Avaliação da eficiência energética das instalações elétricas de uma edificação do Campus do Vale da UFRGS

Abstract

Este trabalho apresenta um estudo de eficiência energética em um dos prédios do Instituto de Pesquisas Hidráulicas (IPH), localizado no Campus do Vale da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Tendo em vista que a edificação não possui medição individualizada de energia elétrica, identifica-se a dificuldade no controle de desperdícios e perdas na instalação. Portanto, aplicando a metodologia de diagnóstico energético, realizou-se a caracterização do consumo de energia elétrica e avaliação das condições de operação dos motores, das bombas e do sistema de iluminação da edificação. Para isto, foram coletados dados de parâmetros elétricos, entre novembro de 2018 e maio de 2019, através da instalação de um analisador de energia no Quadro Geral de Baixa Tensão (QGBT) do prédio. Também foram realizadas medições de temperatura e parâmetros hidráulicos das bombas, assim como de parâmetros elétricos dos motores e sistema de iluminação. Por fim, é apresentado um estudo prévio de viabilidade técnica para implantação de um sistema fotovoltaico conectado à rede elétrica. Foi possível concluir que as cargas elétricas que mais influenciam no consumo de energia são os motores dos conjuntos motobomba, que quando acionados representam em média um aumento de 34% no consumo diário. O sistema de iluminação influencia no fator de potência de toda instalação devido sua característica capacitiva, além de introduzir conteúdo harmônico na rede. Dois conjuntos motobomba operam distantes de suas condições nominais, por questões de sobredimensionamento. Além disto, estima-se que a implantação do sistema fotovoltaico traria economia anual de R$ 25.000,00 com energia elétrica e um tempo de retorno de 9,5 anos, mostrando-se um investimento extremamente viável para a edificação.

This work presents an energy efficiency study in a building of the Hydraulic Research Institute, located on the campus of the Federal University of Rio Grande do Sul. As there is no individualized electric power measurement in place, it is possible to identify the difficulty in the control of losses in the installation. Therefore, applying an energy audit methodology is presented an evaluation of the electric energy consumption and evaluation of the operating conditions of the motors, the pumps and the lighting system of the building. For this purpose, data were collected between November 2018 and May 2019, through the installation of an energy analyzer in the general low voltage panel of the building. Measurements of temperature and hydraulic parameters of the pumps were also carried out, as well as electrical parameters of the motors and lighting system. Finally, a preliminary technical study is presented for the implementation of a photovoltaic system connected to the grid. It was possible to conclude that the electric loads that most influence the energy consumption are the motors, which when actuated represent, on average, a 34% increase in daily consumption. The internal lighting system influences the power factor of every installation to its capacitive characteristic, as well as introducing harmonic content in the grid. Two pump motor assemblies operate far from their nominal conditions, reducing the efficiency of motors coupled to them. And the implantation of the photovoltaic system would bring annual savings of R$ 25,000.00 with electricity and a time of return of 9.5 years, showing an extremely viable investment for the building.