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A solução POWERLINE para o sector residencial
Apesar de muito utilizada no sector industrial, a automação
ainda não atingiu o mesmo patamar de implementação no sector doméstico. A evolução tecnológica leva a que quase
todos os dias apareçam novos produtos que visam a
implementação de sistemas domóticos que possibilitem o
conforto, a segurança e a eficiência nas habitações. Contudo,
quando se pretende instalar um sistema domótico com o
objectivo de simplificar os processos numa habitação, a palavra que surge não é “simplicidade”, mas sim
“complicação”.
Para além de a grande maioria das pessoas não estar
familiarizada com as funcionalidades que um sistema
domótico permite, existe sempre o pensamento que esses sistemas têm um custo elevado, o que de certa forma não é
um pensamento errado. Se quanto ao aspecto do preço, não
há muito a fazer, ele depende das leis do mercado e do custo
da inovação, quanto à complexidade da instalação e
utilização dos sistemas, trata‐se de um pensamento induzido
nas pessoas que não conhecem os sistemas domóticos e que facilmente se consegue desmistificar.
Os projectos de domótica nas habitações deveriam ser
pensados aquando do projecto da habitação. No entanto, a
realidade não é essa. A grande maioria das habitações não
foi pensada para a instalação desses sistemas e só depois da
instalação eléctrica estar efectuada e a habitação habitada é
que se percebe que se precisava de ter mais alguma
flexibilidade e funcionalidade na instalação. A evolução tecnológica permitiu desenvolver soluções para este tipo de
situações. Hoje em dia não é necessário reconstruir a
habitação para instalar sistemas domóticos. Existem
soluções que usam a rede eléctrica já instalada e que permitem instalar funções domóticas na habitação
A domótica ao serviço da sociedade
Com a elevada evolução dos sistemas electrónicos e
computacionais, associados a tecnologias de comunicação
cada vez mais evoluídas, alcançou-se um novo domínio de
aplicação tecnológica que tem por objectivo satisfazer as
cada vez maiores necessidades de utilização racional da
energia e proporcionar uma maior sensação de conforto aos
utilizadores das instalações. Esta integração da electrónica
com as tecnologias de comunicação de dados está na base
de um conceito que começou a emergir no início dos anos 80
do século passado.
Esta conjugação das tecnologias aplicada a ambientes
residenciais, permite a realização de uma vasta gama de
aplicações de gestão local ou remota, a nível de segurança,
conforto, gestão de energia, etc.
Assim apareceu o conceito de DOMÓTICA
Desempenho energético dos edifícios e a sua regulamentação
Em 16 de Dezembro de 2002 foi aprovada pelo Parlamento
Europeu e pelo Conselho da Uniao Europeia a Directiva
2002/91/CE, relativa ao desempenho energetico dos
edificios.
Na base desta directiva estiveram uma serie de
consideracoes que enfatizam a necessidade de se
estabelecer medidas que visem melhorar o desempenho
energetico dos edificios
Estruturas de fixação de aerogeradores. Instalações offshore
Foi de forma natural que o aproveitamento do recurso eólico
evoluiu dos tradicionais parques em terra (onshore) para
locais offshore. Se por um lado os melhores locais para
instalação em terra começam a escassear, a grande
disponibilidade de recurso offshore permite a
disponibilidade de áreas muito elevadas para a sua
exploração.
Os ventos mais fortes, no mar, associados a uma rugosidade
de classe zero criam condições ideais para a instalação de
geradores eólicos de potência elevada tornando assim
possível uma maior produtividade, que pode compensar os
inerentes custos de instalação e de operação mais elevados.
No entanto existem alguns desafios que necessitam de ser
mais investigados e que estão a ser alvo de investimento,
tais como as torres, os sistemas de fixação e a instalação da
cablagem
Eficiência energética na iluminação pública
A iluminação pública é responsável por 3% do consumo de
energia elétrica, em Portugal, tendo havido um crescimento
no consumo de energia elétrica neste setor, entre 2000 e
2011, de cerca de 55%, com uma taxa média de crescimento
anual de cerca de 5,1%. No ano de 2011, os custos com a
iluminação pública rondaram os 170 M€, sendo que grande
parte foram assegurados pelos Municípios.
Atendendo ao panorama financeiro delicado de grande parte
das autarquias do País, e sabendo que a iluminação pública
tem um peso considerável nas despesas anuais de energia,
faz sentido que se concentre aqui um esforço para tornar
mais eficientes estas instalações.
A nível nacional, a Estratégia Nacional para a Energia 2020
(ENE 2020) define estratégias que visam o cumprimento das
medidas impostas pela União Europeia no sentido de
cumprir objetivos que respeitem a sustentabilidade A ENE 2020 define uma agenda para a competitividade, o
crescimento e a independência energética e financeira do
país através da aposta nas energias renováveis e da
promoção integrada da eficiência energética, assegurando a
segurança de abastecimento e a sustentabilidade económica
e ambiental do modelo energético. Um dos eixos em que se
divide a ENE 2020 visa diretamente a promoção da eficiência
energética na Iluminação Pública (IP), com o objetivo de
promover e apoiar projetos inovadores de iluminação
pública com prioridade para os centros históricos.
Existem no mercado diversas soluções e tecnologias que
permitem melhorar a eficiência energética da IP, facilitando
uma gestão mais eficiente.
Estes sistemas podem também permitir economias diretas
nos consumos de energia e/ou levar a um aumento da vida
útil das lâmpadas, permitindo uma redução dos custos de
manutenção das instalações de IP
Centrais fotovoltaicas para a microprodução
Portugal, produz apenas uma pequena parte da energia que
consome, toda a restante energia consumida é importada. Portugal apresenta uma forte dependência energética do
exterior, das maiores da UE.
Não explorando quaisquer recursos energéticos fósseis no
seu território desde 1995 (quando deixou de extrair carvão),
a sua própria produção de energia assenta exclusivamente no aproveitamento dos recursos renováveis, como sendo a
água, o vento, a biomassa e outros em menor escala.
Esta situação tem consequências directas na nossa
economia, uma vez que o custo dos combustíveis fósseis
importados encarece a produção de bens e serviços em território nacional. Para além disso tem também implicações
sociais, pois representa custos acrescidos para o consumidor e reflecte‐se no ambiente, devido à produção crescente de
Gases com Efeito de Estufa (GEE). No ano de 2008 a potência instalada em Portugal era de
14916 MW, sendo que 30,7% dessa potência é da responsabilidade das centrais hidroeléctricas, 39,01% da
responsabilidade de centrais termoeléctricas e 30,29% é
referente a produção em regime especial (P.R.E.). De entre
os P.R.E. destacam‐se os 2624 MW da responsabilidade de
produtores eólicos e apenas 50 MW instalados em sistemas
fotovoltaicos [1]. No entanto Portugal, à excepção do Chipre, tem a melhor
insolação anual de toda a Europa, com valores 70%
superiores aos verificados na Alemanha. Esta diferença leva
a que o custo da electricidade produzida em condições
idênticas seja 40% menor em Portugal. Este aspecto é uma enorme vantagem que tem de ser capitalizada
Dimensionamento de centrais fotovoltaicas para a microprodução
Desde que foi publicado o Decreto‐Lei nº 363/2007 de 2 de
Novembro, que tem por objecto estabelecer o regime
jurídico aplicável à produção de electricidade por intermédio de unidades de microprodução, este tipo de instalações de
pequena potência tem aumentado muito em Portugal. Dos
diversos tipos de energia renovável previstos no referido
Decreto‐Lei, tem sido a energia solar a que mais tem
motivado os utilizadores a instalarem centrais de
microprodução. A este facto não é com certeza alheia a tarifa aplicável à energia produzida através desta fonte de energia,
à qual é aplicável 100% da tarifa de referência.
A tabela 1 apresenta as instalações e as diversas potências
de centrais de microprodução com origem em fontes
renováveis registadas e instaladas desde a saída do Decreto‐
Lei. Dos valores apresentados na tabela anterior, mais de 90%
são referentes a centrais fotovoltaicas, por esse motivo o
elevado número de instalações justifica a importância do
correcto dimensionamento das mesmas. No número anterior da revista Neutro à Terra foi feita uma abordagem aos equipamentos que se devem usar no
dimensionamento de uma central fotovoltaica, neste artigo
será feito um exemplo prático de aplicação da metodologia
de dimensionamento
Accionamentos eficientes de força‐motriz. Nova classificação
Os motores eléctricos, particularmente o motor assíncrono
de indução, são o tipo de máquina mais utilizada na indústria
em virtude da sua grande versatilidade, gama de potências, robustez, duração, reduzida manutenção, baixa poluição,
facilidade de produção e custos de aquisição relativamente
baixos. Como qualquer máquina, o motor eléctrico,
responsável pela conversão de energia eléctrica em
mecânica, apresenta perdas. O rendimento (ou eficiência) é
definido como sendo a razão entre a potência de saída (ao nível do veio de saída do accionamento) e a potência
eléctrica absorvida à entrada.
A produção de energia mecânica, através da utilização de
motores eléctricos, absorve cerca de 60% da energia
eléctrica consumida no sector industrial do nosso País, da
qual apenas metade é energia útil. Este sector é, pois, um daqueles em que é preciso tentar fazer economias,
prioritariamente. Os sistemas de accionamentos têm que ser
abordados como um todo, já que a existência de um
componente de baixo rendimento influencia drasticamente
o rendimento global. O êxito neste domínio depende, em primeiro lugar, da melhor adequação da potência do motor à da máquina que
ele acciona. Quando o regime de funcionamento é muito
variável para permitir este ajustamento, pode‐se equipar o
motor com um conversor electrónico de variação de
velocidade. Outra possibilidade é a utilização dos motores “
de perdas reduzidas”, de “alto rendimento”, ou “elevada eficiência”, que permitem economias energéticas
consideráveis.
Nos últimos anos, muitos fabricantes de motores investiram
fortemente na pesquisa e desenvolvimento de novos
produtos com o objectivo de colocarem no mercado
motores mais eficientes. O acordo voluntário obtido em 1999 entre a CEMEP (Associação Europeia de Fabricantes de
Motores Eléctricos) e a Comissão Europeia sobre o
rendimento de motores de 2 e 4 pólos, na gama de
potências 1,1 a 90 kW, foi revisto em 2004. Os motores foram classificados de acordo com o seu
rendimento:
‐ EFF1 – Motores de alto rendimento;
‐ EFF2 – Motores de rendimento aumentado;
‐ EFF3 – Motores sem qualquer requisito especial. No seguimento da directiva "Eco‐design Directive
(2005/32/CE) “ publicada em 2005 para Produtos que
consomem energia (EUP), a Comissão Europeia aprovou em
Julho de 2009 um regulamento de aplicação dos requisitos
de concepção ecológica para os motores eléctricos, com efeitos a partir de meados de 2011, dando aos fabricantes de
cerca de 2 anos para garantir que seus produtos cumprem a
referida directiva. O lote 11 da Directiva EUP (Energy Using
Products) descreve as orientações de design, a
compatibilidade ambiental, o impacte ambiental e o
consumo de energia de máquinas / motores eléctricos rotativos de alto rendimento. A directiva abrange os motores
de 2, 4 e 6 pólos, na gama de potências de 0,75 a 375 kW.
Neste âmbito, os motores passam a ser classificados por:
‐ IE1 (igual a EFF2) – com utilização proibida;
‐ IE2 (igual a EFF1) – com utilização obrigatória;
‐ IE3 (igual a Premium) – com utilização voluntária; ‐ IE4 (ainda não aplicável a accionamentos assíncronos)
Eficiência energética em equipamentos de força motriz
A producao de energia mecanica, atraves da utilizacao de
motores electricos, absorve cerca de metade da energia
electrica consumida no nosso Pais, da qual apenas metade e
energia util. Este sector e, pois, um daqueles em que e
preciso tentar fazer economias, prioritariamente. O exito
neste dominio depende, em primeiro lugar, da melhor
adequacao da potencia do motor a da maquina que ele
acciona. Quando o regime de funcionamento e muito
variavel para permitir este ajustamento, pode-se equipar o
motor com um conversor electronico de variacao de
velocidade. Outra possibilidade e a utilizacao dos motores
“de perdas reduzidas” ou de “alto rendimento”, que
permitem economias consideraveis.
Tambem a nivel Europeu, os motores electricos representam
uma das fontes mais consumidoras de energia: 70% do
consumo electrico na industria e cerca de 1/3 do consumo
electrico no sector dos servicos.
Nos ultimos anos, muitos fabricantes de motores investiram
fortemente na pesquisa e desenvolvimento de novos
produtos com o objectivo de colocarem no mercado motores
mais eficientes
Geradores eólicos. Caraterísticas elétricas
A produção de eletricidade a partir de energia eólica tem
vindo a crescer de forma rápida e sustentada desde 1985.
Atualmente, existem geradores eólicos localizados em todo
o mundo cuja potência já atinge valores superiores a 3000
MW.
As principais tecnologias utilizadas na conversão
eletromecânica de energia eólica em energia elétrica são
baseadas principalmente em três tipos de máquinas
elétricas:
• A máquina de Corrente Contínua (Máquina DC)
• A máquina Síncrona de Corrente Alternada
• A máquina Assíncrona de Indução
Estas máquinas apresentam um princípio de funcionamento
baseado nas leis da indução eletromagnética, assente no
princípio das ações e reações eletromagnéticas,
devidamente justificadas pelas leis de Faraday, Lenz e
Laplace
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