Você sabe quanto custa para operar esse equipamento?

É preciso tomar decisões - para economizar energia, para economizar dólares. Ter dados concretos nos quais basear essas decisões remove o “fator de suposição” e, por fim, tem um efeito positivo nos resultados financeiros. Entretanto, registrar dados, analisar resultados e, em seguida, tomar decisões inteligentes pode realmente ter um efeito tão grande assim? A resposta é “Absolutamente sim!”

Comparando compressores de ar de 200 cavalos de potência

Considere este exemplo de fábrica. A instalação possuía dois compressores de ar de 200 cavalos de potência usados ​​para fornecer ar à planta. Uma vez que o compressor número um foi avaliado com capacidade ligeiramente maior em pés cúbicos por minuto (cfm) do que o compressor número dois, a decisão foi tomada muitos meses antes de operar o compressor número um como o compressor principal e usar o compressor número dois como o "trim ”Compressor.

Portanto, o compressor de compensação funcionaria apenas quando o compressor número um não fosse capaz de manter a pressão do sistema. Isso parece lógico, especialmente porque ambos têm a mesma potência - deve haver pouca ou nenhuma diferença nos custos operacionais elétricos.

Figura 1. O software de registro de dados faz um gráfico automático do uso de energia para um compressor de ar de 200 cavalos. Esta visão geral rápida mostra que o compressor está consumindo em média pouco mais de 50 quilowatts de energia durante um período de operação de três dias. Conhecendo a taxa de carga elétrica de $ / kWh, seria fácil estimar o custo de operação deste compressor durante este período.

Registradores de energia foram instalados em cada unidade por vários dias para determinar o custo operacional real da energia elétrica. Cada unidade funcionava sozinha para garantir que sua operação não fosse influenciada pela outra unidade. O compressor número dois revelou-se significativamente mais eficiente em termos de energia e também bastante capaz de suprir as necessidades de ar da planta. O compressor número dois era um projeto mais novo e mais eficiente em termos de energia do que o seu homólogo.

A instalação estava sendo cobrada em US $ 0,07 por quilowatt-hora (kWh). Os tempos de execução e o consumo de energia em quilowatts foram extraídos dos dados registrados e os custos operacionais reais determinados. Esses cálculos são relativamente simples e podem ser facilmente integrados em uma planilha para uso em toda a fábrica.

O resultado final:operar o compressor número dois como o compressor de ar principal da fábrica resultou em uma economia anual estimada de $ 29.510. Obviamente, os dados registrados provaram ser muito mais precisos do que o “melhor palpite” baseado apenas nos dados da placa de identificação. A instalação de registradores de energia e, posteriormente, o download de dados em um PC para análise leva apenas alguns minutos. Um pequeno investimento neste caso para um grande retorno.

Quanto custa operar 50 grinders durante a pausa para o almoço?

Em outra fábrica, foi feita a pergunta:"Quanto custa permitir que esses 50 trituradores funcionem durante a pausa para o almoço?" A lógica para permitir que os trituradores funcionem quando não estão em uso era que os trituradores tinham cargas relativamente pequenas em comparação com equipamentos muito maiores, e o óleo de corte continuaria circulando por todo o triturador.

E, uma vez que a retificadora estava efetivamente “parada” sem carga, simplesmente não valia a pena desligar a retificadora por períodos tão curtos.

Para verificar a decisão, um multímetro digital de gravação com uma pinça AC foi usado para determinar o custo operacional real de um moedor durante o período de intervalo para almoço. Curiosamente, a economia foi de apenas US $ 0,55 para um moedor. No entanto, multiplicar os 55 centavos por 50 moedores resultou em uma economia de US $ 27,50 na hora do almoço.

Dadas as variáveis ​​de trabalho por turnos e feriados, a economia anual estimada de desligar as máquinas durante os períodos de almoço chegou a pouco menos de US $ 8.000. Mais uma vez, uma verificação de 30 minutos revelou uma economia significativa que poderia ser alcançada pressionando apenas dois botões por moedor:um para “parar” antes do almoço e um para “iniciar” depois do almoço.

Custos operacionais para motores maiores

Motores maiores para diversas aplicações devem sempre ter seu custo operacional conhecido. Em uma instalação, um motor de 100 cavalos de força (HP) foi usado para bombear água de um tanque de retenção de várias centenas de metros para onde a água era usada para o resfriamento do processo. O motor funcionou continuamente durante as operações da planta.

Outras opções estavam sendo exploradas para resfriar a água. A pergunta que precisava ser respondida para determinar o retorno antes que uma decisão pudesse ser tomada era:"Quanto está nos custando para operar o sistema de bombeamento atual que temos?"

Ao registrar os quilowatts consumidos pelo motor e o número de horas de operação durante um ciclo da planta, foi determinado que o motor de 100 cavalos de potência estava quase sempre operando em sua capacidade total de 100 HP. Estava custando à empresa $ 33.241 por ano. Decisões comerciais foram então tomadas para substituir o sistema existente por um motor mais eficiente e projeto de bomba.

Mas por que não confiar apenas nos dados da placa de identificação para determinar o custo de operação de um motor? Afinal, os motores NEMA são marcados com as classificações exigidas, incluindo sua potência e classificações de eficiência. A resposta é que os motores raramente operam de acordo com as especificações da placa de identificação. Espere que os custos operacionais reais variem.

Por exemplo, um motor de 100 HP trifásico de 460 volts e eficiência padrão operando sob carga total por 8.760 horas por ano provavelmente custará pouco mais de $ 48.000 por ano para operar a uma taxa elétrica de $ 0,10 por kWh. Mas, e se o motor não estiver operando com carga total o tempo todo? Então, o custo operacional total pode cair significativamente.

A única maneira de saber com certeza é medir e registrar os dados. Em seguida, analise os dados e determine o verdadeiro valor em dólares com o qual o motor está contribuindo para essa conta de serviço público. Dependendo da aplicação, esse motor pode ser um candidato a grandes economias de energia com o uso de um conversor de frequência (VFD).

Tempo

Mínimo total de potência ativa (Watts)

Média total de potência ativa (Watts)

Máximo total de potência ativa (Watts)

08:10:07 0ms

32110.238

32097.152

32031.729

08:10:17 0ms

32064,441

32090.611

32142.949

08:10:27 0ms

32097.152

32103.695

32129.865

08:10:37 0ms

32097.152

32103.695

32149.492

08:10:47 0ms

32090.611

32123,322

32123,322

08:10:57 0ms

32084.068

32110.238

32136,408

Figura 2. Informações do Data Logger importadas para uma planilha para análise. Este motor de bomba centrífuga de 100 cavalos de força, se totalmente carregado, deve consumir cerca de 80.000 watts (80 kW). Os 32.000 watts (32 kW) indicam que o motor está apenas parcialmente carregado, operando de forma ineficiente e que pode ser um candidato a um VFD - o que pode resultar em uma economia significativa de energia. A média das leituras foi a cada 10 segundos durante um período de um minuto. Média de watts consumidos pelo motor nos 10 segundos anteriores.

O custo da iluminação

A iluminação é um dos maiores consumidores de energia elétrica na maioria das instalações industriais e comerciais. Por exemplo, o custo anual de iluminação em uma instalação industrial de 160.000 pés quadrados é de aproximadamente $ 85.030. Essas quantias em dólares muitas vezes podem ser reduzidas de forma rápida e significativa, se você souber onde encontrar as maiores economias. Muitas opções de iluminação estão disponíveis e selecionar as corretas requer uma tomada de decisão inteligente.

A questão é:“Quanto custa manter essas luzes acesas?” Então, estimativas podem ser feitas para sistemas de substituição mais novos e mais eficientes usando dados publicados. Você pode fazer estimativas bastante precisas contando os acessórios, identificando os tipos e a potência das lâmpadas, levando em consideração a operação do reator e sabendo as horas reais de quais luzes estão acesas e quando. No entanto, para fins de tomada de decisão, dados rápidos e precisos podem ser obtidos com leituras simples do alicate amperímetro nos circuitos de iluminação em questão.

Por exemplo, certas lâmpadas fluorescentes foram deixadas acesas em instalações comerciais por longos períodos com o que se julgou ser uma boa justificativa. Um equívoco comum é que deixar a iluminação fluorescente acesa é mais eficiente do que desligá-la. Isso é verdade apenas até certo ponto, pois a economia é atribuída ao evitar a pequena quantidade de corrente de pico ao ligar essas lâmpadas.

Além disso, desligar e ligar excessivamente, como várias vezes por dia, pode reduzir a vida útil da lâmpada. A regra geral do Departamento de Energia dos EUA é que a iluminação fluorescente deve ser desligada se a sala ficar desocupada por mais de 15 minutos. No entanto, em algumas áreas do país, esse número pode ser tão baixo quanto cinco minutos se as tarifas de eletricidade forem altas.

É fácil usar um alicate amperímetro CA e medir a tensão e a corrente fornecidas a um circuito de iluminação para obter números precisos rapidamente. Você pode fazer um cálculo rápido do custo de operação desse circuito de iluminação. Mas e se você presumir que as luzes estão sendo desligadas em determinados momentos, quando, na verdade, não estão? Afinal, você colocou uma placa lembrando todos os trabalhadores de desligar todas as luzes de tarefas nas estações de trabalho no final do turno.

Você provavelmente não ficará surpreso com o fato de a corrente elétrica e os kW não chegarem a zero em todos esses circuitos de iluminação no final de cada dia. Então, quanto custam as luzes que alguém esqueceu de desligar? Você não saberá até que você meça. Em seguida, coloque cartazes mostrando aos trabalhadores as quantias em dólares associadas às despesas de iluminação e você certamente criará algum interesse.

O custo por hora de funcionamento do equipamento

Às vezes, os gerentes de operações e instalações simplesmente gostam de saber quanto custa operar uma peça específica do equipamento por hora. Essas informações devem ser fornecidas com carga de 100 por cento, carga de 90 por cento, carga de 80 por cento e assim por diante. As informações podem então ser extrapoladas pelos gerentes para a tomada de decisões operacionais. “E se eu pressionar a tecla 5 neste projeto em vez de a tecla 3? Qual me permite fazer a mesma peça por menos? ” Uma pergunta justa que deve ter uma resposta concreta.

É fácil olhar para uma conta de energia elétrica e saber qual é a cobrança do mês. Gerenciar e reduzir essa fatura é o objetivo do gerenciamento de energia e requer a cooperação de todo o pessoal da instalação. Para tomar decisões inteligentes, você deve saber para onde está indo essa energia elétrica a cada mês.

Você deve medir e registrar dados de energia nas principais peças de equipamentos e sistemas elétricos. Usar um registrador de energia para pelo menos um ciclo da planta ou mais é o melhor. Determine os custos horários e anuais para operar esse equipamento. Acompanhe esses dados e tenha-os prontamente disponíveis e saiba quanto custou para operar seu equipamento. É muito mais confortável tomar decisões com base em fatos do que em estimativas e melhores suposições.

Sobre o autor:
Randy Barnett tem mais de 35 anos de experiência em manutenção elétrica industrial e treinamento. Ele se formou na Escola de Energia Nuclear da Marinha dos Estados Unidos e aprendeu o comércio de eletricidade industrial como eletricista no serviço de submarinos. Ele trabalhou como eletricista jornaleiro em usinas nucleares e a carvão, em locomotivas ferroviárias, em ambientes de manufatura industrial e na construção comercial e industrial. Randy é um auditor certificado de energia e autor de “Commercial and Industrial Wiring,” “Introduction to Electrical Maintenance” e de vários artigos. Ele pode ser contatado em [email protected].