valor será usado para determinar o tipo de ligação (monofásico ou trifásico), os condutores e os disjuntores.
TABELA DE POTÊNCIA Descrição dos Aparelhos Ar Condicionado (7.000 BTU/h): Ar Condicionado (10.000 BTU/h): Ar Condicionado (12.000 BTU/h): Ar Condicionado (18.000 BTU/h): Ar Condicionado (21.000 BTU/h): Ar Condicionado (30.000 BTU/h): Balcão Frigorífico: Batedeira: Bebedouro: Cafeteira Elétrica: Chuveiro Elétrico: Conjunto de Som: Enceradeira: Ferro Elétrico: Forno Microondas: Freezer: Frigo-Bar: Fritador: Geladeira: Grill: Lâmpada 40 W: Lâmpada 60 W: Lâmpada 100 W: Liquidificador: Máquina de Costura (Doméstica): Máquina de Lavar Roupa: Máquina de Lavar Louça: Pipoqueira: Sauna: Secador de Roupa: Secador de Cabelos (Doméstico): Sorveteira: Televisor: Torradeira: Ventilador: Vídeo Cassete:
Potência (W) 900 1.400 1.600 2.600 2.800 3.600 150 100 à 300 160 725 3.800 95 330 1.000 1.320 200 65 1.600 260 1.000 40 60 100 290 86 450 1.700 1.000 5.000 890 500 a 1.200 15 75 a 300 500 a 1.200 60 a 100 35
Demanda Elétrica Demanda é a média das potências instantâneas solicitadas à concessionária de energia pela unidade consumidora e integradas num determinado intervalo de tempo (período de integração), e, portanto só existe quando findo este intervalo. Alguns erroneamente falam de demanda instantânea a qual na realidade não existe; o que existe é a potência instantânea sendo integrada. No Brasil adota-se o período de integração igual a 15 minutos, enquanto que em outros países este período varia de 5 a 30 minutos. Em um mês, portanto teremos quase 3000 demandas (30 dias x 24 horas / 15 minutos = 2880 intervalos), as quais servirão de base para o cálculo de parte de sua conta de energia. A concessionária cobra pela maior demanda registrada no mês sendo no mínimo igual à contratada. Além da demanda há ainda a fatura do consumo que nada mais é do que a energia consumida no mês em kWh. Fazendo uma analogia com a mecânica de movimento é como se o consumo fosse o espaço percorrido e a demanda fosse a velocidade média em 15 minutos.
Energia Elétrica Ativa e Reativa Além da energia elétrica ativa, sobre a qual falamos anteriormente, existe um outro tipo de energia elétrica, denominada reativa. Essa é uma energia diferente, embora não se possa classificá-la de inútil, não realiza trabalho útil e produz perdas por provocar aquecimento nos condutores. A energia reativa tem como unidades de medida usuais o VArh e o kVArh (que corresponde a 1000 VArh) e a potência reativa a unidade de Var ou kVAr. Até certo limite, as concessionárias não são autorizadas a cobrar essa energia e até recentemente não a cobravam dos consumidores do Grupo B mesmo quando o limite era excedido. Esse panorama pode mudar em breve, mas o fato é que a cobrança, em geral, é encontrada apenas nos consumidores do Grupo A. O limite é indicado de forma indireta, através de um parâmetro denominado “fator de potência”, que reflete a relação entre as energias ativa e reativa consumidas. De acordo com a Resolução 456, as instalações elétricas dos consumidores devem ter um fator de potência não inferior a 0,92 (reativo ou indutivo). Veja mais informações sobre Conceituação, tipos e aplicação de usos finais no saneamento, quadros elétricos, cadastros de equipamentos e especificação de projetos.
Conceituação No setor de Saneamento, temos o motor elétrico como o principal uso final a ser estudado. Ele é responsável por boa parte da energia elétrica consumida no processo, estando presente em diversas fases do sistema. Tipos e Aplicações de Usos Finais no Saneamento No Setor de Saneamento Básico, as principais ações visando à economia de energia elétrica são as seguintes: • Modulação de carga em relação à ponta dos sistemas elétricos; • Controle das vazões de recalque em relação às demandas da rede de distribuição de água; • Dimensionamento adequado dos equipamentos eletromecânicos; • Automação operacional de sistemas com gerenciamento e supervisão on line.
Quadros Elétricos – equipamentos e proteção, manutenção. Os Quadros Elétricos de Comando possuem uma grande variedade de opções, sendo utilizados para diversas aplicações, tais como: proteção de conjuntos elétricos e eletrônicos, montagem de comandos de máquinas e motores, distribuição e passagem de fios, proporcionando segurança, versatilidade e estética para sua instalação elétrica, além de proteger os usuários e prevenir eventuais acidentes. Verifique,na sua Unidade de Trabalho, se o quadro elétrico tem as seguintes características: • Presença de conexões frouxas • Fios com aquecimento elevado • Corrosão nas partes metálicas • Presença de umidade • Fusíveis com algum tipo de By-pass (fio elétrico fino) • Falta de identificação dos circuitos Se você identificou no quadro elétrico da sua Unidade algumas dessas características, é sinal de que uma revisão e uma manutenção devem ser programadas com urgência.
Usos Finais Diante da perspectiva de crise no suprimento, o custo da energia elétrica tem sido cada vez mais elevado, forçando o consumidor a buscar formas de redução eficazes.
Especificação do projeto Para reduzir o custo de energia elétrica em um sistema de abastecimento de água, existem várias possibilidades, sendo que duas se destacam: 1- Diagnóstico energético em instalações existentes – neste caso, procuramos identificar os pontos de desperdício de energia, propondo alternativas técnicas para sua eliminação. 2- Especificação do projeto – Estamos ainda na fase de projeto do sistema. Não existe nada instalado, nem funcionando. Nesta fase, economizar energia significa especificar equipamentos e sistemas que requerem um menor consumo de energia. Por exemplo, a opção por um motor de alto rendimento ainda na fase de projeto irá propiciar uma futura economia de energia, quando comparamos com uma instalação usando um motor padrão. Este conceito também se aplica na compra de novos equipamentos, seja por motivo de expansão do sistema ou por necessidade de reposição. A especificação, neste caso, também deve levar em conta a opção por equipamentos e sistemas mais eficientes.
