Eficiência energética em sistemas de ar comprimido

Abstract

A manutenção e a realização de ações de melhoria de eficiência energética num sistema de ar comprimido refletem-se em vantagens para o setor industrial, tais como uma maior segurança e fiabilidade do sistema e uma redução dos custos que estão associados à redução de consumos. O potencial de ganhos associados ao aumento da eficiência destes sistemas é elevado, prova disso é o estudo da União Europeia “SAVE II”, em 2000, onde se constata que os compressores de ar comprimido foram responsáveis pelo consumo de 80 mil GWh a nível europeu (cerca de 1,5 vezes o consumo total de eletricidade em Portugal), sendo que pelo menos 30% deste valor poderia ter sido evitado.A grande maioria dos processos das linhas de produção da BorgWarner Emissions and Thermal Systems Portugal (BWP), onde decorreu o trabalho aqui descrito, necessita de ser abastecida com ar comprimido. Apesar de em 2014, a empresa se ter mudado para um novo edifício, passados dois anos, começaram a ser notórias algumas lacunas não só relativamente à eficiência do sistema, mas também a sua falta de monitorização e controlo. Da consciencialização dos responsáveis pelo sistema de ar comprimido, surgiu a ideia de criar um projeto 6 sigma cujo o objetivo é criar medidas de melhoramento e controlo do sistema, de forma a garantir que este se mantenha estável e eficiente ao longo dos anos.Para reforçar a necessidade, importância e valor acrescentado deste projeto, surgiu a oportunidade de desenvolver esta dissertação de mestrado, no âmbito do estágio curricular do Mestrado Integrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores, da Faculdade de Ciências e Tecnologias da Universidade de Coimbra, com o objetivo de analisar todo o sistema de ar comprimido da BWP, e identificar as possíveis oportunidades de melhoria. Deste trabalho resultou um plano de ações que foi integrado no projeto 6 sigma “Energy Efficiency Improvement in the Compressed Air System” para dar início a uma agenda de trabalhos da responsabilidade do departamento de Manufacturing Services (MS).

Energy efficiency in compressed air system translates into advantages for the industrial sector, such as greater safety and security of the system and consumption reduction. The potential for gains associated with increasing the efficiency of these systems is high. This is illustrated by the European Union study “SAVE II”, in 2000, where compressors where responsible for the consumption of 80,000 GWh in this region (about 1,5 times the total electricity consumption in Portugal), and at least 30% of this figure could have been avoided.This project has taken place in the facilities of BWP. Here, almost all the production lines in BWP need to be supplied with compressed air. In 2014, the company moved to a new building, after two years, some gaps began to appear in the system, not only related to the efficiency of the system but also lack of monitoring and control. From the awareness of those gaps by the people responsible for the compressed air system, emerged the 6 sigma project whose objective is to yield measures to improve and control the system to ensure that it is stable and efficient over the years.To reinforce the importance and value of this project, arised the opportunity to develop this master’s thesis, within a curricular internship of the Master’s degree in Electrical and Computer Engineering, in the Faculty of Sciences and Technologies of University of Coimbra, with the objective of analyzing the entire compressed air systems of BWP and identifying possible opportunities for improvement. This work resulted in an action plan that was integrated into the 6 sigma “Energy Efficiency Improvement in the Compressed Air System” to start a work schedule to the Manufacturing Services department.