Não se deve cansar de economizar energia, já que a norma ISO 50001 foi um ganha ganha para a Bridgestone

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aberturaisoGarry Lambert

Até o final de 2012, os sistemas de gestão de energia de mais de 1.000 organizações em 50 países foram certificados com a norma ISO 50001 em apenas 18 meses após a sua publicação. Muitos são grandes empresas globais que buscam alcançar a melhoria contínua no desempenho energético, incluindo uma maior eficiência energética e uso reduzido de energia e consumo.

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Sede da Bridgestone Américas e Centro de Suporte, em Nashville, Tennessee, EUA

Uma das últimas empresas a obterem a certificação ISO 50001 foi a Bridgestone Americas Tire Operations (BATO), uma fábrica instalada em Wilson County, Carolina do Norte, EUA. A BATO faz parte da Bridgestone Corporation, que se tornou produtor mundial de pneus, com a aquisição da Firestone Tire & Rubber Company em 1988. A Bridgestone também exige que todas as suas instalações de fabricação devem obter a certificação ISO 14001 de gestão ambiental, e até agora 52 sites americanos já obtiveram.

A situação ganha ganha

“Nossa empresa tem o foco na redução do uso de recursos naturais e vem instituindo práticas de produção sustentável, de modo que conquistar essa certificação foi uma grande honra, e eu estou feliz em dizer que isso também foi um ótimo negócio para a nossa fábrica”, explica Gary Williamson, gerente da BATO. “A poupança de energia não é apenas boa para o meio ambiente, mas também é boa para todos, de modo que essa é verdadeiramente uma situação ganha ganha”.

Na fábrica de Wilson County podem ser citadas vários projetos recentes de economia de energia que ajudaram a contribuir para a certificação ISO 50001, incluindo mudar a fonte primária de combustível para gás natural em suas caldeiras, desligamento do equipamento quando não estiver em operação, reparar imediatamente quando houver vazamentos de vapor e de ar, isolamento de tubulação e execução de projetos de otimização de iluminação.

A Revista ISO Focus + perguntou a Letha Barnes, uma engenheira elétrica da Bridgestone e gerente de projeto da implementação e certificação ISO 50001 e desempenho energético, para comentar sobre o processo e os benefícios para a empresa de todo esse projeto.

ISO Foco +: Qual foi o seu envolvimento no processo de implementação/certificação?

Letha Barnes: Com a ajuda dos meus colegas, eu era responsável pelo desenvolvimento da linha de base de energia, identificando as fontes de energia, modificando e criando novos procedimentos e formulários, coleta de dados de energia, comunicação de informações com a planta, criar a agenda para a certificação e implementação de outros requisitos da norma.

Foco ISO +: Após a certificação ISO 50001, como você acha que essa implementação vai mudar ou influenciar a abordagem da Bridgestone para a gestão de energia?

Letha Barnes: Acreditamos que a implementação da ISO 50001 vai trazer uma nova consciência para a conservação de energia e gestão. Poderá permitir identificar novas oportunidades para reduzir o consumo de energia para projetar e comprar mais produtos e serviço energeticamente eficientes, e assim cada funcionário da BATO poderá contribuir para a gestão de energia. A norma exige a identificação de operações que têm um impacto significativo sobre a energia. Comunicação e treinamento sobre como a nossa energia impacta os empregos e isso irá reiterar a influência que temos sobre a gestão de energia e mantê-la fresca em nossas mentes.

ISO Foco +: Qual é o escopo da certificação – ele se estende para além da Bridgestone Américas?

Letha Barnes: O escopo de nossa certificação inclui toda a fábrica de Wilson County. Nós também comunicamos aos nossos fornecedores que as compras serão avaliadas por seu desempenho energético. Enquanto não há uma política para implementar sistemas de gestão de energia por toda a empresa, não há necessariamente uma diretiva que a ISO 50001 deve ser obtida em todas unidades.

Foco ISO +: Você achou o processo de implementação simples, e acha que poderá integrá-lo com os outros sistemas de gestão baseados nas normas ISO, como a ISO 9001 e ISO 14001?

Letha Barnes: Uma vez que entendemos os requisitos da norma, a implementação foi simples. Nós sentimos que poderíamos cumprir a norma. Nossa certificação ISO 14001 antes definitivamente ajudou com a implementação. Nós fomos capazes de modificar a documentação existente e as práticas para a ISO 50001.

ISO Foco +: Você precisou adaptar quaisquer requisitos da norma ou a sua interpretação foi feita de acordo com as práticas operacionais e políticas da Bridgestone?

Letha Barnes: A BATO está em operação há mais de 38 anos e ainda temos um pouco das coisas da planta original. Tínhamos de avaliar as nossas capacidades de medição para garantir que poderiam monitorar e medir nossas fontes de energia, conforme exigido pela norma. Para as áreas que tinham menos possibilidade de medição, fomos capazes de determinar o consumo de energia através de dados recolhidos.

Foco ISO +: O que as medidas de economia de energia e as iniciativas que você espera para colocar no lugar como resultado da certificação?

Letha Barnes: Estamos agora sendo mais pró-ativos em termos de se preocupar com a energia em projetos de engenharia e compras. Também estamos dando ênfase para a verificação dos equipamentos diariamente. Esperamos continuar com as auditorias de energia e projetos de redução de aplicação de energia. Desde a implementação da ISO 50001, os companheiros de equipe têm sidos mais conscientes de como eles podem afetar a energia, e mais pró-ativos com a apresentação de sugestões de redução de energia. Como exemplo, vamos instalar novos luminárias T5 (incluindo lâmpadas e lastros) com cerca de 217 W cada em comparação com as antigas luminárias de 465 W. Isso é uma economia de 248 W em um ano para uma luminária. Parte da atualização inclui mudar algumas lâmpadas T12 para lâmpadas T8. Até o final de 2012, devemos ter atualizado 1 600 luminárias. Estimamos economizar pelo menos 180 kW e 1 532 768 kWh em um ano. Nós também estamos planejando a modernização de um espaço adicional em 2013, e a meta para o ano é de atingir pelo menos a mesma quantidade de economia obtida em 2012.

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A equipe de implementação da norma ISO 50001. Da esquerda para a direita: Gwen Brinson, coordenadora de implementação; Charles Boswell, representante dos sistemas de gestão de energia; Letha Barnes, gerente de projetos; auditor da Dekra (empresa fornecedora); auditor da Dekra; e Gary Williamson, gerente da fábrica.

Fonte: ISO Focus + – March 2013

Tradução: Hayrton Rodrigues do Prado Filho

Sistemas fotovoltaicos conforme as normas técnicas (parte 2 – final)

fotovoltaico2Uma planta básica para conversão de energia solar em energia elétrica é composta dos seguintes elementos físicos e construtivos :

– radiação solar – a radiação solar é uma forma energia emitida pelo sol devido a sua temperatura. Portanto, a radiação pode ser considerada como o combustível de um sistema de potência solar.

– módulo fotovoltaico – o módulo é composto de várias células fotovoltaica interligadas.

– regulador de carga – é elo de ligação entre o módulo, bateria e equipamentos. Ele protege a bateria de sobrecargas ou de descarga excessiva.

– inversor ou conversor – esse elemento é responsável pela conversão de corrente contínua (cc) gerada pelo módulo fotovoltaico em corrente alternada (ca).

– bateria – é o elemento responsável pela estocagem da energia gerada pelo módulo solar.

– estrutura de montagem – é o suporte de fixação do módulo em seu local de funcionamento.

Os sistemas fotovoltaicos podem ser classificados em autônomos e interligados à rede. Os autônomos podem se dividir naqueles que só fornecem corrente continua, aqueles que fornecem corrente alternada e ainda existem aqueles que fornecem ambas as correntes. Os autônomos produzem eletricidade independentemente de outras fontes de energia. Existem sistemas autônomos utilizados para bombeamento de água, sendo a água armazenada no reservatório para utilização no instante do consumo.

Os sistemas autônomos com armazenamento são utilizados onde se necessita alimentar cargas à noite ou em períodos nublados. Eles compreendem a maioria das aplicações de sistemas fotovoltaicos em regiões remotas ao redor do mundo sendo a eletrificação rural a mais difundida. Podem operar em conjunto com uma outra fonte geradora de energia (geradores eólicos, diesel etc.). Em certas situações podem ser mais econômicos que os sistemas fotovoltaicos puros no fornecimento de eletricidade em projetos isolados de maior escala.

Um sistema fotovoltaico, complementado por outra fonte de energia, requer menor potência instalada de painéis fotovoltaicos e baterias, podendo reduzir os custos totais. Os sistemas interligados à rede são aqueles em que o arranjo de módulos fotovoltaicos atua como uma fonte de energia complementar ao sistema elétrico ao qual está conectado. Esses sistemas não utilizam armazenamento de energia, pois toda a energia gerada durante o dia é entregue à rede e, durante a noite ou em períodos nublados, dela é extraída a energia necessária para alimentar as cargas.

A célula solar é o dispositivo mais importante do sistema fotovoltaico, visto que é responsável pela conversão da energia solar em energia elétrica.

Uma célula solar é, basicamente, um sanduíche contendo uma grade metálica, uma lâmina que coleta os raios solares, uma lâmina absorvedora dos fótons e um contato metálico posterior. Fundamentalmente, este sanduíche é fabricado de modo a conter em seu interior um campo elétrico que permita separar os portadores de carga elétrica gerados pela luz.

Nas células solares de silício cristalino, o campo elétrico interno é fabricado por processos de contaminação controlada e seletiva do material semicondutor. As impurezas mais comumente utilizadas são o fósforo (na camada coletora, semicondutor do tipo-n) e o boro (na camada absorvedora, semicondutor do tipo-p) , que permitem construir internamente a barreira de potencial desejada. A corrente elétrica produzida é coletada pelos contatos metálicos nas superfícies.

As células solares normalmente são quadradas ou redondas dependendo do processo de fabricação utilizado. Esta corrente depende da intensidade da radiação solar e da área iluminada. A tensão gerada é apenas uma fração de Volt. A célula solar mais comumente utilizada, de silício cristalino, possui uma tensão de trabalho de aproximadamente 0,5 V. Para uma utilização pratica é necessário conectar várias células em série. Este conjunto de células conectadas é chamado módulo fotovoltaico.

Normalmente, são utilizadas de 30 a 36 células de silício cristalino em cada módulo, dependendo do local onde os sistemas serão instalados (clima frio ou quente). Assim, quando um módulo de 12 V é exposto ao sol, ele gera energia elétrica em corrente contínua, com tensão máxima variando entre 17 e 21 V. Para carregar uma bateria de 12 V, devido às perdas em cabos e diodos, os módulos devem gerar em torno de até 16 V. Para proteger as células solares, os módulos são encapsulados com materiais plásticos (EVA ou PVB). O lado onde a radiação incide é coberto com vidro temperado e a parte posterior com plástico Tedlar.

Finalmente, o módulo é emoldurado com uma estrutura de alumínio anodizado, que lhe dá rigidez e tudo isto o protege contra as intempéries. Normalmente os fabricantes dão uma garantia de 10 a 25 anos (uma garantia típica é de 25 anos para o nível de produção de energia e 10 anos contra defeitos de fabricação), porém espera-se que a vida útil dos módulos fabricados de silício cristalino seja superior a isso. Estão em desenvolvimento módulos fotovoltaicos cujas células solares não são fabricadas de silício (monocristalino, policristalino ou silício amorfo hidrogenado), tais como: disseleneto de cobre e índio (CIS), telureto de cádmio (CdTE), dentre outros.

Um número variado de módulos, por sua vez, pode ser conectado eletricamente até se alcançar a potência desejada, dependendo da quantidade de energia elétrica a ser consumida e da insolação do local, formando um painel fotovoltaico. Os módulos podem ser ligados em série ou em paralelo dependendo da corrente e tensão desejadas. A ligação em série dos módulos fotovoltaicos é feita do terminal positivo de um módulo a um terminal negativo de outro módulo, enquanto as conexões em paralelo compreendem ligações de terminais de mesma polaridade.

Por exemplo sistemas fotovoltaicos para iluminação, TV/vídeo, refrigeração, de médio porte são conectados para operar em tensões de 12 V ou 24 V. Os sistemas de bombeamento d’água trabalham normalmente em tensões superiores. Quando o módulo está exposto ao Sol, ele gera energia elétrica em corrente contínua, dependendo da intensidade da radiação solar e da temperatura ambiente. A capacidade de um módulo fotovoltaico é dada pela potência de pico em Wp.

A condição padrão para determinação desta potência é definida para o módulo exposto a uma radiação solar de 1000 W/m² (radiação recebida na superfície da Terra em dia claro, ao meio dia) e temperatura da célula de 25°C. Pode-se comparar estas condições a um dia ensolarado mas muito frio, ao meio dia, com o Sol a pino, sem nuvens e temperaturas amenas, o que é difícil de obter. Existem vários outros parâmetros elétricos de um módulo, porem o mais importante é a potência que reflete, por exemplo, a capacidade de um conjunto de módulos carregar as baterias (para suprimento de cargas tais como lâmpadas, TV/vídeo etc. à noite ou em períodos chuvosos) ou encher um reservatório d’água (no caso de bombeamento d’água) o mais rápido possível.

As medidas de tensão e corrente de um módulo podem ser desenhadas em um gráfico, que é chamado Curva IxV ou curva característica do módulo (veja a figura ilustrativa abaixo). A corrente elétrica depende da irradiação solar variando significantemente com a variação da intensidade da luz. A tensão elétrica é fortemente influenciada pela temperatura. O aumento da intensidade da luz incidente no módulo aumenta a temperatura das células, diminuindo a tensão do módulo, e consequentemente reduzindo sua eficiência. A tensão diminui significativamente com o aumento da temperatura enquanto que a corrente sofre uma redução muito pequena.

É importante enfatizar que não há geração de potência para as condições de circuito aberto, Voc (porque a corrente é zero) e curto circuito, Isc (porque a tensão é zero). Consequentemente existe somente uma tensão e uma corrente para a qual a potência máxima, Pm, é extraída. A corrente correspondente a tensão de potência máxima é chamada a corrente de potência máxima (Imp). O ponto de potência máxima (Pm) é o ponto da curva IxV para o qual a máxima potência é extraída. Este ponto corresponde ao produto da tensão de potência máxima (Vmp) e corrente e potência máxima (Imp), dado por: Pm = Imp x Vmp. Portanto, os cinco parâmetros utilizados pelos fabricantes para especificar a característica elétrica de seus módulos, sob determinadas condições de radiação solar, temperatura ambiente e massa de ar são: potência máxima (Pm), tensão e corrente de potência máxima (Vmp, Imp), tensão de circuito aberto (Voc) e corrente de curto circuito (Isc).

Sistemas fotovoltaicos conforme as normas técnicas (parte 1)

PROJETOS DE NORMAS

Lista de projetos classificados por comitê e a quantidade de normas disponíveis para consulta nacional (clique no link para mais informações:

ABNT/CB-164 – Tintas [3]

ABNT/CB-55 – Refrigeração, Ar-condicionado, Ventilação e Aquecimento [1]

ABNT/CEE-121 – Sistema APM [2]

ABNT/CEE-155 – Materiais Isolantes Térmicos Acústicos [1]

ABNT/CEE-168 – Símbolos Gráficos [2]

ABNT/CEE-169 – Inspeções de Estruturas de Concreto [1]

ABNT/CEE-171 – Agrotóxicos e Afins [5]

ABNT/CEE-175 – Geossíntéticos [4]

ABNT/CEE-188 – Ferragens [2]

ABNT/CEE-63 – Gestão de Riscos [1]

ABNT/CEE-68 – Avaliação da Qualidade do Solo e Água p/ LevantamentodePassivoAmbientaleAnálisedeRisco [4]

ABNT/CEE-70 – Qualificação e Certificação de Profissional de Acesso por Corda [1]

ABNT/CEE-72 – Tabaco e Produtos de Tabaco [1]

ABNT/CEE-80 – Sistemas de Prevenção e Proteção Contra Explosão [1]

ABNT/ONS-58 – Ensaios Não Destrutivos [1]

Aeronáutica e Espaço [3]

Alumínio [1]

Automotivo [5]

CEE-106 – ANÁLISES ECOTOXICOLÓGICAS [1]

CEE-113 – CABOS DE AÇO E ACESSÓRIOS [1]

CEE-159 – PERSIANAS [1]

Cimento, Concreto e Agregados [1]

Couro e Calçados [9]

CSM 24 – COMITÊ SETORIAL MERCOSUL DE ENSAIOS NÃO-DESTRUTIVOS [5]

Eletricidade [8]

Equipamentos de Proteção Individual [1]

Ferramentas Manuais e Usinagem [1]

Implementos Rodoviários [1]

Máquinas e Equipamentos Mecânicos [4]

Metro-Ferroviário [1]

Mobiliário [1]

Odonto-Medico-Hospitalar [22]

Óptica e Instrumentos Ópticos [1]

Petróleo (Organismo de Normalizacão Setorial) [4]

Química [1]

Refratários (em Recesso) [4]

Segurança Contra Incêndio [2]

Siderurgia [4]

Tecnologia Gráfica (Organismo de Normalização) [5]

Transportes e Tráfego [3]

Vidros Planos [1]

fotovoltaico1O efeito fotovoltaico é um recurso de alta tecnologia na conversão de luz solar diretamente em energia elétrica, visando alimentar os diversos tipos de carga, sejam elas acionadas por corrente contínua (cc) ou corrente alternada (ca). A tecnologia fotovoltaica vem sendo usada, em muitas aplicações seja em sistemas híbridos, conectados à rede elétrica ou isolados. Os sistemas isolados são predominantes principalmente quando se tratam de locais remotos, ou até mesmo para consumidores que residem em áreas urbanas mas possuem recurso financeiro para escolher o tipo de sistema que deseja utilizar.

Deve ser ressaltado que a adoção da tecnologia fotovoltaica, como alternativa para a gerar energia elétrica, requer um estudo da energia solar disponível na região, como, por exemplo, o nível de insolação da região, e de um estudo sobre a possibilidade de extensão da rede elétrica convencional até o local onde se deseja utilizar a eletricidade. Para esses sistemas foram publicadas duas normas. A NBR 16149 de 03/2013 – Sistemas fotovoltaicos (FV) – Características da interface de conexão com a rede elétrica de distribuição, prevista para entrar em vigor 12 meses após sua publicação, estabelece as recomendações específicas para a interface de conexão entre os sistemas fotovoltaicos e a rede de distribuição de energia elétrica e estabelece seus requisitos. Aplica-se aos sistemas fotovoltaicos que operam em paralelo com a rede de distribuição. Não contempla compatibilidade eletromagnética e os procedimentos de ensaio de anti-ilhamento. Os requisitos para a conexão dos sistemas fotovoltaicos à rede podem variar quando é utilizado um sistema de armazenamento de energia ou os sinais de controle e comando são provenientes da distribuidora.

E a NBR 16150 de 03/2013 – Sistemas fotovoltaicos (FV) — Características da interface de conexão com a rede elétrica de distribuição — Procedimento de ensaio de conformidade que especifica os procedimentos de ensaio para verificar se os equipamentos utilizados na interface de conexão entre o sistema fotovoltaico e a rede de distribuição de energia estão em conformidade com os requisitos da NBR 16149. Aplica-se aos conversores estáticos mono ou polifásicos utilizados em sistemas fotovoltaicos de conexão à rede elétrica, conhecidos como inversores de conexão à rede e, aos outros componentes utilizados na interface de conexão entre o sistema fotovoltaico e a rede de distribuição de energia. Não trata dos procedimentos de ensaio contra ilhamento, os quais são tratados na NBR IEC 62116 bem como não trata dos procedimentos de ensaio referentes às IEC 62109-1 e IEC 62109-2.

A norma determina que a qualidade da energia fornecida pelo sistema fotovoltaico às cargas em corrente alternada locais e à rede elétrica é regida por práticas e normas referentes à tensão, cintilação, frequência, distorção harmônica e fator de potência. O desvio dos padrões estabelecidos por essas normas caracteriza uma condição anormal de operação, devendo o sistema fotovoltaico deve ser capaz de identificar esse desvio e cessar o fornecimento de energia à rede.

Todos os parâmetros de qualidade de energia (tensão, cintilação, frequência, distorção harmônica e fator de potência) devem ser medidos na interface da rede/ponto de conexão comum, exceto quando houver indicação de outro ponto. A tensão, a potência e a frequência do sistema fotovoltaico devem ser compatíveis com a rede elétrica local. Os valores nominais de frequência e tensão estão contidos nas seções pertinentes do Procedimento de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional (PRODIST).

Os sistemas fotovoltaicos conectados à rede normalmente não regulam tensão, e sim a corrente injetada na rede. Portanto, a faixa operacional normal de tensão do sistema fotovoltaico é selecionada como uma função de proteção, que responde às condições anormais da rede. O sistema fotovoltaico deve operar dentro dos limites de variação de tensão definidos no item 5.2.1. A operação do sistema fotovoltaico não pode causar cintilação acima dos limites mencionados nas seções pertinentes das IEC 61000-3-3 (para sistemas com corrente inferior a 16 A), IEC 61000-3-11 (para sistemas com corrente superior a 16 A e inferior a 75 A) e IEC/TS 61000-3-5 (para sistemas com corrente superior a 75 A).

As formas de onda devem ser medidas por um instrumento de medição com armazenamento de dados, por exemplo, um osciloscópio com memória ou um sistema de aquisição de dados, com taxa de amostragem de 10kHz ou superior. A exatidão de medida deve ser melhor ou igual a 1 % da tensão nominal de saída do inversor e melhor ou igual a 1 % da corrente de saída nominal do inversor. Para a medição da tensão, frequência, corrente e potência de entrada e saída do ESE, devem-se utilizar instrumentos de medição com exatidão de medida melhor ou igual a 0,2 % da leitura de tensão, melhor ou igual a 0,01 Hz, melhor ou igual a 1 % da corrente nominal do ESE e melhor ou igual a 0,5 % da leitura de potência, respectivamente.

Para um ESE polifásico, os equipamentos de ensaio e medida devem registrar cada corrente de fase e cada tensão fase neutro ou fase fase, de acordo com o que for mais apropriado ao ensaio. Para a medição do fator de potência e componente contínua, deve-se utilizar um instrumento de medição, por exemplo, um analisador de qualidade de energia ou sistema de aquisição de dados, que seja capaz de medir esses parâmetros com exatidão melhor ou igual a 0,5 %. O instrumento de medição da THDi deve estar em conformidade com a IEC 61000-4-7. O instrumento de medição do ângulo de fase da tensão deve ter exatidão melhor ou igual a 10.

Um problema significativo é criado quando os custos de um sistema conectado à rede são erroneamente aplicados aos sistemas isolados ou híbridos. Os sistemas isolados ou híbridos necessitam de outros componentes tais como baterias, geradores de apoio, assim como sistemas de controle. Os custos destes componentes aumentam o custo global do sistema fotovoltaico, por exemplo, em residências onde a energia elétrica é exclusivamente fornecida através de sistema fotovoltaico, a bateria e outros componentes de controle são indispensáveis.

No final da década 70 e início da década de 80, um estudo feito nos Estados Unidos, paralelo ao programa de incentivo ao uso de sistemas fotovoltaicos em diversas regiões do país, constatou que o custo com estes equipamentos (incluindo preparação do local, fundações, estrutura, instalação elétrica e preparação do sistema) representavam dois terços do custo total de aquisição de equipamentos de um sistema fotovoltaico, ou seja, cerca de 67% do valor total, para sistemas que utilizavam coletores do tipo placa plana. Atualmente, estes dados não apresentam valores muito diferentes. Ou seja, em alguns casos, pode tornar-se possível a minimização de alguns custos que não estão ligados diretamente aos equipamentos fotovoltaicos como, por exemplo, o tipo de fundação, a escolha do material, mão de obra de instalação, etc.

Energia solar na matriz energética do Brasil

 Target GEDWEB Setorial Máquinas

O setor de máquinas e equipamentos não tem muito o que comemorar no que diz respeito ao aumento dos investimentos, à melhoria de mercado e ao restabelecimento da competitividade da indústria nacional, tão combalida frente aos concorrentes estrangeiros. A única comemoração diz respeito a um fator muito importante que é o reconhecimento, por parte do governo, de que a situação da indústria de transformação brasileira não é nada boa. E o governo vem implementando medidas que sinalizam esse diagnóstico. Clique no link para mais informações

solarEm meio às discussões sobre a redução da tarifa de energia elétrica no Brasil, o assunto torna-se recorrente, assim como a discussão sobre o aproveitamento de outras fontes de energia. No Brasil, segundo a Confederação Nacional da Indústria (CNI), do custo médio total da tarifa de energia elétrica, 45% são referentes a encargos, taxas e tributos, o que faz com que o Brasil apresente uma das taxas mais caras do mundo. Para se ter uma ideia, o país paga 143% a mais pela energia do que os outros países que compõem os BRICs (Rússia, Índia e China). O aquecimento de água é uma das atividades que mais consomem energia elétrica e a utilização da energia solar para este fim torna-se uma excelente alternativa, agregando economia e sustentabilidade. Diante deste cenário, há muitos anos, empresas que apostam nesse segmento trabalham para divulgar e oferecer uma nova proposta para a captação de energia.

“Esse mercado possui demanda crescente e apelo para sustentabilidade. Essa alternativa, além de gerar economia em termos financeiros, é um grande benefício ambiental, pois é uma fonte limpa e inesgotável muito significativa para o planeta. Os constantes incentivos do governo são determinantes para que casas populares e de alto padrão tenham acesso a esse método de captação e desfrutem dos benefícios oferecidos”, explica o gerente comercial da PKO do Brasil, Alexandre Toledo. Os países que mais aproveitam esse tipo de recurso são China, Estados Unidos, Alemanha, Turquia, Áustria, Israel, Brasil e Austrália. Atualmente figurando entre os oito países que mais utilizam energia solar para o aquecimento de água, a colocação em que o Brasil se encontra ainda é incipiente, considerando sua enorme capacidade para o aproveitamento desse tipo de energia.

“A utilização da energia solar para aquecimento de água é extremamente vantajosa no Brasil, pois o país apresenta excelente grau de insolação de Norte a Sul. E seu uso para o aquecimento de água colabora também com a matriz energética do país, reduzindo o consumo de energia elétrica no horário de pico. Tudo isso por meio de um recurso natural ecologicamente correto”, analisa José Raphael Bicas Franco, diretor técnico da Soletrol. Segundo a Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), a área de aproveitamento da energia solar para aquecimento de água tem adquirido importância sobretudo nas regiões Sul e Sudeste do País, onde uma parcela expressiva do consumo de energia é destinada a esse fim, principalmente no setor residencial. A tecnologia do aquecedor solar já vem sendo usada no Brasil desde a década de 60 e desde 1973 as empresas passaram a utilizá-la comercialmente. Nos últimos anos, o uso da radiação solar para aquecimento de água está começando a atingir a classe popular, através do programa do governo federal “Minha Casa Minha Vida”, além dos diversos programas da CDHU do Governo do Estado de São Paulo.

No Brasil, a utilização primordial de aquecedores de água por meio da energia solar é em residências unifamiliares. A utilização em edifícios, hospitais, hotéis e indústrias é muito pequena e ainda vai proporcionar bom espaço para crescimento, como informa José Raphael Bicas Franco, diretor técnico da Soletrol. “Uma residência popular padrão como do programa “Minha Casa Minha Vida” utiliza um sistema de aquecimento de água por energia solar composto de um reservatório térmico de 200 litros e um coletor solar de 1,60m², adequado para família de 4 a 5 pessoas”. O valor do investimento para quem instala esse tipo de aquecedor é proporcional ao nível de conforto requerido, número de pessoas da residência e número de pontos de uso. Franco ainda lembra que a comercialização de sistemas solares é vinculada a uma interação direta com o cliente com o objetivo de customizar o produto para atender às suas necessidades. “Um sistema para uma residência normal de 4 a 5 pessoas vai custar aproximadamente entre R$2.000,00 e R$3.000,00. Normalmente o retorno do investimento é recuperado em média de 2 a 3 anos após a instalação”, complementou o diretor técnico da Soletrol.

Energia elétrica: uso mais racional é a melhor saída para se evitar a crise

Cláudio Orlandi Lasso, engenheiro eletricista – claudio@kltelecom.com.br

Mesmo com as fortes chuvas em pontos localizados do país, nos últimos dias temos acompanhado as notícias dos baixos níveis dos reservatórios de diversas usinas hidrelétricas do Brasil,. Vimos também os altos preços dos combustíveis fósseis que alimentam as termelétricas, e os diversos apagões que têm ocorrido em diferentes regiões do país. Paralelamente a tudo isso, a economia vem crescendo modicamente e o governo brasileiro reduziu em 20% a tarifa de energia elétrica, o que deverá fomentar o consumo. A conjunção de todos esses fatores pode ser o anúncio de uma nova crise de energia elétrica no Brasil, com possibilidade inclusive da ocorrência de um apagão regional, ou até nacional. Para mitigar os riscos desta crise anunciada, seria interessante que São Pedro mandasse mais chuvas para as regiões das bacias hídricas, onde estão instaladas as usinas hidrelétricas. Mais importante, ainda, seria que as concessionárias de energia elétrica aplicassem mais recursos para a manutenção e ampliação dos seus sistemas para melhor atender à demanda crescente. Finalmente, seria importante também que o governo fizesse a sua parte, acompanhando e planejando adequadamente o crescimento da oferta e da demanda de energia elétrica do país.

Conforme o Operador Nacional do Sistema (ONS), que é o órgão responsável pela coordenação e controle da operação das instalações de geração e transmissão de energia elétrica do Sistema Interligado Nacional (SIN), sob a fiscalização e regulação da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), desde 2005 a demanda de energia elétrica vem crescendo com índice maior do que a oferta. Fica claro perceber que, por conta deste déficit acumulado e crescente, era prevista uma grande crise energética para o ano de 2010. Isso só não ocorreu “graças” à crise econômica mundial de 2009, que freou o crescimento do país, dando tempo para que o governo finalizasse a construção de diversas usinas termelétricas, que são hoje bastante estratégicas para o país.

energia

Embora sejam bastante poluidoras, as usinas termelétricas estão espalhadas por todo o Brasil. Muitas delas são acionadas diariamente por um período de apenas três horas, para suprir o aumento da demanda no horário de ponta, período entre 18:00h e 21:00h, momento em que a maioria dos brasileiros chegam a suas casas e começam a consumir mais energia elétrica: acendem luzes, ligam suas TVs e, principalmente, vão tomar seus banhos, predominantemente, de chuveiro elétrico. Infelizmente o governo ainda não despertou para a maior causa da anunciada crise energética, o Desperdício, e muito menos para uma interessante e simples solução de parte deste mal. Muitos investimentos têm sido feitos pelo governo no sentido de buscar maior eficiência energética, tanto na geração, como no transporte, na distribuição e uso final da energia elétrica, mas realmente ainda são poucos, se comparados com os de outros países mais desenvolvidos, principalmente no que diz respeito ao consumo da energia na ponta. Para se ter uma idéia, um chuveiro elétrico ligado na posição quente equivale ao consumo de aproximadamente 100 lâmpadas de 60W ligadas ao mesmo tempo.

Investir em eficiência energética é muito mais barato, inteligente e sustentável (em diversos aspectos) do que investir em novas fontes energéticas. Ora, se é público e notório que o chuveiro elétrico é o grande vilão do consumo energético residencial, e que este equipamento está presente na grande maioria dos lares das regiões Sul, Sudeste e Centro-Oeste, regiões estas mais populosas e de maior consumo de energia do país, o governo teria que desenvolver políticas públicas dedicadas à redução deste consumo. O chuveiro elétrico é o eletrodoméstico de menor custo de aquisição em uma residência, mas, por outro lado, é o que diariamente mais consome água e energia elétrica. Sabe-se também que o produto tem enorme potencial de eficientização, sendo facilmente controlável. Hoje existem acessórios que promovem economias de mais de 40% de energia para o chuveiro elétrico, como é o caso do Rewatt (R$ 460,00) e do Eco Shower Slim (R$ 128,00), este último ainda economiza mais de 40% de água, é de fácil instalação (não usa instalação hidráulica), e não precisa de limpezas periódicas.

Energia solar conquista espaço importante na construção civil

NBR IEC 60079-15: Atmosferas explosivas – Proteção de equipamento por tipo de proteção “n”

Essa parte 15 da NBR IEC 60079-15 de 06/2012 – Atmosferas explosivas – Parte 15: Proteção de equipamento por tipo de proteção “n” (clique no link para mais informações sobre a norma) especifica os requisitos para fabricação, ensaios e marcação de equipamentos elétricos para o Grupo 11 com tipo de proteção “n” para uso em atmosferas explosivas de gás. É aplicável a equipamentos elétricos onde a tensão nominal não exceda 15 kV ca eficaz ou cc sendo aplicável a equipamentos elétricos não centelhantes e também a equipamentos elétricos com partes ou circuitos que produzam arcos ou centelhas ou ainda que possuam superfícies quentes, as quais, se não fossem protegidas de uma forma especificada nessa norma, poderiam ser capazes de causar ignição em atmosferas de gases explosivos existentes no ambiente.

solarEm um momento onde se discute muito sobre a eficácia da construção da usina hidrelétrica de Belo Monte, outra opção para a produção de eletricidade se torna mais acessível e chama atenção de quem não tem acesso à energia elétrica e para quem opta por uma solução energética sustentável. Acolhido sempre por arquitetos responsáveis por construções certificadas, os painéis fotovoltaicos, que podem ser os grandes responsáveis pelo aumento da produção de energia limpa em grandes centros, seja para demandas residenciais ou empresariais, ganham cada vez mais adeptos.Algumas certificações ambientais que atestam sustentabilidade à edificações projetadas no Brasil servem de referência para minimizar prejuízos ambientais e garantir que essas construções sigam parâmetros eficientes para isso.

A utilização de energia solar é apontada como fator de certificação para a LEED (Leadership in Energy and Environmental Design), sistema que classifica edificações de acordo com critérios de sustentabilidade ambiental em diferentes categorias. Outra cerificação importante que leva em conta a utilização de energia renovável usada na construção civil é a AQUA (Alta Qualidade Ambiental), essa é a primeira que leva em conta as especificidades do Brasil para seus 14 critérios que avaliam a gestão de obras, suas especificações técnicas e arquitetônicas. Para que os empreendimentos sejam certificados, o consumo de energia é um dos critérios levados em conta e o uso de energia fotovoltaica pode contribuir para esta conquista. Por isso, oferecer soluções energéticas é a missão da Neosolar, empresa paulista que atua fortemente na elaboração de projetos customizados utilizando painéis fotovoltaicos, que assim como as certificadoras, está sempre em busca de novas tecnologias que amparem arquitetos na realização de obras voltadas para a sustentabilidade.

Ainda pensando em contribuir para a redução da utilização de energia advinda de grandes usinas hidrelétricas ou de fontes não renováveis em construções, a Neosolar conta com uma gama de produtos ambientalmente corretos como: postes e luminárias, balizadores de jardim, luminárias de piso e iluminação de Led, dentre outros, combinados com a energia solar fotovoltaica, além das próprias placas ou painéis fotovoltaicos. Todos esses produtos utilizados juntos ou isoladamente geram benefícios ao meio ambiente, pois são alimentados pela energia gerada no local. Os painéis geralmente são instalados no telhado das construções, isso minimiza as perdas de energia que geralmente ocorrem nas linhas de transmissão entre as usinas e as localidades.

Já para construções em áreas rurais ou comunidades que ainda não possuem rede elétrica, a energia solar pode ser uma alternativa rápida e eficaz já que grande parte do país ainda não tem este serviço e a maior parte do território nacional possui altas incidências de radiação solar, fator natural que favorece o sistema. Os painéis solares geram energia elétrica através de células fotovoltaicas produzidas com silício – minério muito utilizado na indústria de componentes eletrônicos – que transforma a radiação solar em energia elétrica. É o chamado efeito fotovoltaico, que acontece quando a luz solar, através de seus fótons, é absorvida pela célula fotovoltaica. A energia dos fótons da luz é transferida para os elétrons que então ganham a capacidade de movimentar-se. O movimento dos elétrons, por sua vez, gera a corrente elétrica.

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As perspectivas da energia solar fotovoltaica no Brasil

NBR 16001: os requisitos para a um sistema de responsabilidade social

Nas últimas décadas têm crescido a mobilização e a preocupação da sociedade com temas associados à ética, cidadania, direitos humanos, desenvolvimento econômico, desenvolvimento sustentável e inclusão social. Nesse sentido, as organizações de todos os tipos estão cada vez mais conscientes do seu papel na sociedade e preocupadas em atingir e demonstrar desempenhos ambientais, econômicos e sociais adequados, controlando os impactos de suas decisões e atividades na sociedade e no meio ambiente, de forma consistente com sua política e com seus objetivos da responsabilidade social. Clique para mais informações.

solarUm sistema de produção fotovoltaica é uma fonte de energia que, através da utilização de células fotovoltaicas, converte diretamente a energia luminosa em eletricidade. Suas vantagens fundamentais incluem o não consumo de combustível, a não produção de poluição nem contaminação ambiental, ser silencioso, ter uma vida útil superior a 20 anos, ser resistente a condições climáticas extremas (granizo, vento, temperatura e umidade), não ter peças móveis e, portanto, exigir pouca manutenção (só a limpeza do painel), permitir o aumento da potência instalada por meio da incorporação de módulos adicionais. Geralmente, é utilizado em zonas afastadas da rede de distribuição elétrica, podendo trabalhar de forma independente ou combinada com sistemas de produção elétrica e suas aplicações são: eletrificação rural: luz, TV, rádio, comunicações, bombeamento de água. eletrificação de cercas; iluminação exterior;sinalização; proteção catódica e náutica. Como componentes do sistema há que se ter uma corrente contínua de 12V com painéis ou módulos de células fotovoltaicas, suportes para os painéis, controlador de carga de baterias e banco de baterias; para corrente alternada de 110/220V, além dos elementos anteriores, entre as baterias e o consumidor será necessário instalar um inversor de corrente com potência adequada. O inversor converte a corrente contínua (cc) das baterias em corrente alternada (ca), pois a maioria dos eletrodomésticos utiliza a corrente alternada.

Alguns documentos internacionais afirmam que para o ano de 2050 que 50% da geração de energia no mundo virão de fontes renováveis. Dessa demanda, 25% serão supridos pela energia solar fotovoltaica e as populações do fim do século dependerão em até 90% das renováveis, dos quais 70% serão de fotovoltaica. Portanto, esses números aplicados ao Brasil indicam que haverá um crescimento da eletricidade solar fotovoltaica, seguida da energia eólica, podendo vir a predominar sobre a energia hidrelétrica, a qual atualmente representa elevada parcela da matriz energética nacional. Estudos apontam ainda que a qualidade de vida das futuras gerações dependerá intensamente das tecnologias de exploração da energia solar. Fato é que, diante de firmes tendências, o Brasil precisa no curto prazo ingressar de forma sustentável no mercado de energia fotovoltaica a fim de garantir seu espaço estratégico na geração de dividendos socioeconômicos no futuro. Para isso, não poderá permanecer ausente de investimentos vultosos em pesquisa tecnológica e desenvolvimento industrial, a exemplo de China, Alemanha, Espanha, EUA, Japão, Índia e outros.

Partindo dessa premissa, recomenda-se que a energia solar fotovoltaica conectada à rede elétrica no Brasil seja compreendida como uma fonte complementar de energia, uma vez que se trata de fonte intermitente. Por outro lado, seu potencial é muitas vezes superior a demanda de energia ativa e futura, razão pela qual os sistemas fotovoltaicos devem ser incentivados a participar com frações crescentes na matriz energética nacional. Os sistemas solares fotovoltaicos podem ser fabricados com diversas tecnologias, entre elas: silício monocristalino, silício policristalino, silício amorfo, disseleneto de cobre, índio e gálio (CIGS), telureto de cádmio (CdTe) e semicondutores orgânicos. Os módulos de silício são os mais utilizados no mundo, provavelmente permanecendo assim pelos próximos anos. O Brasil possui (como riqueza natural) grandes jazidas de quartzo de qualidade, além de um grande parque industrial que extrai esse mineral e o beneficia, transformando-o em silício grau metalúrgico.

O silício grau metalúrgico é considerado matéria prima ainda bruta para a produção de painéis fotovoltaicos. O grau de pureza desse material deve ser extremamente elevado. Esse processo de purificação agrega valor ao mineral brasileiro, transformando-o tanto em silício grau solar quanto em silício grau eletrônico. O silício grau solar, dependendo de seu grau de purificação, pode ser utilizado como matéria prima para a indústria fotovoltaica e para a produção de semicondutores (chips de computadores). A possibilidade de produção nacional de silício grau eletrônico pode estimular a instalação de fábricas de componentes e de equipamentos eletrônicos no pais. O processo de purificação de silício tradicionalmente utilizado no mundo denomina-se “rota química”, da qual se obtêm silício de grau eletrônico. No Brasil existem pesquisas para a utilização de um processo alternativo de purificação, denominado “rota metalúrgica”, a qual produz silício grau solar com menor gasto de energia e menor impacto ambiental. O fato de o Brasil já possuir industrias de silício grau metalúrgico instaladas em território nacional e uma vantagem adicional.

O desenvolvimento da rota metalúrgica pode fazer com que o pais figure entre os lideres mundiais de produção de silício de grau solar, possibilitando exportação para todo o mundo. Uma vez obtida a matéria-prima refinada, seja importada ou produzida nacionalmente, deve-se proceder a seu tratamento, para produzir wafers (laminas), células solares e módulos fotovoltaicos. O processo de beneficiamento necessita de vários insumos, provocando assim a geração de empregos indiretos, alem do desenvolvimento de outras atividades industriais correlatas. Para que a eletricidade produzida pelo sistema fotovoltaico seja efetivamente utilizada (seja em locais que ainda não dispõem de energia elétrica, ou conectados as redes elétricas já existentes) são necessários equipamentos complementares, tais como acumuladores de energia para armazenamento da energia (para que possa ser utilizada durante a noite) e conversores (para disponibilizarem energia com tensão de 110/220 Volts). O Brasil já possui, em território nacional, fabricas de acumuladores de energia e de conversores. Com o devido estimulo, esses produtos podem ser adaptados a fim de atender as exigências especificas dos sistemas solares fotovoltaicos. O fornecimento de energia elétrica a população e um dever do Estado, considerado como um serviço publico essencial. A produção nacional de sistemas solares fotovoltaicos propicia uma redução de custo, facilitando sua disseminação, inclusive em locais ainda não atendidos por eletricidade.

A utilização dos sistemas solares conectados a rede elétrica, através de uma politica de incentivo, possibilita gerar escala para a produção e, consequentemente, redução de custos. Existem expectativas de que, em aproximadamente 20 anos, o preço da energia fotovoltaica sera igualou inferior ao preço das fontes convencionais. Para se ter no Brasil mercado fotovoltaico sustentável e de larga escala, é preciso instituir programa de incentivo ao estabelecimento de fabricas de equipamentos. Caso contrario, o país se tornará um grande importador de insumos da industria internacional. Esse programa sera ordens de grandeza mais rentável se incluir clausulas de criação de empregos e de desenvolvimento tecnológico domestico. As principais ideia, visando a sustentabilidade e a competitividade de um setor fotovoltaico brasileiro, podem ser agregadas nas seguintes linhas centrais, complementares entre si: incentivo à pesquisa e à inovação tecnológica; criacao de mercado consumidor; estabelecimento de industrias de células solares e de módulos fotovoltaicos; e o estabelecimento de industrias de silício grau solar e eletrônico.

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