Alcançando a eficiência e redução de CO2 com o uso da Biomassa
A fábrica utiliza vapor em grande parte de seus processos produtivos. No passado, esse vapor era gerado através da queima de combustível fóssil, conhecido como grande vilão do meio ambiente. Devido ao Projeto Biomassa, que entrou em funcionamento no fim do mês de agosto, houve a mudança da matriz energética com a substituição do combustível fóssil por renovável, a biomassa. Assim, a Danone passou a utilizar combustível produzido na própria região, em um raio máximo de 200 quilômetros de distância da fábrica.
O projeto proporcionou a paralisação de três caldeiras alimentadas a óleo BPF, que permanecerão instaladas como backup. As três caldeiras antigas foram substituídas por uma nova, com capacidade para suprir a crescente demanda da fábrica. A nova caldeira apresenta excelente desempenho em função do alto nível de automação e modernas soluções adotadas. “As soluções Danfoss foram muito importantes para conseguirmos economizar energia durante o processo de produção de vapor por meio da biomassa”, revela Paulo Silva, gerente de projetos da Danone. Na aplicação, foram usados inversores de frequência VLT® Micro Drive e VLT® HVAC Drive da Danfoss, com o objetivo de acionar e controlar diversas cargas, como bombas de alimentação de água, ventiladores, exaustores e todo sistema de estocagem e alimentação de biomassa.
Este projeto trará como maior benefício a redução de 65% das emissões de CO2 geradas pela fábrica, além da redução de 95%do uso dos combustíveis fósseis. Outra consequência positivado uso da biomassa será a redução de custos, que deve chegar acerca de 35%.
Controle de velocidade dos ventiladores das torres de resfriamento de água
Dentre as diversas instalações da fábrica que contam com os produtos Danfoss estão as torres de resfriamento de água. “Antes das aplicações da Danfoss, as torres permaneciam com as bombas e ventiladores ligados em regime de operação constante, o que acabava por desperdiçar energia elétrica e água”, diz Paulo Silva.
Na parte superior das torres de resfriamento estão instalados os aspersores que liberam a água e logo acima deles se encontram os ventiladores, responsáveis por forçar a passagem do ar através da água que cai, causando a retirada de seu calor e a liberação para a atmosfera. “Há momentos, por exemplo, em que a produção está alta e o clima quente, sendo necessário aumentar a carga térmica em uma determinada torre. Para isso,o inversor de frequência VLT® HVAC Drive acelera o motor do ventilador e aumenta o fluxo de ar para o resfriamento da água. Já quando a produção está baixa e o clima está frio, situação frequente nas madrugadas de Poços de Caldas, e é necessária uma carga térmica menor, o drive desacelera o ventilador, chegando até, quando necessário, a seu desligamento. Isso economiza cerca de 30% de energia no sistema de resfriamento de água”, comenta.
Centro de Distribuição
É no Centro de Distribuição da fábrica que os produtos acabados permanecem estocados até serem expedidos. Ali, os VLT® HVAC Drive da Danfoss fazem a modulação automática dos compressores responsáveis pela geração de frio para a câmara de estocagem de produtos. A temperatura é monitorada por meio dos sensores instalados no interior da câmara, mas são os drives da Danfoss os responsáveis por controlar o resfriamento por meio da modulação dos compressores frigoríficos, resultando em uma grande economia de energia.
Eduardo Jimenez Goes, coordenador de vendas e aplicações da Danfoss, explica: “Se, por exemplo, a câmara estiver com apenas 50% de carga térmica, os motores dos compressores não precisam estar operando sob rotação máxima, e o VLT® HVAC Drive possibilita o controle mais preciso da temperatura demandada pela câmara frigorífica em cada momento. Sem a solução, os compressores funcionariam sempre com rotação constante e a modulação de capacidade seria efetuada através de controle mecânico, solução que apresenta baixa eficiência energética. Outro fator indesejado seria o alto nível de corrente elétrica atingido durante as partidas dos motores”.
Condensadores evaporativos mais eficientes
Com o processo de modernização da fábrica, os condensadores evaporativos também receberam novas soluções para ganhar maior eficiência. Em um primeiro momento, os condensadores funcionavam em modo “on/off”, controlados via PLC, fazendo com que o sistema ligasse e desligasse os motores dos ventiladores em função da pressão de descarga dos compressores frigoríficos. Como a carga térmica requerida pela fábrica é variável, ao buscar o set point, o sistema de controle acionava e parava os condensadores evaporativos com grande frequência, desperdiçando energia devido à alta pressão de descarga nos compressores, além de desgastar os motores em função da alta incidência de acionamentos.
A solução encontrada para melhorar o controle de carga e gerar maior confiabilidade ao sistema foi efetuar modificações no programa do PLC e instalar o VLT® HVAC Drive para controle de velocidade dos ventiladores do condensador número um. Os ventiladores dos demais condensadores permaneceram com acionamentos diretos. “Quando a pressão tende a subir, o inversor de frequência aumenta a rotação dos ventiladores até seu limite máximo de operação. Caso a pressão continue subindo, são ligados sucessivamente os ventiladores dos demais condensadores até a pressão se estabilizar. Através de uma malha de controle, o PLC envia sinal para o inversor de frequência efetuar o ajuste, sempre buscando o set point desejado. Nesse caso é aplicada a técnica VSD (variable speed drive) ao conjunto de ventiladores”,completa Paulo Silva.
Assim, a fábrica ganhou uma grande melhora na eficiênciade troca de calor dos condensadores evaporativos, bem como a redução no desgaste dos motores dos ventiladores, por estarem submetidos à menor quantidade de acionamentos e à redução da quantidade de quebras e, consequentemente, do custo de manutenção. Com isso, foi atingida a economia de energia elétrica de 1.700 MWh/mês.
Objetivo cumprido
Não é à toa que a fábrica de Poços de Caldas é destaque em eficiência em um panorama global da multinacional. Com todas as modernizações e novos projetos, de 2005 até 2010, foi possível passar de um indicador energético de186 KWh/Ton para 123 KWh/Ton, uma redução de cerca de 33%.
“É um orgulho saber que participamos de tantas partes desse projeto de Eficiência Energética da Danone. Acabamos percebendo que o DNA das empresas segue o mesmo caminho com o uso de tecnologia de ponta em busca do uso eficiente da energia”, finaliza Eduardo Goes, da Danfoss.