Como comentamos em nosso último post da série Eficiência Energética, tentaremos trazer semanalmente temas, referências e artigos relacionados à Eficiência Energética e sua aplicação no nosso cotidiano e no dia a dia da indústria.
Recapitulando, definimos no nosso último post que Energia é um recurso necessário para mudança de um sistema dentro de um volume de controle. Ou seja, trata-se de um insumo básico para realização de qualquer atividade e, como tal, tem seu custo financeiro e ambiental.
Vimos também que praticamente toda energia que utilizamos na indústria é provida de fontes naturais (fontes primárias), renováveis ou não, que passa por transformações e distribuição até a execução da mudança no sistema, como trabalho, por exemplo.
Esquema de sistema de geração de energia termoelétrica
Tomando como exemplo o esquema do sistema acima, combustível é queimado na caldeira (gás natural, óleo BPF, biomassa, carvão etc), gera calor, que é transferido para a água, que se transforma em vapor, é distribuído até a turbina, onde movimenta suas hélices para gerar energia elétrica. O mesmo vapor retorna para uma torre de resfriamento, condensa, e é bombeado de volta para caldeira, fechando o ciclo.
Nesse circuito, há perdas em todos os processos, tais como:
- Combustão incompleta
- Calor não absorvido pela água
- Perda de calor no transporte do vapor
- Energia não aproveitada pela turbina para gerar energia (aquecimento dos componentes, por exemplo)
- Trabalho não aproveitado pelo gerador (transformado em ruído e calor, por exemplo)
- Calor rejeitado pela torre de resfriamento.
- E assim vai…
Resumindo, do calor fornecido pela fonte natural, apenas uma parcela é utilizado para realizar trabalho útil ou, no caso acima, transformada em energia elétrica. O restante é perdido durante o processo.
O consumo de energia está diretamente ligado ao desenvolvimento de uma sociedade. Quanto maior e mais desenvolvida essa sociedade, maior a sua demanda por energia. Porém, com o risco de esgotamento das fontes não renováveis de energia e os longos ciclos de algumas fontes renováveis, viu-se a necessidade de aproveitar melhor a energia fornecida pelas fontes primárias, ou seja, resultar em mais trabalho com a mesma quantidade de insumo natural. E nesse contexto que entra a eficiência energética.
O que é Eficiência Energética
Partindo com conceito teórico, eficiência energética é a extensão da conversão de calor em trabalho líquido e pode ser expressa pela seguinte equação:
Equação 1
Ou por:
Equação 2
Pela equação, podemos entender que aumentar a eficiência energética de um sistema resume-se em reduzir suas perdas. Lembrando que, conforme lei da conservação de energia, o trabalho de saída nunca será maior que a energia fornecida, portanto o valor máximo para eficiência é 100% (embora irreal).
Similar à nossa definição, encontramos a definição de eficiência energética pela ABESCO como sendo “uma atividade que busca melhorar o uso das fontes de energia”. Ou seja, diminuir o consumo energético sem necessariamente reduzir a demanda por energia.
Nos próximos posts dessa série, abordaremos modelagens e exemplos de aplicação industrial, como caldeiras, sistemas de refrigeração, iluminação, entre outros.
E vocês, concordam com a definição? Quais ações para aumentar a eficiência energética vocês tomam no seu dia a dia? Comentários, dúvidas e sugestões são sempre bem vindos. Deixe uma mensagem abaixo ou entre em contato: contato@togawaengenharia.com.br.
