Eficiência e Qualidade de Energia

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EFICIÊNCIA E QUALIDADE 
DE ENERGIA 
APRENDIZAGEM EM FOCO
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APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA
Autoria: Leandro Cesini
Leitura crítica: Giancarlo Michelino Gaeta Lopes
A disciplina Eficiência e qualidade de energia tem como objetivo 
trabalhar formas de otimizar o consumo de energia, bem como 
estudar as características da energia que impactam sua qualidade. 
O conteúdo inicia-se pela discussão sobre os conceitos de 
energia e sua influência no meio social, ambiental e econômico. 
Apresentam-se também os principais fundamentos relacionados à 
qualidade de energia elétrica.
Para o entendimento completo sobre os fundamentos da energia 
elétrica no Brasil, é preciso entender como o setor elétrico 
brasileiro está constituído e as responsabilidades de cada agente 
do setor. A disciplina também possui como objetivo apresentar 
os principais distúrbios que a rede elétrica pode sofrer e quais as 
suas causas e consequências.
Além disso, a disciplina apresenta os principais fundamentos que 
norteiam o tema da eficiência energética. Dentre os assuntos 
abordados neste tema estão a utilização de equipamentos mais 
eficientes e a busca por reduzir o consumo de energia elétrica, 
tratando-se de algumas ações aplicadas na indústria e analisando 
os seus efeitos e principais resultados. O acompanhamento do 
consumo energético também é um tema relevante na disciplina 
em que é discutida a importância da instituição de indicadores de 
eficiência energética e a necessidade de acompanhamento para 
que ações sejam tomadas a cada desvio encontrado.
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O último tema abordado relaciona-se aos programas brasileiros 
destinados à eficiência energética e ao consumo consciente. E 
então são apresentados o Programa Nacional de Conservação de 
Energia (Procel) e o Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE).
INTRODUÇÃO
Olá, aluno (a)! A Aprendizagem em Foco visa destacar, de maneira 
direta e assertiva, os principais conceitos inerentes à temática 
abordada na disciplina. Além disso, também pretende provocar 
reflexões que estimulem a aplicação da teoria na prática 
profissional. Vem conosco!
TEMA 1
Eficiência e Qualidade de Energia
______________________________________________________________
Autoria: Cesar Calo Peghini
Leitura crítica: Regiane Stocco Laudario
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DIRETO AO PONTO
A energia, a partir da Revolução Industrial, vem sendo cada vez mais 
utilizada em suas variadas formas. E a maneira como o homem a 
utiliza, bem como a maneira como extrai e processa os recursos 
naturais, tem uma implicação direta com o meio em que vivemos.
A Figura 1 representa o fluxo da energia elétrica, passando pela 
geração, transmissão e distribuição, chegando até o consumidor 
final, elencando os principais pontos. 
Figura 1 – Características dos agentes do setor elétrico
Fonte: elaborada pelo autor
A geração de eletricidade utiliza-se de recursos naturais primários 
para a geração de eletricidade, como os recursos renováveis, 
tendo como exemplo o sol e o vento. A utilização de recursos não 
renováveis implica processos que emitem para a natureza gases, 
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por exemplo, de efeito estufa. Esse tipo de atividade coloca em 
risco o meio em que vivemos.
Os sistemas de transmissão e distribuição de energia 
elétrica conduzem a eletricidade até os consumidores finais, 
disponibilizando o recurso para aumento de sua qualidade de 
vida. Mas todos têm acesso? Muitas das comunidades mais 
remotas do país ainda sofrem com a falta de infraestrutura para 
receber a eletricidade em suas residências. E mesmo sem acesso, 
também sofrem com a degradação do meio, devido a operação de 
usinas térmicas que utilizam combustíveis não renováveis.
A indústria, o comércio e os usuários residenciais dependem 
de uma boa qualidade da eletricidade para que os seus 
equipamentos funcionem de maneira adequada, proporcionando 
o bem-estar esperado. Dentre os aspectos que estão relacionados 
à qualidade da energia elétrica fornecida, podem-se citar os 
aspectos físicos da energia fornecida, como as perturbações no 
sistema, bem como estabilidade da tensão em regime. Outro 
aspecto está relacionado à qualidade do serviço prestado pelo 
agente distribuidor da energia elétrica. Por último, pode-se citar 
a qualidade do atendimento que as empresas de distribuição 
oferecem aos seus usuários. 
A falta de qualidade da energia elétrica disponibilizada pelo 
sistema traz uma série de impactos para a economia e para a 
sociedade de modo geral. Por exemplo, uma indústria que tem a 
sua produção interrompida devido a problemas de fornecimento 
incorrerá em grandes perdas e prejuízos.
Um serviço essencial para a sociedade como o serviço hospitalar, 
por exemplo, depende também de qualidade do fornecimento 
para que os serviços não sejam interrompidos. A maioria dos 
hospitais, para que possam mitigar os efeitos de uma baixa 
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qualidade de energia fornecida pelo distribuidor, possui 
um sistema de geração de eletricidade independente, para 
ocorrências emergenciais na rede. 
A qualidade do fornecimento de energia elétrica, a depender 
de sua origem, pode causar efeitos adversos aos sistemas, 
desencadeando perdas que necessitam ser compensadas por 
maior disponibilidade de energia na rede. À medida que mais 
usinas térmicas, por exemplo, não renováveis são colocadas em 
operação, maior será a quantidade de gases efeito estufa na 
atmosfera.
A busca pela qualidade da eletricidade se torna cada vez mais 
importante à medida que equipamentos mais sensíveis são 
introduzidos no cotidiano das indústrias e das pessoas.
PARA SABER MAIS
A energia elétrica, que teve o seu uso mais intensificado a partir 
da Primeira Revolução Industrial, após o homem dominar a 
tecnologia do vapor, trouxe uma série de preocupações para a 
sociedade.
A eletrificação das atividades humanas está fazendo com que 
a demanda por essa energia cresça cada dia mais. Mas como a 
energia elétrica é um tipo de energia secundária, é preciso que 
outras fontes energéticas sejam transformadas em eletricidade.
A abundância dos combustíveis fósseis na natureza trouxe para a 
indústria de energia elétrica opções de geração que se utilizam da 
queima desses combustíveis. Como você já sabe, a queima desses 
combustíveis libera para a atmosfera gases danosos ao meio 
ambiente, como os gases efeito estufa.
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O efeito estufa, naturalmente, tem a finalidade de manter 
constante a temperatura na Terra em torno de 15 °C. Porém, 
a sua intensificação pode gerar danos catastróficos no meio 
ambiente e para a vida no planeta. Por exemplo, o aumento 
dos níveis dos oceanos, aumento das temperaturas médias 
no inverno, mudanças climáticas intensas, como mudanças no 
regime de chuvas e secas, influenciando em processos biológicos, 
como a multiplicação de pragas e de organismos patogênicos. 
Pesquisadores observaram que quanto maior a temperatura 
da Terra, maior é a concentração de CO2 na atmosfera. Sendo 
assim, para conter o avanço do efeito estufa, é necessário que 
haja uma diminuição das emissões desse gás. O dióxido de 
carbono é proveniente da queima de combustíveis fósseis, 
portanto, é necessário que haja uma diminuição da queima desses 
combustíveis, utilizando-se de fontes alternativas de energia 
(BRAGA, 2002).
Com o advento das tecnologias para utilização de fontes 
renováveis para a geração de eletricidade, pode-se citar a queima 
de biomassa, muito utilizada nas usinas de açúcar e álcool no 
país. A geração solar fotovoltaica e eólica, que utilizam a energia 
do sol e dos ventos para gerar a eletricidade, tem sido cada vez 
mais utilizada e os preços dos equipamentos vêm reduzindo nos 
últimos anos.
Gerar energia elétrica de fontes renováveis é uma das saídas 
encontradas para redução dos efeitos que a queima de 
combustíveis fósseis causa no planeta. Mais do que isso, emitindo 
menos gases poluentes, é possível manter o equilíbrio dos 
ecossistemas e garantir que os processos estejam cada vez mais 
sustentáveis.
Você já parou para pensar nisso? Quanto mais energiaelétrica 
você desperdiça, mais usinas térmicas movidas a combustíveis 
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fósseis são colocadas em operação no nosso sistema elétrico 
em momentos de escassez hídrica. A sua ineficiência no uso da 
eletricidade pode estar contribuindo para a poluição do planeta.
Referências bibliográficas
BRAGA, B. et al. Introdução à engenharia ambiental. São 
Paulo: Pearson, 2002.
TEORIA EM PRÁTICA
Você é o responsável pela gestão energética de uma grande 
empresa que atua na produção de ligas metálicas. Como você 
sabe, a sua empresa possui um alto consumo de energia elétrica, 
pois necessita de grandes fornos para realizar a fundição dos 
metais e produzir as ligas necessárias ao mercado. A empresa 
possui uma matriz energética diversificada pelo mundo, utilizando 
desde lenha para secagem de alguns produtos até gás natural 
para geração de vapor. Para mitigar os efeitos de suas operações, 
a empresa instituiu uma meta global de redução de CO2 emitido 
para a atmosfera. A matriz de sua empresa fica na Alemanha e 
lá eles já conseguiram atingir 90% da meta. As unidades de sua 
empresa no Brasil ainda não possuem nenhum benchmark para 
que possa se comparar. A sua diretoria lhe propôs um grande 
desafio. A meta global da empresa para redução das emissões 
passou a ser a sua meta para a unidade em que trabalha. Diante 
dessa nova demanda e de todo o desafio que está por vir, qual 
alternativa você poderia propor aos seus diretores como ação 
efetiva para atingimento da meta, ou pelo menos uma ação que 
contribua com o atingimento dela? 
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Autoria: Nome do autor da disciplina
Leitura crítica: Nome do autor da disciplina
Para conhecer a resolução comentada proposta pelo 
professor, acesse a videoaula deste Teoria em Prática no 
ambiente de aprendizagem.
LEITURA FUNDAMENTAL
Indicação 1
Consulte um texto que reforça a hipótese de que a relação 
sociedade-meio ambiente-desenvolvimento- energia, quando não 
inter-relacionados, tende a gerar uma ambiência insalubre e com 
impactos significativos sobre as relações sociais, economia e saúde. 
Para realizar a leitura, acesse a plataforma Biblioteca Virtual da 
Kroton e busque pelo título da obra no parceiro EBSCOhost.
FERREIRA, D. B. Desenvolvimento, energia e ambiência urbana: uma 
abordagem histórica. Parcerias Estratégicas, Brasília-DF, v. 14, n. 
29, p. 75-98, 2009. 
Indicação 2
Para conhecer melhor os vários tipos de energia disponíveis no 
planeta, com ilustrações e exemplos, e também as principais 
unidades de medidas para a energia, consulte o capítulo 1 do livro 
indicado. Para realizar a leitura, acesse a plataforma Biblioteca 
Virtual da Kroton e busque pelo título da obra no parceiro Minha 
Biblioteca.
MOREIRA, J. R. S.; GRIMONI, J. A. B.; ROCHA, M. S. Energia e 
panorama energético. In: MOREIRA, J. R. S.(Org.). Energias 
Indicações de leitura
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renováveis, geração distribuída e eficiência energética. Rio de 
Janeiro: LTC, 2019. 
QUIZ
Prezado aluno, as questões do Quiz têm como propósito a 
verificação de leitura dos itens Direto ao Ponto, Para Saber 
Mais, Teoria em Prática e Leitura Fundamental, presentes 
neste Aprendizagem em Foco.
Para as avaliações virtuais e presenciais, as questões serão 
elaboradas a partir de todos os itens do Aprendizagem em 
Foco e dos slides usados para a gravação das videoaulas, 
além de questões de interpretação com embasamento no 
cabeçalho da questão.
1. Dentre as mais variadas fontes de energia disponíveis no 
planeta, a energia elétrica é um tipo de fonte _____________ de 
energia, pois necessita passar por um processo de conversão. 
 
Assinale a alternativa que complete a lacuna com a resposta 
correta. 
a. Segura.
b. Direta.
c. Secundária.
d. Primária.
e. Não renovável.
2. Supondo que um determinado hidrocarboneto possua 
3.600 kJ de energia e considerando a conversão total, sem 
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perdas em energia elétrica, quanto os mesmos 3.600 kJ 
representariam em kWh?
a. 0,5 kWh.
b. 1,5 kWh.
c. 1 kWh.
d. 2 kWh.
e. 10 kWh.
GABARITO
Questão 1 - Resposta C
Resolução: Toda energia gerada proveniente de um processo 
de conversão é dita secundária. 
Questão 2 - Resposta C
Resolução: Aqui é uma conversão direta de kJ para kWh, 
mostrando que 1 kWh é o mesmo que 3.600 kJ. 
TEMA 2
O setor elétrico e os distúrbios 
na rede
______________________________________________________________
Autoria: Leandro Cesini
Leitura crítica: Giancarlo Michelino Gaeta Lopes
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DIRETO AO PONTO
O setor elétrico como conhecemos hoje é fruto de constantes 
aperfeiçoamentos e modificações. Muitas dessas mudanças foram 
dadas principalmente após a crise hídrica de 2001. O novo modelo do 
setor, após essa crise, trouxe uma nova concepção para contratação 
de energia para os consumidores e para a confiabilidade do sistema.
Na nova concepção do setor elétrico, vários agentes governamentais 
foram instituídos para compor a governança e fiscalização desse 
setor tão complexo. A Figura 1 mostra como a hierarquia desses 
agentes se organiza dentro da estrutura do governo federal.
Figura 1 – Agentes do setor elétrico
Fonte: elaborada pelo autor.
Além dos agentes governamentais, o novo modelo do setor elétrico 
instituiu os agentes consumidores livres que atuam no Ambiente 
de Contratação Livre (ACL) e os consumidores cativos que atuam no 
Ambiente de Contratação Regulada (ACR). A esses agentes, podem-
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se incluir os geradores, os comercializadores, os distribuidores e os 
transmissores de energia elétrica.
No ACL, as negociações e preços de energia são realizadas de forma 
livre e bilateral, ou seja, não existe uma tarifa fixa para energia 
elétrica, a contratação é realizada via concorrência de mercado. Já 
no ACR, existem as tarifas reguladas que são calculadas e divulgadas 
pela Aneel para cada distribuidora de energia elétrica no país. A 
forma como o consumidor é tarifado depende da sua tensão de 
conexão (grupos tarifários), das horas do dia em que consome (posto 
tarifário) e de sua modalidade tarifária.
O agente de consumo localiza-se na última etapa da cadeia do 
setor elétrico. Além das questões comerciais e regulatórias vistas 
anteriormente, o consumidor também deve se preocupar com as 
questões de qualidade de energia, precavendo-se dos distúrbios 
elétricos que podem acometê-lo. A distorção harmônica é um deles. 
Esse distúrbio causa no sistema elétrico aquecimentos excessivos 
nos cabos, acionamentos indevidos de proteção, ressonância, 
interferência eletromagnética e excesso de corrente no neutro. 
O cálculo da taxa de distorção harmônica total representa o grau 
de distorção total comparada à forma de onda de frequência 
fundamental. A automação industrial trouxe ao sistema elétrico um 
aumento significativo de distorção harmônica no sistema elétrico, 
sendo os principais vilões os retificadores e carregadores de bateria, 
inversores de frequência, fontes chaveadas, máquinas de solda, etc.
Existem outros distúrbios na rede elétrica que causam grandes 
transtornos aos usuários e podem ser de longa ou curta duração. 
Por exemplo, sobretensões e subtensões na rede, nas quais a 
tensão do sistema aumenta ou reduz em relação ao valor da tensão 
nominal em períodos relativamente longos. Quando a tensão 
sofre uma abrupta elevação, atingindo um valor de várias vezes 
a tensão de pico, seguido por uma queda também muito rápida, 
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dá-se o nome de spikes. Os ruídos na rede são comuns e podem 
ocasionar variações em sinais de comunicação e de dados. As 
interferências eletromagnéticas também podem afetar os sistemas 
de comunicação e de sinais, tendo como responsáveis pela emissão 
dessas interferências o acionamento de motores elétricos, abertura 
e fechamento de relés e reatores de lâmpadas fluorescentes, por 
exemplo. Nas interrupções, ou seja, quando a tensão cai a zero ou 
próximo disso, o sistema fica praticamente desligado, ocasionando 
grandes prejuízos a indústrias, comércios, etc. 
PARA SABER MAIS
O Ambiente de Contratação Livre (ACL) possui uma lógicade 
precificação muito diferente da que vimos até aqui, como modelo 
tarifário do Ambiente de Contratação Regulada (ACR). Enquanto no 
ACR a Aneel é a responsável por fiscalização, cálculo e divulgação das 
tarifas que serão aplicadas aos consumidores, no ACL, é o mercado 
que define os preços.
A definição dos preços no ACL, muitas vezes, é baseada no preço de 
referência, que é divulgado semanalmente. O preço de referência é 
chamado de PLD (Preço de Liquidação das Diferenças), esse preço 
é cálculo e divulgado pela Câmara de Comercialização de Energia 
Elétrica (CCEE).
A base de cálculos que a CCEE utiliza para cálculo do PLD é divulgado 
pelo ONS. A CCEE faz um tratamento nesses dados e os utiliza em 
dois softwares distintos, o NewWave e Decomp. Esses dois softwares 
utilizam-se de uma extensa base de dados que leva em consideração, 
principalmente, a expectativa de chuvas e níveis dos reservatórios, 
além de outras variáveis. À medida que os níveis estejam baixos 
e existe a perspectiva de poucas chuvas, logo o sistema calculará 
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valores mais elevados de PLD, caso contrário, a CCEE divulgará 
um preço mais baixo. Nota-se que a curva do PLD segue o 
comportamento da curva dos níveis dos reservatórios.
O valor do PLD é o preço da energia que chamamos de curto 
prazo, utilizado para contratação de energia para balanceamento 
do sistema na CCEE, para que não haja nem sobra nem déficits 
contratuais. Apesar de ser o PLD o referencial para precificação dessa 
energia no curto prazo, toda a negociação é realizada bilateralmente 
entre as partes.
A contratação de longo prazo possui outra lógica de precificação. 
Geralmente, para o primeiro ano de contrato, o PLD influencia de 
forma considerável nos preços, mas não o define. Para anos mais 
a frente, as curvas de preços vão convergindo para o custo de 
expansão do sistema, e o preço de curto prazo vai perdendo a sua 
influência.
A matriz elétrica brasileira é constituída principalmente de fontes 
hídricas, e apesar da penetração de fontes renováveis, como eólica 
e solar, esse tipo de fonte não garante confiabilidade no sistema, 
pois são fontes intermitentes, que geram à medida que possuem 
combustível para operar, no caso, o sol e o vento. O que garante 
a confiabilidade são usinas com capacidade de estocagem de 
combustíveis e que podem ser despachadas a critério do operador 
do sistema. Por isso, o despacho de térmicas no sistema elétrico 
é constante para manter a estabilidade entre demanda e oferta 
de energia. À medida que os níveis dos reservatórios diminuem, 
térmicas são despachadas, que consomem um combustível com 
preços altos, o que leva, consequentemente, ao aumento do preço 
no curto prazo, no caso, no aumento do PLD.
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TEORIA EM PRÁTICA
A sua empresa, produtora de peças automotivas, convidou-o para 
participar de um grande projeto, dada a experiência que você possui 
no setor elétrico, ela considera que as suas habilidades serão muito 
utilizadas durante esse processo.
Sabe-se que o novo projeto está relacionado à instalação de uma 
nova unidade fabril no estado de São Paulo. As premissas que 
lhe apresentaram até o momento é que a demanda de potência 
necessária para a operação em regime da nova fábrica será de 
aproximadamente 3.000 KW. Sabe-se também que a unidade fica 
próxima a uma linha de transmissão de 138 KV e que, possivelmente, 
será construída uma subestação para acesso a essa linha que 
energizará a planta. O consumo médio esperado mensal é de 
aproximadamente 1500 MWh e espera-se operar 24 horas.
Para iniciar os seus trabalhos nesse projeto, foi-lhe solicitado que 
consultasse a distribuidora de energia elétrica local para verificar 
quais seriam as suas características de faturamento. Nesse caso, o 
que a distribuidora lhe responderia, considerando o nível de tensão, 
o posto tarifário e sobre modalidade tarifária?
Para conhecer a resolução comentada proposta pelo 
professor, acesse a videoaula deste Teoria em Prática no 
ambiente de aprendizagem.
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LEITURA FUNDAMENTAL
Indicação 1
Esta leitura irá lhe proporcionar uma visão geral dos distúrbios 
que ocorrem na rede elétrica e visualização, graficamente, 
da interferência de cada um deles na forma de onda da rede 
elétrica. Para realizar a leitura, acesse a plataforma Biblioteca 
Virtual da Kroton e busque pelo título da obra no parceiro 
Minha Biblioteca.
CAPELLI, A. Energia elétrica: qualidade e eficiência para 
aplicações industriais. 1. ed. São Paulo: Érica, 2013. p. 100-118.
Indicação 2
O capítulo do livro indicado irá lhe apresentar, de forma 
sucinta, como o setor elétrico brasileiro está organizado e os 
principais agentes que o compõem. Para realizar a leitura, 
acesse a plataforma Biblioteca Virtual da Kroton e busque pelo 
título da obra no parceiro Biblioteca Virtual 3.0.
NEVES, E.; PAZZINI, L. H. A. Fundamentos da comercialização 
da energia elétrica no Brasil. In: NERY, E. (Org.). Mercados e 
regulação de energia elétrica. Rio de Janeiro: Interciência, 
2012. p. 57-64.
Indicações de leitura
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QUIZ
Prezado aluno, as questões do Quiz têm como propósito a 
verificação de leitura dos itens Direto ao Ponto, Para Saber 
Mais, Teoria em Prática e Leitura Fundamental, presentes 
neste Aprendizagem em Foco.
Para as avaliações virtuais e presenciais, as questões serão 
elaboradas a partir de todos os itens do Aprendizagem em 
Foco e dos slides usados para a gravação das videoaulas, 
além de questões de interpretação com embasamento no 
cabeçalho da questão.
1. Os serviços do setor elétrico considerados como serviços 
de rede e monopólio natural são: 
a. Comercialização e distribuição.
b. Geração e transmissão.
c. Transmissão e distribuição.
d. Distribuição e geração.
e. Comercialização e transmissão.
2. Um transiente pode ser definido como:
a. Um pulso de baixa amplitude. 
b. Um pulso de baixíssima amplitude.
c. Uma forma de onda na frequência fundamental.
d. Um pulso de alta amplitude. 
e. Um pulso que não causa risco ao sistema elétrico.
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GABARITO
Questão 1 - Resposta C
Resolução: Os serviços considerados de rede e monopólio 
natural são a transmissão e distribuição, pois o ganho de 
escala reduz os custos. 
Questão 2 - Resposta D
Resolução: Um transiente é um pulso de alta amplitude 
que traz riscos ao sistema elétrico.
TEMA 3
Fundamentos de 
eficiência energética
______________________________________________________________
Autoria: Leandro Cesini
Leitura crítica: Giancarlo Michelino Gaeta Lopes
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DIRETO AO PONTO
O consumo de energia dentro de uma instalação industrial, por 
exemplo, está ganhando cada vez mais relevância, por ser um custo 
de produção muito representativo. Para garantir competitividade no 
mercado sem perder a margem de lucro nas vendas, torna-se muito 
interessante reduzir os custos de produção, consequentemente, a 
busca por redução no consumo de energia torna-se um ponto-chave.
Reduzir o consumo de energia mantendo a produtividade só é 
possível trabalhando em ações de eficiência energética. Essas ações 
estão ligadas à busca por redução das perdas energéticas nos 
processos, levando em consideração a tecnologia empregada, se 
existem processos automatizados e a conservação dos ativos que 
estão envolvidos nessa análise.
O entendimento sobre a diferença entre os termos perdas de energia 
e o que são desperdícios de energia é muito importante para que 
ações assertivas possam ser tomadas. As perdas estão relacionadas 
ao processo quando se leva em consideração principalmente o 
conteúdo tecnológico do processo, sejam equipamentos, ou o 
processo em si. Essas perdas geralmente não podem ser eliminadas 
de forma imediata e muitas vezes recursos financeiros são 
necessários. Quando o assunto é desperdício de energia, pode-se 
dizer que este está intimamente ligado ao comportamento humano, 
o que torna as ações de redução de desperdícios imediatas.
As ações de aumento de eficiência energética devem partir de uma 
análise minuciosa dos dados de consumo do sistema analisado 
paraque um diagnóstico possa ser realizado. A Figura 1 mostra os 
principais itens que devem estar contemplados na seção de estudos 
energéticos dentro de um relatório de diagnóstico energético.
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Figura 1 – Estudos energéticos
Fonte: elaborada pelo autor.
Na composição do diagnóstico energético, além dos itens 
mostrados na Figura 1, devem-se utilizar diagramas energéticos, 
como o diagrama de Sankey, para que as análises dos fluxos de 
energia atuais e futuros possam ser facilmente entendidas. O 
diagrama de Sankey é composto pelos fluxos energéticos desde 
a sua entrada, passando por todas as transformações e perdas 
associadas até a sua saída, que seria o uso final propriamente dito.
A busca por eficiência energética passou a ser um item inserido 
nas políticas públicas a partir de 2001 com a Lei nº 10.295 de 
17 de outubro de 2001. A chamada Lei da Eficiência Energética 
foi um importante passo para o Brasil, pois foi a partir dela que 
se iniciou um trabalho de definição dos índices mínimos de 
eficiência em equipamentos, como os motores elétricos. Para 
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esses equipamentos, logo em 2002, com o Decreto 4.058 de 11 
de dezembro, foram definidos os índices de eficiência para a 
produção e importação de motores elétricos no Brasil. 
A busca por eficiência energética passa pela busca de 
equipamentos e processos eficientes. Em sistema de iluminação, 
por exemplo, não basta ter uma lâmpada eficiente, é necessário 
que haja um entendimento completo sobre como projetar a 
iluminação de ambientes para que se tenha um consumo ótimo 
para esse fim. Outros sistemas que merecem atenção são os 
sistemas de condicionamento de ar do ambiente. Aparelhos 
antigos e sem manutenções podem provocar um aumento do 
consumo de energia e comprometer os índices de eficiência dados 
pelo fabricante. Os motores elétricos, que são muito utilizados na 
indústria para movimentar equipamentos, devem ser analisados 
de forma ampla. Deve-se considerar todo o conjunto, desde o 
tipo de acionamento até a carga que será acionada para que um 
projeto de instalação de um motor possa ser energeticamente 
eficiente.
PARA SABER MAIS
A indústria, de um modo geral, é a grande consumidora de energia 
elétrica no país. Assim, em suas instalações, existem grandes 
oportunidades para a redução do consumo de energia elétrica, 
seja pela existência de instalações industriais antigas ou pela falta 
de condução específica de projetos e ações para esse fim.
Dentro de uma indústria, as áreas produtivas e as áreas de 
manutenção devem trabalhar de forma conjunta para que se 
encontre a otimização energética dentro de um processo. A 
manutenção dos equipamentos é muito importante para que 
26
se possa garantir o bom funcionamento deles e manter as 
suas características de fabricação. De outro lado, nada adianta 
existir um equipamento adequado se o modo de uso estiver em 
desacordo com as práticas recomendadas pelo fabricante. Assim, 
é possível verificar que manutenção e operação de equipamentos 
devem andar lado a lado.
A identificação do consumo específico de um equipamento ou de 
um processo é muito importante para que ações de otimização 
energética sejam aplicadas. Por exemplo, é muito comum, 
na indústria, existirem indicadores de consumo específico de 
determinados processos. O consumo específico é utilizar-se 
da energia empregada em um processo e relacioná-la com o 
resultado obtido, é sempre uma relação entre entrada e saída. 
Veja um exemplo da utilização de um indicador de consumo 
específico: uma indústria automobilística, que possui como 
resultado final a produção de unidades de carro, pode possuir 
um indicador para energia elétrica dado por KWh/unidade. De 
forma mais abrangente, também é possível unir todos os gastos 
energéticos como energia elétrica, ar comprimido, gás natural 
em uma única unidade de medida de energia e relacioná-la com 
a produção final de carros. Sendo essa unidade, por exemplo, 
o Joule, logo um indicador de consumo específico poderia ser J/
unidade. Assim, colocando números nesse exemplo, se uma 
fábrica consume 1 MJ para produzir dez carros, logo o seu 
consumo específico será de 100 KJ/carro.
A definição de um indicador de eficiência é muito importante, 
porém, de nada adianta se não for acompanhado 
sistematicamente. À medida que o indicador oscila fora da faixa 
definida como um consumo específico adequado, ações de 
investigação devem ser tomadas para que se possa identificar no 
processo o que levou a essa oscilação. Se for uma oscilação que 
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leva o indicador para uma faixa pior de consumo, devem-se tomar 
ações corretivas. Se for uma oscilação para uma faixa de melhor 
consumo específico, deve-se identificar o causador dessa melhora 
no sistema e mantê-lo.
TEORIA EM PRÁTICA
Você trabalha em uma indústria química de produção de fertilizantes 
e atualmente você é o responsável pela produção de energia 
elétrica da sua unidade. Na sua unidade fabril, existe uma usina 
térmica que é uma cogeração que utiliza o vapor proveniente do 
processo produtivo de ácido sulfúrico para girar uma turbina e, 
consequentemente, gerar energia elétrica por meio de um gerador 
acoplado em seu eixo. Neste tipo de processo, é necessário que você 
esteja atento à produção horária de energia elétrica, pois qualquer 
oscilação na quantidade ou qualidade do vapor disponibilizado pode 
ocasionar sérias variações da produção. 
O conjunto turbina e gerador utilizados é de fabricação antiga, por 
volta da década de 1960, que torna o acompanhamento da produção 
e manutenção muito importantes. Atualmente, o seu conjunto 
turbina/gerador consume mensalmente 20.000 toneladas de vapor 
e gera aproximadamente 3.650 MWh por mês. Além disso, o vapor 
utilizado possui pressão de 40 bar e temperatura próxima aos 400 
°C. Como se trata de uma turbina de condensação pura, o vácuo do 
sistema chega próximo a 1 bar. 
Diante do exposto acima, você necessita identificar um indicador de 
eficiência energética que faça sentido o seu acompanhamento diário. 
Qual seria esse indicador? É possível calculá-lo? 
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Para conhecer a resolução comentada proposta pelo 
professor, acesse a videoaula deste Teoria em Prática no 
ambiente de aprendizagem.
LEITURA FUNDAMENTAL
Indicação 1
Esta leitura irá lhe proporcionar uma visão geral sobre os 
principais sistemas utilizados na indústria e como torná-los 
eficientes. Para realizar a leitura, acesse a plataforma Biblioteca 
Virtual da Kroton e busque pelo título da obra no parceiro Minha 
Biblioteca.
BARROS, B. F. de.; BORELLI, R.; GEDRA, R. L. Gerenciamento de 
energia: ações administrativas e técnicas de uso adequado da 
energia elétrica. 2. ed. São Paulo: Érica: 2016. Cap. 4, p. 104-134,.
Indicação 2
O capítulo do livro indicado irá lhe apresentar, de forma geral, 
o sistema de ar comprimido utilizado em muitos processos 
industriais. Para realizar a leitura, acesse a plataforma Biblioteca 
Virtual da Kroton e busque pelo título da obra no parceiro Minha 
Biblioteca.
BARROS, B. F.; BORELLI, R.; GEDRA, L. R. Eficiência energética – 
técnicas de aproveitamento, gestão de recursos e fundamentos. 
São Paulo: Érica, 2015. Cap. 4 e 5, p. 79-94.
Indicações de leitura
29
QUIZ
Prezado aluno, as questões do Quiz têm como propósito a 
verificação de leitura dos itens Direto ao Ponto, Para Saber 
Mais, Teoria em Prática e Leitura Fundamental, presentes 
neste Aprendizagem em Foco.
Para as avaliações virtuais e presenciais, as questões serão 
elaboradas a partir de todos os itens do Aprendizagem em 
Foco e dos slides usados para a gravação das videoaulas, 
além de questões de interpretação com embasamento no 
cabeçalho da questão.
1. Qual das alternativas abaixo não corresponde às etapas de um 
diagnóstico energético? 
a. Estudo dos fluxos de materiais e produtos.
b. Avaliação das perdas de energia.
c. Elaboração das recomendações e conclusões.
d. Implementação das melhorias e projetos de eficiência.
e. Caracterização do consumo energético.
2. Qual das alternativasabaixo corresponde ao diagrama de 
Sankey?
a. Diagrama que demonstra somente o consumo de energia 
elétrica.
b. Diagrama que representa os fluxos energéticos.
c. Diagrama que representa os índices de eficiência energética.
d. Diagrama que representa o consumo somente de energia 
térmica.
e. Diagrama que representa somente as perdas de energia.
30
GABARITO
Questão 1 - Resposta D
Resolução: A implementação de melhorias e projetos de 
eficiência é uma ação após a elaboração do diagnóstico 
energético.
Questão 2 - Resposta B
Resolução: O diagrama de Sankey representa os fluxos 
energéticos, independentemente do tipo de energia.
TEMA 4
Programas de conservação de 
energia e cases de sucesso
______________________________________________________________
Autoria: Leandro Cesini
Leitura crítica: Giancarlo Michelino Gaeta Lopes
32
DIRETO AO PONTO
A aplicação de projetos e ações de eficiência energética, muitas 
vezes, não caminha sozinha, é necessário que existam programas 
que incentivem essa discussão e que promovam a sua 
aplicabilidade, seja na concepção de equipamentos, na utilização 
racional de energia ou mesmo na mudança de processos e 
renovação tecnológica. Nesse conceito, o Brasil, desde a década 
de 1980, vem construindo programas governamentais que 
promovam esses aspectos, é o caso do PBE (Programa Brasileiro 
de Etiquetagem) e do Procel (Programa Nacional de Conservação 
de Energia Elétrica).
Para que o próprio consumidor tenha autonomia para buscar e 
escolher produtos eletricamente mais eficientes, o PBE apresenta 
as informações necessárias para que essa decisão possa ser 
tomada. A partir das etiquetas que os produtos apresentam, 
o consumidor consegue identificar qual o nível de consumo 
de cada equipamento e isso pode impactar a sua decisão de 
compra. Além disso, o próprio PBE faz uma classificação da 
eficiência de cada produto, classificando-os de A até a letra 
E, facilitando ainda mais para o consumidor que não possua 
intimidade com os termos técnicos relacionados ao consumo de 
energia elétrica.
Outro programa muito importante para o país é o Procel, 
também implementado desde a década de 1980, vem trazendo 
grandes benefícios ao país. Esse programa é o responsável por 
promover, disseminar e incentivar a eficiência energética nos 
bens e serviços utilizados pelos brasileiros. 
No ano de 2018, o Procel promoveu a economia de 22,99 
milhões de MWh e retirou da ponta a demanda de 7.257 MW. 
33
Para você ter uma real dimensão desse resultado, com essa 
energia economizada, daria para atender, aproximadamente, a 
12,12 milhões de residências por um ano inteiro. 
A promoção da eficiência energética traz resultados significativos 
ao Brasil e para os investidores que acreditam que investir em 
eficiência também faz sentido. Isso quer dizer que investir em 
utilização mais eficiente dos recursos energéticos disponíveis é 
mais interessante do que investir em novos recursos energéticos 
e continuar a consumir de forma ineficiente. A Tabela 1 mostra 
os principais resultados de aplicações de projetos em eficiência 
energética em diferentes sistemas utilizados pelas indústrias e 
prédios comerciais, evidenciando as economias encontradas.
Tabela 1 – Estudos energéticos
Projeto
Investimento 
[R$]
Retorno 
financeiro 
[anos]
Economia 
de energia 
[MWh/ano]
Sistema de iluminação em 
uma empresa fabricante 
de pneus.
6.725,00 < 1 217,50 
Motores elétricos em uma 
indústria alimentícia.
380.000,00 2,3 739,00 
Sistema de ar comprimido 
em uma indústria 
metalúrgica.
317.000,00 2,7 530,00 
Sistema de ar 
condicionado em prédio 
comercial.
 2.250.000,00 2,8 890,00 
Fonte: elaborada pelo autor, adaptada de Marques (2007).
34
Nota-se pela análise da Tabela 1 que os investimentos realizados 
em eficiência energética tiveram um bom retorno financeiro, todos 
eles menores que três anos. O total de energia economizada com 
os quatro projetos indicados foi de aproximadamente 2.376,50 
MWh/ano.
Todos os sistemas listados na Tabela 1 que tiveram ações de 
eficiência energética são amplamente utilizados na indústria e 
nos prédios comerciais. Dada a importância desses sistemas e 
larga utilização, eles se tornam grandes vetores de promoção de 
eficiência energética. 
Os motores elétricos e os sistemas de ar comprimido, que são 
utilizados largamente na indústria, necessitam estar sempre sendo 
estudados, gerando as suas curvas de consumo e identificando 
as oportunidades de redução e otimização operacional e de 
manutenção. A busca constante por eficiência faz parte da rotina 
de todo profissional que se dedica a realizar a gestão energética 
de suas instalações. 
Referências bibliográficas
MARQUES, Milton Cesar Silva et al. (org.). Eficiência Energética: 
teoria e prática. Itajubá: Fupai, 2007.
PARA SABER MAIS
Na indústria, de modo geral, a busca por eficiência energética é 
constante e os seus sistemas devem sempre estar em constante 
análise. Os motores elétricos são os principais equipamentos da 
indústria e responsáveis por uma parcela significativa do consumo 
35
de energia elétrica. Assim, focar no estudo do comportamento 
desses equipamentos é essencial, mas também é essencial 
focar em como esses equipamentos estão sendo mantidos nas 
instalações industriais.
O histórico de manutenção de motores elétricos deve existir nas 
instalações industriais e deve ser constantemente atualizado 
pela equipe de manutenção. Deve-se ter o histórico de quais 
manutenções cada motor já passou, o que foi realizado, se o 
motor já foi rebobinado, quantas vezes já foi rebobinado, etc.
Como a renovação das pessoas dentro de uma indústria 
sempre acontece, à medida que existe um histórico atualizado, 
é possível que cada novo membro da equipe de manutenção 
possa prosseguir com as devidas tratativas em manutenção. 
A importância do acompanhamento da vida de um motor é 
essencial para promover e manter a eficiência energética do 
sistema elétrico.
Um motor, quando é rebobinado, perde as garantias de eficiência 
do fabricante, ainda mais se o serviço de rebobinamento for 
realizado em empresas não autorizadas pelo fabricante do 
equipamento. Com o passar do tempo, um motor sem histórico 
pode ser rebobinado por várias vezes e o custo disso pode se 
tornar maior do que a aquisição de um novo motor.
Outra questão muito comum na indústria é a substituição de 
motores diferentes para uma mesma carga. Por exemplo, às 
vezes, um motor de 20 CV destinado a uma bomba específica se 
queima e no estoque não há outro de mesma potência, e decide-
se instalar um de 25 CV, que não irá interferir em nenhum tipo de 
mudança estrutural. Nesse caso, se não há um acompanhamento 
de manutenção, esse motor de 25 CV passará de uma alternativa 
momentânea e se tornará uma alternativa definitiva, resultando, 
36
portanto, em um consumo de energia elétrica maior que o 
necessário, pois, provavelmente, esse motor trabalhará de forma 
mais folgada e menos eficiente.
O aumento da eficiência energética na operação de motores 
elétricos pode ser alcançado também por meio da utilização de 
inversores de frequência, que são dispositivos que conseguem 
reproduzir os efeitos de estratégias mecânicas para controle de 
vazão, como a utilização de válvulas.
De forma geral, muitas vezes, para a promoção da eficiência 
energética na indústria não é somente preciso investir em 
equipamentos mais eficientes ou realizar uma mudança em algum 
processo. Muitas das ações não requerem investimentos para 
realização, basta um olhar mais crítico para o sistema já instalado 
e buscar alternativas para manter a eficiência dos equipamentos.
No caso dos motores elétricos, eles se tornam muito importantes 
nesse processo, pois são os responsáveis, por exemplo, pelo 
acionamento de um compressor de ar. Assim, a eficiência global 
desse sistema depende de uma abordagem também sobre os 
motores elétricos. Assim como sistemas de condicionamento de 
ar, que muitas vezes utilizam bombas, ventiladores e exaustoresem torres de resfriamento.
TEORIA EM PRÁTICA
Na empresa automobilística em que você é responsável pela 
manutenção existe uma central de ar comprimido responsável por 
garantir o funcionamento das ferramentas pneumáticas utilizadas 
durante a montagem dos veículos.
37
O seu sistema de monitoramento de consumo de ar comprimido 
mostra uma curva de utilização durante a semana que é maior 
do que a observada aos finais de semana. Do seu ponto de 
vista, isso é normal, pois, aos finais de semana, o consumo deve 
realmente ser menor, pois a montagem dos veículos é paralisada 
aos sábados pela manhã e retorna na segunda-feira, também pela 
manhã.
O seu gestor, em uma visita à fábrica durante um domingo, 
ao passar pela área de montagem dos veículos, verificou 
um constante barulho, parecendo de ar comprimido sendo 
utilizado e soprando o tempo todo. E desafiou-o com o seguinte 
questionamento: “É possível reduzir o consumo de ar comprimido 
aos finais de semana? Por qual razão temos esse consumo aos 
finais de semana com a fábrica parada?”
Indique, portanto, quais os motivos que implicam a utilização 
do ar comprimido aos finais de semana e o que você faria para 
atenuá-la.
Para conhecer a resolução comentada proposta pelo 
professor, acesse a videoaula deste Teoria em Prática no 
ambiente de aprendizagem.
LEITURA FUNDAMENTAL
Indicação 1
Esta leitura irá lhe mostrar uma aplicação de uma ação de 
eficiência energética utilizada em motores elétricos de indução 
no processo de irrigação na agricultura. Para realizar a leitura, 
Indicações de leitura
38
acesse a plataforma Biblioteca Virtual da Kroton e busque pelo 
título do artigo no parceiro EBSCOhost.
LIMA, A. S. et al. Desempenho operacional no bombeamento 
em pivô central utilizando inversor de frequência. Revista 
Brasileira de Tecnologia Aplicada nas Ciências Agrárias, [s. 
l.], v. 8, n. 2, p. 51-61, 2015.
Indicação 2
O capítulo do livro indicado irá lhe apresentar os principais 
programas voltados à conservação de energia no país. Para 
realizar a leitura, acesse a plataforma Biblioteca Virtual 
da Kroton e busque pelo título do livro no parceiro Minha 
Biblioteca.
ROMÉRO, M. de A.; REIS, L. B. dos. Eficiência energética em 
edifícios. 1. ed. Barueri: Manole, 2012. Cap. 2, p. 64-74.
QUIZ
Prezado aluno, as questões do Quiz têm como propósito a 
verificação de leitura dos itens Direto ao Ponto, Para Saber 
Mais, Teoria em Prática e Leitura Fundamental, presentes neste 
Aprendizagem em Foco.
Para as avaliações virtuais e presenciais, as questões serão 
elaboradas a partir de todos os itens do Aprendizagem em Foco 
e dos slides usados para a gravação das videoaulas, além de 
questões de interpretação com embasamento no cabeçalho 
da questão.
39
1. Qual das alternativas abaixo representa o significado da 
sigla Procel? 
a. Programa Nacional de Conservação de Energia.
b. Programa Brasileiro de Conservação de Energia Elétrica.
c. Programa Nacional de Conservação de Energéticos.
d. Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica.
e. Programa Brasileiro de Conservação de Energéticos.
2. Com relação à eficiência luminosa, é correto afirmar que: 
a. É a razão entre o fluxo luminoso e a potência consumida 
pela lâmpada. 
b. É a razão entre a potência consumida pela lâmpada e o 
fluxo luminoso.
c. É dada em porcentagem.
d. É a razão entre a vida mediana nominal e o fluxo luminoso.
e. É dada em Watt/lúmen.
GABARITO
Questão 1 - Resposta D
Resolução: Procel significa Programa Nacional de 
Conservação de Energia Elétrica.
Questão 2 - Resposta A
Resolução: Eficiência luminosa é a razão entre o fluxo 
luminoso e a potência da lâmpada, dada em lúmen/Watt.
	Apresentação da disciplina
	Introdução
	TEMA 1
	Direto ao ponto
	Para saber mais
	Teoria em prática
	Leitura fundamental
	Quiz
	Gabarito
	TEMA 2
	Direto ao ponto
	Teoria em prática
	Leitura fundamental
	Quiz
	Gabarito
	TEMA 3
	Direto ao ponto
	Para saber mais
	Teoria em prática
	Leitura fundamental
	Quiz
	Gabarito
	TEMA 4
	Direto ao ponto
	Teoria em prática
	Leitura fundamental
	Quiz
	Gabarito
	Botão TEMA 5: 
	TEMA 2: 
	Botão 158: 
	Botão TEMA4: 
	Inicio 2: 
	Botão TEMA 6: 
	TEMA 3: 
	Botão 159: 
	Botão TEMA5: 
	Inicio 3: 
	Botão TEMA 7: 
	TEMA 4: 
	Botão 160: 
	Botão TEMA6: 
	Inicio 4: 
	Botão TEMA 8: 
	TEMA 5: 
	Botão 161: 
	Botão TEMA7: 
	Inicio 5: