Eficiência energética em sistemas de refrigeração industrial: estudo de caso

Abstract

Em alguns tipos de indústria, como por exemplo a de laticínios, bebidas e frigoríficos, o sistema de refrigeração é responsável por uma parcela significativa no consumo de energia elétrica. Tendo como objetivo a redução deste consumo, foi realizado um estudo de caso em uma indústria produtora de bebidas, sendo analisados todos os componentes do sistema de refrigeração. O sistema de refrigeração analisado utiliza amônia anidra (NH3) como fluido refrigerante no circuito principal e solução de etanol no circuito secundário, sendo composto por compressores do tipo parafuso, condensadores evaporativos, evaporadores de placas, conjunto de bombas e válvulas expansoras com controle eletrônico. Usualmente, os sistemas de refrigeração atendem diversos processos e etapas de produção, que diferem nos requisitos de temperatura de produto. Além disso, por serem projetados para atender a maior demanda esperada, constituem uma grande oportunidade de otimização nos períodos fora de pico de consumo. Foram descritos e detalhados os componentes do sistema de refrigeração, bem como todas as ações e requisitos necessários para melhoria na eficiência energética da instalação. A implementação destas ações de melhoria de eficiência na planta industrial estudada contou com um investimento total de R$ 302.000,00, e foram responsáveis por um ganho anual de R$ 241.000,00, correspondentes a uma redução no consumo elétrico de 1,7 GWh/ano. O payback simples, portanto, é de 1,25 anos

In some types of industry where cooling systems are required, for example, dairy products, beverages and frozen foods, the cooling system is responsible for a significant portion of electricity consumption. Aiming to reduce this consumption, a case study was performed in a beverage industry, and all the refrigeration systems components were analyzed. The cooling system operates using anhydrous ammonia (NH3) as the refrigerant in the main circuit and ethanol solution in the secondary circuit, it consists of screw compressors, evaporative condensers, plate and frame coolers, pumps and expansion valves with electronic control. Usually, refrigeration systems have several processes and production stages to meet for different products, depending on the products temperature requirements. Moreover, they are designed to attain the highest demand expected, which gives a great opportunity to optimize the off-peak periods of consumption. We have described and itemized whole refrigeration systems components, as well as all actions and requirements to improve the energy efficiency of the installation. The energy efficiency improvements actions that were implemented in this industrial plant study had a total investment of R$ 302,000.00. These improvementes resulted in an annual saving of R$ 241,000.00, as well a relative a reduction in electricity consumption of 1,7 GWh/year. Therefore, the simple payback is 1.25 years