Medição de energia para eficiência energética

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A IMPORTÂNCIA DA MEDIÇÃO DE ENERGIA PARA EFICIÊNCIA
ENERGÉTICA
Existem várias finalidades para medição de energia, dentre elas vamos destacar as
seguintes:
Consumo mensal de energia
A grandeza medida é Wh. e, para este tipo de medição, são utilizados medidores de energia
que dispõe de um único totalizador geral de energia cuja leitura é realizada mês a mês. O
consumo de energia do mês é obtido através da diferença entre os totalizadores do mês
atual e do mês anterior. Como o objetivo é verificar o consumo no mês, não há necessidade
de acompanhamento dos consumos diários, como apresentado no gráfico abaixo:

Eficiência energética:
O foco da eficiência energética é a obtenção do melhor índice do custo da energia pelo
consumo de energia, relacionando o consumo de energia elétrica a alguma outra unidade,
como por exemplo: KWh/m2
, KWh /tonelada de minério produzida, R$ / KWh, etc, como
apresentado no gráfico abaixo:
Muitas vezes, várias ações devem ser tomadas para a melhora deste índice, entre elas:
• Otimização do contrato de energia;
• Melhora do fator de potência;
• Utilização de iluminação e motores mais eficientes;
• Melhora nos processos de produção;
• Etc;
Que são tomadas de acordo com o retorno de investimento, onde os custos das ações
indicadas pelo técnico de eficiência energética serão amortizados pelo valor em R$ obtidos
com a economia de energia.
Para correta tomada de decisões, o técnico de eficiência energética entre outras
informações, necessita de dados precisos de medição de energia divididas no tempo de pelo
menos da seguinte forma:

Horária: permite o acompanhamento do consumo de energia ao longo do dia, de acordo
com as várias etapas do processo que se busca a eficientização (produção, iluminação, uso
do ar condicionado). Permite ao técnico identificar, por exemplo: mudanças de turno,
horários de entrada e saída de pessoal, operação de máquinas, etc, como ilustrados no
gráficos abaixo, onde podem ser visualizadas uma medição de um dia, separadas em
intervalos de 15 minutos, separados em intervalo de ponta e fora de ponta:
Medição antes da ações de eficiência Medição após as ações de eficiência
Mensal: permite o acompanhamento sazonal do processo em fase de eficiência nas diversas
estações do ano que, eventualmente podem variar (ex: a operação de um ar condicionado
no verão e outras estações do ano, produção de cerveja ao longo do ano, etc);
Acompanhamento diário do consumo Consumo mês a mês separado nos
períodos ponta e fora de ponta

Anual: com uma visão geral do processo que está sendo eficientizado;
Registro das demandas máximas anuais
Ponta e fora de ponta
Consumos anuais: fora de ponta Consumos anuais: ponta

TÉCNICAS DE MEDIÇÃO PARA EFICIÊNCIA
Pelo exposto, fica claro que para que o técnico de eficiência energética necessita um
sistema de gerenciamento de energia para a obtenção das medições nas freqüências neces-
sárias para correta tomada de decisões.
Este sistema deve ser capaz de realizar diversas medições por dia, separando estas medi-
ções nos postos horários ponta e fora de ponta, obtenção das demandas também para estes
postos horários, etc, etc.
Assim, das diversas técnicas de medição disponíveis, vamos descrever as mais utilizadas
atualmente:
LEITURA DOS MEDIDORES A PARTIR DE UM COMPUTADOR
A figura abaixo apresenta a arquitetura deste tipo de medição:
Que se baseia nos seguintes equipamentos:
• Medidores eletrônicos de energia com porta de comunicação serial (normalmente no
padrão elétrico RS 485) que permitem a leitura eletrônica;
• Computador dedicado com software de leitura de medidores e gerenciamento de
energia;

O computador onde está instalado o software de leitura de medidores estará constantemente
realizando a leitura eletrônica dos medidores através da porta de comunicação serial. As
informações assim obtidas são registradas em um banco de dados para então emissão dos
gráficos e relatórios analíticos do consumo de energia elétrica tão necessários ao técnico de
eficiência energética.
Podemos apontar como fragilidades desta configuração:
- Uma eventual falha na porta de comunicação serial de um medidor, impedindo que o
concentrador realize a leitura dos demais medidores;
- Um travamento no computador que irá parar de realizar a leitura dos medidores,
ocasionando perda de dados de medição;
Tais falhas, quando ocorrem, são impossíveis de uma ação de contingenciamento e terão
um forte impacto para o técnico de eficiência energética, com perda total na confiabilidade
da medição que passará a apresentar falhas como a representada na figura abaixo:

CONCENTRADOR DE MEDIDORES
Esta configuração baseia-se nos seguintes equipamentos:
• Medidores eletrônicos de energia com porta de comunicação serial (normalmente no
padrão elétrico RS 485) que permitem a leitura eletrônica;
• Concentrador de dados conectados aos medidores eletrônicos através de par
metálico, interface de comunicação RS 485;
• Computador dedicado com software de gerenciamento de energia;
O concentrador de medidores estará, através da porta de comunicação serial, realizando a
leitura eletrônica dos medidores e armazenando estas leituras em sua memória. Posterior-
mente, o software de gerenciamento em execução no computador, realiza a leitura da
memória do concentrador , registro destas grandezas em banco de dados para então emissão
dos gráficos e relatórios analíticos do consumo de energia elétrica tão necessários ao
técnico de eficiência energética.
Algumas das deficiências neste tipo de arquitetura estão representadas na figura abaixo,
com os mesmos impactos no trabalho do técnico de eficiência energética:

MEDIDORES COM MEMÓRIA DE MASSA
Como apresentado na figura a seguir:
Nesta arquitetura são utilizados medidores eletrônicos com memória de massa própria
conectados a um computador onde está instalado o sistema de gerenciamento de energia
que estará realizando a leitura dos medidores, registro dos dados de medição em banco da
dados para, da mesma forma que a arquitetura anterior, permitir a emissão dos gráficos e
relatórios analíticos do consumo de energia elétrica tão necessários ao técnico de eficiência
energética.
Memória de massa de um medidor pode ser definida como o registro dos dados medidos
por um intervalo contínuo de no mínimo 35 dias (na chegada do 36o
dia o primeiro é
apagado, garantindo os últimos 35 dias na memória do medidor) em médias integradas de
pelo menos 15 minutos.
Assim, na arquitetura apresentada, caso venha ocorrer uma eventual falha na porta de
comunicação de um medidor de forma a impedir a leitura dos outros medidores, esta falha
poderá ser corrigida em um intervalo de 35 dias sem que haja perda de dados de medição.

CONCLUSÃO
Como já foi exposto, todas as ações a serem tomadas pelo técnico de eficiência são
baseadas na precisão e confiabilidade das medições realizadas. Estas medições, como
apresentado, devem ser freqüentes ao longo do dia de forma a fornecer ao técnico de
eficiência energética a correta avaliação do comportamento das cargas de acordo com o
processo, normalmente dinâmico, para que este, de posse destas medições, possa alcançar,
através de ações de eficiência, a melhor relação de custo de específico (R$/MWh) e então,
otimização da produção.
Não há dúvidas que o investimento em um sistema de medição eficiente, quando bem
aproveitado pelo técnico de eficiência energética, será rapidamente amortizado com a
eficiência energética obtida.

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