Várzea das Flores
COPASA MG - Sistema Produtor Várzea das Flores - EAT-01
Eficiência Energética com aplicação de inversores de frequência em motores de média tensão.
EAT-01 – Várzea das Flores
Situada entre os municípios de Contagem e Betim, na região metropolitana de Belo Horizonte, a represa de Várzea das Flores foi construída na década de 60 para abastecimento de Contagem. Na década de 70, no entanto, a COPASA MG, Companhia de Saneamento de Minas Gerais, foi criada e tornou-se responsável pelo abastecimento de água dessas duas cidades e de Belo Horizonte. Por consequência, a barragem de Várzea das Flores passou a integrar o sistema metropolitano de abastecimento, configurando um importante manancial para a região.
A estação elevatória de água tratada EAT-01 do Sistema Produtor Várzea das Flores possui dois conjuntos moto-bomba equipados com motores de 2.500 cv de potência cada, instalados em média tensão (6,6 kV).
O estudo avaliou hidraulicamente as curvas das bombas conjugadas com a curva do sistema (adutora) de forma a se obter a economia de energia possível na EAT-01 decorrente da variação da rotação dos motores e das bombas ajustando a vazão de recalque da EAT-01 de acordo com a demanda de vazão do sistema, determinada pela equipe de operação da COPASA MG.
Considerando o comportamento hidráulico do sistema, foram elaborados: Estudo das curvas da adutora (sistema) e dos conjuntos moto-bomba; Avaliação das possíveis variações de rotações dos conjuntos moto-bomba, respeitando-se a exigência da demanda de vazão e rendimentos mínimos; Cálculo da redução da potência consumida pela estação elevatória e da economia de energia; Avaliação econômico-financeira do investimento considerando a economia financeira resultante da redução do consumo de energia.
A análise foi realizada de maneira que ambas as bombas possam fornecer 4320 m3/h durante 13 horas por dia.
As bombas são da marca Ingersoll-Dresser, modelo 16LNH27, vazão nominal de 2700 m3/h, altura manométrica de 200 m, rotação de 1775 rpm e rendimento de 84%.
Avaliações e Resultados
Avaliaram-se duas alternativas:
Alternativa 1: Um dos conjuntos funcionando em rotação nominal (1775 rpm) fornecendo 2810 m3/h e o segundo conjunto funcionando em rotação reduzida de forma a fornecer mais 1510 m3/h durante 13 horas por dia;
Alternativa 2: Ambos os conjuntos operando em rotação reduzida durante 13 horas por dia de forma que ambos forneçam ao sistema uma vazão de 4320 m3/h.
Os custos e economias considerados foram os seguintes:
Alternativa 1: Investimento: Aquisição de um inversor de frequência que acionaria qualquer uma das bombas. Para este caso, será necessário prever a instalação de um Centro de Controle de Motores em média tensão, que funcionará como o painel de transferência síncrona para os dois motores. Equivalente a R$ 1.318.217,00 (set/2010); Fluxo de caixa: economia de energia obtida pela média das duas situações da alternativa 1 (bomba 1 ou bomba 2 em rotação reduzida) = 1.185,3 MWh/ R$ 263.964,20 por ano.
Alternativa 2: Investimento: Aquisição de dois inversores de frequência, um para cada bomba. Equivalente a R$ 1.609.416,00 (set/2010); Fluxo de Caixa: economia de energia obtida na alternativa 2 = 1.561,8 MWh/ R$ 347.822,20 por ano.
Os resultados obtidos foram:
Dessa maneira, o estudo conclui que a melhor opção é a aquisição de dois inversores de frequência, aumentando a flexibilidade operacional da elevatória e acarretando eficiência energética equivalente a 23,5 GWh ao fim de 15 anos (horizonte do estudo). Isso equivaleria a 13.650 toneladas de emissões de CO2 equivalentes evitadas no fim de plano*.
*Conforme calculadora Carbon Free em www.iniciativaverde.org.br
