A desempenho térmico dos coletores solares de aquecimento de fluidos

A NBR 17003 de 10/2021 – Sistemas solares térmicos e seus componentes — Coletores solares — Requisitos gerais e métodos de ensaio especifica os requisitos e métodos de ensaio para avaliar a durabilidade, a confiabilidade, a segurança e o desempenho térmico de coletores solares de aquecimento de fluidos. Os métodos de ensaio são aplicáveis aos ensaios de laboratório e aos ensaios in situ. É aplicável a todos os tipos de coletores solares de aquecimento de fluidos na fase líquida, coletores solares híbridos que cogerem calor e energia elétrica, bem como aos coletores solares que utilizam fontes de energia externas para operação normal e/ou segurança.

Não abrange os aspectos de segurança elétrica ou outras propriedades específicas diretamente relacionadas à geração de energia elétrica. Não é aplicável àqueles dispositivos em que uma unidade de armazenamento térmico é parte integrante, de tal forma que o processo de coleta não pode ser separado do processo de armazenamento para fazer as medições de desempenho térmico do coletor.

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Quais são os símbolos usados nessa norma?

Como deve ser executado o ensaio sob condições de estagnação?

Qual o objetivo do ensaio de exposição e meia exposição?

Quais são as condições de referência climáticas para o ensaio de exposição e choque térmico?

Como deve ser realizado o ensaio de penetração de chuva?

O coletor solar térmico é um dispositivo projetado para absorver a radiação solar e transferir a energia térmica produzida para um fluido que passa pelo equipamento. A utilização do termo painel é desconsiderada, para evitar potenciais confusões com painéis fotovoltaicos. Deve-se estabelecer os procedimentos para ensaiar os coletores solares de aquecimento de fluido para o desempenho térmico, confiabilidade, durabilidade e segurança, sob condições determinadas e repetíveis. A norma contém métodos de ensaio de desempenho para a realização de ensaios ao ar livre, sob irradiação solar natural, vento natural ou simulado, e para a realização de ensaios em ambientes fechados sob irradiação solar e vento simulados.

Os ensaios ao ar livre podem ser realizados em regime permanente ou como medições durante todo o dia, sob condições climáticas variáveis. Os coletores ensaiados de acordo representam uma ampla gama de aplicações, por exemplo, coletores de placas planas e esmaltadas, coletores de tubos a vácuo para água e aquecimento de ambientes domésticos, coletores para aquecimento de piscinas ou para outros sistemas de baixa temperatura ou coletores de concentração de rastreamento para geração de energia térmica e aplicações de calor de processo.

Esta norma é aplicável aos coletores que usam líquidos como fluido de transferência de calor. Da mesma forma, os coletores que usam fontes de energia externas para operação normal e/ou fins de segurança (proteção contra superaquecimento, riscos ambientais, etc.), bem como dispositivos híbridos que geram energia térmica e energia elétrica, também são considerados.

Uma sequência dos ensaios completa para coletores solares térmicos, incluindo ensaio de durabilidade e medições de desempenho térmico, é proposta na tabela abaixo. Essa sequência de ensaios pode ser modificada, ou apenas ensaios isolados podem ser realizados, se necessário, e recomenda-se consultar a ISO 9806.

Para alguns ensaios, no entanto, um precondicionamento ou um ensaio de meia exposição é obrigatório. Para todas as sequências de ensaios ou ensaios isolados, a inspeção final (ver Seção 15) é recomendada como ensaio conclusivo para a identificação e descrição adequada da amostra, bem como para identificação de problemas ou deficiências.

Os aspectos particulares de coletores usando fontes externas de energia e medidas ativas ou passivas para operação normal e autoproteção devem ser descritos e relatados conforme o Anexo A. As especificações devem ser dadas para vazão, temperatura do fluido e duração do fluxo, se o fluxo de fluido tiver sido aplicado no ensaio.

Os coletores cogerando energia térmica e elétrica devem ser ensaiados como qualquer outro coletor térmico solar em relação à durabilidade e ao desempenho térmico. Todos os ensaios de desempenho térmico devem ser feitos sob condições máximas de geração de energia elétrica. Para todos os ensaios de durabilidade, o gerador de energia elétrica não pode ser conectado a carga alguma (circuito aberto), para evitar o resfriamento do coletor e simular piores condições de operação.

O gerador de energia elétrica deve ser descrito em detalhes no relatório de ensaio. O modo de operação elétrica deve ser relatado para todos os ensaios. Diferentes tipos de coletores são considerados sensíveis ao vento e/ou à radiação térmica.

Para estes coletores, geralmente o absorvedor ou o fluido de transferência de calor está em contato próximo com o ambiente. Exemplos típicos são coletores poliméricos sem cobertura e coletores PVT. Os coletores que, de acordo com as especificações do fabricante, podem ser operados em inclinações superiores a 75°, devem ser considerados coletores de fachadas.

Os ensaios de pressão interna para canais de fluidos destinam-se a avaliar a capacidade de um coletor de suportar a pressão máxima nos canais de fluidos, conforme especificado pelo fabricante. Para os canais de fluidos feitos de materiais não poliméricos, o aparelho consiste em uma fonte de pressão hidráulica ou pneumática, uma válvula de segurança, uma válvula de sangria de ar e um manômetro com incerteza-padrão melhor que 5%.

A válvula de sangria de ar deve ser usada para esvaziar os canais de fluidos do ar antes da pressurização. Os canais de fluidos devem ser preenchidos com fluido à temperatura ambiente e pressurizados até a pressão de ensaio. Após a pressão nos canais de fluidos do coletor ter sido elevada à pressão de ensaio, os canais de fluidos devem ser isolados da fonte de pressão por meio de uma válvula de isolamento.

Os canais de fluidos devem permanecer isolados da fonte de pressão durante o período de ensaio, e a pressão dentro dos canais de fluidos deve ser observada. Os canais de fluidos devem ser ensaiados à temperatura ambiente na faixa de 20 °C ± 15 °C, protegidos da luz. A pressão de ensaio deve permanecer estável dentro de ± 5 % de 1,5 vez a pressão máxima de operação do coletor especificada pelo fabricante antes de isolar o coletor da fonte de pressão. A pressão de ensaio deve ser mantida por pelo menos 15 min.

Os canais de fluidos feitos de materiais poliméricos devem ser ensaiados na temperatura de estagnação, porque a resistência à pressão dos canais de fluidos poliméricos pode ser afetada à medida que a sua temperatura é aumentada. O aparelho consiste em uma fonte de pressão hidráulica ou pneumática e em um meio para aquecer os canais de fluidos até a temperatura de ensaio requerida.

Os canais de fluidos devem ser mantidos à temperatura de ensaio por pelo menos 30 min antes do ensaio e pela duração total do ensaio. A pressão de ensaio deve ser mantida estável dentro de ± 5 %. Um dos seguintes métodos de ensaio deve ser escolhido: submergir os canais de fluidos em um banho de água com temperatura controlada e usar ar comprimido ou água com tinta como meio de ensaio; conectar a um circuito de líquido controlado por temperatura e pressão; aquecer o coletor em um simulador de irradiação solar ou sob irradiação solar natural, utilizando um fluido como meio de ensaio.

A temperatura de ensaio deve ser a temperatura máxima de operação especificada pelo fabricante ou a temperatura de estagnação, o que for maior. A pressão de ensaio deve ser 1,5 vez a pressão máxima de funcionamento do coletor especificada pelo fabricante. A pressão de ensaio deve ser mantida durante pelo menos 1 h.

Se visível, os canais de fluidos devem ser inspecionados quanto a vazamento, inchaço e distorção. Para canais de fluidos não poliméricos, presume-se o vazamento por uma perda de pressão Δp > 5% da pressão de ensaio ou 17 kPa, o que for maior e/ou se alguma gotícula de fluido com vazamento for observada. Para canais de fluidos poliméricos, presume-se o vazamento se alguma gotícula for observada. Os resultados desta inspeção devem ser relatados em A.4.

A implementação de um sistema de gestão da energia (SGE)

A NBR ISO 50004 de 09/2021 – Sistema de gestão da energia – Guia para implementação, manutenção e melhoria do sistema de gestão da energia da NBR ISO 50001 fornece diretrizes práticas e exemplos para estabelecer, implementar, manter e melhorar um sistema de gestão da energia (SGE) de acordo com a abordagem sistemática da NBR ISO 50001:2018. A orientação neste documento é aplicável a qualquer organização.

Esse documento não fornece orientação sobre como desenvolver um sistema de gestão integrado. Embora a orientação nesse documento seja consistente com os requisitos da NBR ISO 50001:2018, ela não fornece as interpretações desses requisitos.

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Qual a importância de a empresa ter uma política energética?

Quais são as ações para abordar os riscos e as oportunidades?

Por que a empresa precisa ter os objetivos, as metas energéticas e o planejamento para alcançá-los?

Por que executar a revisão energética?

Esse documento fornece orientação prática ao implementar os requisitos de um sistema de gestão da energia (SGE) com base na NBR ISO 50001. Ele mostra à organização como adotar uma abordagem sistemática para alcançar a melhoria contínua no SGE e no desempenho energético. Esse documento não é prescritivo. Cada organização pode determinar a melhor abordagem para adotar os requisitos da NBR ISO 50001.

Assim, o usuário é aconselhado a usar este documento com a NBR ISO 50001 e seus anexos. Esse documento fornece orientação para usuários com diferentes níveis de gestão da energia, consumo da energia e experiência com SGE. Cada Seção explica como uma organização pode abordar uma parte de um SGE.

As ferramentas práticas, métodos, estratégias e exemplos são fornecidos para ajudar as organizações a implementar um SGE e melhorar continuamente o desempenho energético. Os exemplos e abordagens apresentados neste documento são apenas para fins ilustrativos. Eles não pretendem representar as únicas possibilidades, nem são necessariamente adequados para todas as organizações.

Ao implementar, manter ou melhorar um SGE, é importante que as organizações selecionem abordagens adequadas às suas necessidades. A gestão da energia é sustentável e mais eficaz quando está integrada aos processos gerais de negócios de uma organização (por exemplo, operações, finanças, qualidade, manutenção, recursos humanos, compras, saúde e segurança e política ambiental).

A NBR ISO 50001 pode ser integrada com outras normas de sistema de gestão (MSS), como a NBR ISO 9001, NBR ISO 14001, ISO 45001 e NBR ISO 55001. A integração pode ter um efeito positivo na cultura e na prática de negócios, incorporando a gestão da energia na prática diária, melhorando a eficiência operacional e a redução dos custos operacionais relacionados ao sistema de gestão. A estrutura de alto nível (HLS) comum das MSS suporta esta integração.

O compromisso e o engajamento contínuos da Alta Direção são essenciais para a implementação, manutenção e melhoria eficazes do SGE e para alcançar a melhoria contínua do desempenho energético. A Alta Direção garante que o SGE esteja alinhado com a direção estratégica da organização e demonstra o seu compromisso por meio de ações de liderança que garantem a alocação contínua de recursos, incluindo as pessoas para implementar, manter e melhorar o SGE ao longo do tempo.

Dessa forma, deve-se levar em conta que a gestão da energia envolve a determinação de questões estratégicas, isto é, questões que podem afetar, positiva ou negativamente, os resultados pretendidos do SGE. A determinação dessas questões (internas e externas) serve para conectar o SGE com a direção e as metas estratégicas da organização.

Exemplos de questões internas incluem, mas não estão limitados a: direção estratégica e gestão organizacional; processos, sistemas e fatores operacionais; idade e condição dos equipamentos e sistemas; indicadores de desempenho da organização. Quando o contexto de uma organização é bem compreendido, ele auxilia no estabelecimento, implementação, manutenção e melhoria contínua do SGE da organização e do desempenho energético.

A compreensão do contexto promove a discussão entre a Alta Direção e as partes interessadas relevantes e assegura que as mudanças nas circunstâncias e outras questões sejam abordadas para beneficiar o SGE. Parte integrante deste processo é compreender os objetivos e a cultura da organização. Isso ajuda a alinhar o SGE com as práticas e abordagens preferenciais usadas pela organização para conduzir as suas operações de negócios.

As saídas do contexto são usadas para planejar, implementar e operar o SGE, de forma a fornecer valor contínuo à organização. A Alta Direção está em melhor posição para assegurar que o SGE reflita o contexto organizacional e continue a fornecer os benefícios esperados para a organização. As questões internas e externas mudam com o tempo.

Para assegurar que o contexto permaneça atual, a organização pode conduzir análises de seu contexto em intervalos planejados e por meio de atividades como análise crítica pela direção. As organizações podem abordar esse requisito por meio de discussões e conversas estruturadas e por revisão das fontes de informação. Ao nível estratégico, ferramentas como análise SWOT, análise PESTLE ou análise TDODAR podem ser usadas para a identificação e avaliação de questões contextuais.

Uma abordagem mais simples, como o brainstorming, pode ser útil para as organizações, dependendo do tamanho e da complexidade de suas operações. Os processos e as saídas de processos usados para avaliar o contexto da organização podem ser considerados necessários para a eficácia do SGE e podem ser mantidos como informações documentadas.

Convém que os gatilhos e a frequência de análise crítica para conduzir esses processos também sejam determinados nas informações documentadas. Igualmente, deve-se assegurar que a organização estabeleça uma estrutura formal para identificar e responder às necessidades e expectativas das partes relevantes internas e externas.

Uma organização determina as partes interessadas relevantes para o seu desempenho energético ou para o seu SGE. As partes relevantes podem ser internas (por exemplo, empregados relacionados ao uso significativo da energia (USE) que afetam o desempenho energético, uma equipe de gestão da energia que afeta o desempenho do SGE) ou externas (por exemplo, fornecedores de equipamentos que podem impactar o desempenho da energia, clientes que podem ser percebidos como afetados pelo desempenho energético da organização).

Espera-se que a organização obtenha compreensão suficiente das necessidades e expectativas expressas das partes interessadas internas e externas que foram consideradas relevantes pela organização. Convém que a compreensão dessas necessidades e expectativas seja suficiente para atender aos requisitos da organização. Os requisitos legais refletem as necessidades e expectativas que são obrigatórias, porque foram incorporados às leis, regulamentos, autorizações e licenças por decisões governamentais ou judiciais.

Os requisitos legais referem-se aos requisitos obrigatórios aplicáveis relacionados ao uso da energia de uma organização, consumo da energia e eficiência energética. Como exemplos de requisitos legais, podem ser incluídos, mas não estão limitados a: requisitos legais locais, estaduais, municipais, nacionais e internacionais; padrões de desempenho energético exigidos por lei para equipamentos; avaliação energética regulamentada ou requisitos de auditoria energética; códigos de construção relacionados com a energia e os requisitos de construção; situação financeira da organização; estrutura organizacional e hierarquia; conhecimento do funcionário e cultura organizacional; missão e visão da empresa.

Como exemplos de questões externas podem ser incluídos, mas não estão limitados a: econômico e financeiro; segurança do abastecimento da energia; tecnologia; cultural, social e política; geográfico; requisitos legais/outros; meio ambiente; restrições ao consumo de energia; circunstâncias naturais e competitivas; códigos de armazenamento, distribuição e transporte da energia; padrões mínimos de eficiência energética; proibição ou limitação da aplicação de uma determinada energia para uma finalidade específica; códigos de instalação de tipo de energia.

Outros requisitos podem se referir a acordos ou iniciativas voluntárias, arranjos contratuais ou requisitos corporativos assinados pela organização, relacionados à eficiência energética, uso da energia e consumo da energia. Outros requisitos só se tornam requisitos da organização quando esta os adota.

Como exemplos de outros requisitos podem ser incluídos, mas não estão limitados a: diretrizes ou requisitos organizacionais; acordos com clientes ou fornecedores; acordos com o escritório central; diretrizes não regulamentares; princípios voluntários ou códigos de prática; acordos voluntários de energia; requisitos das associações comerciais; acordos com grupos comunitários ou organizações não governamentais; compromisso público da organização ou de sua organização-mãe; especificações mínimas voluntárias para desempenho energético emitidas por agências governamentais ou privadas; limites da rede ao fornecimento de eletricidade ou gás, ou limitações às exportações de eletricidade para a rede.

A organização pode consultar as partes interessadas ou usar outros métodos para categorizar suas necessidades e seus requisitos. Uma categoria pode ser informação sobre requisitos legais e outros requisitos, que podem ser obtidos de uma variedade de fontes, como departamentos jurídicos internos, governo ou outras fontes oficiais, consultores, órgãos profissionais e vários órgãos reguladores. Se a organização já possuir um processo para determinar os requisitos legais, esse processo pode ser usado para identificar e acessar os requisitos legais relacionados à energia.

Convém que o processo usado para identificar os requisitos legais seja claro e inclua uma descrição de como a conformidade é avaliada e assegurada. Há uma orientação sobre a avaliação do compliance com os requisitos legais e outros requisitos. A consideração antecipada dos requisitos legais e outros requisitos pode auxiliar a organização a identificar os dados relacionados que são necessários e tratados na revisão energética.

Pode ser útil estabelecer e manter uma lista, banco de dados ou sistema de registro de requisitos legais e outros requisitos para que as suas implicações possam ser consideradas para outras partes do SGE, incluindo USE, controles operacionais, registros e comunicação. Uma segunda categoria pode surgir quando a organização incorpora voluntariamente as necessidades e os requisitos das partes interessadas como seus próprios.

Por exemplo, uma organização poderia ver um desempenho energético aprimorado (conforme defendido por uma parte externa interessada) como proporcionando vantagens comerciais à organização e optar por adotar as recomendações da parte externa interessada. Como as necessidades e os requisitos das partes interessadas podem mudar com o tempo, a organização pode incluir um processo para uma análise crítica periódica de seus requisitos que foram incorporados ao SGE.

Esta análise crítica pode alertar a organização sobre itens como: as mudanças nos requisitos legais aplicáveis e outros requisitos; as mudanças nas operações da organização que podem afetar os requisitos aplicáveis; as mudanças nas necessidades e recomendações das partes interessadas externas; as mudanças em equipamentos ou tecnologia que tragam novos requisitos de operação e manutenção. Para determinar o escopo do sistema de gestão da energia, deve-se assegurar que a organização o estabeleça e as fronteiras do SGE, o que permite que a organização concentre os seus esforços e recursos na gestão da energia e na melhoria do desempenho energético.

Com o tempo, o escopo e as fronteiras podem mudar devido à melhoria do desempenho energético, mudanças organizacionais ou outras circunstâncias. O SGE é revisado e atualizado conforme necessário para refletir as mudanças. Os itens a serem considerados ao determinar o escopo e as fronteiras são encontrados na tabela abaixo.

Normalmente, a equipe de gestão da energia desenvolve o escopo e as fronteiras do SGE documentados com base nas informações da Alta Direção em relação às atividades e aos limites físicos ou organizacionais a serem cobertos pelo SGE. A documentação do escopo e das fronteiras do SGE pode estar em qualquer formato. Por exemplo, eles podem ser apresentados como uma lista simples, mapa, desenho de linha ou como uma descrição escrita indicando o que está incluído no SGE.

Para o sistema de gestão da energia, deve-se assegurar que a organização determine e implemente os processos necessários para a melhoria contínua. Isso inclui os processos que são necessários para a implementação eficaz e melhoria contínua do sistema, como auditoria interna, análise crítica pela direção e outros. Também inclui os processos necessários para quantificar e analisar o desempenho energético.

O nível em que os processos precisam ser determinados e detalhados pode variar de acordo com o contexto da organização. A NBR ISO 50001:2018 usa a abordagem comum da ISO para MSS, onde o objetivo é melhorar a consistência e o alinhamento da MSS, fornecendo um HLS unificado e acordado, texto central idêntico e termos e definições centrais comuns.

Isso é particularmente útil para as organizações que optam por operar um único sistema de gestão (às vezes chamado de integrado) que pode atender aos requisitos de duas ou mais MSS simultaneamente. O HLS não se destina a fornecer uma ordem sequencial de atividades a serem realizadas ao desenvolver, implementar, manter e melhorar continuamente uma MSS.

O HLS como um todo tem como objetivo permitir que uma organização atinja a melhoria contínua e é baseado na abordagem PDCA. Os elementos da MSS são organizados em torno das atividades funcionais em uma organização, conforme mostrado na figura abaixo.

É uma boa prática manter o SGE o mais simples e fácil de entender possível e, ao mesmo tempo, atender aos requisitos da ABNT NBR ISO 50001:2018. Por exemplo, convém que os objetivos organizacionais para gestão da energia e desempenho energético sejam razoáveis, alcançáveis e alinhados com as prioridades organizacionais ou comerciais atuais.

Convém que a documentação seja direta e adequada às necessidades organizacionais, bem como fácil de atualizar e manter. À medida que o sistema de gestão se desenvolve com base na melhoria contínua, convém que a simplicidade seja mantida. Convém que o SGE para cada organização reflita e seja tão único quanto aquela organização.

Os processos do SGE para uma organização complexa podem ser mais detalhados para gerenciar, com eficácia a eficiência, o uso e o consumo de energia. As organizações de menor complexidade poderiam exigir somente abordagens simples e os processos mínimos e informações documentadas, conforme estabelecido na NBR ISO 50001:2018 para um SGE eficaz. Por exemplo, em uma organização de baixa complexidade, a coleta de dados de energia pode ser tão simples quanto registrar as leituras do medidor da concessionária de gás e eletricidade, manualmente, em uma planilha.

Para que uma organização complexa gerencie a energia de maneira eficaz, a coleta de dados provavelmente precisaria incluir coleta e transmissão eletrônicas de várias fontes de dados em toda a organização, incluindo dados de submedidores. O pessoal que compõe a equipe de gestão da energia deve ser autorizado pela Alta Direção a comunicar as decisões às suas respectivas áreas e a assegurar que mudanças para melhorar o desempenho energético sejam implementadas.

A abordagem da equipe de gestão da energia se beneficia da diversidade de habilidades e conhecimentos dos indivíduos. Convém que a organização considere a elaboração da gestão da energia e da melhoria da capabilidade e da capacidade em toda a organização. Isso pode incluir treinamento adicional e rotatividade dos membros da equipe de gestão da energia.

Ao selecionar os membros da equipe de gestão da energia (apropriadamente ao tamanho e à complexidade da organização), convém que a Alta Direção considere o seguinte: o pessoal representando uma combinação de habilidades e funções para abordar tanto os componentes técnicos como os organizacionais do SGE; os tomadores de decisões financeiras ou pessoal com acesso a estes; os gerentes de desenvolvimento de negócios; os representantes de outros sistemas de gestão; um gerente ambiental; o pessoal de compras ou gerentes da cadeia de suprimentos, como apropriado; o pessoal operacional, particularmente aqueles que executam tarefas associadas aos USE; os representantes dos inquilinos ou do administrador do edifício em edifícios comerciais, onde apropriado; os indivíduos que possam assumir a responsabilidade pelos controles operacionais ou outros elementos do SGE; o pessoal de manutenção e instalação; a produção ou outro pessoal que já poderia estar envolvido em mecanismos de melhoria, como equipes de melhoria contínua; os indivíduos que promoverão a integração do SGE na organização; as pessoas comprometidas com a melhoria do desempenho energético e capazes de promover o SGE em toda a organização; os representantes de diferentes turnos, quando aplicável; o pessoal responsável por treinamento ou desenvolvimento profissional, como apropriado; os representantes de contratados e/ou de atividades terceirizadas; o pessoal que não está necessariamente trabalhando diretamente com o uso da energia, mas que poderia ser importante, por exemplo, acessando dados críticos (contas de energia elétrica, dados de gestão de edifícios, dados financeiros, etc.), fazendo alterações nas práticas de trabalho ou aumentando a conscientização.

Os indicadores de sustentabilidade em bioenergia

A NBR ISO 13065 de 09/2021 – Critérios de sustentabilidade em bioenergia especifica princípios, critérios e indicadores para a cadeia logística em bioenergia a fim de facilitar a avaliação dos aspectos ambientais, sociais e econômicos de sustentabilidade. Aplica-se a toda a cadeia logística, partes de uma cadeia logística ou um processo individual na cadeia logística. Essa norma aplica-se a todas as formas de bioenergia, independentemente da matéria-prima, localização geográfica, tecnologia ou uso final.

Não estabelece limiares ou limites e não descreve processos bioenergéticos e métodos de produção específicos. A conformidade com essa norma não determina a sustentabilidade de processos ou produtos. Destina-se a facilitar a comparabilidade dos vários processos ou produtos bioenergéticos. Ela também pode ser utilizada para facilitar a comparabilidade de bioenergia e outras opções energéticas.

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Como descrever o princípio de conservar e proteger os recursos hídricos?

Como promover os impactos positivos e reduzir os impactos negativos sobre a biodiversidade?

Como promover a gestão responsável de resíduos?

Por que o operador econômico deve prover as informações sobre como o trabalho infantil é tratado?

A bioenergia é a energia derivada de biomassa que pode ser transformada em combustíveis sólidos, líquidos ou gasosos, ou a energia armazenada na biomassa pode ser diretamente convertida em outras formas de energia (por exemplo, calor, luz). A produção e o uso de bioenergia têm funções potenciais na atenuação das mudanças climáticas, promoção da segurança energética e fomento no desenvolvimento sustentável.

Essa norma é projetada para prover uma base consistente na qual a sustentabilidade de bioenergia pode ser avaliada dentro de um contexto definido e para um objetivo especificado. Provê os princípios, os critérios e os indicadores. Os princípios refletem metas ambiciosas, enquanto os critérios e os indicadores tratam os aspectos de sustentabilidade e as informações que devem ser providas.

Entretanto, os indicadores nessa norma podem não capturar exaustivamente todos os aspectos de sustentabilidade para todos os processos bioenergéticos. Praticamente cada país no mundo utiliza algum tipo de bioenergia. Diversos tipos de biomassa são utilizados para a produção bioenergética por meio de muitos tipos e tamanhos de operações econômicas.

As características de produção bioenergética, portanto, são heterogêneas e dependem de diversos fatores, como geografia, clima, nível de desenvolvimento, instituições e tecnologias. O objetivo dessa norma é prover uma estrutura considerando os aspectos ambientais, sociais e econômicos que podem ser utilizados para facilitar a avaliação e a comparabilidade da produção e produtos bioenergéticos, cadeias logísticas e aplicações.

Como parte do desenvolvimento dessa norma, outras iniciativas de sustentabilidade e normas relevantes foram consideradas. Essa norma visa facilitar a produção, uso e comércio de bioenergia de forma sustentável e permitirá que os usuários identifiquem áreas para a melhoria contínua na sustentabilidade de bioenergia.

Ela pode ser utilizada de várias maneiras. Ela pode facilitar as comunicações entre empresas provendo uma estrutura padrão permitindo que as negociações falem a mesma língua ao descrever aspectos de sustentabilidade. Os compradores podem utilizar esta norma para comparar informações de sustentabilidade dos fornecedores para auxiliar a identificar processos e produtos bioenergéticos que atendam aos seus requisitos.

Outras normas, iniciativas de certificação e agências governamentais podem utilizar essa norma como uma referência sobre como prover informações referentes à sustentabilidade. Ela não provê valores-limite. Os valores-limite podem ser definidos por operadores econômicos na cadeia logística e/ou outras organizações (por exemplo, governo). As informações de sustentabilidade providas pelo uso dessa norma podem, então, ser comparadas com os valores-limite definidos.

O objetivo de realizar a avaliação utilizando esta norma deve ser claramente documentado. O contexto também deve ser documentado, incluindo áreas geográficas, nível de agregação e partes interessadas afetadas. O objetivo e o contexto são necessários para determinar o escopo da avaliação, relevância e importância e métodos para representação de dados.

O escopo da avaliação que descreve o (s) processo (s) e produtos bioenergético (s), e os recursos e unidades de negócio a serem incluídos deve ser documentado. Os processos sob controle direto incluem as atividades realizadas ou subcontratadas pelo operador econômico.

Qualquer exclusão de um processo ou parte de um processo sob o controle direto do operador econômico (por exemplo, seleção da matéria-prima, processamento ou descarte de resíduos) deve ser documentada e justificada. Convém que o operador econômico considere a capacidade de facilitar a comparabilidade.

As partes interessadas podem ter preocupações relacionadas às atividades do operador econômico. Quando requerido nessa norma, o operador econômico deve documentar como as partes interessadas foram envolvidas, o que significa que as partes interessadas foram informadas e foi oferecida a oportunidade para comentar e que o operador econômico forneceu uma resposta documentada para legitimar a queixa apresentada pelas partes interessadas.

O operador econômico deve identificar as partes interessadas que são relevantes para alcançar os resultados dessa norma, convém que identifique as preocupações relevantes (por exemplo, requisitos) dessas partes interessadas e convém que identifique quais dessas preocupações serão tratadas por requisitos legais. O operador econômico deve prover as informações requeridas por cada indicador desta norma para todos os aspectos de sustentabilidade relevantes e importantes dentro do escopo da avaliação.

O operador econômico pode excluir aspectos que ele documenta e justifica como não sendo relevantes ou importantes. Um aspecto de sustentabilidade é relevante se ele for parte ou for afetado pelo processo dentro do escopo da avaliação, e que tenha uma relação clara com o objetivo e o contexto.

A importância pode ser determinada por uma avaliação de risco ou outros procedimentos (por exemplo, requisitos do comprador, requisitos regulatórios, preocupação das partes interessadas, escala de operação). A figura abaixo provê uma árvore de decisão sobre como categorizar a relevância e importância para cada aspecto.

O operador econômico deve identificar os requisitos legais relativos aos aspectos de sustentabilidade relevantes descritos na Seção 5 e deve documentar como estes são tratados dentro das respostas aos indicadores dessa norma. Um operador econômico também pode documentar casos onde as leis aplicáveis ao operador econômico estabelecem requisitos diferentes quando comparados aos aspectos de sustentabilidade dessa norma.

A avaliação dos aspectos de sustentabilidade deve abranger o período de tempo relevante no ciclo de vida. Os aspectos de sustentabilidade podem ter períodos de tempo diferentes. O período de tempo selecionado para cada aspecto de sustentabilidade deve ser documentado e justificado.

No caso da produção de matérias primas primárias, o período de rotação da cultura pode variar de poucos meses em culturas de arroz para mais de 100 anos em florestas de longa rotação, por exemplo. Os períodos de tempo para o manuseio de matérias-primas secundárias podem variar muito, dependendo do tempo necessário para o transporte, armazenamento e processamento/refino.

A escolha dos períodos de tempo para que os dados sejam coletados deve considerar as variações potenciais intra-anuais e interanuais e, se relevante, utilizar valores que representem a tendência ao longo dos períodos selecionados. O período de tempo para que os dados e informações sejam coletados deve ser documentado e justificado.

Ao fazer suposições ou selecionar dados ou metodologias a serem utilizados em relatórios segundo essa norma, preferência deve ser dada às abordagens científicas ou práticas tradicionais com base em ciências naturais, sociais ou econômicas. A ciência é a busca do conhecimento e a compreensão do mundo natural e social seguindo uma metodologia sistemática com base em evidências.

A metodologia científica tipicamente envolve os seguintes pontos: observação objetiva: medição e dados (embora possivelmente não utilizando necessariamente a matemática como uma ferramenta); evidência; experimento, modelos e/ou observação como padrão comparativo para ensaiar hipóteses; indução: raciocínio para estabelecer regras ou conclusões gerais tiradas dos fatos ou exemplos; repetição; análise crítica; e a verificação e ensaios: exposição crítica ao exame minucioso, revisão e avaliação atentas.

Os dados, fontes de informação e suposições utilizados devem ser documentados e justificados. O operador econômico deve prover informações sobre os efeitos diretos de seu (s) processo (s). O fornecimento de informações não significa que o operador econômico é requerido a fornecer publicamente as suas informações proprietárias, sendo informações que não são do conhecimento público (tais como certos dados financeiros, resultados de ensaios ou segredos comerciais) e que é visto como a propriedade do titular.

O recebedor dos dados proprietários, tal como um empreiteiro no processo de aquisição, é geralmente obrigado a impedir o uso não autorizado das informações. Convém que os dados primários sejam coletados para todos os processos individuais sob o controle direto do operador econômico e devem ser representativos dos processos para os quais foram coletados. Convém que os dados primários sejam utilizados para todos os aspectos importantes de sustentabilidade e que possam ser coletados de um local específico, ou possam ser calculados pela média em todos os locais que contêm os processos dentro do escopo da avaliação.

Os dados primários podem ser medidos ou modelados. Convém que os dados secundários sejam utilizados para insumos quando a coleta de dados primários não for possível ou praticável, ou para processos menores. Os dados secundários podem incluir dados de literatura, dados calculados, estimativas ou outros dados representativos.

O uso de dados secundários deve ser documentado e justificado com referências. Os dados podem ser agregados. O nível de agregação deve ser compatível e apropriado ao objetivo. A agregação dos dados deve ser compatível com o escopo da avaliação, escala da operação, requisito ou nível de preocupação das partes interessadas e deve ser representativa das operações que estão sendo avaliadas.

O operador econômico pode elaborar um relatório resumindo os resultados da avaliação juntamente com uma descrição de quaisquer processos bioenergéticos que foram incluídos na avaliação. O Anexo A provê um formato que pode ser utilizado para resumir as informações. As informações podem ser compartilhadas e agregadas, entre ou por meio, dos estágios de cadeias logísticas.

Quando houver um acordo para compartilhar informações, este deve ser realizado de uma forma que permita que as informações sejam combinadas dentro de uma cadeia logística ou agregadas por meio de cadeias logísticas. Nenhuma declaração ou comunicação sobre a sustentabilidade de processos ou produtos bioenergéticos deve ser realizada unicamente com base no uso dessa norma.

A rastreabilidade refere-se à origem das matérias-primas e das partes, o histórico de processamento e a distribuição e localização do produto após a entrega. Se o operador econômico decide ou é requerido a informar sobre a rastreabilidade, o operador econômico deve pelo menos divulgar as seguintes informações: parte (s) da cadeia logística que se aplica (m) a essa norma; se um sistema de cadeia de custódia é adotado ou não; e o (s) sistema (s) de cadeia de custódia adotado (s).

Nem todos os operadores econômicos são capazes de informar sobre a rastreabilidade e, quando essa condição ocorre, os dados agregados podem ser utilizados. Os três sistemas de cadeia de custódia comuns são: segregação; balanço de massa; e reserva e resgate. Os sistemas de cadeia de custódia podem ser utilizados isoladamente ou combinados.

A utilização dessa norma para comparação de indicadores entre várias opções energéticas (bioenergia e sem bioenergia) é opcional. Alguns princípios, critérios e indicadores nessa norma podem não ser aplicáveis às demais opções energéticas. Além disso, outras opções energéticas podem ter princípios, critérios e indicadores adicionais que não estão incluídos nesta norma.

Os requisitos elétricos e de segurança das células e baterias secundárias de lítio em aplicações estacionárias

A NBR 16975 de 07/2021 – Células e baterias secundárias de lítio para aplicações estacionárias – Especificação elétrica e métodos de ensaio especifica as identificações, métodos de ensaios e requisitos elétricos para células e baterias secundárias de lítio usadas em aplicações estacionárias. Aplica-se a células e baterias. Se a bateria for dividida em unidades menores, a unidade menor pode ser ensaiada como representativa da bateria.

A NBR 16976 de 07/2021 – Células e baterias secundárias de lítio para aplicações estacionárias – Especificação dos requisitos de segurança e métodos de ensaio especifica requisitos e ensaios para a operação segura de células e baterias secundárias de lítio usadas em aplicações estacionárias.

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Como deve ser feita a designação da bateria?

Qual deve ser o desempenho de descarga a (+25 ± 3) °C?

Quais as condições para ensaio de tipo?

Qual deve ser a sequência de ensaios nos produtos?

A precisão geral dos valores controlados ou medidos, em relação ao valor especificado ou valor real, deve estar dentro das seguintes tolerâncias: ± 0,5% para tensão; ± 1% para corrente; ± 2 °C para temperatura; ± 0,1% para tempo; ± 1% para dimensões. Essas tolerâncias compreendem a precisão combinada dos instrumentos de medição, as técnicas de medição utilizadas e todas as outras fontes de erro no procedimento de ensaio.

Os detalhes da instrumentação utilizada devem ser apresentados no relatório de ensaios. Os itens de identificação mostrados na tabela abaixo devem ser indicados na célula, no sistema de bateria e também no manual de instruções. Quando indicados na célula e no sistema de bateria, cada célula e cada sistema de bateria instalado ou armazenado deve conter as identificações de informação de forma clara e indelével.

A forma de identificação pode ser via código de barras UCC/EAN128, QR code, ou outra formatação sugerida pelo fabricante, e de fácil acesso ao usuário. No entanto, para uma unidade transportável (por exemplo, uma unidade que está sendo transportada), é necessário providenciar as informações de identificação na principal unidade transportável e em seu manual de instruções.

Além disso, se existir um acordo de identificações adicionais entre fabricante e comprador, essas identificações devem estar em acordo com os requisitos definidos nessas normas. Todas as identificações devem estar em acordo com as normas de transporte vigentes.

As seguintes informações devem ser identificadas ou fornecidas com a célula ou bateria: as informações adequadas sobre descarte; as instruções recomendadas de recarga. A seguinte informação deve ser gravada na célula ou, quando não há espaço para gravação na célula, deve ser informada no manual: designação da célula.

Os ensaios elétricos são aplicados a células e/ou baterias. Se a bateria for dividida em unidades menores, a unidade pode ser ensaiada como representativa da bateria. O fabricante deve declarar claramente a unidade ensaiada. O fabricante pode adicionar, à unidade ensaiada, funções que estejam presentes na bateria final.

O fabricante pode utilizar “bloco (s) de célula (s)” em vez de “célula (s)” a qualquer ensaio que especifique “célula(s)” como unidade de ensaio neste documento. O fabricante da célula deve declarar claramente a unidade ensaiada em cada ensaio.

As correntes de carga e descarga dos ensaios devem ser baseadas no valor da capacidade especificada (Cn Ah). Estas correntes são expressadas como múltiplos de It (A), onde It (A) = Cn (Ah)/1 (h). Cn é a capacidade especificada declarada pelo fabricante em ampères-hora (Ah), e n é a base de tempo em horas (h) para qual a capacidade especificada é declarada.

Para células ou baterias com tipo de regime de descarga E, M e H n é 5. Para tipo de taxa de descarga S, n é 8, 10, 20 ou 240. Antes de recarregar, a célula ou bateria deve ser descarregada a (25 ± 3) °C com uma corrente constante de 1/n It (A), até a tensão final especificada pelo fabricante. Salvo indicação contrária nesta norma, as células e baterias devem ser recarregadas em uma temperatura ambiente de 25 °C ± 3 °C, utilizando o método declarado pelo fabricante. A tensão final de descarga deve ser especificada pelo fabricante e todos os ensaios definidos nesta norma devem ser executados utilizando este valor.

A incerteza para as medições empregadas para avaliar os valores controlados ou medidos, em relação ao valor especificado, deve ser inferior às seguintes especificações: ± 0,5% para tensão; ± 1% para corrente; ± 2 °C para temperatura; ± 0,1 % para tempo; ± 1 % para dimensões. As tolerâncias supracitadas compreendem a incerteza referente à inexatidão dos instrumentos de medição, incertezas associadas às técnicas de medição utilizadas, incertezas provenientes da calibração, e todas as outras fontes de incerteza mensuráveis no procedimento de ensaio.

Os detalhes da instrumentação utilizada devem ser apresentados no relatório de ensaios, bem como a incerteza de medição A segurança das células e baterias secundárias de lítio requer a consideração de dois conjuntos de condições aplicadas: o uso pretendido; e o uso inadequado previsível.

As células e as baterias devem ser projetadas e construídas de forma que sejam seguras sob condições de uso pretendido e uso inadequado previsível. Também pode ser esperado que as células e as baterias sujeitas ao uso pretendido não sejam apenas ser seguras, mas devam continuar a ser funcionais em todos os aspectos.

Espera-se que as células ou baterias sujeitas a uso inadequado possam deixar de funcionar. No entanto, mesmo se tal situação ocorrer, elas não podem apresentar perigos significativos. Os perigos potenciais abordados nesta norma são: fogo; explosão; curto-circuito elétrico; alívio de pressão que continuamente libera gases inflamáveis; e ruptura do invólucro de célula, módulo, bateria e sistema de bateria com exposição de componentes internos.

O cabeamento e sua isolação devem ser corretamente selecionados e dimensionados para suportar os requisitos máximos de tensão, corrente, temperatura, altitude e umidade. O projeto do cabeamento deve ser tal que o espaçamento adequado e as distâncias de escoamento sejam mantidas entre os condutores.

A integridade mecânica de todo o sistema de bateria (célula/módulo/BMS) e suas conexões devem ser projetadas para suportar eventuais condições de uso indevido previsível. O invólucro de uma célula, módulo, bateria e sistema de bateria deve incorporar uma função de alívio de pressão que impeça a ruptura ou a explosão.

Se o encapsulamento for usado para suportar células dentro de um gabinete, o tipo de encapsulante e o método de encapsulamento não podem causar o superaquecimento do sistema de bateria durante o funcionamento normal nem dificultar o alívio da pressão. O projeto da bateria deve ser tal que sejam evitadas condições anormais de elevação da temperatura. A bateria deve ser projetada dentro dos limites de tensão, corrente e temperatura especificados pelo fabricante da célula.

A bateria deve ser fornecida aos fabricantes de equipamentos com especificações e instruções de recarga, de modo que as fontes de alimentação em corrente contínua sejam projetadas para manter a recarga dentro dos limites de tensão e corrente especificados. Onde aplicáveis, recursos para limitar a corrente a níveis seguros durante a recarga e a descarga podem ser fornecidos.

Os terminais do pack de bateria e/ou bateria devem ter marcações legíveis de polaridade na superfície externa do pack de bateria ou na bateria, exceto se os conectores externos forem projetados para evitar polaridade reversa. Os packs de baterias com conectores externos projetados para conexão a produtos finais específicos não precisam ter marcações de polaridade se o projeto do conector externo evitar conexões de polaridade reversa.

O tamanho e o formato dos contatos do terminal devem assegurar que eles possam conduzir a corrente máxima projetada. As superfícies de contato do terminal externo devem ser formadas a partir de materiais condutores com boa resistência mecânica e resistência à corrosão.

Os contatos dos terminais devem ser dispostos de modo a minimizar o risco de curtos-circuitos, por exemplo, por ferramentas metálicas. A montagem de células, módulos ou packs de baterias para constituir a bateria deve ser conforme as seguintes regras, a fim de mitigar riscos na bateria: cada bateria deve ter métodos de controle e proteção independentes; o fabricante da célula deve fornecer as recomendações relativas à corrente, à tensão e aos limites de temperatura para que o fabricante/projetista da bateria possa assegurar o projeto e a montagem adequados; as baterias projetadas para a descarga seletiva de uma parte das células conectadas em série devem incorporar circuitos separados, para evitar a reversão da célula provocada por uma descarga desbalanceada; em função da aplicação final da bateria, dispositivos de proteção devem ser incorporados.

A função de controle de tensão da bateria deve assegurar que a tensão de cada célula, ou bloco de células, não exceda o limite superior da tensão de recarga especificada pelo fabricante das células, exceto no caso em que os dispositivos externos de recarga forneçam uma função de controle equivalente de tensão. Para a preparação das amostras, inicialmente, a bateria deve ser descarregada a uma temperatura ambiente de (25 ± 3) °C, a uma corrente constante de 0,2 It A, até a tensão final especificada pelo fabricante.

Após a descarga, as células ou baterias devem ser recarregadas em uma temperatura ambiente de (25 ± 3) °C, usando o método especificado pelo fabricante, salvo especificação contrária nesta norma. Em seguida a célula ou bateria deve ser mantida em repouso em circuito aberto na temperatura ambiente de (25 ± 3) °C, por um período entre 1 h e 4 h e descarregada com uma corrente constante de 0,2 It A, até a tensão final especificada.

A qualificação dos cabos cobertos com material polimérico para redes aéreas

A NBR 11873 de 05/2021 – Cabos cobertos com material polimérico, classe de tensão de 15 kV, 25 kV e 35 kV, para redes de distribuição aérea de energia elétrica especifica os requisitos para a qualificação e aceitação dos cabos cobertos com material polimérico, resistentes ao trilhamento elétrico e às intempéries, utilizados como condutores-fase de redes de distribuição aéreas, nas tensões até 34,5 kV. Estes cabos não possuem blindagem da isolação, portanto, não são considerados cabos isolados. O cabo coberto possui uma cobertura protetora extrudada de material polimérico, que visa a redução da corrente de fuga em caso de contato acidental do cabo com objetos aterrados e a diminuição do espaçamento entre os condutores.

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Quais são as características físicas do composto da blindagem semicondutora?

Quais são as características físicas dos compostos da cobertura?

Quais são as características físicas do cabo completo?

Quais são as características físicas do cabo completo para condutor de alumínio com alma de aço zincado ou com alma de aço revestido de alumínio?

Os cabos de potência previstos nesta norma devem ser designados por: tipo do condutor: alumínio 1350, classe de encordoamento 2 compactado, CAA, CAA-RA, CAL liga alumínio-magnésio-silício, ou cobre classe de encordoamento 2 compactado; seção nominal do condutor, expressa em milímetros quadrados (mm2); no caso de cabos CAA e CAA-RA, a seção do condutor pode ser expressa em AWG ou kcmil; condutor bloqueado ou não; classe de tensão da cobertura do cabo (U): 15 kV, 25 kV ou 35 kV; material da cobertura: LDPE/HDPE, XLPE/HDPE ou XLPE.

Os cabos, cobertos com condutor de alumínio de seção circular compacta, são previstos para instalações em redes compactas de distribuição de energia, e os cabos com condutores de cobre, alumínio com alma de aço zincado ou alma de aço revestido de alumínio (CAA ou CAA-RA) e liga alumínio-magnésio-silício (CAL) são previstos para instalações em redes convencionais (cruzeta ou pilar) de distribuição de energia. Os cabos cobertos devem ser considerados cabos não isolados, não podendo ser instalados em regiões altamente poluídas ou com alto índice de salinidade.

Durante a instalação, deve-se preservar a integridade da superfície da cobertura. Danos na cobertura podem comprometer o desempenho do material durante a sua vida útil. Os cabos cobertos devem ser adequados para operar em clima tropical, com temperatura ambiente de ‒5 °C a 45 °C. A temperatura no condutor em regime permanente não pode ultrapassar 70 °C, para cobertura de material polimérico LDPE/HDPE, ou 90 °C, para cobertura de material polimérico termofixo XLPE ou XLPE/HDPE.

Durante a operação, os cabos cobertos podem ter contatos eventuais com a arborização. Estes cabos não podem estar em contato permanente com a arborização por nenhum espaço de tempo determinado. Para atender a eventuais sobrecargas, admite-se uma temperatura maior no condutor, mas cuja duração não pode ultrapassar 100 h em qualquer período de 12 meses consecutivos, nem 500 h ao longo de toda a vida do cabo.

A temperatura no condutor em regime de sobrecarga não pode ultrapassar 90 °C, para cobertura de material polimérico LDPE/HDPE, ou 100 °C, para cobertura de material polimérico termofixo XLPE ou XLPE/HDPE. A duração em regime de curto-circuito não pode ser superior a 5 s. A temperatura no condutor em regime de curto-circuito não pode ultrapassar 160 °C, para cobertura de material polimérico LDPE/HDPE, ou 250 °C, para cobertura de material polimérico termofixo XLPE ou XLPE/HDPE.

O condutor deve ser constituído por: alumínio, classe 2 de encordoamento, de seção circular compactada, conforme a NBR NM 280. A resistência mínima à tração dos fios de alumínio, antes do encordoamento, deve ser adequada, a fim de atender à carga de ruptura mínima do condutor indicada na tabela abaixo. Ou cobre mole, com ou sem revestimento, classe 2 de encordoamento, de seção circular compactada, conforme a NBR NM 280, nas seções padronizadas de 16 mm², 25 mm², 35 mm², 50 mm² e 70 mm².

Ou alumínio com alma de aço zincado (classe 1) ou com alma de aço revestido de alumínio (CAA ou CAA-RA), conforme a NBR 7270 ou NBR 10841, nas seções padronizadas (Al/aço) de 21,18/3,53; 33,59/5,60; 53,52/8,92; 67,33/11,22; 107,22/17,27; 134,87/21,99; 170,55/27,83; 201,34/32,73 e 241,65/39,49 mm2. Ou liga alumínio-magnésio-silício (CAL), conforme a NBR 10298, com características especificadas na tabela abaixo, nas seções padronizadas de 35 mm² a 240 mm². Outros tipos de condutores também podem ser utilizados, desde que suas características e requisitos sejam acordados entre o fabricante e o comprador.

A superfície dos fios componentes dos condutores não pode apresentar fissuras, escamas, rebarbas, asperezas, estrias ou inclusões que comprometam o seu desempenho. Os condutores prontos não podem apresentar falhas de encordoamento. Para os condutores de alumínio, classe 2 de encordoamento, de seção circular compactada, o sentido de encordoamento da coroa externa deve ser à direita (sentido horário).

Para os cabos com coroas múltiplas, os sentidos de encordoamento das coroas internas podem ser alternados ou no mesmo sentido (unilay). É permitida a realização emendas nos fios durante o processo de encordoamento. As emendas devem atender aos requisitos previstos nas NBR 7271, para os condutores de alumínio; NBR NM 280, para os condutores de cobre; NBR 7270, para os cabos de alumínio com alma de aço zincado (CAA); NBR 10841, para os cabos de alumínio com alma de aço revestido de alumínio (CAA-RA); e NBR 10298, para os cabos de liga alumínio-magnésio-silícico nu (CAL).

O bloqueio do condutor é opcional. Se existir, ele deve preencher os interstícios entre os fios componentes, de modo a atender ao ensaio de bloqueio, com material compatível química e termicamente com os componentes do cabo. O material empregado como bloqueio deve ter cor diferenciada, para ser distinguido do condutor.

Não são aceitos compostos pegajosos de difícil remoção da superfície do condutor. O bloqueio do condutor não é aplicável aos condutores de alumínio com alma de aço composta por mais de um fio. O fabricante deve garantir a compatibilidade e informar a descrição do material utilizado no bloqueio do condutor.

O material de bloqueio também não pode causar prejuízo elétrico, térmico ou mecânico às conexões de compressão ou de aperto, normalmente utilizadas em redes aéreas com cabos de alumínio. A blindagem do condutor, quando existente, deve ser constituída por camada semicondutora extrudada, de material polimérico compatível com o material da cobertura, sendo termoplástico para a temperatura de operação de 70 °C e termofixo para a temperatura de operação de 90 °C.

A blindagem deve estar justaposta e aderida sobre o condutor, porém deve ser removível a frio. Nos cabos de 15 kV e 25 kV, a blindagem semicondutora é opcional, a critério do comprador. Nos cabos de 35 kV, a blindagem semicondutora é obrigatória.

A blindagem semicondutora do condutor (se houver) deve ser de composto polimérico, com requisitos físicos. A espessura nominal da camada de blindagem semicondutora do condutor (se houver) deve ser igual ou superior a 0,40 mm e a espessura mínima, em qualquer ponto de uma seção transversal, deve ser igual ou superior a 0,32 mm.

O mercado de energia no Brasil

As empresas do mercado de energia no Brasil atuam em três grandes frentes: geração, transmissão e distribuição. Cada uma delas atua em um segmento, mas nada impede que elas se desenvolvam em mais de uma frente. As empresas de geração são aquelas responsáveis por gerar energia elétrica, sendo de fontes renováveis ou não. Nesse caso, a segurança do investimento está associada à matriz energética utilizada.

Já no caso das empresas transmissoras, elas levam energia da empresa geradora até a distribuidora. Assim, torna-se um segmento mais seguro, pois não está sujeito à inadimplência ou oscilações diretas. As distribuidoras são aquelas que recebem a energia e a distribui entre os consumidores. Como lidam direto com o consumidor, estão mais sujeitas à volatilidade do mercado. Para 2021, a aposta está no crescimento de investimento em empresas geradoras, principalmente aquelas que utilizam fontes renováveis.

Segundo o Banco Nacional do Desenvolvimento (BNDES), A matriz energética brasileira, que engloba todas as fontes primárias e formas de consumo, é uma das mais renováveis do mundo, com 46% da oferta interna de energia proveniente de fontes renováveis, enquanto a média global é de apenas 12%, segundo dados do Balanço Energético Nacional. Estes números mostram que o Brasil possui uma matriz energética quase quatro vezes mais renovável que a média global.

O setor elétrico contribui de forma relevante para esse resultado, uma vez que a matriz elétrica brasileira possui participação ainda maior de energias renováveis. O Brasil teve 82% da energia elétrica gerada por fontes renováveis, como hidrelétrica, eólica, de biomassa e solar, em 2019. Em comparação, apenas 25% da geração elétrica mundial foi produzida a partir de fontes renováveis no ano de 2018.

Vale dizer que o BNDES financiou cerca de 70% da expansão do parque gerador brasileiro nos últimos vinte anos, com especial foco nas fontes renováveis de geração – hidrelétricas, energia eólica e, mais recentemente, energia solar. Além disso, tem oferecido melhores condições financeiras para projetos que incorporem novas tecnologias, ajudando a fomentar a inovação e a expansão das energias renováveis no país.

No caso da energia eólica, por exemplo, o Banco esteve presente no desenvolvimento da fonte desde o princípio, quando apoiou o poder concedente na estruturação dos contratos e do conjunto de garantias para o programa de incentivo que deu origem aos primeiros projetos, além de prover o financiamento aos empreendimentos. A carteira de projetos eólicos do Banco representa cerca de 85% da capacidade instalada dessa fonte atualmente.

Para lidar com a variabilidade das fontes renováveis, o desenvolvimento das tecnologias de armazenamento será importante no futuro. Atualmente e ainda durante algum tempo, os reservatórios das hidrelétricas cumprirão a função de acomodar a variabilidade das fontes eólica e solar, provendo a flexibilidade necessária ao sistema, embora sua gestão esteja cada vez mais complexa em função das mudanças hidrológicas e dos múltiplos usos da água, e sua expansão limitada por fatores socioambientais.

Outras tecnologias de armazenamento, tais como usinas hidrelétricas reversíveis, baterias de grande escala e os múltiplos usos do hidrogênio como fonte de armazenamento de energia encontram-se em níveis distintos de maturidade tecnológica e ainda necessitam de aprimoramentos regulatórios para se inserirem de maneira importante em nossa matriz elétrica. Mas a variabilidade das fontes solar e eólica não é um limitador para o crescimento e, em sintonia com a agenda ASG (ambiental, social e de governança), elas devem continuar ganhando relevância na expansão do parque gerador brasileiro, especialmente nos contratos de fornecimento de energia firmados no mercado livre.

Tomando o exemplo do BNDES, a carteira de projetos de geração baseada em fontes renováveis tem viabilizado realizar diversas ações de captação de recursos destinados à economia verde. Além de possibilitar o acesso a fundos de agências multilaterais e bancos de desenvolvimento internacionais, o apoio a esses projetos tem permitido estimular o desenvolvimento do mercado de títulos verdes no Brasil.

Em 2020, o BNDES fez a primeira emissão de títulos verdes no mercado brasileiro, captando R$ 1 bilhão com lastro em projetos de geração eólica e solar. A emissão local seguiu as mesmas regras dos títulos verdes internacionais, sendo atestadas por uma empresa certificadora.

Já em 2021, o Banco anunciou seu Sustainability Bonds Framework (SBF), que facilita a emissão de títulos verdes, sociais e sustentáveis no Brasil e no exterior. O documento, elaborado em parceria com o Banco Interamericano de Desenvolvimento (BID), cobre o tema de energias renováveis, favorecendo a disponibilidade de fundos para energia eólica, solar, hídrica e de biomassa, além de biocombustíveis e hidrogênio verde. O desenvolvimento das finanças verdes e de práticas ASG pelas empresas, portanto, contribui diretamente para a ampliação das energias renováveis no país.

Atualmente, consumidores com carga igual ou superior a 1,5 MW podem comprar diretamente de quaisquer geradores ou comercializadores, dentro do Ambiente de Contratação Livre (ACL). Adicionalmente, para incentivar as fontes alternativas de energia elétrica, permite-se que consumidores com carga igual ou superior a 0,5 MW contratem energia eólica, solar, de biomassa ou proveniente de pequenas centrais hidrelétricas.

O limite de acesso ao ACL vem sendo reduzido gradualmente conforme cronograma determinado pelo Ministério de Minas e Energia (MME) e a partir de 1º de janeiro de 2023, os consumidores com carga igual ou superior a 0,5 MW, atendidos em qualquer tensão, poderão migrar do ambiente regulado para o ambiente livre, ou seja, da compra com as distribuidoras para contratos diretos com as geradoras/comercializadoras de energia elétrica no ACL.

O consumo no ACL já corresponde a um volume de energia superior a 30% do total da energia comercializada no país. Desde 2016, verifica-se um movimento de migração dos consumidores para o ACL, crescendo a uma taxa média de 39% ao ano nos últimos cinco anos.

As vantagens de adquirir energia no mercado livre são a possibilidade de melhores preços em relação às tarifas cobradas pelas distribuidoras, a flexibilidade de poder negociar com diferentes fornecedores e a possibilidade de escolher as fontes de geração para o seu suprimento, permitindo que consumidores comprometidos com a sustentabilidade possam adquirir energia a partir de fontes renováveis e cumprir suas metas de redução de emissões.

O BNDES tem convicção da importância do mercado livre para a continuidade da expansão das fontes renováveis, pois esse é o ambiente onde os consumidores comprometidos com metas ASG, geradores de energia renovável competitivos e investidores em busca de ativos sustentáveis podem se encontrar, catalisando um ciclo virtuoso de desenvolvimento de energias limpas no Brasil.

Um dos principais aspectos analisados na avaliação dos empreendimentos de geração de energia é o fluxo de receita gerado pelos projetos, já que eles são estruturados no formato de project finance, no qual o próprio projeto fornece as garantias para o crédito na forma de ativos e recebíveis.

O crescimento do número de empreendimentos voltados ao ACL trouxe o desafio de financiar projetos com contratos de venda bilaterais e mais curtos que o prazo de financiamento, diferentemente do que acontece no Ambiente de Comercialização Regulado (ACR), em que os contratos têm prazos superiores a vinte anos e possuem como contraparte um conjunto de distribuidoras, mitigando o risco de crédito.

Percebendo esse desafio, o BNDES deu o primeiro passo para resolver a financiabilidade nesse novo ambiente, dispondo-se a correr o risco de preço, com o objetivo de induzir o mercado de capitais e demais financiadores a entender melhor e assumir os riscos associados a essa mudança de cenário.

Em 2018, o banco anunciou que começaria a financiar usinas greenfield sem necessariamente exigir contratos de longo prazo que coincidissem com o período do crédito. Essa abordagem surgiu da percepção de que os geradores sempre podem vender a energia por um determinado preço e de que seria possível estimar preços de referência para avaliação dos projetos. Para isso, o banco desenvolveu a metodologia de cálculo do chamado preço suporte.

Essa metodologia proporciona ao BNDES uma ferramenta que garante flexibilidade para estruturar financiamentos considerando uma variedade de possíveis configurações dos projetos em relação aos seus contratos de venda de energia. Como resultado dessa abordagem, os financiamentos do Banco a projetos eólicos e solares destinados ao mercado livre representaram 58% da capacidade instalada nos últimos três anos.

A Empresa de Pesquisa Energética (EPE), órgão responsável pelos estudos de planejamento da expansão do setor elétrico, projeta uma participação das fontes solar e eólica cada vez maior na matriz elétrica brasileira nos próximos anos. Os estudos do Plano Decenal de Expansão de Energia 2030 mostram queda da participação relativa das hidrelétricas, embora elas continuem com papel relevante para garantir o atendimento aos requisitos do Sistema Interligado Nacional (SIN), e significativo aumento das fontes solar e eólica, assim como da geração distribuída, mantendo o elevado nível de renovabilidade da matriz.

O mercado livre deve se consolidar como o principal ambiente para a expansão do parque gerador, baseado em fontes renováveis competitivas, e os empreendedores poderão contar com o apoio do banco na continuidade desse processo. O BNDES prevê continuar viabilizando investimentos em novas tecnologias limpas que estão na fronteira do conhecimento, como projetos híbridos renováveis, de armazenamento de energia, de energia eólica offshore e de hidrogênio verde, além de buscar estimular investimentos em eficiência energética, geração distribuída e aproveitamento energético de resíduos.

O ensaio de imunidade a surtos unidirecionais

Deve-se compreender os requisitos de imunidade, métodos de ensaio e níveis de ensaio recomendados para equipamentos, com relação a surtos unidirecionais causados por sobretensões transitórias provenientes de manobras e descargas atmosféricas. São definidos vários níveis de ensaio, que se relacionam a diferentes condições de ambiente e instalação.

A NBR IEC 61000-4-5 de 12/2020 – Compatibilidade eletromagnética (EMC) – Parte 4-5: Ensaios e técnicas de medição — Ensaio de imunidade a surtos está relacionada com os requisitos de imunidade, métodos de ensaio e níveis de ensaio recomendados para equipamentos, com relação a surtos unidirecionais causados por sobretensões transitórias provenientes de manobras e descargas atmosféricas. São definidos vários níveis de ensaio, que se relacionam a diferentes condições de ambiente e instalação.

Estes requisitos foram desenvolvidos e são aplicáveis aos equipamentos elétricos e eletrônicos. O objetivo desta norma é estabelecer uma referência comum para avaliar a imunidade de equipamentos elétricos e eletrônicos, quando sujeitos a surtos. O método de ensaio documentado nesta parte descreve um método consistente para avaliar a imunidade de um equipamento ou sistema contra um fenômeno definido.

Conforme descrito no IEC Guia 107, esta é uma publicação de EMC básica para uso pelas comissões de produto da IEC. Como também foi estabelecido no Guia 107, as comissões de produto da IEC são responsáveis por determinar se esta norma de imunidade é aplicada ou não e, se aplicada, eles são responsáveis pela determinação dos níveis de ensaio apropriados e pelos critérios de desempenho. O CT 77 e seus subcomitês estão dispostos a cooperar com as comissões de produto na avaliação do valor dos níveis de ensaio de imunidade específicos para seus produtos.

Esta norma define: uma série de níveis de ensaio; equipamentos de ensaio; configurações de ensaio; procedimentos de ensaio. A função do ensaio laboratorial descrito é encontrar a reação do equipamento sob ensaio (ESE) sob condições operacionais especificadas, contra surtos de tensão causados por manobras e descargas atmosféricas. Não se pretende ensaiar a capacidade de isolação do ESE para suportar o estresse de alta-tensão. Não são consideradas nesta norma injeções diretas das correntes de descarga atmosférica, ou seja, o impacto de descargas atmosféricas diretas.

O método de ensaio de produtos cc, na revisão atual da NBR IEC 61000-4-5, está causando muitos problemas em campo para os laboratórios de ensaio e fabricantes. Muitos produtos não funcionarão alimentados por meio da rede de acoplamento/desacoplamento (CDN) normalizado e, em alguns casos, podem ser danificados devido à indutância necessária para a aplicação do surto.

O problema do conversor cc/cc está relacionado, por um lado, pelo chaveamento do conversor que produz uma queda de tensão nos indutores de desacoplamento e, por outro lado, pelas oscilações produzidas pelas impedâncias combinadas do ESE e da fonte. Medições foram realizadas para demonstrar o problema com diferentes marcas de CDN, utilizando um dispositivo conhecido como ESE.

O resultado apresentou diferentes oscilações e formas de sinal de tensão no ESE para diferentes CDN. De acordo com exposto, o uso de uma CDN com elevada corrente nominal (isto é, pequena indutância de desacoplamento) pode solucionar o problema. Em 7.3 foi adicionado um parágrafo, permitindo ensaios de surto com CDN de maior corrente nominal, e adicionado um novo Anexo I, que explica o problema em detalhes.

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Como é o diagrama simplificado do circuito do gerador de onda combinada?

Quais as características de desempenho do gerador?

Qual é a forma de onda da corrente de curto-circuito (8/20 μs) na saída do gerador com o CDN não conectado?

Como deve ser feita a seleção do método de acoplamento/desacoplamento?

Qual é a especificação de forma de onda de tensão na porta de ESE do CDN?

Os transientes de comutação do sistema de energia podem ser separados em transientes associados com: maior importância – perturbações de comutação nos sistemas de energia, como comutação de banco de capacitor; menor importância – atividade de comutação local ou variações de carga nos sistemas de distribuição de energia; circuitos ressonantes associados a dispositivos de chaveamento, por exemplo, tiristores, transistores; várias falhas de sistema, como curtos-circuitos e arcos voltaicos para o sistema de aterramento

da instalação. Os principais mecanismos pelos quais a descarga atmosférica produz tensões de surto são os seguintes: descarga atmosférica direta que atinge um circuito externo (ao ar livre) injetando altas correntes que fluem através da resistência de terra ou da impedância do circuito externo produzindo tensões; descarga atmosférica indireta (ou seja, uma descarga entre ou dentro de nuvens ou em objetos próximos, que produz campos eletromagnéticos), que induz tensões/correntes sobre os condutores do lado de fora e/ou dentro de um edifício; fluxo de corrente de terra da descarga atmosférica, resultante da descarga direta para terra próxima acoplada em modo comum nos condutores do sistema de aterramento da instalação.

A mudança rápida de tensão e de fluxo de corrente pode ocorrer devido à operação de um dispositivo de proteção de descarga atmosférica, podendo induzir perturbações eletromagnéticas em equipamentos adjacentes. As características do gerador de ensaio são definidas para simular os fenômenos acima mencionados, o mais próximo possível.

Se a fonte de interferência estiver no mesmo circuito do equipamento vítima, por exemplo, na rede de alimentação (acoplamento direto), o gerador pode simular uma fonte de baixa impedância nas portas do equipamento sob ensaio (ESE). Se a fonte de interferência não estiver no mesmo circuito do equipamento vítima (acoplamento indireto), então o gerador pode simular uma fonte de alta impedância. A faixa de preferência dos níveis de ensaio é dada na tabela abaixo.

Os níveis de ensaio devem ser selecionados de acordo com as condições de instalação; classes de instalação são apresentadas no Anexo C. O ensaio deve ser aplicado a todos os níveis de ensaio da tabela acima, inclusive o nível de ensaio especificado. Para s seleção dos níveis de ensaio para as diferentes interfaces, consultar o Anexo B. São especificados dois tipos de geradores de onda combinada.

Cada um tem suas próprias aplicações particulares, dependendo do tipo de porta a ser ensaiada. O gerador de onda combinada de 10/700 μs é utilizado para ensaiar portas para conexão de linhas de comunicação simétricas externas (ver Anexo A). O gerador de onda combinada de 1,2/50 μs é utilizado em todos os outros casos.

É intenção desta norma que as formas de onda de saída atendam às especificações no ponto onde elas são aplicadas no ESE. As formas de onda são especificadas como tensão de circuito aberto e corrente de curto-circuito e, portanto, devem ser medidas sem o ESE conectado. No caso de um produto alimentado por ca ou cc, onde o surto é aplicado nas linhas de alimentação ca ou cc, as formas de onda de saída devem ser conforme especificadas nessa norma.

No caso onde o surto é aplicado diretamente a partir dos terminais de saída do gerador, as formas de onda devem ser conforme especificadas nessa norma. Não se pretende que as formas de onda atendam às especificações tanto na saída do gerador como na saída das redes de acoplamento/desacoplamento simultaneamente, mas apenas conforme aplicado ao ESE.

Este gerador destina-se a gerar um surto possuindo: um tempo de frente da tensão de circuito aberto de 1,2 μs; uma duração da tensão de circuito aberto de 50 μs; um tempo de frente da corrente de curto-circuito de 8 μs; uma duração de corrente de curto-circuito de 20 μs. As características do gerador de ensaio devem ser calibradas, a fim de se verificar se cumprem os requisitos desta norma. Com este objetivo, o procedimento a seguir deve ser adotado (ver também o Anexo G).

A saída do gerador deve ser ligada a um sistema de medição com largura de banda e capacidade suficientes para monitorar as características das formas de ondas de tensão e corrente. O Anexo E fornece informações sobre a largura de banda de formas de onda do surto. Se um transformador de corrente (sonda) for utilizado para medir a corrente do gerador em curto-circuito, é recomendado que ele seja selecionado de modo que não ocorra saturação do núcleo magnético.

A frequência de corte inferior (-3 dB) da sonda deve ser menor que 100 Hz. As características do gerador devem ser medidas através de um capacitor externo de 18 μF em série com a saída, tanto nas condições de circuito aberto (carga maior ou igual a 10 kΩ) quanto de curto-circuito na mesma tensão de ajuste. Se o capacitor de 18 μF já estiver implementado no gerador, não é necessário o capacitor externo de 18 μF para a calibração.

Todas as características de desempenho declaradas, com exceção da variação da fase, devem ser respeitadas na saída do gerador. O desempenho relativo à variação da fase deve ser atendido na saída do CDN em 0°, 90°, 180° e 270° em uma polaridade. Quando um resistor interno ou externo adicional é inserido na saída do gerador para aumentar a impedância da fonte efetiva de 2 Ω para, por exemplo, 12 Ω ou 42 Ω, de acordo com os requisitos da montagem de ensaio, o tempo de frente e a duração dos impulsos de ensaio na saída da rede de acoplamento podem ser significativamente alterados.

Cada rede de acoplamento/desacoplamento (CDN) consiste em uma rede de acoplamento e uma rede de desacoplamento, conforme mostrado nessa norma. As resistências de acoplamento e/ou capacitores podem ser parte do CDN, parte do gerador ou componentes externos discretos. Nas linhas de alimentação ca ou cc, a rede de desacoplamento fornece uma impedância relativamente alta para a forma de onda do surto, mas, ao mesmo tempo, permite que a corrente flua para o ESE.

Esta impedância permite que a forma de onda da tensão seja desenvolvida na saída da rede de acoplamento/desacoplamento e impede que a corrente de surto flua para a fonte de alimentação ca ou cc. Capacitores de alta-tensão são utilizados como o elemento de acoplamento, dimensionados para permitir que a forma de onda seja acoplada ao ESE ao longo de toda sua duração. A rede de acoplamento/desacoplamento para fonte de alimentação ca ou cc deve ser projetada de modo que a forma de onda de tensão em circuito aberto e a forma de onda de corrente em curto-circuito atendam aos requisitos dessa norma.

Para as linhas de comunicação e linhas de E/S, a impedância série da rede de desacoplamento limita a largura de banda disponível para a transmissão de dados. Elementos de acoplamento podem ser capacitores, em casos onde a linha tolera os efeitos de carregamento capacitivo, dispositivos limitadores de tensão ou centelhadores. Quando do acoplamento às linhas de interligação, as formas de onda podem ser distorcidas pelos mecanismos de acoplamento.

A amplitude de pico, o tempo de frente e a duração devem ser verificados, para tensão em condições de circuito aberto e para corrente em condições de curto-circuito, na porta de saída para o ESE. Os parâmetros de forma de onda medidos na porta ESE do CDN são dependentes do gerador e, consequentemente, são válidos somente para a combinação particular do gerador/CDN ensaiado. A especificação da ondulação residual de 30% se aplica apenas à saída do gerador.

Na saída da rede de acoplamento/desacoplamento, não há qualquer limitação para a ondulação residual. O CDN deve ser ligado a um sistema de medição com largura de banda e capacidade suficientes para monitorar as características das formas de ondas de tensão e corrente. A indutância de desacoplamento deve ser selecionada pelo fabricante do CDN de forma que a queda de tensão através do CDN não exceda 10% da tensão de entrada da CDN na corrente nominal especificada, porém é recomendado que não exceda 1,5 mH.

A razão entre o pico da tensão de saída de circuito aberto e o pico de corrente de curto-circuito da mesma porta de saída do gerador de onda combinada deve ser considerada como a impedância efetiva de saída. Para este gerador, a razão define uma impedância efetiva de saída de 2 Ω. Quando a saída do gerador é conectada ao ESE, a forma de onda da tensão e corrente é uma função da impedância de entrada do ESE.

Esta impedância pode mudar durante surtos no equipamento devido à operação adequada dos dispositivos de proteção instalados, centelhamento ou avaria de componente, se os dispositivos de proteção estiverem ausentes ou inoperantes. Portanto, é recomendável que as ondas de tensão 1,2/50 μs e de corrente 8/20 μs estejam disponíveis na mesma saída do gerador, conforme requerido pela carga.

A conformidade das canaletas e eletrodutos não circulares

Deve-se compreender os requisitos e os ensaios para os sistemas de canaletas (SC) e os sistemas de eletrodutos não circulares (SENC), destinados à acomodação de condutores isolados, cabos e eventuais dispositivos elétricos e, se necessário, à sua separação para a proteção elétrica, nas instalações elétricas e/ou de sistemas de comunicação.

A NBR IEC 61084-1 de 11/2020 – Sistemas de canaletas e eletrodutos não circulares para instalações elétricas – Parte 1: Requisitos gerais especifica os requisitos e os ensaios para os sistemas de canaletas (SC) e os sistemas de eletrodutos não circulares (SENC), destinados à acomodação de condutores isolados, cabos e eventuais dispositivos elétricos e, se necessário, à sua separação para a proteção elétrica, nas instalações elétricas e/ou de sistemas de comunicação. A tensão máxima destas instalações é de 1.000 V em corrente alternada e de 1.500 V em corrente contínua. Esta norma não é aplicável aos sistemas de eletrodutos circulares, sistemas de bandejas, sistemas de leitos para cabos (sistema escada), sistemas de linhas elétricas pré-fabricadas ou equipamentos abrangidos por outras normas. Esta parte da série NBR IEC 61084 é destinada a ser utilizada juntamente com as suas partes correspondentes.

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Como deve se comportar as conexões mecânicas?

Quais são os valores de torque para o ensaio das conexões com parafuso?

O que deve ser feito em relação ao acesso às partes vivas?

O que deve fazer a retenção do cabo?

Quais as forças e torques a serem aplicados na ancoragem do cabo?

Os sistemas de canaletas (SC) e de eletrodutos não circulares (SENC) devem ser projetados e construídos de maneira que, se necessário, proporcionem uma proteção mecânica segura aos condutores isolados, cabos e outros equipamentos possíveis que eles contenham. Se necessário, o sistema deve também assegurar uma proteção elétrica apropriada. Além disso, os componentes do sistema devem resistir aos esforços prováveis de ocorrer na temperatura mínima classificada de armazenamento e de transporte, de instalação e utilização, na temperatura máxima de utilização e nas práticas recomendadas de instalação e de utilização.

O equipamento associado a um componente do sistema ou nele incorporado, mas que não seja um componente do sistema, deve somente atender à norma correspondente deste equipamento, se existir. No entanto, pode ser necessário incorporar este equipamento em uma disposição de ensaio, com o objetivo de submeter ao ensaio sua interface com o SC/SENC. A conformidade é verificada pela realização de todos os ensaios especificados. Os ensaios previstos nesta norma são os ensaios de tipo.

As amostras de componentes do sistema, daqui em diante, são chamadas de amostras. Salvo especificação contrária, os ensaios são realizados considerando a classificação e as funções declaradas do sistema, com SC/SENC montados e instalados como em uso normal, de acordo com as instruções do fabricante. Os ensaios nos componentes não metálicos do sistema ou nos componentes compostos do sistema devem ser realizados após 168 h de sua fabricação. Durante este período, as amostras podem ser envelhecidas, se necessário.

Salvo especificação contrária, os ensaios são realizados a uma temperatura ambiente de 20 °C ± 5 °C. Para um determinado ensaio, as amostras de comprimento de canaletas ou de comprimento de eletrodutos não circulares são coletadas em diferentes comprimentos. Salvo especificação contrária, todos os ensaios são realizados em amostras novas. Quando tratamentos tóxicos ou perigosos são utilizados, devem ser tomadas precauções para proteger a pessoa que realiza o ensaio.

Salvo especificação contrária, três amostras são submetidas aos ensaios e os requisitos são atendidos, se todos os ensaios forem atendidos. Se somente uma das amostras não atender a um ensaio devido a um defeito de montagem ou de fabricação, este ensaio e todos os anteriores que possam ter influenciado os resultados do ensaio devem ser repetidos, e os ensaios seguintes devem ser realizados na ordem requerida em um outro lote de amostras, e então todas as amostras devem atender os requisitos.

O solicitante, quando submeter um lote de amostras, também pode fornecer um lote adicional de amostras, que pode ser utilizado em caso de falha de uma das amostras. O laboratório deve, então, sem pedido adicional, ensaiar o lote adicional de amostras, e somente rejeitará se uma falha adicional ocorrer. Se o lote adicional de amostras não for fornecido inicialmente, a falha de uma amostra implicará em rejeição.

O grau de proteção IP4X ou qualquer grau de proteção mais elevado não pode ser declarado quando ele depender de uma junção de extremidade ou da precisão do corte do comprimento da canaleta ou do comprimento do eletroduto não circular ou das tampas de acesso, sem fornecer os acessórios de encaminhamento apropriados, ou dos meios de montagem apropriados ou dos meios de vedação adicionais pré-fabricados de fábrica. O grau de proteção IPX1 ou qualquer grau de proteção mais elevado não pode ser declarado quando ele depender de uma junção de extremidade ou da precisão do corte do comprimento da canaleta ou do comprimento do eletroduto não circular ou das tampas de acesso, sem fornecer os acessórios de encaminhamento apropriados, ou dos meios de montagem apropriados ou dos meios de vedação adicionais pré-fabricados de fábrica.

O grau de proteção IPXX-D não pode ser declarado quando ele depender de uma junção de extremidade ou da precisão do corte do comprimento da canaleta ou do comprimento do eletroduto não circular ou das tampas de acesso, sem fornecer os acessórios de encaminhamento apropriados, ou dos meios de montagem apropriados ou dos meios de vedação adicionais pré-fabricados de fábrica. Cada componente do sistema deve ser marcado com o nome ou a marca comercial, ou a marca de identificação do fabricante ou do vendedor responsável; uma marcação de identificação do produto que pode ser, por exemplo, uma referência de catálogo, um símbolo ou similar.

Se os componentes do sistema, que não o comprimento de canaleta, o comprimento de eletrodutos não circulares ou o suporte de montagem de dispositivos elétricos, forem fornecidos em uma embalagem e se não for possível ter as duas marcações legíveis devido ao pequeno tamanho do produto: se somente uma marcação legível for possível de ser realizada no produto, que seja suficiente marcar na menor embalagem fornecida o nome ou a marca comercial, ou a marca de identificação do fabricante ou do vendedor responsável; se nenhuma marcação legível for possível de ser realizada no produto, que seja suficiente colocar as duas marcações na menor embalagem fornecida.

Os bornes para a conexão do terra de proteção devem ser marcados de acordo com os símbolos abrangidos pela IEC 60417. Esta marcação não pode ser colocada em parafusos ou em qualquer outra parte facilmente removível. Um componente do sistema propagante de chama deve ser claramente identificado como sendo propagante de chama, no componente do sistema e na menor embalagem ou rótulo fornecido.

Quando não for possível realizar este meio de identificação nos componentes pequenos do sistema, devido às pequenas dimensões do produto, que seja suficiente colocar este meio de identificação na menor embalagem fornecida. A conformidade é verificada por inspeção utilizando somente uma amostra. A marcação deve ser durável e facilmente legível.

A conformidade é verificada por inspeção, com visão normal ou corrigida sem ampliação adicional, por meio de fricção manual, por 15 s, com um pedaço de algodão embebido em água, e novamente por 15 s, com um pedaço de algodão embebido em uma solução a 95% de n-hexano (número de registro CAS (Chemical Abstracts Service) 110-54-3). O n-hexano a 95% (número de registro CAS (Chemical Abstracts Service) 110-54-3) está disponível em uma variedade de fornecedores de produtos químicos como um solvente de cromatografia líquida de alta pressão ou solvente de HPLC (High Pressure Liquid Chromatography).

Quando o líquido especificado for utilizado para o ensaio, devem ser tomadas precauções para proteger os técnicos do laboratório, conforme especificado na folha de dados de segurança do material, fornecida pelo fornecedor de produtos químicos. A marcação a laser, feita diretamente no produto, e a marcação realizada por moldagem, ou estampagem, ou gravação (entalhe em relevo), não estão sujeitas a este ensaio. Os produtos, conforme a edição anterior da norma, não precisam ser ensaiados novamente, pois este requisito não afeta a segurança do produto.

A superfície de marcação a ser ensaiada deve estar seca antes de friccionar a marcação com a solução solvente a 95 % de n-hexano. A fricção deve começar imediatamente após ser embebido o pedaço de algodão, aplicando uma força de compressão de (5 ± 1) N, com uma cadência de aproximadamente um ciclo por segundo (um ciclo compreende um movimento para a frente e para trás ao longo da extensão da marcação). Para marcações superiores a 20 mm, a fricção pode ser limitada a uma parte da marcação, por uma extensão de pelo menos 20 mm de comprimento.

A força de compressão é aplicada por meio de um pistão de ensaio que é envolvido com algodão composto por lã de algodão, revestido com um pedaço de gaze de algodão de uso médico. O pistão de ensaio deve ser fabricado em um material elástico, inerte aos líquidos de ensaio, e que tenha uma dureza Shore-A de 47 ± 5 (por exemplo, borracha sintética). Quando não for possível realizar o ensaio nas amostras devido ao formato/dimensões do produto, um pedaço adequado com as mesmas características do produto pode ser submetido ao ensaio.

O ensaio deve ser realizado em uma amostra. Se a amostra não atender o ensaio, o ensaio deve ser repetido em duas novas amostras, que devem todas as duas atender os requisitos. Após o ensaio, a marcação deve estar legível. A marcação pode ser realizada, por exemplo, por moldagem, estampagem, gravação, impressão, etiquetas adesivas ou transferência de imagem por água (hidrografia).

O fabricante deve fornecer, em sua documentação, todas as informações necessárias para a instalação e utilização correta e segura. Elas devem compreender os componentes do sistema; a função dos componentes do sistema e os seus conjuntos; a classificação do sistema de acordo com a Seção 6; a impedância linear, em Ω/m, do comprimento da canaleta ou do comprimento de eletroduto não circular do sistema, declarado de acordo com 6.5.1; a tensão nominal do SC/SENC, declarada de acordo com 6.6.2; a área útil do SC/SENC utilizável para os cabos, em mm². Certos componentes do sistema, quando são montados, podem reduzir a área útil utilizável para os cabos.

Deve-se incluir as instruções necessárias para obter a classificação e as funções declaradas do sistema. Estas instruções devem incluir o posicionamento recomendado de instalação para os SC/SENC, para assegurar que a classificação IP declarada seja mantida após a instalação. A conformidade é verificada por inspeção.

As cidades inteligentes para comunidades sustentáveis

Conheça as orientações para líderes em cidades e comunidades inteligentes (dos setores público, privado e terceiro setor) sobre como desenvolver um modelo operacional aberto, colaborativo, centrado no cidadão e habilitado digitalmente para a sua cidade, que coloque sua visão para um futuro sustentável.

A NBR ISO 37106 de 10/2020 – Cidades e comunidades sustentáveis — Orientação para o estabelecimento de modelos operacionais de cidades inteligentes para comunidades sustentáveis fornece orientação para líderes em cidades e comunidades inteligentes (dos setores público, privado e terceiro setor) sobre como desenvolver um modelo operacional aberto, colaborativo, centrado no cidadão e habilitado digitalmente para a sua cidade, que coloque sua visão para um futuro sustentável. Este documento não descreve um modelo de tamanho único para o futuro das cidades. Em vez disto, o foco está nos processos de capacitação pelos quais o uso inovador de tecnologia e dados, juntamente com a mudança organizacional, pode ajudar cada cidade a fornecer a sua própria visão específica para um futuro sustentável de maneira mais eficiente, eficaz e ágil.

Este documento fornece ferramentas comprovadas, que as cidades podem implantar, ao operacionalizar a visão, a estratégia e a agenda política que desenvolveram, após a adoção da NBR ISO 37101, do sistema de gestão para o desenvolvimento sustentável das comunidades. Também pode ser usado, no todo ou em parte, por cidades que não se comprometeram com a implantação do sistema de gestão da NBR ISO 37101.

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Como fazer o estabelecimento de uma terminologia e um modelo de referência comuns?

Como realizar a gestão de empreendimentos e infraestruturas de cidades inteligentes?

Qual seria um resumo dos princípios de entrega das cidades inteligentes?

Quais os propósitos a serem considerados pelas comunidades?

Quais são as necessidades de liderança e governança para as cidades inteligentes?

Este documento ajuda as cidades, oferecendo uma visão para um futuro sustentável, fornecendo um conjunto de ferramentas de “práticas inteligentes” para gerenciar governança, serviços, dados e sistemas em toda a cidade de forma aberta, colaborativa, centrada no cidadão e digitalmente habilitada. Define um modelo operacional inteligente para as cidades, o que lhes permite operacionalizar sua visão, estratégia e políticas em um ritmo mais rápido, com maior agilidade e menor risco de entrega.

Isto significa, em particular, um foco em permitir que as cidades: tornem as necessidades atuais e futuras do cidadão a força motriz por trás da tomada de decisões de investimento, planejamento e entrega de todos os espaços e sistemas da cidade; integrem planejamento físico e digital; identifiquem, antecipem e respondam aos desafios emergentes de forma sistemática, ágil e sustentável; criem uma mudança na capacidade de entrega conjunta e de inovação por meio das fronteiras organizacionais dentro da cidade. Embora muitos dos princípios e metodologias estabelecidos por este documento sejam relevantes dentro de setores verticais específicos das cidades (por exemplo, água, resíduos, energia, agricultura urbana, transporte, TI), o foco é maior nas questões e desafios envolvidos na junção de todos.

Esta é uma abordagem estratégica de toda a cidade para o uso de dados inteligentes, formas inteligentes de trabalhar e tecnologias inteligentes. Central para este documento é, portanto, uma forte ênfase na liderança e governança, cultura, inovação do modelo de negócios e no papel ativo desempenhado pelos cidadãos, empresas e sociedade civil na criação, entrega e uso de espaços e serviços da cidade. Este documento é destinado aos líderes da cidade. Grande parte da orientação também pode ser útil para líderes de outras comunidades que não em escala de cidade, incluindo áreas urbanas menores e iniciativas maiores em escala regional.

Mas o principal público pretendido, com quem a orientação foi desenvolvida e validada, é a liderança da cidade, incluindo: os desenvolvedores de políticas nas autoridades locais – tanto os responsáveis pelo projeto de serviço, comissionamento e função de entrega, quanto os responsáveis pelo papel de liderança da comunidade, em particular: líderes eleitos; altos executivos de autoridades locais (incluindo diretores executivos, diretores de informação e diretores de departamentos-chave); altos executivos de outros órgãos públicos com mandato em toda a cidade; outras partes interessadas em liderar e moldar o ambiente da cidade, incluindo: os altos executivos do setor privado que desejem se associar e ajudar as cidades na transformação dos sistemas da cidade para criar valor compartilhado; os líderes de organizações do terceiro setor ativas dentro da cidade; os líderes nos setores de educação superior e posterior; os inovadores e representantes da comunidade.

Além deste público de liderança, o documento será de interesse para todas as partes envolvidas em cidades inteligentes, incluindo cidadãos individuais. A definição de trabalho de uma cidade inteligente usada para os propósitos deste documento é aquela aprovada pelo ISO TMB. Convém que uma cidade inteligente seja descrita como aumentando drasticamente o ritmo em que melhora a sua sustentabilidade e resiliência … melhorando fundamentalmente como ela envolve a sociedade, como ela aplica métodos de liderança colaborativa, como funciona em disciplinas e sistemas de cidades e como usa dados e tecnologias integradas … para transformar serviços e qualidade de vida para aqueles que estão envolvidos com a cidade (moradores, empresas, visitantes).

Isto é deliberadamente apresentado como uma definição de trabalho, e não uma concebida definição definitiva que todas as cidades irão seguir. Embora haja um forte grau de convergência entre as estratégias de cidades inteligentes que estão sendo desenvolvidas em todo o mundo, há também uma diversidade significativa. Todas as cidades que embarcam no desenvolvimento de uma estratégia de cidade inteligente podem definir as suas próprias razões para fazê-lo, em seu próprio idioma.

O processo de discussão e debate entre as partes interessadas para definir o que, para eles, significa “Smart Paris”, “Smart Tokyo” ou “Smart Toronto” é importante. O modelo operacional tradicional de uma cidade é baseado em prestadores de serviços orientados para funções que operem como silos verticais não conectados, que muitas vezes não são construídos em torno das necessidades do usuário. Este documento especifica as melhores práticas para se mudar para um “modelo operacional de cidade inteligente” – que permita às cidades impulsionar a inovação e a colaboração entre estes silos verticais e operacionalizar sua visão, estratégia e políticas em um ritmo mais rápido, com maior agilidade e menor risco.

Tradicionalmente, as definições de orçamento, responsabilização, tomada de decisões e prestação de serviços foram integradas em cadeias de entrega verticalmente integradas dentro das cidades – silos de entrega que são construídos em torno de funções, não de necessidades do usuário. Isto é ilustrado na figura abaixo: o cidadão ou empresa teve que se envolver separadamente com cada silo, estabelecendo conexões para si mesmo, em vez de receber um serviço contínuo e conectado que atenda às suas necessidades; os dados e as informações foram bloqueados nestes silos, limitando o potencial de colaboração e inovação em toda a cidade e limitando o potencial de impulsionar mudanças em toda a cidade com velocidade. A outra figura resume a mudança desta maneira tradicional de operar, que as cidades inteligentes estão buscando implementar.

As principais características desta mudança para um modelo operacional de cidade inteligente incluem: investir em dados inteligentes, ou seja, que a garantia de dados sobre o desempenho e a utilização de ativos físicos, espaciais e digitais da cidade fique disponível em tempo real e de forma aberta e interoperável, a fim de permitir a integração em tempo real e a otimização de recursos da cidade; gerenciar os dados da cidade como um ativo, dentro da autoridade local e em colaboração com outros proprietários de dados significativos em toda a cidade; habilitar para ser conduzida externamente; inovação liderada pela comunidade, pelos cidadãos, empresas e sociedade civil, abrindo os dados e serviços da cidade para o bem comum: em nível técnico, por meio do desenvolvimento de plataformas de dados abertos; e em nível empresarial, por meio de medidas para permitir um mercado próspero na reutilização de dados públicos juntamente com a divulgação de dados de entidades comerciais de uma forma comercialmente apropriada; habilitar para ser conduzida internamente; inovação liderada pela cidade para fornecer serviços mais sustentáveis e centrados no cidadão.

Tudo isso serve para proporcionar serviços públicos aos cidadãos e empresas, acessíveis em balcão único, por meio de vários canais, que envolvem os cidadãos, empresas e comunidades diretamente na criação de serviços, e que são construídos em torno das necessidades do usuário e não das estruturas organizacionais da cidade; estabelecer uma arquitetura integrada de negócios e informações que possibilite uma visão de toda a cidade dos grupos específicos de clientes para os serviços urbanos (por exemplo, passageiros, idosos, famílias problemáticas, pessoas com deficiência). Também, pode estabelecer orçamentos holísticos e flexíveis, com foco no valor do dinheiro além dos limites departamentais padrão e estabelecer processos de gestão de governança e de partes interessadas em toda a cidade para apoiar e avaliar estas mudanças.

O conteúdo deste documento pode ser visto esquematicamente na Figura 3 que está disponível na norma. No nível superior, ele é composto por quatro componentes necessários para suportar a mudança para um modelo operacional de cidade inteligente: [A] Princípios de entrega: uma declaração de valores que os líderes da cidade podem usar para orientar a tomada de decisões à medida que buscam operacionalizar sua visão e estratégia para a cidade; [B] Principais processos de entrega em toda a cidade: um conjunto de notas de orientação práticas sobre como lidar com os desafios de toda a cidade conectados por meio dos silos da cidade; [C] Estratégia de realização de benefícios: orientação sobre como garantir uma linha de visão limpa entre os investimentos em cidades inteligentes e os resultados sociais, econômicos e ambientais que a cidade pretende alcançar, onde os benefícios pretendidos são claramente articulados, medidos, gerenciados, entregues e avaliados na prática; [D] Gestão de riscos: uma lista de verificação de temas que convém que uma cidade monitore regularmente para garantir que está gerenciando efetivamente os principais riscos para fornecer sua visão e estratégia.

Estes componentes são descritos com mais detalhes nas Seções 5 a 8. Notas de orientação detalhadas são fornecidas em cada um dos subcomponentes ilustrados na Figura 3, com cada nota de orientação estruturada usando uma linguagem de padrão comum. Para facilitar a referência, em resumo das recomendações há um sumário de todas as recomendações contidas neste documento. Estas são então descritas em mais detalhes nas seções subsequentes deste documento.

IEC 61400-27-2: a validação de modelos de simulação elétrica em energia eólica

Essa norma, editada pela International Electrotechnical Commission (IEC) em 2020, especifica os procedimentos para validação de modelos de simulação elétrica para turbinas eólicas e usinas eólicas, destinados a serem usados em análises de sistema de energia e estabilidade de rede. Os procedimentos de validação são baseados nos ensaios especificados na IEC 61400-21 (todas as partes).

A IEC 61400-27-2:2020 – Wind energy generation systems – Part 27-2: Electrical simulation models – Model validation especifica os procedimentos para validação de modelos de simulação elétrica para turbinas eólicas e usinas eólicas, destinados a serem usados em análises de sistema de energia e estabilidade de rede. Os procedimentos de validação são baseados nos ensaios especificados na IEC 61400-21 (todas as partes). Os procedimentos de validação são aplicáveis aos modelos genéricos especificados na IEC 61400-27-1 e a outros modelos de usinas eólicas de frequência fundamental e modelos de turbinas eólicas.

Os procedimentos de validação para modelos de turbinas eólicas focam no controle de falhas por meio de capacidade e desempenho de controle. A capacidade de ultrapassar falhas inclui resposta a quedas de tensão balanceadas e não balanceadas, bem como a aumentos de tensão. O desempenho inclui o controle de potência ativa, controle de frequência, controle de inércia sintética e controle de potência reativa.

Os procedimentos de validação para modelos de turbinas eólicas referem-se aos ensaios especificados na IEC 61400-21-1. Os procedimentos de validação para modelos de turbinas eólicas referem-se aos terminais das turbinas eólicas. Os procedimentos de validação para modelos de usinas eólicas não são especificados em detalhes porque a IEC 61400-21-2, que tem o escopo para especificar testes de usinas eólicas, está em um estágio inicial.

Os procedimentos de validação para modelos de usinas eólicas referem-se ao ponto de conexão da usina eólica. Os procedimentos de validação especificados na IEC 61400-27-2 são baseados em comparações entre medições e simulações, mas são independentes da escolha da ferramenta de simulação de software.

A IEC 61400-27-2 especifica os procedimentos de validação de modelo para modelos de simulação elétrica de turbinas eólicas e usinas eólicas. A crescente penetração da energia eólica nos sistemas de potência implica que os operadores do sistema de transmissão (transmission system operators – TSO) e os operadores do sistema de distribuição (distribution system operators – DSO) precisam usar modelos dinâmicos de geração de energia eólica para estudos de estabilidade do sistema de potência. O objetivo desta norma é especificar procedimentos de validação para modelos dinâmicos, que podem ser aplicados em estudos de estabilidade de sistemas de potência. A Força-Tarefa Conjunta IEEE/CIGRE sobre termos e definições de estabilidade classificou a estabilidade do sistema de energia em categorias de acordo com a Figura 1.

Referindo-se a essas categorias, os modelos a serem validados foram desenvolvidos para representar a geração de energia eólica em estudos de fenômenos de estabilidade de curto prazo de grande perturbação, isto é, estabilidade de tensão de curto prazo, estabilidade de frequência de curto prazo e estudos de estabilidade transitória de curto prazo referentes às definições de Força-Tarefa Conjunta IEEE/CIGRE sobre termos e definições de estabilidade na Figura 1.

Assim, os modelos são aplicáveis para simulações dinâmicas de eventos do sistema de potência, como curtos-circuitos (passagem de baixa tensão), perda de geração ou cargas e separação do sistema de uma área síncrona em áreas mais síncronas. O procedimento de validação especificado neste documento avalia a precisão da resposta de frequência fundamental de modelos de usinas eólicas e modelos de turbinas eólicas. Isso inclui a validação dos modelos genéricos de sequência positiva especificados na IEC 61400-27-1 e validação da sequência positiva, bem como a resposta de sequência negativa de modelos mais detalhados desenvolvidos pelos fabricantes de turbinas eólicas.

O procedimento de validação tem as seguintes limitações:

– O procedimento de validação não especifica nenhum requisito para a precisão do modelo. Ele apenas especifica medidas para quantificar a precisão do modelo.

– O procedimento de validação não especifica procedimentos de teste e medição, pois se destina a ser baseado em testes especificados em IEC 61400-21-1 e IEC 61400-21-24.

– O procedimento de validação não se destina a justificar a conformidade com qualquer requisito do código da rede, requisitos de qualidade de energia ou legislação nacional.

– O procedimento de validação não inclui a validação das capacidades de estado estacionário, por exemplo de potência reativa, mas centra-se na validação do desempenho dinâmico dos modelos.

– O procedimento de validação não cobre a análise de estabilidade de longo prazo.

– O procedimento de validação não cobre fenômenos de interação subsíncrona.

– O procedimento de validação não cobre a investigação das flutuações originadas da variabilidade da velocidade do vento no tempo e no espaço.

– O procedimento de validação não cobre fenômenos como harmônicos, cintilação ou quaisquer outras emissões EMC incluídas na série IEC 61000.

– O procedimento de validação não cobre cálculos de valor próprio para análises de estabilidade de pequenos sinais.

– Este procedimento de validação não aborda as especificações dos cálculos de curto-circuito.

– O procedimento de validação é limitado pelas especificações funcionais na Cláusula 5.

As seguintes partes interessadas são usuários potenciais dos procedimentos de validação especificados neste documento: TSO e DSO precisam de procedimentos para validar a precisão dos modelos que eles usam em estudos de estabilidade de sistemas de potência; os proprietários de usinas eólicas são normalmente responsáveis por fornecer a validação de seus modelos de usinas eólicas ao TSO e/ou DSO antes do comissionamento da usina; os fabricantes de turbinas eólicas normalmente fornecerão validação dos modelos de turbinas eólicas ao proprietário; os desenvolvedores de software moderno para ferramentas de simulação de sistemas de energia podem usar o padrão para implementar procedimentos de validação como parte da biblioteca de software; os organismos de certificação em caso de validação independente do modelo; e as comunidades de educação e pesquisa, que também podem se beneficiar de procedimentos de validação de modelo padrão.