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Michael R. Muller USA Rutgers University, Center for Advanced Energy Systems. Ferramentas de software e Recursos de informações. Workshop de Eficiência Energética Industrial EUA - Brasil Rio de Janeiro, Brasil Agosto, 2011. Informações.

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Presentation Transcript


Michael r muller usa rutgers university center for advanced energy systems

Michael R. Muller

USA

Rutgers University, Center for Advanced Energy Systems

Ferramentas de software e Recursos de informações

Workshop de Eficiência Energética Industrial EUA - Brasil

Rio de Janeiro, Brasil

Agosto, 2011


Informa es

Informações

  • 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.”


Onde obter ferramentas informa es e ferramentas de software

Ferramentas de software sobre energia

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


Categorias

Categorias

  • 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

Foco de hoje


Gest o energ tica

Gestão energética


Gest o energ tica epa

Gestão energética - EPA

  • EnergyStar

    • Marca bastante conhecida

  • Planilha geral

  • Não quantitativa


Padr es de gest o energ tica

Padrões de gestão energética

  • 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

O Sistema de Gestão Energética (ANSI/MSE 2000-2008)


Gest o energ tica usdoe

Gestão energética - USDOE

  • 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.


Estrutura geral do kit de gest o energ tica

Estrutura geral do kit de gestão energética

Em desenvolvimento

Disponível atualmente

3


O kit de gest o energ tica

O kit de gestão energética

  • 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”

4


Al m do planejamento

Além do planejamento

  • 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”

Antigo ditado sobre gerenciamento:

Não se pode controlar o que não foi calculado


Quick plant energy profiler quickpep

Quick Plant Energy ProfilerQuickPEP

  • Ferramenta da web que avalia e gera o

    perfil energético da fábrica

  • O perfil inclui:

    • Uso e custos dos recursos e

      energia da fábrica

    • Tipos e níveis de produção

    • 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


Website da ferramenta quickpep

Website da ferramenta QuickPEP


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Gerador de perfil energético de fábricas (QuickPEP 2.0)

Calculadoras de emissões de carbono e energia e linha básica de energia


Resultados da ferramenta quickpep

Resultados da ferramenta QuickPEP

Estabecer linhas básicas

Identificar oportunidades de

economia de energia pelo sistema

Ajuda/Referências

SSST/SSAT

3E+

Ferramenta QuickPEP

NXEAT

PHAST

PSAT

FSAT

Ferramenta CHP

AirMaster+

MotorMaster+

CWSAT


Caso especializado

Caso especializado

  • 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

Gerador de perfis do centro de dados (DC Pro)


Gerando ideias

Gerando ideias


Programa iac

Programa IAC

  • Fornece duas ferramentas fáceis

iac.rutgers.edu/database


Dez listas principais

Dez listas principais


O manual arc uma lista de ideias

O Manual ARC é uma “Lista de Ideias”


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Ferramentas de software do Programa de Tecnologias Industriais(ITP) do Departamento de Energia (DOE)

  • O DOE fornece um amploconjunto de ferramentas de software paraavaliação industrial

  • Essasferramentassão de altaqualidade e com suporte total

  • As últimasversõesestãosempredisponíveis online

  • Principaiscategorias das ferramentas

    No âmbitodafábrica

    Steam

    Processo de aquecimento

    Acionamento a motor

    Centros de dados


Uso da energia e economia potencial de energia

Uso da energia e economia potencial de energia

Sistemas a vapor/aquecimento

Taxas normais de consumo de energia

60 – 80%

Sistemas demotor elétrico

Sistemas de bombeamento

8-15%

Sistemasde ar comprimido

7-15%

Outros*

2-7%

< 2%

* Outros usos de energia complementar tais como iluminação representam menos de 2% do consumo de energia

10% a 30%

5% a 10%

10% a 20%

10% a 20%

5% a 10%

Oportunidades potenciais de economia de energia


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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/


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Ferramentas de software do Programa de Tecnologias Industriais(ITP) do Departamento de Energia (DOE)

Notas

Desenvolvidas e apoiadasporespecialistasemavaliaçãoenergética

Concebidasparaatenderàsnecessidadesespecíficas de umaavaliaçãoenergética industrial

Usadasparaidentificaroportunidades de economia de energiaemtodososEstadosUnidos

Bemdocumentadas com manuais e estudos de casos

O Departamento de Energia (DOE) fornecetreinamento no uso das ferramentas

Continuamentedesenvolvidas e aperfeiçoadas

Gratuitaspara o público

Disponíveiseminglês e unidadesmétricas, e diferentesmoedas


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Ferramentas de software do Programa de Tecnologias Industriais(ITP) do Departamento de Energia (DOE)

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)


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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 ToolPermite 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.

Ferramentas de software do Programa de Tecnologias Industriais(ITP) do Departamento de Energia (DOE)

  • 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

Ferramentas de software do Programa de Tecnologias Industriais(ITP) do Departamento de Energia (DOE)

  • O tempo não nos permite detalhar todas as ferramentas

    • Examine duas

      • Steam

      • MotorMaster+

  • Ar comprimido e aquecimento serão discutidos em outras apresentações


Steam system tool suite

Steam System Tool Suite

  • Steam Tools, ferramentas que fazem parte do pacote Steam Tool Suite (SSTS)

  • Essas ferramentas incluem:

    • Ferramenta de delimitação do sistema a vapor

    • Ferramenta de medição do sistema a vapor

    • 3E Plus – Calculadora de economia de energia em isolamento


Ferramenta de delimita o do sistema a vapor

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:

    • Perfil do sistema a vapor

    • Práticas operacionais do sistema a vapor

    • Práticas operacionais de fábricas de caldeiras

    • Distribuição do vapor, uso final, práticas de recuperação

  • A pontuação chega a 340 pontos e também é fornecida em %


Modelo da p gina

Modelo da página

Ferramenta de delimitação do sistema a vapor


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Ferramenta de medição do sistema a vapor

  • 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


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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


Michael r muller usa rutgers university center for advanced energy systems

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


3e plus calculadora de economia de energia de isolamento

3E Plus: Calculadora de economia de energia de isolamento

  • 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


Ferramentas de equipamentos com acionamento a motor

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)


Motormaster international

MotorMaster+ International

Ajuda na formulação de uma decisão baseada no plano de gestão de motores.

MotorMaster+ International tem versões em vários idiomas (edição atual disponível em espanhol, francês e inglês)


Incluir importantes dados de motores

Incluir importantes dados de motores

  • 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


Nova sele o de motores

Nova seleção de motores

  • 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


Consertar ou substituir

Consertar ou substituir?

  • 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


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Uma precaução necessária

  • 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


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Um Novo Dia!!!


Informa es para contato

Informações para contato

Michael R Muller

Center for Advanced Energy Systems (CAES)

Rutgers, The State University Of New Jersey

73 Brett Road

Piscataway, NJ 08854

United States of America

telefone: 732.445.5540

fax: 732.445.0730


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