www.lnaguas.pt	
  
1	
  
A	
  Energia	
  na	
  Água	
  
Luís	
  Neves	
  
	
  
18	
  de	
  Abril	
  de	
  2013	
  
Qual	
  destes	
  elementos	
  é	
  o	
  mais	
  importante	
  para	
  
a	
  eficiência?	
  
ENERGIA	
   ÁGUA	
  
Transferência	
  energé6ca	
  
Transferência	
  hídrica	
  
Todas	
  estas	
  fontes	
  sejam	
  as	
  energé6cas	
  ou	
  as	
  de	
  água,	
  só	
  conseguem	
  chegar	
  ao	
  
seu	
  des6no	
  através	
  de	
  mecanismos	
  de	
  transporte.	
  	
  
	
  
Para	
  o	
  seu	
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  são	
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  mecanismos	
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  de	
  energia,	
  de	
  
forma	
  a	
  garan6r	
  a	
  disponibilidade	
  de	
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  e	
  energia	
  em	
  pontos	
  distantes	
  e	
  de	
  
diAcil	
  acesso.	
  	
  
Fontes	
  de	
  energia
Hídrica
Eólica
Carvão
Solar
Ciclo	
  combinado
Outras	
  renováveis
Fontes	
  de	
  água
Captacão	
  subterrânea
Captação	
  do	
  mar
Albufeiras
Água	
  da	
  chuva
Águas	
  cinzentas
Águas	
  negras
 
•  Barragens	
  
•  Geradores	
  
•  Cabos	
  eléctricos	
  
•  Subestações	
  
•  Postos	
  de	
  transformação	
  
	
  
	
  
•  Captação	
  
•  Condutas	
  
•  Reservatórios	
  
•  Bombas	
  
O	
   engenho	
   hidráulico,	
   que	
   transforma	
   a	
   energia	
  
eléctrica	
   em	
   energia	
   ciné6ca	
   ao	
   fluído	
   (Princípio	
   de	
  
Arquimedes)	
  
É	
   o	
   mecanismo	
   u6lizado	
   para	
  
transferir	
   líquidos	
   entre	
   dois	
  
pontos	
  com	
  elevações	
  diferentes.	
  
	
  
Era	
   movido	
   manualmente	
   ou	
   por	
  
moinho	
   de	
   vento.	
   Actualmente	
  
actua	
  por	
  motor	
  eléctrico.	
  
	
  
A	
  par6r	
  deste	
  principio	
  constroem-­‐
se	
   a	
   maior	
   parte	
   das	
   bombas	
  
centrífugas.	
  
 
•  As	
  bombas	
  estão	
  por	
  detrás	
  de	
  tudo	
  o	
  que	
  é	
  produzido!	
  
ü  Em	
  todas	
  a	
  Indústria	
  desde	
  a	
  alimentar	
  até	
  à	
  espacial;	
  
ü  Na	
  produção	
  da	
  maior	
  parte	
  de	
  energia	
  eléctrica;	
  
ü  Na	
  captação,	
  tratamento	
  e	
  transporte	
  de	
  água;	
  
ü  No	
  abastecimento	
  seja	
  residencial	
  ou	
  industrial;	
  
ü  Na	
  clima6zação	
  de	
  ediAcios	
  (aquecimento/arrefecimento).	
  
•  As	
  bombas	
  representam	
  10%	
  do	
  consumo	
  global	
  de	
  energia	
  do	
  planeta.	
  
•  30%	
   do	
   consumo	
   de	
   energia	
   da	
   União	
   Europeia	
   é	
   u6lizada	
   por	
   motores	
  
eléctricos	
  (bombas/ven6ladores).	
  
•  No	
  seu	
  ciclo	
  de	
  vida	
  (15	
  a	
  20	
  anos)	
  o	
  consumo	
  de	
  energia	
  representa	
  85%	
  do	
  
custo,	
  10%	
  na	
  manutenção	
  e	
  apenas	
  5%	
  na	
  aquisição	
  e	
  instalação.	
  
	
  
As	
  bombas	
  são	
  consumidores	
  escondidos.	
  Não	
  se	
  vêem,	
  mas	
  estão	
  presentes.	
  
Sem	
  estes	
  consumidores	
  é	
  impossível	
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  tudo	
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  que	
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  e	
  que	
  faz	
  
parte	
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  quo6diano.	
  
Exemplos:	
  
•  Num	
  grande	
  aeroporto	
  existem	
  entre	
  2.000	
  a	
  
3.000	
   bombas	
   para	
   manter	
   tudo	
   em	
  
funcionamento	
  24h/dia,	
  365	
  dias/ano;	
  
•  Num	
   hospital	
   de	
   média	
   dimensão,	
   existem	
  
cerca	
  de	
  300	
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  500	
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  funcionar	
  24h/
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  365	
  dias/ano;	
  
•  Num	
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  de	
  500	
  quartos,	
  existem	
  100	
  a	
  200	
  
bombas	
  a	
  funcionar	
  a	
  maior	
  parte	
  do	
  dia,	
  365	
  
dias/ano,	
  
•  Na	
  indústria	
  transformadora	
  (papel)	
  podemos	
  
ter	
   1.500	
   a	
   2.000	
   bombas	
   a	
   funcionar	
   em	
  
permanência	
  24h/dia,	
  365	
  dias/ano.	
  
Resumindo,	
  o	
  trabalho	
  que	
  estes	
  consumidores	
  realizam	
  é	
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  fluídos	
  para	
  
suprir	
  as	
  necessidade	
  dos	
  ediAcios.	
  
	
  
Será	
  que	
  estas	
  necessidades	
  são	
  reais	
  ou	
  virtuais?	
  
Grande	
  parte	
  dos	
  sistemas	
  de	
  bombeamento	
  dos	
  ediAcios,	
  estão	
  desajustados	
  das	
  
suas	
  reais	
  necessidades,	
  devido	
  a:	
  
	
  
•  Erros	
  de	
  projecto,	
  nomeadamente:	
  
ü  Desconhecimento	
  das	
  necessidades	
  do	
  ediAcio	
  e	
  da	
  sua	
  u6lização;	
  
ü  Sobredimensionamento	
  dos	
  sistema	
  de	
  abastecimento	
  e	
  clima6zação;	
  
ü  Grau	
  de	
  conforto	
  excessivo	
  (acima	
  das	
  necessidades);	
  
ü  Sistemas	
  de	
  controlo	
  e	
  comando	
  desajustados	
  ou	
  inexistentes.	
  
	
  
Com	
  tudo	
  isto,	
  estão	
  reunidas	
  as	
  condições	
  para	
  o	
  desperdício	
  de	
  energia	
  e	
  água.	
  
Não	
  podemos	
  esquecer,	
  os	
  grandes	
  sistemas	
  de	
  abastecimento	
  público,	
  indústria	
  e	
  
comércio,	
  pois	
  são	
  nestes	
  sectores	
  onde	
  ocorrem	
  maiores	
  consumos	
  e	
  perdas.	
  
	
  
Nomeadamente:	
  
	
  
•  No	
  sobredimensionamento	
  dos	
  equipamentos;	
  
•  Nas	
  rupturas	
  de	
  condutas	
  de	
  abastecimento	
  por	
  pressão	
  excessiva;	
  
•  Na	
   dimensão	
   das	
   redes	
   de	
   abastecimento	
   quer	
   nas	
   distâncias	
   quer	
   nos	
  
desníveis;	
  
•  Na	
  concentração	
  de	
  sistemas	
  de	
  bombeamento	
  de	
  potência	
  elevada;	
  
•  Na	
  gestão	
  e	
  controlo	
  dos	
  equipamentos,	
  adaptados	
  ao	
  perfil	
  de	
  carga/consumo.	
  
Construir	
  um	
  perfil	
  de	
  carga	
  de	
  consumo	
  (diário,	
  semanal,	
  mensal	
  e	
  anual)	
  que	
  
permita	
  avaliar	
  as	
  diferenças	
  de	
  consumos	
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  ajustar	
  os	
  equipamentos	
  às	
  
necessidades.	
  
	
  
Exemplo	
  de	
  perfil	
  de	
  carga	
  de	
  consumo	
  de	
  água:	
  
Caudal	
  
Tempo	
  00:00 	
  06:00 	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  12:00	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  18:00 	
  24:00	
  
Consumo	
  actual	
   Consumo	
  após	
  ajustes	
  
Exemplo	
  de	
  perfil	
  de	
  carga	
  de	
  consumo	
  de	
  água	
  e	
  pressão:	
  
Pressão	
  
Tempo	
  00:00 	
  06:00 	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  12:00	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  18:00 	
  24:00	
  
Pressão	
  proporcional	
  variável	
  a	
  aplicar	
  
Pressão	
  constante	
  u6lizada	
  nos	
  sistemas	
  convencionais/actuais	
  
Desperdício	
  de	
  energia	
  
De	
  imediato,	
  podemos:	
  
	
  
•  Avaliar	
  as	
  reais	
  necessidades	
  dos	
  ediAcios/cidades;	
  
•  Avaliar	
  os	
  sistemas	
  de	
  bombagem	
  existentes;	
  
•  Beneficiar	
  os	
  sistemas	
  e	
  ajustá-­‐los	
  à	
  realidade;	
  
•  Ajustar	
  os	
  consumos	
  de	
  água	
  e	
  energia,	
  sem	
  perca	
  de	
  conforto	
  básico;	
  
•  Manutenção	
  das	
  instalações	
  e	
  dos	
  seus	
  equipamentos	
  de	
  forma	
  adequada.	
  
O	
  que	
  beneficiamos:	
  
	
  
•  Redução	
  do	
  consumo	
  de	
  energia	
  entre	
  25%	
  a	
  50%;	
  
•  Redução	
  no	
  consumo	
  e	
  perdas	
  de	
  água	
  até	
  25%;	
  
•  Redução	
  de	
  custos	
  de	
  operação;	
  
•  Maior	
  durabilidade	
  das	
  instalações	
  e	
  equipamentos;	
  
•  Menor	
  impacto	
  ambiental.	
  
ENERGIA	
   ÁGUA	
  
E	
  agora	
  já	
  sabem	
  
qual	
  dos	
  
elementos	
  é	
  o	
  
mais	
  importante?	
  
ENERGIA	
   ÁGUA	
  
15	
  
À	
   semelhança	
   dos	
   sistemas	
   anteriormente	
  
mencionados,	
  o	
  corpo	
  humano	
  é	
  o	
  exemplo	
  mais	
  
perfeito	
  do	
  equilíbrio	
  de	
  consumo	
  energia/água.	
  
	
  
Desempenhando	
   a	
   função	
   de	
   fornecer	
   energia	
   e	
  
água	
   (sangue)	
   essencial	
   para	
   a	
   nossa	
  
sobrevivência.	
   Através	
   da	
   nossa	
   bomba	
  
peristál6ca	
   (coração)	
   que	
   tem	
   o	
   controlo	
  
proporcional	
   de	
   caudal	
   e	
   de	
   pressão,	
   garante	
   o	
  
fluído	
   sanguíneo	
   nas	
   nossas	
   redes	
   principais	
   (as	
  
artérias),	
  nas	
  secundárias	
  (os	
  vasos	
  capilares)	
  e	
  o	
  
nosso	
  controlo	
  de	
  gestão,	
  o	
  (cérebro),	
  garan6ndo	
  
assim	
  o	
  equilíbrio	
  em	
  todo	
  o	
  corpo/sistema.	
  	
  
	
  
É	
  sem	
  dúvida	
  um	
  sistema	
  eficiente!	
  
O	
  uso	
  inteligente	
  da	
  
água,	
  traduz-­‐se	
  no	
  
consumo	
  eficiente	
  	
  	
  
da	
  energia!	
  
16	
  
Obrigado	
  pela	
  vossa	
  presença!	
  
	
  

Luis Neves - LN AGUAS

  • 1.
    www.lnaguas.pt   1   A  Energia  na  Água   Luís  Neves     18  de  Abril  de  2013  
  • 2.
    Qual  destes  elementos  é  o  mais  importante  para   a  eficiência?   ENERGIA   ÁGUA   Transferência  energé6ca   Transferência  hídrica  
  • 3.
    Todas  estas  fontes  sejam  as  energé6cas  ou  as  de  água,  só  conseguem  chegar  ao   seu  des6no  através  de  mecanismos  de  transporte.       Para  o  seu  transporte  são  necessários  mecanismos  consumidores  de  energia,  de   forma  a  garan6r  a  disponibilidade  de  água  e  energia  em  pontos  distantes  e  de   diAcil  acesso.     Fontes  de  energia Hídrica Eólica Carvão Solar Ciclo  combinado Outras  renováveis Fontes  de  água Captacão  subterrânea Captação  do  mar Albufeiras Água  da  chuva Águas  cinzentas Águas  negras
  • 4.
      •  Barragens   • Geradores   •  Cabos  eléctricos   •  Subestações   •  Postos  de  transformação       •  Captação   •  Condutas   •  Reservatórios   •  Bombas   O   engenho   hidráulico,   que   transforma   a   energia   eléctrica   em   energia   ciné6ca   ao   fluído   (Princípio   de   Arquimedes)  
  • 5.
    É   o   mecanismo   u6lizado   para   transferir   líquidos   entre   dois   pontos  com  elevações  diferentes.     Era   movido   manualmente   ou   por   moinho   de   vento.   Actualmente   actua  por  motor  eléctrico.     A  par6r  deste  principio  constroem-­‐ se   a   maior   parte   das   bombas   centrífugas.  
  • 6.
      •  As  bombas  estão  por  detrás  de  tudo  o  que  é  produzido!   ü  Em  todas  a  Indústria  desde  a  alimentar  até  à  espacial;   ü  Na  produção  da  maior  parte  de  energia  eléctrica;   ü  Na  captação,  tratamento  e  transporte  de  água;   ü  No  abastecimento  seja  residencial  ou  industrial;   ü  Na  clima6zação  de  ediAcios  (aquecimento/arrefecimento).   •  As  bombas  representam  10%  do  consumo  global  de  energia  do  planeta.   •  30%   do   consumo   de   energia   da   União   Europeia   é   u6lizada   por   motores   eléctricos  (bombas/ven6ladores).   •  No  seu  ciclo  de  vida  (15  a  20  anos)  o  consumo  de  energia  representa  85%  do   custo,  10%  na  manutenção  e  apenas  5%  na  aquisição  e  instalação.    
  • 7.
    As  bombas  são  consumidores  escondidos.  Não  se  vêem,  mas  estão  presentes.   Sem  estes  consumidores  é  impossível  termos  tudo  o  que  nos  rodeia  e  que  faz   parte  do  nosso  quo6diano.   Exemplos:   •  Num  grande  aeroporto  existem  entre  2.000  a   3.000   bombas   para   manter   tudo   em   funcionamento  24h/dia,  365  dias/ano;   •  Num   hospital   de   média   dimensão,   existem   cerca  de  300  a  500  bombas  a  funcionar  24h/ dia,  365  dias/ano;   •  Num  hotel  de  500  quartos,  existem  100  a  200   bombas  a  funcionar  a  maior  parte  do  dia,  365   dias/ano,   •  Na  indústria  transformadora  (papel)  podemos   ter   1.500   a   2.000   bombas   a   funcionar   em   permanência  24h/dia,  365  dias/ano.  
  • 8.
    Resumindo,  o  trabalho  que  estes  consumidores  realizam  é  bombear  fluídos  para   suprir  as  necessidade  dos  ediAcios.     Será  que  estas  necessidades  são  reais  ou  virtuais?   Grande  parte  dos  sistemas  de  bombeamento  dos  ediAcios,  estão  desajustados  das   suas  reais  necessidades,  devido  a:     •  Erros  de  projecto,  nomeadamente:   ü  Desconhecimento  das  necessidades  do  ediAcio  e  da  sua  u6lização;   ü  Sobredimensionamento  dos  sistema  de  abastecimento  e  clima6zação;   ü  Grau  de  conforto  excessivo  (acima  das  necessidades);   ü  Sistemas  de  controlo  e  comando  desajustados  ou  inexistentes.     Com  tudo  isto,  estão  reunidas  as  condições  para  o  desperdício  de  energia  e  água.  
  • 9.
    Não  podemos  esquecer,  os  grandes  sistemas  de  abastecimento  público,  indústria  e   comércio,  pois  são  nestes  sectores  onde  ocorrem  maiores  consumos  e  perdas.     Nomeadamente:     •  No  sobredimensionamento  dos  equipamentos;   •  Nas  rupturas  de  condutas  de  abastecimento  por  pressão  excessiva;   •  Na   dimensão   das   redes   de   abastecimento   quer   nas   distâncias   quer   nos   desníveis;   •  Na  concentração  de  sistemas  de  bombeamento  de  potência  elevada;   •  Na  gestão  e  controlo  dos  equipamentos,  adaptados  ao  perfil  de  carga/consumo.  
  • 10.
    Construir  um  perfil  de  carga  de  consumo  (diário,  semanal,  mensal  e  anual)  que   permita  avaliar  as  diferenças  de  consumos  e  assim  ajustar  os  equipamentos  às   necessidades.     Exemplo  de  perfil  de  carga  de  consumo  de  água:   Caudal   Tempo  00:00  06:00              12:00                        18:00  24:00   Consumo  actual   Consumo  após  ajustes  
  • 11.
    Exemplo  de  perfil  de  carga  de  consumo  de  água  e  pressão:   Pressão   Tempo  00:00  06:00              12:00                        18:00  24:00   Pressão  proporcional  variável  a  aplicar   Pressão  constante  u6lizada  nos  sistemas  convencionais/actuais   Desperdício  de  energia  
  • 12.
    De  imediato,  podemos:     •  Avaliar  as  reais  necessidades  dos  ediAcios/cidades;   •  Avaliar  os  sistemas  de  bombagem  existentes;   •  Beneficiar  os  sistemas  e  ajustá-­‐los  à  realidade;   •  Ajustar  os  consumos  de  água  e  energia,  sem  perca  de  conforto  básico;   •  Manutenção  das  instalações  e  dos  seus  equipamentos  de  forma  adequada.   O  que  beneficiamos:     •  Redução  do  consumo  de  energia  entre  25%  a  50%;   •  Redução  no  consumo  e  perdas  de  água  até  25%;   •  Redução  de  custos  de  operação;   •  Maior  durabilidade  das  instalações  e  equipamentos;   •  Menor  impacto  ambiental.  
  • 13.
  • 14.
    E  agora  já  sabem   qual  dos   elementos  é  o   mais  importante?   ENERGIA   ÁGUA  
  • 15.
    15   À  semelhança   dos   sistemas   anteriormente   mencionados,  o  corpo  humano  é  o  exemplo  mais   perfeito  do  equilíbrio  de  consumo  energia/água.     Desempenhando   a   função   de   fornecer   energia   e   água   (sangue)   essencial   para   a   nossa   sobrevivência.   Através   da   nossa   bomba   peristál6ca   (coração)   que   tem   o   controlo   proporcional   de   caudal   e   de   pressão,   garante   o   fluído   sanguíneo   nas   nossas   redes   principais   (as   artérias),  nas  secundárias  (os  vasos  capilares)  e  o   nosso  controlo  de  gestão,  o  (cérebro),  garan6ndo   assim  o  equilíbrio  em  todo  o  corpo/sistema.       É  sem  dúvida  um  sistema  eficiente!  
  • 16.
    O  uso  inteligente  da   água,  traduz-­‐se  no   consumo  eficiente       da  energia!   16   Obrigado  pela  vossa  presença!