Em plantas industriais de operação contínua, como celulose e papel, os sistemas de acionamento elétrico respondem por uma parcela significativa do consumo total de energia. Motores elétricos, bombas, ventiladores, compressores e transportadores operam continuamente, e pequenas melhorias na eficiência desses sistemas geram economia real e mensurável ao longo do tempo. Por isso, a modernização de sistemas de acionamento é um dos investimentos com maior retorno em eficiência energética na indústria.
Por que sistemas de acionamento antigos consomem mais energia
Em primeiro lugar, motores que operam sem controle de velocidade consomem energia em função da carga máxima do sistema, mesmo quando a demanda real é menor. Por exemplo, uma bomba dimensionada para a vazão máxima do processo, mas operando na maior parte do tempo com carga parcial, consome energia desnecessária em cada hora de operação. Além disso, sistemas de acionamento eletromecânicos mais antigos, como acoplamentos hidráulicos e variadores mecânicos, têm perdas internas maiores do que os sistemas eletrônicos modernos. Por isso, substituir esses sistemas por inversores de frequência e motorredutores de alta eficiência reduz o consumo independentemente do perfil de carga do processo.
O papel do inversor de frequência na eficiência energética
O inversor de frequência é o componente que mais impacta a eficiência de um sistema de acionamento. Ele controla com precisão a velocidade do motor em função da demanda real, em vez de operar sempre na velocidade nominal. Em aplicações como bombas e ventiladores, a economia é especialmente expressiva: a potência consumida varia com o cubo da velocidade, ou seja, reduzir a velocidade em 20% pode resultar em redução de até 49% no consumo do acionamento.
Motorredutores de alta eficiência: o que mudou
Por outro lado, o inversor não é o único componente relevante. Os motorredutores de alta eficiência nas classes IE3 e IE4 (norma IEC 60034) reduzem as perdas internas em relação às gerações anteriores. Além disso, a combinação de motor de alta eficiência com inversor bem parametrizado entrega resultados superiores aos de cada componente separadamente. Por isso, ao avaliar a modernização, vale considerar o conjunto, não só um dos dois.
Quando a modernização se paga
A análise de retorno considera três variáveis: o perfil de operação (sistemas com carga variável têm maior potencial de economia), o custo da energia e as horas de operação por ano, e o custo total do projeto, incluindo equipamento, instalação e comissionamento. Na prática, projetos de modernização de acionamento em plantas de celulose e papel costumam ter retorno entre 18 e 36 meses. Portanto, é um investimento com retorno relativamente rápido para uma intervenção de infraestrutura industrial.
O que precisa estar certo na instalação
Contudo, a eficiência depende não só do equipamento, mas de como ele é instalado e parametrizado. Um inversor instalado com cabeamento inadequado, aterramento incorreto ou parâmetros fora da curva real de carga vai operar abaixo do potencial. Por isso, a instalação, a parametrização e o comissionamento sob carga real são parte do projeto de eficiência, não detalhes de execução.
Como a Otus atua em projetos de eficiência energética em acionamento
A Otus integra elétrica, instrumentação e automação sob a mesma gestão técnica, o que é especialmente relevante em projetos de modernização de sistemas de acionamento. Por exemplo, a modernização do CDFilter na Veracel substituiu o sistema de acionamento hidráulico por motorredutores com velocidade controlada por inversores de frequência, resultando em controle preciso, redução das demandas de manutenção e melhoria no desempenho do sistema. Além disso, o comissionamento integrado garantiu que o sistema entrou em operação com os parâmetros ajustados à carga real do processo.
Quer entender como o retrofit de sistemas de acionamento funciona na prática?
Veja quando modernizar parte de um sistema é mais inteligente do que substituir tudo.
