Implementação de EEM

Ciente que os motores utilizados no sistema de extração de serrim da empresa em estu- do, estarem classificados pela CEMEP como standard (std), de classe EFF2, foi ponderada a hipótese de serem substituídos por motores de elevado rendimento com classe IE3, de acordo com a norma IEC 60034-30, com as mesmas caraterísticas do motor a substituir.

Tendo em conta o regime de carga do motor monitorizado, no ponto 5.1.3 do presente capítulo, e a potência nominal deste, são fatores condicionantes para que, à primeira vista, seja considerada a sua substituição por um EEM.

De acordo com a tabela 2.1, e conforme o esclarecido no capítulo 2, considera-se que o motor de 4 pólos com a potência nominal igual a 55 kW e classe EFF2, possui um rendimento que lhe corresponde igual a 93%. Em termos de rentabilidade económica também os tempos médios de vida útil dos motores assumem um papel importante. De acordo com (Melo, 2004), adaptado de (Aníbal et al., 2000), para motores com gamas de potência compreendidas entre ]0;7,5] kW e [11;75] kW, possuem tempos de vida útil iguais a 12 e 15 anos, respetivamente. Para potências superiores a 75 kW o tempo médio de vida destes equipamentos será aproximado a 20 anos.

5.2.1 Avaliação económica do investimento

(5.1)

A poupança anual pode ser determinada através da equação seguinte:

(5.2) Onde:

O FC (Fator de Carga) pode ser determinado pela relação entre a potência elétrica con- sumida e a potência elétrica nominal. Salienta-se que a potência nominal descrita na chapa de caraterísticas de um motor elétrico corresponde, na realidade, à potência mecânica, ou á potên- cia de saída do motor. O FC pode então ser determinado segundo a expressão que se segue.

(5.3) Onde:

Recorrendo aos valores reportados na tabela 5.9, apresentados como certos pela entida- de construtora, crê-se que o rendimento do motor de classe IE3, possui, por sua vez, um rendi- mento igual a 95,7%, tendo ainda em consideração que o rendimento tabelado considera um FC, para o motor dimensionado, aproximado a 50%.

Tabela 5.9 – Caraterísticas técnicas do EEM a instalar (ABB, 2012).

Classe de rendimento IE3

Tipo ABB M3AA 250 SMA Pn 55 kW Ns 1500 RPM In 98 A U 400 V f 50 Hz η (@ full load) 95,4% η (@ ¾ load) 95,9% η (@ ½ load) 95,7%

Com base nas monitorizações efetuadas ao motor std, e consequentes valores apresenta- dos na tabela 2.1, capítulo 2, determina-se o respetivo FC.

(5.4)

Uma vez determinado o FC, procedeu-se à avaliação económica, referente à substitui- ção do motor std por um de caraterísticas semelhantes mas de classe de eficiência IE3. De acor- do com a equação X, obtiveram-se os seguintes resultados. Foi ainda considerado que no ano de estudo em análise o custo de energia ficou nos 0,089 €/kWh.

(5.5)

Tal como foi referido no capítulo 2, da presente dissertação, existem, essencialmente, três tipos distintos de indicadores económicos que devem ser tidos em consideração: VAL; TIR; PRI. Assim, através da análise da figura 5.14, pode determinar-se o tempo de vida útil do equi- pamento, necessário até o capital investido, na substituição do motor std por um EEM, ser recu- perado. Foi tida em consideração nesta análise uma taxa de juro igual a 6% e, como foi referido anteriormente, estima-se que o tempo médio de vida útil do equipamento selecionado ronde os 15 anos. Verifica-se pela análise da figura 5.14, e determinando os zeros da aproximação à equação polinomial resultante, constata-se que a partir do1.º ano após a entrada em funciona- mento do EEM o capital investido estará recuperado na sua totalidade, começando, após esse período, a ser rentável para o investidor.

Na tabela 5.10 encontram-se reportados os valores dos indicadores económicos, obtidos e calculados de acordo com o que anteriormente foi descrito no capítulo 2.

Tabela 5.10 – Indicadores económicos referentes à substituição de um motor std de 55 kW por um EEM.

VAL (€) TIR (%) PRI

28.873,83 € 147,88% 0,95 Avaliação dos Indicadore s e conómicos

Perante os resultados obtidos ficou aqui provado, tabela 5.10, que a substituição do motor std por um EEM com classe de rendimento IE3 é técnica e economicamente viável, salientando-se que o custo de aquisição do motor EEM é amplamente superado pela economia de energia que proporciona, tendo por comparação os consumos anuais das duas tecnologias em análise, para o ciclo de vida previsto. Juntando-se a isto as questões ambientais que a substitui- ção propicia, acha-se que pelo menos esta proposta logre de alguma contemplação pela empresa em estudo, aconselhando-se que o estudo seja alargado aos restantes motores que constituem o sistema de filtros.

Apresentam-se, na tabela 5.11, para efeitos da contabilização da intensidade carbónica por emissão de GEE, bem como o seu equivalente em tep, os valores, respetivos, que serão evi- tados, considerando-se o fator de emissão associado ao consumo desta energia.

Tabela 5.11 – Economias referentes à substituição de um motor std de 55 kW por um EEM

Economias Energia Elétrica Energia GEE (MWh/ano) (TEP/ano) (kgCO2e/ano)

35,66 7,67 16.760,02

Em termos gerais, de acordo com (Melo, 2004), o rendimento dos motores aumenta com a potência. Assim, não será tão notória, nos escalões mais elevados, as diferenças de rendimento de motores pertencentes a classes distintas. No entanto, é de salientar que nas gamas mais ele- vadas de potência, a utilização de motores com elevado rendimento poderão conduzir a benefí- cios importantes de consumo de energia. Verificado o número de horas médio de utilização do motor em análise são um fator determinante na aquisição de um EEM, em detrimento do motor std. Pois, a diferença dos valores de energia consumida por motores com rendimentos distintos será tanto maior quanto maiores forem os tempos de funcionamento.

Se o estudo efetuado for aprofundado pelos 16 motores, abrangendo assim todo o siste- ma de ventilação, e considerando ainda que todos os motores em causa estarão em funciona- mento com o mesmo FC, crê-se que as melhorias de eficiência energética e consequentes bene- fícios económicos, sejam ainda maiores.