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Apresentação realizada no 24o. Congresso FEHOSP

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  1. 1. ENERGIA E SUSTENTABILIDADE AMBIENTAL Gilberto M Jannuzzi UNICAMP 24º. Congresso FEHOSP 12-15 Maio 2015, Royal Palm Plaza Campinas SP
  2. 2. Tópicos •  Contexto energético atual •  Energia e Sustentabilidade •  Um exemplo de eficiência energética no HC da UNICAMP
  3. 3. Pontos de atenção •  Aumento da demanda de eletricidade (residencial e comercial) e gasolina nos últimos 2 anos. Redução de tarifas e preços congelados da gasolina. •  2013 PIB cresceu 2,3%, elet 4,5% •  2014 PIB ˜0% elet 2,2% (recessão industrial) •  Eletricidade: problemas na gestão de leilões, conclusão de obras, coordenação de obras de expansão •  Desequilíbrio financeiro das empresas de eletricidade
  4. 4. Respostas oficiais •  Diversificação de fontes de suprimento •  Leilões específicos: eólico, solar •  Desde 2003 praticamente todas novas usinas hidroelétricas sem reservatório •  Dependência cada vez maior de termoeletricidade •  Fatores de capacidade: •  Hidroelétricas 2012 (57%) 2013 (49%) •  Termoelétricas 2012 (geral 37%, GN 42%) 2013 (65% , 73%)
  5. 5. ENERGIA ARMAZENADA EM RESERVATÓRIOS: 2000 a 2014 Fonte: Operador Nacional do Sistema Elétrico – ONS (2014) 9 0   25,000   50,000   75,000   100,000   125,000   150,000   175,000   200,000   225,000   1999   2000   2001   2002   2003   2004   2005   2006   2007   2008   2009   2010   2011   2012   2013   2014   2015   Energia  Hídrica  média  Armazenada  [MW/ano]   ANO   SIN   SE/CO   S   N   NE   8%   69%   18%   5%   S   SE/CO   NE   N  
  6. 6. 10 Evolution of the energy stored in water resevoirs 2013-2022 (PNE 2030) Fonte: Plano Nacional de Energia – PNE 2030 Analisando a previsão de capacidade de armazenamento dos reservatórios ao final do ano de 2022, percebe-se que, em termos percentuais, a elevação de 2% é bem inferior ao aumento da capacidade instalada de usinas hidrelétricas, de 40%.
  7. 7. ENERGIA E SUSTENTABILIDADE
  8. 8. Quais soluções ? • Eficiência Energética • Fontes Renováveis
  9. 9. Soluções PIR:integrandoasopçõesderecursos Sustentabilidad e Aspectos institucionais Desenvolviment o GLD,% E'iciência%e% conservação% Recursos%de%demanda% Substituição%de% energéticos,% geração% distribuída,% Mudança% padrões%de% consumo% Materiais% Armazenamento% de%energia% Tecnologias%de%interface% Família% "smart"(redes,% medição,% equipamentos)% geração% distribuída,% Combustíves% Eletricidade% Calor% Recursos%de%Oferta% E'iciência% energética%
  10. 10. EXEMPLO DE PROJETO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Hospital das Clínicas da UNICAMP (realizado entre 2004-2005)
  11. 11. Projeto  de  Eficiência  Energé2ca     Hospital  de  Clínicas  da  UNICAMP   •  Parceria  UNICAMP/ELEKTRO;   •  Recursos  da  Lei  10848/04  e  9.991/00   •  Investimento  ELEKTRO  com  50%  assumido   por  ela;   •  Os  demais  50%  são  retornáveis  com  os   recurso  da  UNICAMP  relativos  a  economia   na  conta  de  energia  elétrica;  
  12. 12. Viabilidade  do  Projeto   •  Diagnóstico  dos  equipamentos  instalados   que  podem  gerar  economia  de  energia   elétrica;   •  Estimativa  da  economia  gerada  com  a   substituição;   •  Estudo  BeneRício  x  Custo;  importante  o   cálculo  do  pay  back  simples;   •  Cronograma  Prévio.    
  13. 13. Projeto  HC   •  1ª  ETAPA:     ~  2500  luminárias   ~  7800  lâmpadas   •  2ª  ETAPA     ~  4400  luminárias   ~  12200  lâmpadas   -­‐  Sistema  de  ar   condicionado  (chillers)  
  14. 14. Dados  do  sistema  anKgo       SISTEMA ANTIGO Tipo de Luminária/lâmpada 2x20W 2x32W 4x32W 2x40W 4x40W 1X110W TOTAL Quantidade de luminárias 2 172 337 861 1091 42 2505 Quantidade de lâmpadas 4 344 1348 1722 4364 42 7824 Quantidade de reatores 2 172 674 861 2182 42 3933 pos de luminárias, 4 tipos de lâmpadas e 4 tipos de reatores. SISTEMA ANTIGO Tipo de Luminária/lâmpada 2x20W 1x32W 2x32W 4x32W 1x40W 2x40W 4x40W 1X110W TOTAL Quantidade de luminárias 152 15 842 770 172 1302 1087 15 4355 Quantidade de lâmpadas 304 15 1684 3080 172 2604 4348 15 12222 Quantidade de reatores 152 15 842 1540 172 1302 2174 15 6212 pos de luminárias, 4 tipos de lâmpadas e 4 tipos de reatores. Etapa 1 Etapa 2
  15. 15. Sistema antigo de iluminação Sistema novo de iluminação
  16. 16. ESPECIFICAÇÃO   •  Luminárias:    Aproveitamento  dos  vãos  do  teto;   •  Lâmpadas;      Fluorescente  Tubular  Trifósforo;      Potência:  32W;  Fluxo  Luminoso:  2700  lm;   Temperatura  de  cor:  4000  ºK;      Índice  de  Reprodução  de  Cores  :  IRC  >  80%   •  Reatores:      Fator  de  Potência:  maior  que  0,98    THD:  menor  que  10%    
  17. 17. MEDIÇÕES  DE  ENERGIA   •  Os  quadros  elétricos  medidos,  na  etapa  1,   representam  o  consumo  de  29,5%  do  consumo   total  do  sistema  antigo.     •  Apesar  do  cuidado  de  se  medir  antes  e  após  a   instalação  do  sistema  novo  no  mesmo  dia  da   semana,medições  de  24  horas,  os  gráRicos   mostraram  que  houve  mudanças  nos  hábitos  de   consumo  com  o  sistema  novo  comprovados  pelos   gráRicos  a  seguir.   •  As  medições  da  etapa  2  foram  para  um  número   menor  de  quadros  e  durante  1  semana.    
  18. 18. Comparação  dos  resultados  de  consumo   de  energia  (kWh)   Econo- ENERGIA ENERGIA mia HORA DATA HORA (kWh) HORA DATA HORA (kWh) (%) 1, FL-24fs SUPERINTENDÊNCIA 17/09 SAB 0:00 19/09 0:00 114,09 26/11 SAB 0:00 28/11 0:00 99,12 13,12 2, FL-22 IMUNOLOGIA 19/09 SEG 19:20 20/09 19:20 227,60 05/12 SEG 0:00 06/12 0:00 101,02 55,62 3, FL-21 ANATOMIA 20/09 TER 22:15 21/09 22:15 185,32 29/11 TER 5:05 30/11 5:05 58,27 68,56 4, LA-24 ORTOPEDIA 2 22/09 QUI 22:50 23/09 22:50 40,02 01/12 QUI 5:50 02/12 5:50 39,77 0,62 5, LA-26 ORTOPEDIA 1 26/09 SEG 0:00 27/09 0:00 106,15 05/12 SEG 0:00 06/12 0:00 59,05 44,37 6, LA-27 OFTALMOLOGIA 27/09 TER 5:35 28/09 5:35 110,21 29/11 TER 5:30 30/11 5:30 63,58 42,31 7, LA-23a AMBULATÓRIO CIRÚRGICO 05/10 QUA 7:15 06/10 7:15 119,93 30/11 QUA 5:20 01/12 5:20 94,68 21,05 8, FL-24 SUPERINTENDÊNCIA 03/10 SEG 0:00 04/10 0:00 108,93 28/11 SEG 0:00 2911 0:00 73,14 32,86 9, LA-25b OTORRINOLARINGOLOGIA 04/10 TER 6:50 05/10 6:50 75,59 06/12 TER 6:20 07/12 6:20 26,44 65,02 10, LC-23fs LABORATÓRIO DOCÊNCIA 08/10 SAB 0:00 10/10 0:00 206,66 26/11 SAB 0:00 28/11 0:00 53,43 74,15 11, LC-23 LABORATÓRIO DOCÊNCIA 10/10 SEG 0:00 11/10 0:00 122, 28/11 SEG 0:00 2911 0:00 79,76 34,62 12, LE-28 CENTRAL DE MATERIAIS 19/10 QUA 0:00 20/10 0:00 157,27 30/11 QUA 5:40 01/12 5:40 97,58 37,95 13, LE-26 CENTRO CIRÚRG. ROTINA 20/10 QUI 0:40 21/10 0:40 106,92 01/12 QUI 5:40 02/12 5:40 78,24 26,82 45,02 45,02 45,02 50.420,70 27.722,40 QDL LOCAL ANTES INSTALAÇÃO RETIRADA RETIRADA DATA APÓS DATA CONSUMO MENSAL (kWh) TOTAL ÁREAS CONSUMO ANUAL (MWh) TOTAL ÁREAS REGISTRO DE CONSUMO DE ENERGIA NO HOSPITAL DE CLÍNICAS - UNICAMP (CAMPINAS) N° 1.680,69 924,08 INSTALAÇÃO 613,45 337,29 CONSUMO DIÁRIO (kWh) TOTAL ÁREAS
  19. 19. MEDIÇÕES  DE  ILUMINÂNCIA  –  Etapa  1     a iluminância, medida em lux, teve um aumento médio de 20 a 35%.
  20. 20. MEDIÇÕES  DE  ILUMINÂNCIA  –  Etapa  2   A iluminância, medida em lux, teve um aumento médio de 98%. 4° Andar Sala Lux antigo Lux Novo Diferença % E4P4: Posto 265 718 171% E4P4: Posto 265 718 171% C4P3 258 712 176% C4P3: Posto – Sala cirurgia pediátrica 408 609 49% C4-169 C4P2 398 713 79% C4-155 249 368 48% E2P4: Posto 530 672 27% EECT: diretoria e secretaria de enfermagem 208 423 103% E4-171 / E4-171ª 270 765 183% E4P1 380 633 67% C4-184 528 594 13% E4-135 375 775 107% Corredor 169 198 17% E4-140 508 834 64% C4-140 297 577 94% C4-168 237 565 138% Corredor 128 330 158% Média Lux 322 600 98%
  21. 21. Distorção  Harmônica  Total  (THD)     UNICAMP - REGISTROS DO H.C. - SUPERINTENDÊNCIA - FL 24 (03/10/2005) 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 00:00:00 00:30:00 01:00:00 01:30:00 02:00:00 02:30:00 03:00:00 03:30:00 04:00:00 04:30:00 05:00:00 05:30:00 06:00:00 06:30:00 07:00:00 07:30:00 08:00:00 08:30:00 09:00:00 09:30:00 10:00:00 10:30:00 11:00:00 11:30:00 12:00:00 12:30:00 13:00:00 13:30:00 14:00:00 14:30:00 15:00:00 15:30:00 16:00:00 16:30:00 17:00:00 17:30:00 18:00:00 18:30:00 19:00:00 19:30:00 20:00:00 20:30:00 21:00:00 21:30:00 22:00:00 22:30:00 23:00:00 23:30:00 00:00:00 Intervalos de integração THDdepotênciaaté21aordem(%) UNICAMP - REGISTROS DO H.C. - SUPERINTENDÊNCIA - FL 24 (28/11/2005) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 00:00:00 00:30:00 01:00:00 01:30:00 02:00:00 02:30:00 03:00:00 03:30:00 04:00:00 04:30:00 05:00:00 05:30:00 06:00:00 06:30:00 07:00:00 07:30:00 08:00:00 08:30:00 09:00:00 09:30:00 10:00:00 10:30:00 11:00:00 11:30:00 12:00:00 12:30:00 13:00:00 13:30:00 14:00:00 14:30:00 15:00:00 15:30:00 16:00:00 16:30:00 17:00:00 17:30:00 18:00:00 18:30:00 19:00:00 19:30:00 20:00:00 20:30:00 21:00:00 21:30:00 22:00:00 22:30:00 23:00:00 23:30:00 00:00:00 Intervalos de integração THDdepotênciaaté21ordem(%) Gráfico 3 – Superintendência Gráfico 4– Superintendência Sistema antigo (antes) - THD (%) Sistema novo (após) - THD (%) a distorção de harmônica total variou de 24% a 30% e no sistema novo de 14% a 24%.
  22. 22. Fator  de  Potência     UNICAMP - REGISTROS DO H.C. - LABORATÓRIO DOCÊNCIA - LC 23 (10/10/2005) 0.4 0.45 0.5 0.55 00:00:00 00:30:00 01:00:00 01:30:00 02:00:00 02:30:00 03:00:00 03:30:00 04:00:00 04:30:00 05:00:00 05:30:00 06:00:00 06:30:00 07:00:00 07:30:00 08:00:00 08:30:00 09:00:00 09:30:00 10:00:00 10:30:00 11:00:00 11:30:00 12:00:00 12:30:00 13:00:00 13:30:00 14:00:00 14:30:00 15:00:00 15:30:00 16:00:00 16:30:00 17:00:00 17:30:00 18:00:00 18:30:00 19:00:00 19:30:00 20:00:00 20:30:00 21:00:00 21:30:00 22:00:00 22:30:00 23:00:00 23:30:00 00:00:00 Intervalos de integração Fatoresdepotência Trifásico UNICAMP - REGISTROS DO H.C. - LABORATÓRIO DOCÊNCIA - LC 23 (28/11/2005) 0.89 0.9 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 1 00:00:00 00:30:00 01:00:00 01:30:00 02:00:00 02:30:00 03:00:00 03:30:00 04:00:00 04:30:00 05:00:00 05:30:00 06:00:00 06:30:00 07:00:00 07:30:00 08:00:00 08:30:00 09:00:00 09:30:00 10:00:00 10:30:00 11:00:00 11:30:00 12:00:00 12:30:00 13:00:00 13:30:00 14:00:00 14:30:00 15:00:00 15:30:00 16:00:00 16:30:00 17:00:00 17:30:00 18:00:00 18:30:00 19:00:00 19:30:00 20:00:00 20:30:00 21:00:00 21:30:00 22:00:00 22:30:00 23:00:00 23:30:00 00:00:00 Intervalos de integração Fatordepotênciatrifásico Gráfico 5 – Laboratório Docência Gráfico 6 – Laboratório Docência Sistema antigo - Fator de Potência Sistema novo - Fator de Potência sistema antigo de iluminação de cerca de 0,5, considerado crítico pois se encontrava muito abaixo de 0,92 que é o valor normalizado no Brasil. Com o sistema novo de iluminação os valores de fator de potência variaram de 0,93 a 0,99.
  23. 23. Fator  de  Potência     UNICAMP - REGISTROS DO H.C. - SUPERINTENDÊNCIA - FL 24 (03/10/2005) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 00:00:00 00:30:00 01:00:00 01:30:00 02:00:00 02:30:00 03:00:00 03:30:00 04:00:00 04:30:00 05:00:00 05:30:00 06:00:00 06:30:00 07:00:00 07:30:00 08:00:00 08:30:00 09:00:00 09:30:00 10:00:00 10:30:00 11:00:00 11:30:00 12:00:00 12:30:00 13:00:00 13:30:00 14:00:00 14:30:00 15:00:00 15:30:00 16:00:00 16:30:00 17:00:00 17:30:00 18:00:00 18:30:00 19:00:00 19:30:00 20:00:00 20:30:00 21:00:00 21:30:00 22:00:00 22:30:00 23:00:00 23:30:00 00:00:00 Intervalos de integração Fatoresdepotência Trifásico UNICAMP - REGISTROS DO H.C. - SUPERINTENDÊNCIA - FL 24 (28/11/2005) 0.9 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 1 00:00:00 00:30:00 01:00:00 01:30:00 02:00:00 02:30:00 03:00:00 03:30:00 04:00:00 04:30:00 05:00:00 05:30:00 06:00:00 06:30:00 07:00:00 07:30:00 08:00:00 08:30:00 09:00:00 09:30:00 10:00:00 10:30:00 11:00:00 11:30:00 12:00:00 12:30:00 13:00:00 13:30:00 14:00:00 14:30:00 15:00:00 15:30:00 16:00:00 16:30:00 17:00:00 17:30:00 18:00:00 18:30:00 19:00:00 19:30:00 20:00:00 20:30:00 21:00:00 21:30:00 22:00:00 22:30:00 23:00:00 23:30:00 00:00:00 Intervalos de integração FatordepotênciatrifásicoGráfico 7 – Superintendência Gráfico 8 – Superintendência Sistema antigo - Fator de Potência Sistema novo - Fator de Potência sistema antigo de iluminação de cerca de 0,5 A 0,7, sistema novo de iluminação os valores variaram de 0,94 a 0,99.
  24. 24. PESQUISA  DE  SATISFAÇÃO       •  Para  veriRicar  a  satisfação  dos  usuários  do  sistema   novo  de  iluminação  foram  aplicados  questionários   antes  e  após  a  instalação  do  sistema  novo  de   iluminação.     •  Foram  aplicados  (80  etapa  1;  55  etapa  2)   questionários  antes  e  após.     •  As  perguntas  foram  elaboradas  no  sentido  de   veriRicar  o  perRil  de  usuário  e  as  características  do   uso  da  iluminação  no  do  local  e  também  para  se  fazer   avaliações  de  sua  satisfação  quanto  ao  sistema   instalado.  
  25. 25. Valores  realizados,  calculados  -­‐  I     ITENS ANTES APÓS ECONOMIA Quantidade luminária(un) 2505 2505 Quantidade lâmpada(un) 7824 3975 Quantidade reator(un) 3933 2505 Potência Instalada (kW) 344,81 134,72 210,10 Consumo (MWh/ano) 2076,62 811,32 1265,30 Economia (%) 60,93% Horas de funcionamento 18 18 Dias de funcionamento 30 30 Tarifa (R$/MWh) 175 175 Economia anual (R$) R$ 221.427,00
  26. 26. Valores  realizados,  calculados  -­‐  II     ITENS ANTES APÓS ECONOMIA Quantidade luminária(un) 4355 4355 Quantidade lâmpada(un) 12222 6227 5995 Quantidade reator(un) 6212 4355 1857 Potência Instalada (kW) 495 212 283 Consumo (MWh/ano) 3252 1395 1857 Economia (%) 59% Horas de funcionamento 18 18 Dias de funcionamento por ano 365 365 Tarifa (R$/MWh) 175 175 Economia anual (R$) 324.975,00
  27. 27. Resultados  finais,  medidos  -­‐  I   ITENS ANTES APÓS ECONOMIA Quantidade de luminárias 2505 2505 Quantidade lâmpada(un) 7824 3975 3849 Quantidade reator(un) 3933 2505 1428 Consumo (MWh/ano) 2076,62 1142,14 934,48 Economia (%) 45% Tarifa (R$/MWh) 175 175 Economia anual (R$) R$ 163.533,69
  28. 28. RESULTADOS  ECONÔMICOS   PREVISTO REALIZADO Total de Investimentos R$ 1.600.000,00 R$ 1.670.000,00* Doação R$ 800.000,00 R$ 880.000,00* Amortização R$ 800.000,00 R$ 790.000,00* Economia Mensal sem considerar os impostos R$ 47.000,00*   Tempo de retorno simples 39 meses** 18 meses** * valores aproximados. ** para uma taxa de 18% a.a descontando os impostos.
  29. 29. CONCLUSÃO     •  Foi  possível  reduzir  drasticamente  o  consumo  mensal  de   eletricidade  através  de  intervenções  no  sistema  de   iluminação  e  ar  condicionado.   •  As  economias  de  energia  foram  suRicientes  para  pagar  os   investimentos  realizados.   •  Operacionalmente  não  é  trivial  realizar  essas  intervenções   em  um  hospital  em  pleno  funcionamento.   •  É  importante  monitorar  também  o  comportamento  dos   usuários.  Havia  uma  expectativa  teórica  de  redução  de   mais  de  60%  mas  as  medições  acusaram  uma  redução  de   45%  no  consumo  em  iluminação,  considerando  medidas   realizadas  durante  uma  semana  antes  e  uma  semana   depois  das  instalações.  
  30. 30. CONCLUSÃO     •  O  retorno  do  projeto  foi  de  18  meses.   •  Outras  melhorias  importantes  provocadas  pelo   projeto  (qualidade  de  energia)   –   foram  o  fator  de  potência  nos  circuitos  medidos  e     –  o  nível  de  distorção  harmônica  total  (THD)  dos  alimentadores  dos   quadros  de  carga.   –  O  nível  de  iluminância  teve  uma  melhora  média  de  20  a  35%,   apesar  da  economia  de  energia  realizada.   •  A  pesquisa  de  satisfação  também  foi  uma  inovação   do  projeto.  O  resultado  mostrou  que  além  da   economia  de  energia,  o  sistema  novo  de   iluminação    satisfez  bastante  os  usuários.  
  31. 31. OBRIGADO jannuzzi@fem.unicamp.br

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