Abordamos no último artigo o quão cara é a energia aqui no Brasil. Dentre as medidas recomendadas para o uso eficiente da energia está a avaliação do isolamento térmico do equipamento, o qual é um dos principais componentes dos equipamentos para processamento térmico. Além de manter a energia do processo, tem ainda a função de proteção pessoal.
A intenção deste artigo é auxiliar aqueles que querem avaliar o quanto o isolamento térmico do seu forno pode ser melhorado. Primeiramente, a coleta de dados. Estas quatro informações deverão ser coletadas:
1. Temperatura da face fria (carcaça) do equipamento, em regime;
2. Área externa do equipamento;
3. Custo da energia;
4. Tempo de operação do equipamento, em regime.
A temperatura pode ser avaliada por câmeras termográficas ou radiômetros. Como normalmente há variações significativas de temperatura ao longo da superfície, é importante considerar as áreas em que estas ocorrem. Ou seja, ao final do levantamento das informações 1 e 2, tem-se uma tabela com duas colunas: temperatura (em graus Celsius) e área em que acontece (em metros quadrados). A soma das áreas deve ser a área total do equipamento.
Com a ajuda do gráfico abaixo (Fig. 1.) obtêm-se as perdas térmicas relativas às temperaturas de face fria. Por exemplo, 80 ºC de face fria equivale a 615 W/m2 de perda térmica. Estas perdas térmicas formam a terceira coluna do levantamento. A quarta coluna é então calculada, multiplicando-se a perda térmica pela área em que ela ocorre. A perda térmica total do equipamento é a soma das perdas térmicas das áreas e sua unidade é W.
O próximo passo é calcular o impacto financeiro desta perda térmica, a qual é dada pela multiplicação da perda térmica total pelo custo da energia (em R$/MWh) pelo tempo de operação do equipamento.
E, finalmente, para se estimar o quanto o equipamento poderia estar gastando, sugerimos considerar a temperatura de 60 ºC como referencial (350 W/m2).
Exemplificando: um forno contínuo de tratamento térmico de aços tem 6 m x 2 m x 2 m, com duas aberturas de 0,5 m2. O custo da energia na planta é 350 R$/MWh e o forno opera 10h/dia, 240 dias/ano. A partir da termografia, do cálculo das áreas e do gráfico, se obtém a tabela ao lado.
Portanto, o custo desta perda térmica é:
Custo real = 37.785 W x 350 R$/MWh x 10 h/dia x 240 dias/ano = R$ 317.394/ano.
Considerando um isolamento bem dimensionado em perfeito estado de conservação, teríamos face fria de 60 ºC (350 W/m2), ou seja:
Custo previsto = 350 W/m2 x 55 m2 x 350 R$/MWh x 10 h/dia x 240 dias/ano = R$ 161.700/ano
Ou seja, uma economia percentual de aproximadamente 50% e absoluta de R$ 155.694/ano.
Considerando que o isolamento deste forno custa R$110.000, e que o isolamento durará no mínimo 5 anos, tem-se um excelente retorno sobre o investimento.
