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Nome do programa ou Texto auxiliar eere.energy.gov
Ferramentas de software e Recursos de informações
Ferramentas de software e Recursos de informações
Michael R. MullerUSARutgers University, Center for Advanced
Energy Systems
Workshop de Eficiência Energética Industrial EUA - BrasilRio de Janeiro, BrasilAgosto, 2011
2 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
• Lois Horowitz, autor de “Knowing Where to Look: The Ultimate Guide to Research” (Tradução livre: Saber onde procurar: o guia básico de pesquisa)
“Não ter as informações que você precisa, quando precisa, o deixa frustrado. Não saber onde pesquisar essas informações o torna incapaz. Em uma sociedade onde a informação é um item fundamental, nenhum de nós pode se dar ao luxo de ficar sem ela.”
Informações
3 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
Onde obter ferramentas informações e ferramentas de software
• COMPRAR ferramentas comerciais– Não é nosso foco hoje
• ENCONTRAR ferramentas gratuitas disponíveis ao público– Há inúmeras e surgem novas diariamente
• DESENVOLVER ferramentas – excelente para conhecimento local
Ferramentas de software sobre energia
4 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
• Desenvolver um plano de gestão energética• Identificar bons projetos
– Ideias iniciais
– Quantificar Economia de energia/custo
– Implementação de estimativas de custo
• Dificuldades administrativas– Alvará e outras documentações– Conhecer descontos e incentivos fiscais
• Desenhar/Desenvolver– garantindo o valor– garantindo o desempenho
Categorias
Foco de hoje
5 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
Gestão energética
6 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
• EnergyStar– Marca bastante conhecida
• Planilha geral• Não quantitativa
Gestão energética - EPA
7 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
• Recentemente surgiram várias normas novas• Reconhecer que muitos projetos bons não são realizados
– Um plano de gestão energética pode aumentar a atividade
• Falou-se a respeito em outro momento neste workshop
Padrões de gestão energética
O Sistema de Gestão Energética (ANSI/MSE 2000-2008)
8 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
• Novo foco do Departamento de Energia dos Estados Unidos (U.S. DOE) – Apoio ao desenvolvimento do ISO 50001
• O Departamento de Energia dos Estados Unidos (USDOE) pretende ir além do ISO 50001 ao apoiar o desenvolvimento da certificação Superior Energy Performance (SEP)…e Global Superior Energy Performance (GSEP)
• O USDOE está desenvolvendo um conjunto de ferramentas de gestão energética para apoiar o ISO 50001 e as atividades de SEP do setor.
• O USDOE tem ferramentas técnicas para identificar oportunidades de economia de energia nos sistemas de intenso consumo energético.
Gestão energética - USDOE
9 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
Em desenvolvimento Disponível atualmente
Estrutura geral do kit de gestão energética
Energy Management System Implementation
Self-Paced Module
Step 1- Getting Started
Step 2- Profile Your Energy Situation
Step 3- Develop Opportunities, Objectives and Resources
Step 4- Reality Check: Stop! Look! Can I Go?
Step 5- Manage Current State and Improvements
Step 6- Check the System
Step 7- Sustain and Improve the System
Supplier Self-Paced
Module“Lite” Version
Corporate Analysis Tools
Corporate Baseline Creation
Annual Report Generator
Facility Analysis Tools
Facility Baseline(subset of corporate baseline)
Recommendations Portfolio
Project Prioritization Tool(roll-up from projects)
Project Tracker Tool(roll-up from projects)
Project Analysis Tools
Project Prioritization Tool
Project Tracker Tool
Technical System Area Tools, Calculators and Scorecards
Industrial Buildings and Facilities
Motors
Data Centers
Process Heating Pumps
Plant Energy Profiler
Fans
Compressed Air
Steam
Each system area will include software tools and simple calculators/scorecards.
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10 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
• Consistirá de:– Ferramentas de análise corporativas, instalações e projetos (também fonte
de métricas)– Versões completas e compactas de módulo de ritmo próprio (Empresa
LÍDER, Empresa não LÍDER)– Calculadoras, cartões de registros de resultados e ferramentas de área do
sistema• O usuário será capaz de acessar recursos:
– Sistematicamente, baseado no seu ritmo– Individualmente (ir direto para as ferramentas que desejam usar)
• Será fornecido o índice de site– Exemplo - O usuário será capaz de acessar calculadoras simples
individualmente pelas páginas ou pelo modo de exibição da área do sistema ao mesmo tempo por meio do índice do site
– Exemplo - O usuário será capaz de acessar todas as ferramentas de análise por meio de processo no ritmo que desejar ou individualmente por meio do índice do site
– Exemplo- Portfólio de recomendações, Ferramenta de priorização do projeto e Ferramenta de acompanhamento do projeto estarão disponíveis como parte das ferramentas de análise de instalação-fábrica-empresa e também como o “Portfólio de Implementação”
O kit de gestão energética
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11 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
• Primeiras medidas para entender como a fábrica usa a energia– É surpreendente o número de fábricas que não têm uma idéia
exata
• Excelente ferramenta do Departamento de Energia (DOE) – um “gerador do perfil energético da fábrica”
Além do planejamento
Antigo ditado sobre gerenciamento:
Não se pode controlar o que não foi calculado
12 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
Quick Plant Energy ProfilerQuickPEP
• Ferramenta da web que avalia e gera o
perfil energético da fábrica
• O perfil inclui:o Uso e custos dos recursos e
energia da fábricao Tipos e níveis de produçãoo Procedimentos de manutenção
• Identifica as oportunidades potenciais de economia de energia para melhor avaliação
• Mais análises detalhadas podem ser conduzidas com as ferramentas do sistema
• Atualizações futuras para incluir vários idiomas
13 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
Website da ferramenta QuickPEP
14 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
Gerador de perfil energético de fábricas (QuickPEP 2.0)
Calculadoras de emissões de carbono e energia e linha básica de energia
15 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
Resultados da ferramenta QuickPEP
Identificar oportunidades de
economia de energia pelo sistema
Estabecer linhas básicas
Ajuda/Referências
Ferramenta QuickPEP
Ferramenta QuickPEP
SSST/SSATSSST/SSAT
PHASTPHAST
NXEATNXEAT
MotorMaster+ MotorMaster+
AirMaster+AirMaster+
PSAT PSAT
3E+3E+
Ferramenta CHP
Ferramenta CHP
FSAT FSAT
CWSAT CWSAT
16 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
SAÍDAS• Quadro geral do uso
e eficiência da energia
• Surtos no uso final• Áreas potenciais
para melhoria da eficiência energética
• Redução potencial do uso geral de energia
ENTRADAS• Descrição• Dados das contas
de serviços públicos
• Informação do sistema• TI• Resfriamento• Força• Geração local
Caso especializado
Gerador de perfis do centro de dados (DC Pro)
17 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
Gerando ideias
18 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
• Fornece duas ferramentas fáceis
Programa IAC
iac.rutgers.edu/database
19 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
Dez listas principais
20 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
O Manual ARC é uma “Lista de Ideias”
21 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
• O DOE fornece um amplo conjunto de ferramentas de software para avaliação industrial
• Essas ferramentas são de alta qualidade e com suporte total
• As últimas versões estão sempre disponíveis online• Principais categorias das ferramentas
No âmbito da fábricaSteamProcesso de aquecimentoAcionamento a motorCentros de dados
Ferramentas de software do Programa de Tecnologias Industriais (ITP) do Departamento de Energia (DOE)
22 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
Oportunidades potenciais de economia de energia
Taxas normais de consumo de energia
* Outros usos de energia complementar tais como iluminação representam menos de 2% do consumo de energia
Sistemas a vapor/aquecimento
60 – 80%
Sistemas demotor elétrico
8-15%Sistemas de bombeamento
7-15%Sistemasde ar comprimido
2-7%
Outros*
< 2%
10% a 30% 5% a 10% 10% a 20% 10% a 20% 5% a 10%
Uso da energia e economia potencial de energia
23 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
Ferramentas de software do Programa de Tecnologias Industriais (ITP) do Departamento de Energia (DOE)
Ferramentas e recursos de software do Programa de Tecnologias Industriais (ITP) do
Departamento de Energia (DOE) estão disponíveis em http://www.eere.energy.gov/industry/
24 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
• Desenvolvidas e apoiadas por especialistas em avaliação energética
• Concebidas para atender às necessidades específicas de uma avaliação energética industrial
• Usadas para identificar oportunidades de economia de energia em todos os Estados Unidos
• Bem documentadas com manuais e estudos de casos
• O Departamento de Energia (DOE) fornece treinamento no uso das ferramentas
• Continuamente desenvolvidas e aperfeiçoadas
• Gratuitas para o público
• Disponíveis em inglês e unidades métricas, e diferentes moedas
Ferramentas de software do Programa de Tecnologias Industriais (ITP) do Departamento de Energia (DOE)
Notas
25 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
No âmbito da fábrica• Conjunto de ferramentas para
instalações industriais • Quick Plant Energy
Profiler/Integrated Tool Suite (QuickPEP)
Processo de aquecimento• Combined Heat and Power
(CHP) Application Tool • NOx and Energy Assessment
Tool (NxEAT) • Process Heating and Survey
Assessment Tool (PHAST)
Centros de dados• DC Pro Software Tool Suite
Steam• Steam System Scoping Tool
(SSST)• Steam System Assessment Tool
(SSAT)• 3E Plus
Acionamento a motor• AirMaster+ • Fan System Assessment Tool • MotorMaster+ • MotorMaster+ International • Chilled Water System Analysis
Tool (CWSAT)• Pumping System Assessment
Tool (PSAT)
Ferramentas de software do Programa de Tecnologias Industriais (ITP) do Departamento de Energia (DOE)
26 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
• Quick PEP Ajuda as fábricas a avaliarem a operação em toda a fábrica para identificar oportunidades de economia e eficiência.
• PHAST Ajuda a avaliar o uso de energia em fornalhas e identifica meios de melhorar o desempenho.
• SSAT Ajuda a avaliar benefícios potenciais para melhorias específicas do sistema a vapor.
• CHP Application Tool Permite que os usuários avaliem a viabilidade do CHP para sistemas de aquecimento.
• 3EPlus Insulation Tool Calcula a espessura mais econômica de isolamento para várias condições operacionais.
• NxEAT Avalia emissões de NOx e aplicações de melhorias de eficiência energética no refinamento de petróleoe fábricas de produtos químicos.
Motor Master+ International Ajuda na seleção e gestão de motores de eficiência energética.
PSAT Avalia a eficiência de operações do sistema de bombeamento e quantifica os benefícios da otimização do sistema.
Air Master+ & LogTool Fornece informações abrangentes sobre a avaliação dos sistemas de ar comprimido.
FSAT Avalia a eficiência de operações do sistema de ventilação e quantifica os benefícios da otimização do sistema.
CWSAT Determina requisitos de energia do sistema de água resfriada e avalia oportunidades de economia de custo e energia.
Ferramentas de software do Programa de Tecnologias Industriais (ITP) do Departamento de Energia (DOE)
27 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
• O tempo não nos permite detalhar todas as ferramentas– Examine duas
• Steam• MotorMaster+
• Ar comprimido e aquecimento serão discutidos em outras apresentações
Ferramentas de software do Programa de Tecnologias Industriais (ITP) do Departamento de Energia (DOE)
28 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
Steam System Tool Suite
Steam Tools, ferramentas que fazem parte do pacote Steam Tool Suite (SSTS)
• Essas ferramentas incluem:o Ferramenta de delimitação do sistema
a vaporo Ferramenta de medição do sistema a
vaporo 3E Plus – Calculadora de economia
de energia em isolamento
29 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
Ferramenta de delimitação do sistema a vapor
• Avalia rapidamente a qualidade geralda operação do sistema a vapor
• Consiste de 26 perguntas qualitativas com base em todos os principais componentes de um sistema a vapor
• As perguntas são separadas nessas áreas principais:o Perfil do sistema a vaporo Práticas operacionais do sistema a vaporo Práticas operacionais de fábricas de caldeiraso Distribuição do vapor, uso final, práticas de recuperação
• A pontuação chega a 340 pontos e também é fornecida em %
30 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
Modelo da página
Ferramenta de delimitação do sistema a vapor
31 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
Ferramenta de medição do sistema a vapor
• Software de modelagem de sistema a vapor
• Projetos comuns de recuperação de energia podem ser acrescentados a um modelo alternativo
• Isso permite avaliações do tipo "e se" baseadas na inclusão ou remoção de vários projetos
O modelo de sistema a vapor requer o equilíbrio de:
• Massa
• Energia
• Economia
- com base nos custos de combustível e água
Ferramenta de medição do sistema a vapor
32 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
• Principal equipamento simulado:– Caldeira– Turbinas de contrapressão– Turbina de condensação– Desarejador– Purgadores de vapor, vazamentos,
perdas de isolamento– Diluições– Tanques de flash– Trocadores de pré-aquecimento de água
de alimentação• Escolha de 1, 2 ou 3 modelos de pressão de
cabeçote• Diagramas esquemáticos de sistemas a vapor
modelo• Estimativas de emissões ambientais locais
Ferramenta de medição do sistema a vapor
33 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
Ferramenta de medição do sistema a vapor
• Modificações podem ser simuladas em um modelo alternativo gerado do original
• A estimativa de economia pode ser determinada para combinações de vários projetos de energia ou um projeto individual
• A página “Resumo de resultados” explica o custo e uso de energia de ambos os modelos original e alternativo
34 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
• Fornece informação tabelada simples para perda de calor (ou ganho) e temperaturas de superfície
• Fornece informação tabelada simples de custo e economia de energia
• Pode fornecer uma Espessura de Isolamento Econômica para uma determinada aplicação
3E Plus: Calculadora de economia de energia de isolamento
35 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
Ferramentas de equipamentos com acionamento a motor
Pumping System Assessment Tool (PSAT)
AirMaster+ & LogTool (Sistemas de ar comprimido)
Fan System Assessment Tool (FSAT)
Motor System Management Tool (MotorMaster+)
Chilled Water System Assessment Tool (CWSAT)
36 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
MotorMaster+ International
MotorMaster+ International tem versões em vários idiomas (edição atual disponível em espanhol, francês e inglês)
Ajuda na formulação de uma decisão baseada no plano de gestão de motores.
37 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
• A versão atual do software contém bancos de dados de fabricantes de mais de 25.000 motores NEMA e mais de 7.200 motores IEC.
• Valores de eficiência de carga total e parcial
• Dados técnicos para ajudar a otimizar sistemas de acionamento (fator de força, velocidade de carga total, etc.)
• Informações sobre compras de motores, incluindo preços de tabelas e pesos dos motores
Incluir importantes dados de motores
38 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
• A análise inclui a seleção do “melhor motor disponível” para uma determinada aplicação fornecendo:– economia de energia, – reduções de demanda, – economia em dólares, – reduções de emissões
de GEF – simples retorno de
investimento, – fluxos de caixa,– ROI
Nova seleção de motores
39 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
• Motores não duram para sempre• Uma vez que há motores envolvidos no
processo, a maneira mais rápida de fazê-los voltar a operar é rebobinando– Isso reduz a eficiência!
• MotorMaster+ ajuda as fábricas a decidirem quais motores podem tolerar a rebobinagem ou quais precisam ser substituídos
• Portanto, as fábricas devem estocar motores de reserva para sistemas críticos
Consertar ou substituir?
40 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
• Os resultados das ferramentas de software são tão bons quanto a ferramenta e a entrada de dados.
• As ferramentas devem ser usadas para apoiar a análise de engenharia e não para substituí-la.
• Usar uma ferramenta de software sem entender como ela funciona (usar uma “recomendação Caixa Preta”) aumenta o risco
• Podem sempre ocorrer o uso indevido ou um erro de usuário– O senso comum e testes de “indícios” de
resultados são necessários
Uma precaução necessária
Um Novo Dia!!!
42 | Eficiência Energética Industrial eere.energy.gov
Michael R MullerCenter for Advanced Energy Systems (CAES)Rutgers, The State University Of New Jersey73 Brett RoadPiscataway, NJ 08854United States of America
telefone: 732.445.5540fax: 732.445.0730
Informações para contato
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