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Auditorias energéticas em processos industriais
Melhorias na eficiência, como a adoção de muitas medidas de eficiência energética, representam um fator determinante para o aumento do desempenho dos processos industriais, devido aos custos econômicos relacionados e aos impactos ambientais significativos. A auditoria energética, uma ferramenta bem conhecida para analisar o fluxo de energia e avaliar as oportunidades de economia de energia, é demonstrada neste documento como uma das etapas de uma iniciativa de eficiência energética.
O foco deste estudo é investigar os resultados de melhorias de eficiência energética e analisar os benefícios obtidos em várias medidas de eficiência energética a partir de auditorias energéticas baseadas em estudos de caso. Especificamente, os objetivos do artigo estão listados a seguir: (i) multidimensionalidade de auditorias energéticas para conversão de energia, (ii) ferramentas de exemplo usadas para auditorias energéticas, (iii) delineamento de competências de auditores de energia. Ao discutir a estrutura de auditoria energética, novos insights sobre os benefícios não energéticos são definidos com resultados muito positivos na redução do consumo de energia e das emissões de carbono nos processos industriais. Os resultados mostram que os potenciais custo-efetivos e de conservação de energia representam redução no consumo de energia em 30%, 13%, 70%, 14%, 10% e 5%, respectivamente, para processos direcionados utilizados por investimentos em eficiência energética. Os planos de investimento em eficiência energética foram cuidadosamente elaborados com base nas realidades locais, com um período de retorno razoável e aceitável de menos de dois anos. O artigo demonstrou não-benefícios para alcançar a eficiência energética industrial, que deve ser incorporada na estrutura de auditoria energética e considerada pelos gerentes de operações da fábrica durante a avaliação dos investimentos em eficiência energética.
Com base em seis estudos de caso, as competências dos auditores de energia também são formuladas.
1. Introdução
O aumento dos custos de energia e as regulamentações ambientais estão impulsionando os esforços para aumentar a eficiência energética no setor manufatureiro dos EUA. O setor industrial depende fortemente de recursos energéticos para fornecer energia e vapor para a conversão de matérias-primas em produtos utilizáveis.
A necessidade de fazer mudanças no modo como a energia é usada e fornecida ao longo dos processos industriais representa o maior desafio para os engenheiros em avançar para a sustentabilidade. Um desafio bem diferente vai enfrentar as plantas industriais nos países desenvolvidos, que não analisaram detalhadamente o uso de energia antes. Nos Estados Unidos da América, onde o setor industrial absorve cerca de 22% do consumo total de energia (EIA, 2014), muitas mudanças podem ser feitas na forma como a energia é usada atualmente sem as complexidades envolvidas na imagem de energia dos EUA. Em 2014, o consumo total de energia foi de 10,37? 10 ^ 15 kJ (98,3 quatrilhão de Btu) (EIA, 2014). As principais fontes primárias de energia consumidas nos EUA são petróleo (35%), gás natural (28%), carvão (18%), energia nuclear e renováveis. O EIA (2008) estima que a economia de cerca de 14e22% da energia prevista para ser consumida (36,18? 10 ^ 15 kJ) poderia ser melhorada em termos de custo alcançado até 2020, graças à implementação de novas tecnologias de eficiência energética e à modernização de energia. os existentes. 2,11? 10 ^ 15 kJ dessa economia podem ser fornecidos por investimentos adicionais em eficiência (por exemplo, uso de tecnologias combinadas de sistemas de energia e calor) (EIA, 2014).
Como o consumo de combustível resulta de um rápido aumento no preço da energia e nas emissões de gases do efeito estufa, existem grandes chances na maioria das plantas industriais, onde mudanças simples podem economizar energia a um custo mínimo ou com oportunidades substanciais de economia. Políticas e programas (Thollander et al., 2013) sobre eficiência energética e gases de efeito estufa estão caminhando no sentido de estabelecer padrões para o setor industrial e processos relacionados às unidades de produção, assim padrões para gestão ambiental e energética (Laskurain et al., 2015). Os principais elementos dessas políticas incluem maior atenção de auditoria e gerenciamento de instalações para a questão da eficiência energética (Drum et al., 2013); promover a disseminação de padrões geralmente aceitos de boas práticas de engenharia (GEP) (McKane et al., 2007). A GEP fornece soluções apropriadas, econômicas e bem documentadas para atender aos requisitos das instalações e conformidade com os regulamentos aplicáveis. A definição concisa de (boas práticas de engenharia reconhecidas e geralmente aceitas) (RAGAGEP) oferecida, por exemplo, pela OHSA, em seu site, descreve o RAGAGEP como “a aplicação de conhecimento adequado de engenharia, operação e manutenção ao projetar, operar e manter instalações com o objetivo de garantir a segurança e prevenir incidentes de segurança do processo. A auditoria energética é um dos métodos mais abrangentes de economia de energia na indústria, de modo que o consumo desperdiçador de energia será minimizado. Com a seleção do tipo apropriado de auditoria (Cagno et al., 2010), diferentes profundidades de análise nas operações de produção podem ser realizadas pela instalação dada. As recomendações sugeridas pelos auditores dependem da experiência e conhecimento do auditor. A auditoria energética que pode ajudar na obtenção de um melhor desempenho energético também identifica medidas de conservação de energia e mitiga as emissões de gases de efeito estufa (GEE) nas indústrias de processo.
As medidas de eficiência energética industrial são amplamente conhecidas, tanto no caso de indústrias específicas de processos (Trianni et al., 2016) como para tecnologias de eficiência energética (Anderson e Newell, 2004; Dongellini et al., 2014). As medidas não industriais de eficiência energética são representadas por indústrias não específicas de processos envolvendo os consumidores menos intensivos, por ex. prédios residenciais. Medidas de eficiência energética, que normalmente atendem a todos os três objetivos: são ambientalmente corretas, economicamente e termodinamicamente eficientes referentes a processos ou sistemas de energia aprimorados, incluindo a melhoria da eficiência energética, por exemplo, em sistemas de aquecimento, ventilação, ar condicionado (HVAC), adotando materiais e materiais de reciclagem, etc. (Jiang et al., 2013). Várias auditorias energéticas com relação a soluções econômicas selecionadas em relação a medidas de eficiência energética foram realizadas em muitos processos de produção (Yingjian et al., 2010; Shrivastava et al., 2013) ou em práticas industriais versáteis (Petek et al., 2016). Portanto, seja fabricando aço, cimento, fabricação de vidro (Li et al., 2010) ou processamento de alimentos (Olayinka e Oladele, 2013), é significativo o potencial de melhorar a eficiência energética industrial, reduzindo, a baixo custo ou sem custo de energia usada para fabricar a maioria dos bens, atualizando sistemas de energia ou desenvolvendo tecnologias de eficiência energética (Islam et al., 2016).
Melhorias de eficiência, como a adoção de muitas medidas de eficiência energética, representam um direcionador para aumentar o desempenho do processo. Fatores-chave do processo (ou principais indicadores de desempenho) que são monitorados para medir o progresso (McKane et al., 2007) como índice de custo de energia, intensidade de uso de energia, fator de carga, emissões de GEE ou índice de produtividade) estão sendo abordados por três diferentes abordagens. dentro da indústria; iniciativas lideradas pela gerência dentro das empresas, implementação de tecnologia de eficiência energética e aderência a políticas e regulamentos (Aughney e O'Donnell, 2015). Medir e analisar os fatores que influenciam a eficiência energética industrial é a base
para construir sistemas eficientes de gerenciamento de energia com baixo consumo de energia, baixa poluição e baixa emissão em plantas industriais (Alhourani e Saxena, 2009).
O sistema de gerenciamento de acordo com a ISO 50001 torna-se mais importante quando uma indústria está consumindo energia sob preços variáveis ​​de energia (Islam et al., 2016). Embora a ISO 5001 forneça apenas requisitos gerais para o nível operacional das empresas sobre como realizar processos com eficiência energética, a conversão e conformidade de energia são de responsabilidade da usina (ISO 50001; 2011; Doerr et al., 2013). Além disso, há uma falta de informação sobre as competências do auditor necessárias para realizar as auditorias. Além disso, as funções dos participantes de auditoria não estão definidas.
O potencial para a melhoria da eficiência de energia permanece inexplorado, referido como “o fosso eficiência de energia” (Backlund e Thollander, 2015) em plantas de pequenas e médias empresas industriais (PME), onde consumptionwas energia nem sempre visto como um factor de custo importante dentro a produção industrial (Schulze et al., 2016). O custo de energia está recebendo relativamente pouca atenção do ponto de vista financeiro (Kannan e Boie, 2003). Portanto, os custos de energia eram, na maioria dos casos, tratados apenas como despesas gerais, e não como uma categoria de custo. Ele também representa uma oportunidade para a energia e investimentos costefficient que pode levar a economia de energia e de custo benéficos para as plantas industriais, que não são implementadas devido a barreiras enfrentadas pelos atores envolvidos (decisores, instituições financeiras etc.) (Kostka et al ., 2013; Trianni et al., 2013). Muitos pesquisadores acadêmicos propõem implementar o sistema de gerenciamento de energia como uma ferramenta básica para superar essas barreiras (Kannan e Boie, 2003). A falta de informação sobre os custos (Barbetta et al., 2015) e os benefícios de economia de energia nos processos industriais são vistos como uma barreira às medidas industriais de eficiência energética (Duflou et al., 2012). Assim, auditorias de energia foram realizadas para superar a lacuna de eficiência.
Além disso, os impactos significativos das medidas de eficiência energética indicadas pelos benefícios (econômicos) até o momento (Thollander et al., 2013; Worrell et al., 2003) sugerem que a busca pela economia de energia não deve mais ser vista como uma meta e por si só, mas, antes, deve ser considerado como um meio para buscar uma ampla gama de efeitos que precisam ser avaliados. Muitos estudos (Mironeasa e Codina, 2013; Schlüter e Rosano, 2016) concentraram-se nos benefícios de economia de energia de uma auditoria como um potencial para superar as barreiras mencionadas, mas parecem ignorar os outros benefícios potenciais das auditorias energéticas. Além dos custos reduzidos de energia, outros benefícios não energéticos de investimentos em eficiência energética (Sardianou, 2008) podem ir muito além da economia de energia. Exemplos são: melhores condições de trabalho, melhor qualidade do produto e aumento da produtividade (Worrell et al., 2003), redução do custo de conformidade ambiental, economia de matéria-prima (Mikulcici et al., 2016), redução de emissões, aumento da vida útil do equipamento e requisitos de manutenção reduzidos (Pye e McKane, 2000).
Muitas oportunidades ainda existem para a conservação de energia e otimização de custos em indústrias com infraestrutura complexa, particularmente através da auditoria energética. No entanto, o conhecimento sobre os benefícios da auditoria energética seria de grande interesse para acadêmicos e profissionais interessados ​​em abordagens para superar as barreiras para melhorar as medidas de eficiência energética e de carbono.
Em tais circunstâncias, é importante entender a auditoria energética como uma das etapas de qualquer iniciativa de eficiência energética. Os benefícios podem ser alcançados otimizando o custo da energia por meio de uma auditoria energética, a fim de preencher a falta de informações adequadas sobre os custos e benefícios dos investimentos que economizam energia (Barbetta et al., 2015). Ao realizar auditorias energéticas de instalações industriais, os autores demonstraram a capacidade de uma auditoria energética para identificar medidas benéficas de eficiência energética para reduzir o uso de energia e as emissões de CO2, ajudando simultaneamente a gerenciar uma estrutura de produção de maneira efetiva. Os benefícios são refletidos diretamente na lucratividade de uma empresa (lucros não energéticos), contribuindo para a melhoria ambiental nos vários níveis em termos de conservação de energia (Rabadia e Motwani, 2015; Rasmussen, 2014). Portanto, este artigo investiga os resultados de melhorias na eficiência energética, que se estendem a benefícios inexplorados que são significativamente mais amplos do que a economia de energia sozinha.
Com base na revisão de literatura apresentada, os objetivos deste trabalho são: (i) discussão da multidimensionalidade da auditoria energética com base em seis estudos de caso diferentes, (ii) apresentação de ferramentas utilizadas durante o processo de auditoria e, finalmente (iii) delineamento de competências para auditores de energia.
2. Material e métodos
A auditoria energética tem sido amplamente considerada como uma das maneiras mais eficazes em termos de custo para melhorar a eficiência energética, investigando os fluxos de energia dentro de uma empresa, bem como dentro de unidades de processo individuais (Trianni et al., 2014). Embora a ISO 50001 se concentre em questões de energia, as auditorias de certificação compartilham muitas qualidades similares com os padrões ambientais (ISO 14001, 2015) em termos de estrutura, processo de implementação e monitoramento (McKane et al., 2007). Ambos os sistemas são importantes para a melhoria contínua. Enquanto a maioria das práticas de auditoria se concentra no nível operacional de melhoria, o nível do sistema é mais importante para a melhoria contínua. A certificação de acordo com a norma pretende promover não apenas a melhoria da produção (MacDonald, 2005) e o uso de energia, mas também a melhoria dos resultados ambientais e benefícios econômicos (Dovi et al., 2009). A esse respeito, a auditoria energética pode ser realizada com diferentes focos de análise, dependendo das necessidades da empresa, e pode ser categorizada nos seguintes tipos: walk-through, mini-auditoria e maxi-auditoria (Cagno et al., 2010 ). Kumbhar e Joshi (2012) descreveram três tipos de auditorias energéticas: uma auditoria intermediária, uma auditoria intermediária e uma auditoria energética ampliada. Embora a classificação de Kumbhar e Joshi seja útil para examinar instalações individuais, ela foca no escopo e implicações das auditorias ambientais para problemas ambientais reais e potenciais relacionados ao gerenciamento do fluxo de materiais e energia e regulam o desempenho ambiental (Heras-Saizarbitoria et al., 2013 ).
Considerando os problemas discutidos na seção Introdução, e os problemas descritos acima, três perspectivas para as auditorias energéticas foram propostas:
1) Procedimento geral de auditoria energética em processos industriais, padronizado de acordo com a norma ISO 50001 com seus componentes: política energética com responsabilidade de gestão formulada, planejamento energético, implementação, verificação de desempenho e revisão gerencial (Eccleston et al., 2012).
2) Análise do fluxo de energia e conversão de energia nas plantas auditadas (Rabadia e Motwani, 2015; Rasmussen, 2014).
3) Benefícios das auditorias energéticas.
2.1. Procedimento de auditoria
A Figura 1 ilustra o papel do procedimento de auditoria na estrutura geral do Sistema de Gerenciamento de Energia (EMS) ISO 50001. Assim, a maioria das atividades de auditoria se encaixa no estágio de planejamento de energia.
As auditorias de energia devem começar com o questionário de pré-auditoria (Fig. 1), incluindo as informações mais básicas
sobre os processos de fábrica. É importante formular um questionário informativo curto (uma página) que seja fácil para a equipe de engenharia não orientada a energia entender. O questionário preenchido deve fornecer informações sobre o perfil de fabricação, materiais processados, produto final e escala de produção, dando aos auditores dicas para possíveis processos de conversão de energia. Além disso, um questionário deve incluir o uso anual e custos (com base em contas de serviços públicos) de eletricidade, gás natural (ou outro combustível), água, gases processados ​​(N2, O2, etc.) e eventualmente informações sobre as máquinas mais intensivas em energia / processos. Com base nessas informações, o auditor deve ter uma imagem geral da conversão e do fluxo de energia da fábrica, permitindo a identificação de áreas de possível melhoria (Telukdarie et al., 2006).
A fase de análise inicial dos processos (Fig. 1), inclui uma reunião preliminar com a equipe de engenharia, relacionada ao processo de fabricação e tipos de conversão de energia. Uma equipe de auditoria é formada por engenheiros qualificados ou consultores com experiência suficiente na condução de auditorias energéticas que trabalham em conjunto com representantes da empresa (gerentes de instalações, engenheiros de manutenção (Telukdarie et al., 2006; Saidur e Mekhilef, 2010). o passo a passo e observação de problemas previamente discutidos.
Durante o estágio de orientação das auditorias, os auditores definem possíveis atividades relacionadas à conservação de energia. A partir deste ponto, quaisquer outras atividades direcionam-se para uma avaliação de energia especificada e metodologicamente correta. Auditores decidem sobre dados para coletar, documentos, medições, características de equipamentos de fabricação e materiais processados, fluxos gerais de energia, etc.
Todas as atividades definidas na etapa anterior são executadas no bloco de medidas e coleta de dados. Nesta fase, recomenda-se que os auditores se reúnam novamente com a equipe da instalação para revisar o resultado inicial e considerar possíveis recomendações.
A análise energética e o relatório final são preparados com base nas informações coletadas. Na maioria dos casos, essa é a parte mais intensa e demorada da auditoria energética. Todas as suposições e análises que levam aos benefícios apresentados devem ser documentadas e explicadas, permitindo uma verificação adicional ou a reprodução pelo pessoal da fábrica. As conclusões de uma auditoria de energia devem ser suficientes para realizar o próximo passo no SGA, de acordo com a ISO 50001.
A última etapa do procedimento de auditoria inclui o relatório de implementação. O auditor entra em contato com a empresa depois, geralmente seis meses após o relatório final, para verificar suas observações e recomendações.
Repetindo a auditoria energética, a empresa pode melhorar o desempenho energético conforme exigido pela certificação de sistemas de gestão de energia, por ex. o padrão ISO 50001 (Eccleston et al., 2012).
Por meio desse padrão, as empresas conseguem reduzir as emissões de GEE e têm efeitos positivos sobre outras questões ambientais e custos de energia (Büber otter e Müller, 2014).
2.2. Análise energética
Embora o procedimento de auditoria energética tenha sua própria estrutura administrativa (Fig. 1), a análise de energia na maioria dos casos não pode ser limitada por diretrizes rígidas. A seção 3 discute seis estudos de caso diferentes, variados por perfil e dificuldade de fabricação e complexidade de abordagem. Existem alguns casos que podem se repetir em várias fábricas, por exemplo, sistema de ar comprimido, mas outros podem ser muito exclusivos para um determinado grupo de fábricas. A profundidade intelectual da análise de energia, tipos de medições e ferramentas de análise utilizadas dependem principalmente da experiência e do conhecimento do auditor. A análise energética pode descrever recomendações simples e típicas, bem como fornecer casos interessantes para pesquisa científica aplicada avançada.
2.3. Benefícios das auditorias energéticas
2.3.1. Economia de energia
O efeito mais óbvio da auditoria energética deve retornar à economia de energia. Em recomendações básicas, o uso de uma fonte de energia será reduzido dentro de um processo, por exemplo, instalando equipamentos mais eficientes. Da mesma forma, algumas formas recuperadas de energia (principalmente calor) podem ser utilizadas por outros processos de fabricação, por exemplo, calor recuperado de caldeiras que pré aquecem a água doce na produção de suco. Em recomendações mais complexas, uma forma de energia pode resultar em economia de energia em outra forma, por exemplo, calor recuperado de uma pilha de exaustão de alta temperatura usada para geração de eletricidade.
A economia de energia é tipicamente descrita pela fórmula absoluta ou relativa:
2.3.2. Poupança de custos
A redução de custos está associada à economia de energia determinada. Em muitos casos, é simplesmente o produto de economia de energia (ESABS) e seu preço unitário (EUP).
Em alguns casos, as empresas de serviços públicos dividem o preço da energia em muitos componentes. Sua estrutura depende da região e do país, mas o preço total da energia pode incluir componentes de demanda, transmissão e resíduos, etc., relacionados à energia consumida durante um determinado período de tempo (energia). Esse componente também pode fornecer uma redução de custo significativa.
A redução de custos desempenha um papel fundamental na fase de decisão. Ele permite que os auditores determinem o período de retorno do investimento, ou seja, o tempo necessário para recuperar os custos de investimento associados à implementação das ações recomendadas.
2.3.3. Redução de Emissão
Com base nos dados medidos e coletados no local, o cálculo das emissões de GEE pode ser realizado. Para o cálculo das emissões de GEE, os seguintes dados precisam ser coletados no local: consumo de eletricidade, consumo de combustível e produção de calor usando a calculadora de equivalência de gases de efeito estufa disponível pela Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA), (2015).
Esta calculadora simples fornece conversões de uma unidade de energia para a quantidade equivalente de emissão de CO2 esperada do uso dessa quantidade. Para estimar as emissões indiretas de gases de efeito estufa do uso de eletricidade, o indivíduo pode usar o Power Profiler ou usar as taxas de emissão anual de emissão do eGRID2012 dos EUA como um fator de emissão padrão (EPA, 2015). Esta calculadora também pode ser útil para estimar outros gases de emissão (não-CO2) expressos em CO2 equivalente, como mostrado na Fig. 2, da calculadora da EPA.
2.3.4. Melhorias na organização do processo
Uma análise da literatura existente sobre a medição da eficiência energética mostrou que as auditorias energéticas industriais fornecem conclusões relevantes e representativas sobre a direção da melhoria (Mironeasa e Codina, 2013) e se tornaram uma parte importante dos esforços das empresas para reduzir sua intensidade energética. Além disso, dado o aumento contínuo projetado na eficiência do processo, a redução no uso de energia e nas emissões de CO2 exigirá a identificação de benefícios não-energéticos nas tecnologias de produção para implementação. A inclusão de benefícios não-energéticos na análise de investimentos pode melhorar a avaliação da eficiência energética nas diferentes etapas dos processos de fabricação (Nehler e Rasmussen, 2016) ou uma única tecnologia ou processo de produção (Schlüter e Rosano, 2016). A falta de informação sobre os benefícios não energéticos dentro da manufatura é vista como uma barreira às medidas de eficiência energética industrial (Duflou et al., 2012). Os programas de auditoria energética revelam que 60 a 90% das medidas implementadas pelas PMEs industriais dizem respeito a processos de apoio (Gruber et al., 2011).
É claro que aumentar a eficiência do uso de energia pode resultar em benefícios substanciais relacionados ao investimento
em eficiência energética. Pode ser reconhecido como o fornecimento de uma série de benefícios econômicos diretos da eficiência energética (como economia de energia) e benefícios indiretos, como o aumento da produtividade (Thollander et al., 2013; Worrell et al., 2003). e segurança energética (Ryan e Campbell, 2012). A literatura analisada apoia a ideia de que existe uma ligação direta entre a implementação de auditorias energéticas e a obtenção de economias de energia tangíveis, mas é menos clara sobre até que ponto as auditorias energéticas podem desencadear mudanças no comportamento do consumidor (EEA, 2013). Os benefícios potenciais podem incluir custos reduzidos de conformidade ambiental, produtividade e competitividade aprimoradas, custos de manutenção reduzidos, vida útil prolongada do equipamento, custos reduzidos de descarte de resíduos, melhor qualidade de processo e produto e melhores condições de trabalho.
Há benefícios multidimensionais (socioeconômicos) disponíveis na medição da energia e na melhoria da eficiência energética (Ryan e Campbell, 2012), como a redução da poluição local, o estímulo a novos negócios e o aumento da segurança energética. Esses benefícios refletem-se diretamente na lucratividade de uma empresa e, ao mesmo tempo, contribuem para a melhoria ambiental nos vários níveis em termos de conservação de energia (Rabadia e Motwani, 2015; Rasmussen, 2014). O impacto simultâneo de medidas de eficiência energética em vários níveis (processo, instalação, nível organizacional) pode ir além da economia de energia, que pode incluir benefícios não-energéticos: aumento de produtividade, melhoria na qualidade do produto (custos reduzidos de refugo / retrabalho), redução do custo ambiental conformidade, redução na pegada de carbono e emissões, redução dos custos de descarte de resíduos e muitos outros (Mikulcic et al., 2016; Pye e McKane, 2000). O conjunto completo de benefícios não energéticos das tecnologias de eficiência energética foi fornecido por Worrell et al. (2003).
A implementação de medidas de eficiência energética industrial, aliada a benefícios multidimensionais, também poderia associar à geração de oportunidades de negócios para investimentos em tecnologias de eficiência energética na indústria e acesso a novos mercados (Kong et al., 2016; Mundaca et al., 2010). Tem havido uma consciência crescente da necessidade de promover o exame de benefícios multidimensionais dentro de ambientes de produção com mais detalhes como base para derivar medidas para melhorar a eficiência energética nas diferentes etapas dos processos de fabricação.
Além disso, os auditores podem ser solicitados a fornecer informações sobre os benefícios das medidas de eficiência energética recomendadas, como reduções de ruídos, melhorias na qualidade do produto e menores emissões de gases de efeito estufa e poluentes locais. Os benefícios não-energéticos mais comuns encontrados na literatura dos autores são mostrados Tabela 1.
Os benefícios da ferramenta de auditoria energética podem ser usados ​​para representar benefícios não energéticos, mostrando as relações de causa e efeito entre os elementos relacionados em termos de economia quantitativa e não-equantativa.
3. Teoria e cálculos
Esta seção inclui seis estudos de caso de auditorias e análises reais de energia. Partindo do exemplo mais básico através de problemas mais avançados, a seleção de casos reflete uma ampla variedade de tipos de conversão de energia e benefícios resultantes. Além disso, várias ferramentas úteis para a auditoria energética foram apresentadas. A organização dos estudos de caso discutidos abaixo reflete o plano apresentado na Figura 1.
3.1. Estudo de caso nº 1: operação de VSD sem carga na máquina de moldagem de plástico
3.1.1. Análise inicial de um processo
Esta fábrica fabricou peças para uma indústria automotiva usando máquinas de moldagem de plástico. A observação da máquina de moldagem durante seu modo de trabalho indicou sua característica periódica com dois modos: (i) carregado, quando o plástico é moldado na forma e (ii) descarregado, durante o qual a peça moldada é removida e as formas são montadas para o próximo ciclo.
3.1.2. Mais instruções de auditoria
Possíveis economias de energia podem ser obtidas com o reescalonamento da operação da máquina descarregada. Do ponto de vista do processo, o parafuso de moldagem motorizado pode ser desligado neste modo. No entanto, essa implementação também carregaria todo o sistema com alta corrente quando o motor é ligado. Para este caso, o uso de uma unidade de velocidade variável (VSD) poderia reduzir significativamente o consumo de energia, operando o motor em freqüências mais baixas durante sua operação inativa.
3.1.3. Medidas e coleta de dados
Medições contínuas de consumo de energia pelo motor de acionamento (0) permitem a realização de análises complexas. Para este propósito, um Medidor de Energia Polifásico de Gravação ELITEpro da DENT Instruments registrou o consumo de energia a cada 3 s.
3.1.4. Análise energética
Com base nos dados obtidos, foram observadas mudanças periódicas no consumo de energia indicando um processo de duas fases (Fig. 3): (i) a fase de prensagem com duração de ~ 20 se (ii) ~ 33 s de duração descarregam a Fase II.
Durante cerca de 23,4% do tempo de ciclo, a prensagem efetiva ocorre, com consumo médio de energia de 64,6 kW. Restantes 76,6% chegam à operação ociosa com consumo médio de energia de 15,3 kW. A implementação de um acionamento de velocidade variável (VSD) permitirá reduzir a frequência de descarga de 60 Hz para 20 Hz.
3.2. Estudo de caso # 2: otimização de um sistema de ar comprimido
3.2.1. Análise inicial de um processo
Em uma fábrica de fundição de alumínio, as peças são sopradas periodicamente das matrizes. O ar comprimido é usado para ejetar peças, bem como para limpeza de matrizes após cada ciclo de fabricação. Nas condições de fábrica existentes, o compressor operado por 100 kW LOAD / UN-LOAD com vazão nominal de 20 m3 / min, está localizado a alguma distância de seu local de consumo. Na sala do compressor, um tanque receptor de 8 m3 (~ 2100 gal) é instalado. Para manter o processo em funcionamento, os pontos de ajuste da pressão do ar comprimido estão a uma pressão elevada de 6,2 a 7,6 bar (~ 90e ~ 110 PSI). De acordo com informações da equipe de engenharia da fábrica, a pressão não pode simplesmente ser reduzida, devido ao efeito de sopro insuficiente, especialmente em seu estágio final.
3.2.2. Mais instruções de auditoria
Depois de coletar informações gerais sobre o sistema de ar comprimido e seu uso, uma análise mais aprofundada seguiu em direção a uma possível otimização de energia, combinando o tamanho apropriado do volume de armazenamento de ar, instalado no lugar do consumo de ar (Olszewski e Borgnakke, 2016). Simultaneamente, tal configuração reduziria as vazões de pico através do sistema de tubulação e a queda de pressão relacionada, permitindo a redução da pressão em todo o sistema. Por esse motivo, foi necessário coletar informações detalhadas adicionais para obter uma imagem completa do caso analisado. Portanto, além das características gerais do sistema, conforme descrito acima, medições de potência e pressão foram realizadas usando o Medidor de Potência Polifásico de Gravação ELITEpro da DENT Instruments e o registrador de pressão Dickson PR 325, respectivamente.
3.2.3. Medidas e coleta de dados
Os dados confirmam mudanças freqüentes da operação LOAD / UN-LOAD do compressor (Fig. 4), devido à flutuação de pressão, causada pelo consumo de ar comprimido.
Picos mais altos no consumo de energia coincidem com estágios sem sopro, quando a pressão do sistema aumenta rapidamente. Em tais situações, o motor do compressor é carregado em uma taxa mais alta. Registros de pressão mostraram quedas freqüentes de pressão abaixo do valor do ponto de ajuste. Isso acontece durante o processo de sopro e termina imediatamente quando o processo de sopro é interrompido.
3.2.4. Análise energética
Como provado por Olszewski e Borgnakke
(2016), a instalação de um tanque receptor adicional no sistema pode ajudar a reduzir o consumo de energia pelo compressor, principalmente devido ao tempo reduzido de operação do compressor em níveis de pressão mais altos. Além disso, a localização de um novo tanque receptor próximo ao local de consumo reduzirá a flutuação de pressão e a queda de pressão ao longo da linha, causadas por vazões curtas e intensas.
A economia de energia antecipada devido à redução de pressão de 0,5 bar pode ser estimada com base na Figura 3, proposta por Olszewski e Borgnakke, 2016 em seu trabalho. Como apresentado na Fig. 5 (esquerda), a pressão base média é de 6,75 bar com consumo médio de energia de 84,28 kW. Redução de 0,5 bar resultará em economia de energia de ~ 5%.
Economias adicionais devido à instalação do tanque receptor adicional podem ser avaliadas, com base na metodologia proposta por Olszewski e Borgnakke (2016), (Fig. 5 e direita). Nas condições atuais, o consumo relativo de ar comprimido z (operação LOAD do compressor com consumo de energia acima de 90 kW) é de 55%. Os 45% restantes do tempo, o compressor funciona na operação UN-LOAD (Fig. 4 e superior). Com base nas informações discutidas na Seção 3.2.1, o volume relativo do tanque receptor, definido como a relação entre o volume de armazenamento real e a vazão nominal do compressor é (8 m3) / (20 m3 / min) ¼ 0,4 m3 / (m3 / min) . A instalação de armazenamento adicional de 12 m3 no lado do consumo aumentará o volume relativo do tanque receptor para 1,0 m3 / (m3 / min), resultando em economia de energia de ~ 8%.
3.3. Estudo de caso 3: modificação do sistema de geração de vapor
3.3.1. Análise inicial de um processo
A instalação usa vapor para aquecer o ar em um processo de secagem de madeira. A caldeira é alimentada por gás natural. O vapor gerado a partir da caldeira flui através de um sistema de tubulação para as cabines de secagem, onde é usado para aquecer o ar de secagem.
3.3.2. Mais instruções de auditoria
As fontes mais comuns de perdas de calor em sistemas de vapor são: (i) isolamento térmico insuficiente e (ii) nenhuma recuperação de calor dos gases de escape. Durante a parte da auditoria, esses dois aspectos foram notados: um grande tanque de desaeradores a vapor não isolado e nenhum trocador de calor na calha de exaustão da caldeira. Para uma análise mais aprofundada do primeiro caso, a temperatura da superfície é um dos parâmetros de entrada. No segundo caso, um dos métodos comumente usados ​​para aumentar a eficiência energética é um sistema de recuperação de calor residual a partir de gases quentes. . Desta forma, a energia recuperada pode pré-aquecer a entrada de água fria ou o ar de combustão, diminuindo a quantidade de energia utilizada na caldeira.
3.3.3. Medidas e coleta de dados
Para outras avaliações de energia, é necessária a distribuição da temperatura da superfície no tanque de desaeração. Enquanto inspecionava as instalações, várias imagens térmicas do deaerator foram tiradas, usando a Câmera Infravermelha A40M da FLIR Systems A40M. As imagens térmicas confirmaram a existência de “pontos quentes” significativos na superfície do deaerator, indicando zonas de transferência de calor intensivas (Fig. 6).
Além disso, com base nos dados coletados pela equipe de engenharia, a temperatura média dos gases de escape foi estimada em até 250 ºC.
3.3.4. Análise energética
A análise de transferência de calor fornece uma avaliação adequada da economia de energia possível após o isolamento do desareador. Este exemplo pode ser reduzido ao fenômeno de convecção de calor livre da superfície de um cilindro horizontal longo. A Fig. 7 mostra duas capturas de tela da ferramenta Interactive Heat Transfer (Bergman et al., 2011), permitindo cálculos básicos de transferência de calor e massa. O programa contém tabelas de propriedades para ar (e outras mídias), bem como um conjunto de equações para vários tipos de modos de transferência de calor, juntamente com um mecanismo de cálculo integrado. O código usado para cálculos é apresentado nas imagens abaixo. Os cálculos indicam uma economia de energia de ~ 70% a partir do isolamento, reduzindo a temperatura da superfície dos 100 Ce Ce50 CC existentes.
Nas condições existentes, é possível reduzir a temperatura dos gases de escape em 100 ° C, de 250 ° C para 150 ° C. Simultaneamente, o ar de combustão será pré-aquecido, respectivamente, de 20 ° C a 120 ° C, devido à capacidade de aquecimento semelhante à do gás de escape. Como mostrado na Fig. 8, as mudanças propostas causarão aproximadamente 10% de economia de energia no gás natural usado para alimentar a caldeira no sistema analisado.
Ferramenta de Avaliação e Avaliação de Aquecimento de Processos por Computador PHAST (2010) permite cálculos da economia de energia disponível devido à implementação do pré-aquecimento do ar de combustão (Fig. 8).
3.4. Estudo de caso # 4: recuperação de calor de torres de resfriamento de amônia
3.4.1. Análise inicial de um processo
As fábricas de processamento de laticínios usam quantidades significativas de eletricidade para sistemas de refrigeração. Na maioria dos casos, vários tipos de sistemas de refrigeração produzem meios resfriados pelo processo. Como um efeito secundário, para conservar a primeira lei da termodinâmica, na outra extremidade do sistema, algum calor de baixa temperatura deve ser rejeitado ao meio ambiente. É típico que essas plantas de processamento de alimentos também consumam grandes quantidades de água morna para fins de limpeza. Neste caso, a água quente é o resultado da mistura de água fresca e fria da cidade com vapor gerado in situ.
3.4.2. Mais instruções de auditoria
Analisando os fluxos de energia usados ​​e rejeitados na empresa de processamento de leite, a recuperação de calor do sistema de meio refrigerado para pré-aquecer a água da cidade antes de misturá-lo com o vapor parece ser uma solução realista e viável. Por razões de segurança, o glicol no circuito de refrigeração secundário mantém a temperatura do leite processado. O excesso de calor é transferido para a amônia que circula no circuito primário. Finalmente, o calor do circuito de amônia é rejeitado em um conjunto de torres de resfriamento. Em vez de dissipação de calor, pode pré-aquecer a água da cidade (Fig. 9).
3.4.3. Medidas e coleta de dados
Esta fábrica tem 10 compressores de amônia (6–75 kW, 2–55 kW 1–45 kW e 1–30 kW) suportando condições apropriadas para o processamento de alimentos. Para o propósito desta avaliação, foi presumida a operação de sete compressores com potência total de 500 kW operando 24 h por dia, atendendo a demanda atual da planta. As propriedades termodinâmicas da amônia nos lados de baixa / alta pressão podem ser estimadas com base nas medições de pressão que mostram 0,275 / 1.000 MPa abs, respectivamente.
3.4.4. Análise energética
O ciclo de resfriamento Rankine invertido teórico (Fig. 10) indica parâmetros do vapor de amônia em seus pontos característicos do circuito de resfriamento primário (Fig. 9).
Para estimar a energia rejeitada no condensador, a taxa de fluxo de amônia e a entalpia de fluxo são necessárias. Usando tabelas termodinâmicas para amônia (Fig. 10) o parâmetro m_ NH3 dentro do sistema pode ser estimado a partir da Equação 3 (0):
Assim, o calor disponível a partir das torres de resfriamento de amônia Q_ CH pode ser estimado como.
Onde:
O consumo de água por hora na usina é de aproximadamente 30 m3 / h. No sistema atual, a temperatura da água não pode ser pré-aquecida acima de 24,9 ° C (temperatura de mudança de fase para amônia de 1 MPa). Nas condições termodinâmicas dadas, toda a água doce consumida na instalação considerada pode ser pré-aquecida pelo calor recuperado. A quantidade de calor necessária para pré-aquecer a entrada de água a uma temperatura de 24 ° C é igual a:
3.5. Estudo de caso # 5: otimização da estação de bombeamento complexa
3.5.1. Análise inicial de um processo
Estações de bombeamento com um conjunto de bombas instaladas em uma configuração paralela são amplamente
utilizadas em várias aplicações: usinas, estações de água da cidade, sistemas de tempestade e esgoto, plantas de aquecimento, fábricas de produtos químicos, etc. Cada bomba pode ser controlada simultaneamente por três métodos: i) válvula de descarga, (ii) fluxo de by-pass, e (iii) acionamento de velocidade variável. No entanto, cada método de controle afeta o consumo de energia, permitindo a otimização complexa de todo o sistema. (Veja a Fig. 11).
3.5.2. Mais instruções de auditoria
A configuração descrita acima permite a operação inequívoca do sistema, quando as demandas de líquido bombeado coincidem com 100% da capacidade da estação de bombeamento. No entanto, um operador pode controlar o sistema de várias maneiras para obter níveis intermediários de vazão.
3.5.3. Medidas e coleta de dados
Outras análises de energia exigem características complexas de bombas individuais e uma curva de resistência do sistema. Para estes fins, o consumo de energia, vazão e pressão de descarga devem ser medidos para cada bomba que trabalha em determinadas freqüências de acionamento de velocidade variável. Em muitos casos, os fabricantes de bombas fornecem esses dados para seus produtos. Além disso, a característica de resistência (vazão e pressão) de todo o sistema da bomba também deve ser determinada.
3.5.4. Análise energética
Olszewski (2016) propôs metodologia para otimização da estação de bombeamento descrita. Para características detalhadas da bomba, um código numérico desenvolvido exclusivamente, com o algoritmo de otimização genética implementado, determinou a operação mais ideal, permitindo uma economia de energia de até 30%, comparada à operação típica não otimizada.
4. Estudo de caso 6: otimização do sistema de secagem em usinas de etanol de milho
4.1. Análise inicial de um processo
Usinas de etanol de milho processam grãos crus para obter três produtos finais: (i) etanol de milho, (ii) grãos secos de destilaria e (iii) dióxido de carbono. Todo o sistema é uma combinação complexa de processos bioquímicos conduzidos em condições físicas exigidas. O aquecimento de processo fornecido pelo gás natural é a parte mais exigente em energia na produção de etanol. Pode ser categorizado em dois tipos: (i) aquecimento direto em secadores e (ii) geração de vapor. Além disso, um conjunto complexo de bombas e motores elétricos transfere subprodutos processados.
4.2. Mais instruções de auditoria
Devido à natureza da produção, uma auditoria energética em tal planta requer uma abordagem e análise complexas do ponto de vista do fluxo de energia. Um mapa de processo com perfil de temperatura e fluxos de energia indicados é a representação mais conveniente, permitindo uma compreensão adequada do sistema. Olszewski (2015) discutiu esse tipo de mapa (Fig. 12).
No estágio inicial, os grãos de milho são moídos, em seguida misturados com água, vapor e enzimas para obter polpa. Este líquido fermenta em grandes tanques de lote, liberando CO2. Após a fermentação, o produto é direcionado para uma coluna de destilação. O álcool evaporado flui através de peneiras moleculares aquecidas para remover o restante da água após a destilação. O segundo caminho dos restos de destilação é transferido para os separadores centrífugos de água. Os líquidos fluem para um conjunto de evaporadores e sólidos direto para um conjunto de secadores, liberando grãos secos de destilaria (DDGS). Para evitar a contaminação com compostos orgânicos voláteis da secagem, o gás de exaustão é redirecionado para um oxidante térmico de alta temperatura. Como resultado da análise preliminar, o auditor (Olszewski, 2015) recomendou uma modificação no secador e no conjunto de oxidantes térmicos como uma possível fonte para melhorias de energia.
4.2.1. Medidas e coleta de dados
Uma análise mais detalhada requer informações completas sobre fluxos de massa e gás natural que entram e saem do sistema do secador. As plantas modernas têm monitoramento contínuo de toda a linha de produção, que coleta e armazena esses dados em um sistema central em um formato de texto tabularizado de fácil acesso. Devido à invariabilidade da produção e estabilidade dos processos termodinâmicos, os valores médios para um determinado período (neste exemplo -60 dias) fornecem entradas representativas. A taxa de fluxo do xarope forma evaporadores, taxas de massa de torta úmida a partir de centrífugas e DDGS final, juntamente com o consumo de gás natural fornece dados suficientes para realizar o balanço de energia.
4.2.2. Análise energética
Como mencionado acima, a análise energética (Olszewski, 2015) enfocou o sistema de secagem. Os cálculos indicaram que a exaustão dos secadores continha uma quantidade significativa de umidade a uma temperatura elevada de 100 ° C, tendo duas fontes: a evaporação de bolos úmidos e a água sendo um co-produto da combustão de gás natural. Um modelo matemático permitiu contabilizar esses dois aspectos. A análise completa de energia indicou potenciais significativos de recuperação de calor do duto que conecta os secadores e o oxidante térmico, em um cenário realista de até 20% do uso de energia primária. Como a recuperação de calor ocorre a partir do ar úmido, a água quente condensada simultaneamente pode ser reutilizada na produção de etanol de milho nos estágios de entrada-lama. Além disso, o consumo de gás natural na pilha de exaustão após o oxidante térmico diminuiu em aproximadamente 1%, devido à menor massa (por água já condensada) que flui através dele.
5. Discussão dos resultados
5.1. Benefícios avaliados
5.1.1. Estudo de caso nº 1
Assumindo que a operação de VSD reduziria o consumo de energia durante a operação inativa para 5 kW, a solução implementada reduzirá o consumo de eletricidade em ~ 30% (Eq. (1)).
O custo de implementação para esta recomendação foi de cerca de US $ 8.000, com retorno de 2 anos. A redução anual de emissão de CO2 será de 13,6 toneladas métricas.
5.1.2. Estudo de caso nº 2
A redução de 0,5 bar resultará em uma economia de energia de ~ 5%, ou seja, 4,2 kW. A instalação de armazenamento adicional de 12 m3 no lado do consumo aumentará o volume relativo do tanque receptor para 1,0 m3 / (m3 / min), resultando em ~ 8% de economia de energia, ou seja, 6,7 kW. O período de retorno esperado foi estimado em 16 meses para uma fábrica operando 16 h / dia, 6 dias / semana, 50 semanas / ano (4800 h / ano). A redução anual para emissão de CO2 pode chegar a 36,8 toneladas.
5.1.3. Estudo de caso 3
As perdas de energia devido à falta de isolamento podem ser reduzidas em aproximadamente 70% (veja a Fig. 7). Além disso, a economia de energia do pré-aquecimento do ar de entrada foi estimada usando o programa PHAST em nível de ~ 10% (veja a Figura 8). O custo de implementação para esta recomendação foi estimado em US $ 45.000 com 18 meses de retorno. Este investimento de eficiência energética rentável trará 311 toneladas / ano de economia de CO2.
5.1.4. Estudo de caso 4
Em comparação com as correntes de calor, assumiu-se que toda a água doce consumida pela empresa pode ser pré-aquecida. Como essa água é aquecida para fins de limpeza e hG = 90%, a economia anual de gás natural nessa implementação pode ser calculada:
Onde:
A solução proposta geraria cerca de 14% de economia de energia relacionada ao consumo anual de gás natural para a empresa discutida. O custo de implementação desta recomendação foi de cerca de US $ 50.000 com um período de retorno de 2 anos. A solução proposta trará 392 toneladas / ano de economia de CO2.
5.1.5. Estudo de caso 5
Assumindo 5% de economia de energia na produção de etanol de milho, a quantidade de gás natural queimado pode ser reduzida em 90.000 GJ / ano, o que equivale a 4500 toneladas métricas de CO2.
5.1.6. Estudo de caso nº 6
A pesquisa apresentada refere-se à estação de bombeamento equipada com quatro bombas de 1 kW. Assumindo 10% de economia de energia devido à operação contínua otimizada durante um período de um ano (8700 h / ano) gera ~ 3500 kWh em economia de energia, juntamente com 2,5 toneladas métricas de CO2
equivalente. Em aplicações reais, as bombas podem ser alimentadas por 500 kW motores e a economia absoluta de energia pode ser significativamente maior.
5.2. Comparação de casos discutidos
Como mencionado acima, todos os casos discutidos na Seção 3 foram selecionados para mostrar um amplo espectro de dificuldade, economizando taxas e tipos, ferramentas e habilidades de auditor necessárias. Todas as informações estão resumidas na Tabela 2.
5.3. Competências de auditores de energia
De acordo com a ISO 50001, (2011) os auditores devem ter conhecimento, habilidades e habilidades apropriados para realizar as auditorias. A Norma Europeia EN 16247-5 (2015) especifica os requisitos de competência do auditor de energia e apoia o desenvolvimento de esquemas nacionais de qualificação para os auditores de energia; utilizado pelas organizações que realizam auditorias energéticas para nomear um auditor de energia competente.
Os auditores de energia potenciais devem estar cientes de que os engenheiros da fábrica conhecem suas características de processo, portanto, a maioria das recomendações de auditoria deve ser limitada a mudanças que não afetem a produção.
5.4. Estatísticas de implementação
Com base no banco de dados IAC catalogado e publicamente disponível (IAC, 2016), durante alguns anos de atividade do programa focado em ajudar as instalações de manufatura de PME (Códigos 20e39 da Classificação Industrial Padrão (SIC) são elegíveis) para economizar no custo de energia e competir melhor no mercado, o IAC já realizou mais de 17.449 avaliações com mais de 132.409 recomendações associadas. A economia anual média recomendada é de US $ 136.528. As taxas de implementação de soluções recomendadas geralmente variam entre 30 e 40% (IAC, 2016). A Tabela 3 lista as recomendações pós-auditoria propostas pelos Centros de Avaliação Industrial.
5.5. Ferramentas de auditoria de energia
As auditorias variam muito em seu nível de detalhe. Dependendo de auditorias abrangentes e do perfil de energia da planta, várias ferramentas de auditoria de energia são usadas. Usando uma lista de verificação que inclui as principais áreas de consumo de energia, um indivíduo pode fazer uma medição de linha de base, fazer anotações e identificar as áreas onde melhorias óbvias podem ser feitas.
A Tabela 4 categoriza as ferramentas de auditoria. Auditorias básicas de energia não requerem medições avançadas. Na maioria dos casos, as informações fornecidas em placas de identificação suplementadas com medições básicas são suficientes para realizar a análise.
Para realizar balanços energéticos em níveis moderados e avançados, medidas adicionais devem ser feitas. Nesse caso, os dados devem ser coletados por longos períodos de tempo pelos registradores de dados. Muitas vezes, as fábricas possuem sistemas de gerenciamento de dados com dados históricos registrados. No entanto, antes de usá-los, os auditores devem verificar a frequência dos parâmetros registrados. Pode ser que os dados coletados anteriormente não permitirão uma análise bem-sucedida (por exemplo, a pressão registrada a cada 15 minutos durante 12 meses não mostrará a flutuação desse parâmetro em processos de sopro de vidro). Auditorias moderadas de energia podem exigir o uso de software profissional. A auditoria de energia avançada é conectada com análise complexa de sistemas inteiros. Frequentemente, é necessário operar no nível fundamental com softwares já existentes ou até criar códigos exclusivos.
6. conclusões
O objetivo do artigo é discutir a multidimensionalidade na auditoria energética, levando à implantação de melhorias na eficiência energética em uma ampla variedade de tipos de indústria. Exemplos do mundo real, incluindo várias técnicas de economia de energia e ferramentas de auditoria, foram apresentados. Auditorias energéticas podem indicar potenciais benefícios energéticos e não energéticos. O primeiro grupo de benefícios é explicitamente contável em unidades de energia e transferível para valores fiscais e reduções de emissões equivalentes. A indicação direta do segundo grupo de benefícios é problemática. Na maioria dos casos, as auditorias energéticas iniciam mudanças positivas para a empresa, a partir da revisão de processos direcionados, através de esforços adicionais direcionados ao melhor uso de energia, até melhorias regulares na cultura da organização.
O trabalho, além das oportunidades de economia de energia nos casos apresentados, indica aspectos importantes na auditoria energética. Seis exemplos discutidos, representando vários perfis de fabricação e processos de conversão de energia, indicam a possibilidade de inscrevê-los em um conjunto comum de procedimentos de auditoria, que devem criar quadros gerais para auditoria de energia, com ênfase particular na seção resultante. A ampla variedade de processos energéticos limita a versatilidade dos procedimentos de auditoria, que devem descrever apenas um quadro geral de auditorias. Procedimentos adicionais podem detalhar (i) o uso de medidores padrão, registradores ou outros equipamentos e (ii) a auditoria dos processos e sistemas mais típicos (ar comprimido, isolamento de tubulações, iluminação, etc.). Variedade em análise de energia não típica praticamente elimina a possibilidade de enquadrá-los por qualquer descrição formal. Nessa perspectiva, as auditorias energéticas tornam-se muito subjetivas para o auditor e dependem principalmente de seu nível de especialização. No entanto, o uso de metodologia de auditoria padronizada deve levar às mesmas conclusões, se corretamente indicado.
Existem muitas barreiras à implementação de medidas de economia de energia em aplicações industriais reais. As auditorias energéticas podem ajudar os tomadores de decisão da usina a integrar benefícios relacionados à energia em seu planejamento estratégico, a fim de implementar medidas de eficiência energética em um ambiente específico, bem como melhorar o gerenciamento de energia e os métodos de avaliação que contabilizam os impactos ambientais. Um relatório de auditoria de energia também pode ser útil para empresas com experiência limitada em gerenciamento de energia, onde a implementação está em fase de planejamento ou inicial. A comparação dos casos apresentados pode ser útil no estabelecimento de uma equipe de auditoria energética, formulando requisitos profissionais para seus membros, estimativa de investimento inicial para ferramentas e equipamentos de auditoria e, pelo menos, prevendo a dificuldade com possíveis escalas de economia de ações planejadas relacionadas à energia. . Além disso, a comparação apresentada constrói banco de dados de conhecimento com processos em diferentes indústrias de manufatura.
Os estudos de casos indicam vários níveis de conhecimento fundamental necessários na realização de auditorias energéticas. As recomendações mais comuns são muito bem reconhecidas e existem muitas ferramentas de software e grandes quantidades de literatura disponíveis que podem ser usadas em avaliações de economia de energia. Nestes casos, o conhecimento técnico e as habilidades mais básicas são necessários. No entanto, algumas recomendações não padronizadas exigem profundo conhecimento fundamental em diversas áreas, como termodinâmica, transferência de calor, dinâmica de fluidos, circuitos, metrologia, etc., com sua aplicação a sistemas de energia real. A experiência em auditorias energéticas pode desenvolver habilidades profissionais e uma compreensão profunda dos processos de conversão de energia e conhecimento fundamental. Essas habilidades e habilidades são muito transferíveis para outras indústrias ou futuras carreiras.
Assim, pesquisas futuras poderiam investigar o desenvolvimento de um sistema de avaliação do desempenho de eficiência energética usando o modelo de análise por envoltória de dados para avaliação da eficiência energética de processos de fabricação. Um sistema será desenvolvido para avaliar o desempenho de eficiência energética com base nas medidas de auditoria de energia que são importantes e aplicáveis
​​aos processos de fabricação ou indústrias. Além disso, os modelos de tomada de decisão para a seleção de medidas de eficiência energética poderiam melhorar a estratégia de fabricação para melhorar a manufatura sustentável nas PME, poderia ser outra pesquisa.