Eficiência energética em sistemas de bombeamento : uso do variador de frequência

Abstract

O elevado consumo de energia elétrica pelo setor de saneamento, grande parte por meio das estações elevatórias, é uma situação preocupante. É estimado que dois e meio por cento de toda energia elétrica produzida no Brasil seja usada para manter as empresas de saneamento operando. Todo este consumo representa custos elevados. São despesas que as companhias necessitam repassar aos consumidores e assim conseguir equilibrar as contas. Soluções que aumentem a eficiência e reduzam este consumo são necessárias e bem-vindas, frente ao atual cenário de limitação a curto e médio prazo do aumento da oferta de energia elétrica. Este trabalho tem por objetivo avaliar o aumento da eficiência energética dos sistemas de bombeamento para abastecimento de água, através do uso do variador de frequência no controle das vazões. Como estes sistemas de bombeamento são parte de um sistema maior, o de abastecimento de água, foi buscado descrevê-lo, por intermédio de uma apresentação sucinta das etapas que constituem esse último: captação, adução, tratamento, reservação, bombeamento e distribuição. Ainda, demonstraram-se os métodos utilizados para a distribuição de água e os fatores que geram as perdas de energia e as fugas d’água no abastecimento. Na parte que segue, tomou-se como enfoque o estudo dos componentes que constituem as estações elevatórias, consumidoras de grande parte da energia usada no abastecimento, descrevendo os motores, as bombas e as formas de controlar as vazões no bombeamento: válvula de estrangulação e variador de frequência. Após isto, realizaram-se as análises do aumento da eficiência energética ocasionado pelo uso do variador de frequência no controle de vazões quando comparado a válvula de estrangulação, por meio de ensaios laboratoriais e cálculo teórico. Enfim se obtiveram as conclusões e verificou-se um ganho de 44% a 57% na redução do consumo da energia, quando aplicado o variador de frequência como forma de controle, demonstrando assim um aumento na eficiência do sistema.