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| E Por Falar em Energia... |
O ar comprimido é uma importante forma de energia, insubstituível em diversas aplicações e resultado da compressão do ar ambiente, cuja composição é uma mistura de oxigênio (~20,5%), nitrogênio (~79%) e alguns gases raros. Atualmente, cerca de 5 bilhões de toneladas de ar são comprimidas por ano em todo o planeta, gerando um consumo de 400 bilhões de kWh a um custo de 20 bilhões de dólares. São números que provocam um grande impacto no meio ambiente, mas que poderiam ser substancialmente reduzidos com medidas racionais. Na indústria, um metro cúbico de ar à pressão de 7 barg custa cerca de meio centavo de dólar (1,0 m³ ar ~ R$ 0,025) apenas em energia.
Em função das perdas decorrentes da transformação de energia, o ar comprimido (energia pneumática) pode custar de sete a dez vezes mais do que a energia elétrica para realizar uma aplicação similar, embora isso seja normalmente compensado pelas vantagens de flexibilidade, conveniência e segurança proporcionadas pela energia pneumática. Mesmo assim, procure sempre verificar se o ar comprimido é realmente necessário para aquela tarefa particular ou se pode ser substituído pela eletricidade. O importante é ter em mente que o consumo racional do ar comprimido deve ser uma preocupação constante entre os usuários. As tabelas das próximas páginas relacionam e quantificam as perdas de energia usualmente verificadas num sistema de ar comprimido.
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| Vazamento de ar comprimido |
Todos os sistemas de ar comprimido estão sujeitos a vazamentos e não são raras perdas de até 40% de todo o ar comprimido produzido. Portanto, identificar, eliminar e reduzir os vazamentos de ar comprimido é uma das maneiras mais simples e eficientes de economizar energia. Válvulas, tubos, mangueiras e conexões mal vedados, corroídos, furados e sem manutenção são responsáveis por vazamentos de enormes proporções num sistema pneumático. Um método simples para estabelecer a grandeza dessas perdas é interromper o consumo de todo o ar comprimido do sistema, mantendo os compressores em operação. Com isso, a pressão na rede chegará ao seu limite máximo. Dependendo do tipo de controle de cada compressor, eles deveriam se desligar ou entrar em alívio, pois não haveria consumo de ar. Se existirem vazamentos, a pressão na rede cairá e os compressores (total ou parcialmente) voltarão a comprimir. Medindo-se os tempos carga/alívio dos mesmos e sabendo-se sua vazão efetiva, pode-se deduzir a magnitude total dos vazamentos.
Diâmetro do orifício
de vazamento (pol) |
1/32” |
1/16” |
1/8” |
1/4” |
3/8” |
| m³/h vazamento |
2,72 |
10,9 |
44,2 |
174,0 |
397,5 |
| US$/ano |
65,00 |
260,00 |
1.056,00 |
4.160,00 |
9.500,00 |
| Considerando: P = 7 barg uso = 16h/dia 300 dias/ano (1,0kWh ~ US$ 0,04) |
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| Perda de carga (queda de pressão) |
Além da redução da pressão do ar comprimido provocada por uma rede de distribuição inadequada (diâmetro da tubulação inferior ao necessário, lay-out incorreto da tubulação, curvas e conexões em excesso, etc.), um sistema de ar comprimido também pode estar operando numa pressão muito superior à exigida pela aplicação. O cálculo correto das redes de distribuição principal e secundárias, a manutenção (substituição) periódica de elementos filtrantes saturados, a regulagem precisa da pressão de cada ponto de consumo, a escolha de componentes e acessórios com menor restrição ao fluxo de ar, bem como a seleção correta do compressor em função das necessidades de pressão do sistema, poderão contribuir de forma fundamental para a redução do consumo de energia associado à perda de carga.
A tabela abaixo apresenta alguns custos com a queda de pressão
| m³/h |
340 |
1/8” |
3/8” |
| P bar (psi) |
0,07 (1) |
0,14 (2) |
0,07 (1) |
0,14 (2) |
0,07 (1) |
0,14 (2) |
| US$/ano |
140,00 |
280,00 |
330,00 |
660,00 |
700,00 |
1400,00 |
| Considerando: P = 7 barg uso = 16h/dia 300 dias/ano (1,0kWh ~ US$ 0,04) |
| Temperatura de admissão do ar |
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A elevação da temperatura ambiente diminui a densidade do ar, provocando uma redução da massa aspirada pelo compressor. Em conseqüência, a eficiência do compressor fica comprometida. tabela custo da temp de admissão Admite-se que uma redução de 3°C na temperatura de admissão do ar ambiente pelo compressor implica numa economia de energia de 1%. |
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