Gerenciadores de energia elétrica

GERENCIADORES DE ENERGIA ELÉTRICA

Na média geral, 20% a 40% da energia elétrica utilizada em sistemas de ar comprimido são desperdiçados. Parte disso ocorre devido ao uso de um número de compressores maior que o necessário à operação. Outro fator negativo é a combinação inadequada de compressores ou operação do sistema a uma pressão de trabalho muito acima do necessário às máquinas consumidoras na produção.

Gerenciamento de Energia Elétrica

A AIRPOWER oferece um sistema completo para o gerenciamento de salas de compressores. Uma das soluções considera controladores lógicos industriais de última geração, CLP’s Rockwell e Siemens, conhecidos e amplamente empregados pela Indústria 5.0.

Também oferecemos ‘Supervisório’ Remoto Central com todas as salas de compressores. Ou seja, software, personalização de ‘layout’ gerais, inclusão de todos os compressores e suas interligações.

Além disso, outras funcionalidades estão contempladas, como 1) a medição e a totalização de vazão de ar produzida (pela medição indireta), 2) a medição e a totalização de potência consumida (pela medição indireta), 3) a totalização de quantos metros cúbicos de ar estão sendo produzidos num determinado período, 4) o custo mensal, trimestral e anual para a produção do ar comprimido e 5) as principais ocorrências, mensagens, medições todas acessadas pelo smartphone.

Medição indireta significa que o algoritmo de controle dos gerenciadores faz a utilização de dados nominais de vazão e de potência de cada compressor em operação. Apesar de a medição indireta ser um método bastante utilizado, proporcionando ao usuário uma referência importante, é bom destacar que ela nunca leva em consideração a eficiência dos estágios de compressão nem o rendimento de motores elétricos. Por essa razão ela não reflete a realidade dos compressores gerenciados.

Contudo, por se tratar de um sistema de controle aberto e configurável, é possível a qualquer momento incluir medidores de vazão por salas ou por máquinas ou por módulos consumidores. Também, é possível incluir medidores/totalizadores de energia elétrica do próprio cliente. Quando se utilizam instrumentos adequados de medição, os valores computados são reais e muito mais assertivos, minimizando erros.

A principal vantagem de se aplicar ‘controladores industriais abertos’ é justamente a possibilidade de personalização da solução de gerenciamento de processos em conformidade com a real aplicação de cada cliente. Além disso, essa otimização possibilita ao cliente definir estratégias e abordagens mais adequadas e efetivas aos processos individualizados de cada cliente.

Os principais, mais robustos e conhecidos controladores industriais (Siemens, Rockwell, Schneider) estão em sua 5ª geração, providos com softwares muito mais inteligentes que estão movimentando a ‘Indústria 5.0’. Historicamente vem mudando a vida das pessoas e inovando processos ao redor do planeta.

‘CONTROLADOR MASTER’ – GERENCIAMENTO DA SALA DE COMPRESSORES E ECONOMIA DE ENERGIA ELÉTRICA

Todos os compressores de uma determinada rede de ar são interligados a um sistema central de controle (Controlador Master). Considerando que todos estes compressores estejam disponíveis, o ‘Controlador Master’ será responsável por: ligar/desligar, carregar/aliviar (L/UL), acelerar/desacelerar (VSD), abrir/fechar válvulas (IGV/BOV – Turbos).

Isso tudo será possível desde que todas as proteções locais e os limites operacionais de cada compressor sejam respeitados. Caso alguma condição ou limite operacional não estejam satisfeitas (exemplo: temperatura de óleo, tempo mínimo de inércia para a parada do motor principal), ou alguma falha esteja ativa, o módulo controlador “Elektronikon” do compressor terá prioridade, ou seja, o “Controlador Master” será ignorado e nenhum comando externo será executado pelo compressor.

Todos os compressores são ligados ao “Controlador Master” pela rede de comunicação ‘CAN Open’, ‘Modbus RTU’, Profibus DP e Ethernet TCP/IP.

São instalados 2 (dois) transdutores de pressão (um principal e outro redundante) em um ponto comum a todos os compressores (no reservatório de ar, ou no header principal, ou tubulação de saída de ar para a planta) com a finalidade de referenciar o range operacional do “Controlador Master”.

É comprovado que a cada @1 bar de redução na faixa de pressão de trabalho da rede de ar, 7% de energia elétrica são economizados na geração total de ar comprimido. Menor pressão, menor potência mecânica, menor potência elétrica, menor corrente, menor a conta de energia elétrica de todas as máquinas que estiverem interligadas ao gerenciador.

Naturalmente quando se faz o uso de uma central de gerenciamento (Controlador Master), otimizando o funcionamento dos compressores nela conectados, tem-se uma redução dos custos de manutenção e melhoria no ciclo de vida dos equipamentos.

Outros benefícios indiretos também são contabilizados, como a partida ordenada de motores de grandes potências (evitando sobrecargas de painéis elétricos), ou paradas destes motores somente quando realmente requeridas (evitando paradas de curtos períodos e picos de potências nas repartidas).

Algumas das funções básicas do Gerenciador/Supervisório

Garantir a máxima eficiência energética;
Envio de mensagens de alerta de falha nos Compressores via SMS e por e-mail;
Evitar falhas por operação incorreta.
Manter a pressão do sistema entre um set point de alta e baixa pressão selecionada.
Reconhecer a vazão de cada compressor e escolher automaticamente o mais adequado para atenuar a flutuação da pressão ao longo do tempo.
Equacionar as horas de operação de cada compressor em função de suas revisões periódicas, de modo a dessincronizar esses eventos.

Revezamento de compressores.

De forma a não penalizar um compressor, e ele trabalhar mais que o outro, uma tabela de rodízio pode ser programada com valores pré-definidos (revezamento a cada 24hs – estendendo-se a 168hs). Portanto, essa condição é sempre levada em consideração quando alguma ação do “Controlador Master” for tomada.

Ou seja, quando for ‘ligar’ ou colocar ‘em carga’, sempre se deve optar pela máquina de mais prioridade entre as opções disponíveis naquele dia. Quando for colocar ‘em alívio’ e/ou ‘parar’, sempre se deve optar pela máquina de ‘menos prioridade’ naquele dia.

Outras vantagens

Sem a necessidade de acessos remotos que demandam a transferência de dados do cliente para armazenamento em servidores externos.
Sem a necessidade de manter contratos de comodatos com pagamentos mensais por serviços de monitoramento remotos.
Sem a necessidade liberação de acessos a sites de armazenamentos do fornecedor e nem ficar amarrados a licenças temporárias.
Otimização e Gerenciamento dos compressores turbos (serão ligados, desligados remotamente, carga e alívio automaticamente em função da demanda).
Otimização e Gerenciamento dos compressores VSD. Eles serão ligados, desligados, acelerados, desacelerados, colocados em carga ou alívio automaticamente em função da demanda.

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