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Como citar este trabajoAn. 3. Enc. Energ. Meio Rural 2003
Subsídios técnicos na rede e instalações elétricas visando a instalação e operação eficiente de sistemas de refrigeração para a conservação de produtos perecíveis em localidades produtoras no meio rural brasileiro
Luís Augusto Barbosa CortezI; Luiz Antonio RossiI; Lincoln de Camargo Neves FilhoII
IFaculdade de Engenharia Agrícola, UNICAMP
IIFaculdade de Engenharia de Alimentos, UNICAMP
RESUMO
A produção de perecíveis no Brasil já coloca o país entre os maiores produtores mundiais. No entanto, as elevadas perdas pós-colheita (de 30 a 50%, dependendo do produto), notadamente de frutas, hortaliças e pescado fazem diminuir consideravelmente a qualidade e os ganhos econômicos ao longo de toda a cadeia produtiva, penalizando sobretudo os produtores de baixa renda. Entre as medidas que se fazem necessárias para uma adequada conservação a mais importante é a refrigeração. No entanto, a fim de implantar projetos que envolvam a refrigeração se faz necessária a existência de rede elétrica nas propriedades produtoras. A maior parte das empresas agropecuárias é deficiente em termos de infra-estrutura de rede elétrica contanto quase que na maioria das vezes apenas com um conjunto gerador-diesel, o que pode ser oneroso ao país. Além da existência da rede é importante também a qualidade da energia elétrica (pequena variação na voltagem) entregue pois isso propicia o uso de compressores mais eficientes (herméticos) e de menor custo que já são oferecidos no mercado há quase 10 anos. Há também possibilidades de racionalizar o consumo de energia elétrica pela adoção de práticas como a recuperação de calor em unidades de refrigeração já instaladas. Em síntese, neste trabalho analisam-se os subsídios técnicos para uma política de refrigeração dirigido tanto para a conservação de pescado, frutas, hortaliças e de leite a granel. É importante salientar que, embora pouco lembrada, a refrigeração é um bem essencial numa sociedade que busca a valorização dos seus produtos. Nesse sentido, a introdução da refrigeração é entendida como uma maneira de se racionalizar o uso das diferentes formas de energia empregadas na produção.
Palavras-chave: Perdas de Produtos Perecíveis, Refrigeração, Qualidade de Energia Elétrica, Eletrificação Rural.
ABSTRACT
In Brazil 30-40% of perishable products are lost due to postharvest inadequate technology use. Refrigeration technology is not used in its full potential either. Lack of refrigeration implies more deterioration and low quality for domestic and exports. This paper discusses a method to quantify the costs that results from lack of electricity (deficit) or low quality electricity supply.
Keywords: Agricultural Losses, Refrigeration, Energy Quality, Rural Electrification.
INTRODUÇÃO
As perdas de alimentos "in natura" (frutas, verduras e leite) são significativas no Brasil (até 50%, dependendo do produto). Além disso, há também uma redução considerável da qualidade e nos ganhos ao longo de toda a cadeia produtiva na agricultura, penalizando os produtores. Os problemas decorrentes destas perdas levam a uma menor competitividade dos nossos produtos, agravando o "custo Brasil".
Entre as medidas que se fazem necessárias para uma adequada conservação a mais importante é o emprego da tecnologia de refrigeração. Novamente, além da simples existência da rede elétrica é importante também a qualidade da energia requerida pelo consumidor, geralmente um produtor rural ou um empresário que comercializa a produção. Em geral, os equipamentos usados na refrigeração por compressão mecânica, que é a tecnologia mais utilizada no Brasil e no mundo, requerem uma energia elétrica com variação permitida na voltagem de no máximo ± 10% além da voltagem nominal do sistema de distribuição.
É importante salientar também que algumas empresas do setor de refrigeração informam, mesmo sem que tenha havido para isso um levantamento específico, que a causa maior das "paradas" das unidades de refrigeração já instaladas se deve a problemas com a qualidade da energia elétrica usada na operação em vários equipamentos destes sistemas, tais como: compressores, ventiladores, bombas e acessórios operados eletricamente como válvulas solenóides, por exemplo. Além de danificar esses equipamentos e causar um prejuízo direto, seja pelo dano ao equipamento como também ao produto que às vezes é perdido, essas paradas acabam resultando numa perda ou custo indireto da má qualidade da energia elétrica traduzida pelos dias sem poder operar a unidade. Isto têm ocorrido mesmo com a adoção de controles de segurança tanto para os motores como para os controles que compõem as unidades de refrigeração. Cada fabricante de equipamento recomenda certos limites para a operação segura mas problemas freqüentes tem ocorrido causando importantes prejuízos aos usuários e consequentemente à população atendida.
Um outro fator importante é o rápido processo de granelização do leite no país. O processo de coleta, conservação, manipulação e transporte do leite à granel irá requerer mais infra-estrutura de refrigeração, notadamente nos estados onde se concentra a produção leiteira no país (MG, GO, SP e região Sul) o que implica na existência de rede elétrica. A introdução da refrigeração é entendida também como uma maneira de se racionalizar o uso das diferentes formas de energia empregadas na produção.
Assim, neste trabalho preliminar propõe-se oferecer alguns subsídios técnicos quanto à qualidade da energia elétrica requerida pelo consumidor (empresa agrícola) para uma política de refrigeração dirigido tanto para a conservação de pescado, frutas, hortaliças e de leite a granel. Assim, existe uma diferença entre a energia elétrica fornecida e a requerida pelos equipamentos elétricos de sistemas de refrigeração. Essa diferença de qualidade resulta em um custo ao país.
OBJETIVO E ETAPAS DO TRABALHO
É, portanto, o objetivo geral deste trabalho o de realizar um levantamento preliminar das economias potenciais pelo aumento da qualidade da energia elétrica1 ofertada nas regiões agrícolas produtoras de alimentos perecíveis "in natura". Para tanto, são apresentadas a seguir, uma seqüência de etapas de trabalho as quais, ao final, permitirão estabelecer relações do tipo custo/benefício para projetos visando a melhoria da qualidade de energia elétrica nestas mesmas regiões.
Assim, a fim de que sejam calculados os custos da falta de energia (custo do deficit) ou da qualidade da energia elétrica oferecida propõe-se basicamente que seja realizada uma pesquisa com as seguintes etapas:
a) inicialmente, identificar as regiões produtoras brasileiras mais importantes quanto ao consumo de energia para refrigeração de produtos perecíveis "in natura" (notadamente pescado, frutas, hortaliças e leite), visando sua comercialização no mercado interno ou externo. Propõe-se, assim, trabalhar com as seguintes regiões e respectivos produtos:
• um porto fluvial na Amazônia (e.g. Manaus e Belém) identificando as condições para refrigeração de pescado;
• região de Petrolina-Juazeiro no Vale do São Francisco que é uma área fruticultura (e.g. uva e manga) de alta qualidade, inclusive para o mercado de exportação; ou região de Mossoró produtora de frutas alta qualidade (e.g. melão) em Rio Grande do Norte;
• bacia leiteira do Sul de Minas Gerais ou Goiás, uma tradicional e outra com crescente produção e um grande potencial para produção futura;
• hortaliças (e.g. alface) e fruticultura (e.g. figo e goiaba) no cinturão verde que abastece São Paulo e Rio de Janeiro, pela importância destes produtos na alimentação da população;
• região de Fraiburgo (e.g. maçã) em Santa Catarina, por ser a fruta nacional que mais usa frio na sua conservação;
b) identificadas as regiões, seria feito um diagnóstico preliminar da rede e instalações elétricas de cada região baseado em visitas "in loco", considerando suas necessidades de infra-estrutura de refrigeração e adequação da rede elétrica para este fim, além de recomendações que subsidiassem um estudo posterior mais criterioso;
c) Identificar, nas regiões propostas, a geração diesel-dependente, seus custos e problemas. Com base nisso, de que modo os problemas encontrados representam um entrave à instalação de infra-estrutura de refrigeração.
METODOLOGIA POR ETAPA DO TRABALHO
Com base nos diferentes produtos, suas necessidades em termos de redução do "custo Brasil", serão escolhidas e identificadas as regiões produtoras a serem estudadas. Para cada região identificada como "região produtora" de interesse, será feito um levantamento da rede elétrica existente, utilizando de um questionário preparado para este fim. Serão realizadas visitas seja aos entrepostos das regiões produtoras e também, em alguns casos, junto ao produtor ou empresa agrícola. Também será necessário estabelecer contatos junto à empresa concessionária de eletricidade local a fim de disponibilizar os dados para os estudos. Quanto à infra-estrutura de refrigeração as visitas ao local permitirão obter essas informações.
O questionário e as informações obtidas através das visitas e contatos junto às empresas locais permitirão determinar a qualidade da energia elétrica fornecida e a requerida, seja em termos do número de interrupções e variações de voltagem. As pesquisas de campo também permitirão estimar os custos associados com a falta de energia elétrica (deficit) e da qualidade da energia elétrica, seja pelos danos aos equipamentos, custos de manutenção, perda de produto, perda de mercado etc.
Além disso, seriam determinadas as alternativas para instalação de equipamentos mais baratos e mais eficientes com vistas à redução do consumo de energia elétrica. Um exemplo seria a instalação de recuperadores de calor visando o aquecimento de água de limpeza usada após a ordenha. Normalmente o aquecimento é feito com "boilers" elétricos.
Identificar, nas regiões propostas, a geração diesel-dependente, seus custos e problemas e de que modo representam um entrave à instalação de infra-estrutura de refrigeração. A identificação será feita através das visitas "in loco" junto à produtores e empresas agrícolas das regiões escolhidas.
A falta de investimentos no setor elétrico, aliada ao crescimento de tipos de cargas elétricas, juntamente com problemas de funcionamento relacionados a elas, conduz à perda da continuidade do fornecimento da energia elétrica. Isto é, compromete a qualidade do fornecimento de energia elétrica ao consumidor e traz consigo inevitáveis prejuízos técnicos e financeiros.
Na zona rural, particularmente, em função de indicadores técnicos e econômicos nada favoráveis, a postergação de investimentos por parte das concessionárias de energia elétrica é uma prática usual. Isto, indubitavelmente, somente agrava a situação já extremamente carente em termos de suprimento energético.
Para unidades consumidoras situadas na zona rural, atendidas com tensão igual ou inferior a 1 kV, os valores dos indicadores anuais de continuidade individuais (DIC e FIC), permitidos às concessionárias, são os mais elevados, conforme artigo 26 da resolução ANEEL 024/2000. Assim, tem-se, em relação ao tipo de sistema de fornecimento e à zona urbana, uma pior qualidade no atendimento às cargas de consumidores rurais.
Algumas das conseqüências seriam: perdas de produção na indústria, em que o processo produtivo esteja baseado em sistemas eletroeletrônicos de controle, envolvendo a aplicação de controladores lógicos programáveis (PLC), computadores, sensores e transdutores eletrônicos, mau funcionamento e queima de equipamentos eletroeletrônicos, tais como: microcomputadores, acionamentos microprocessados, controladores de processos, etc.
DISTÚRBIOS MAIS COMUNS CAUSADOS PELA FALTA DE QUALIDADE DA ENERGIA ELËTRICA
a) Flutuação de tensão: é uma série de variações na tensão podendo serem regulares ou não;
b) Queda de tensão: qualquer redução verificada na tensão de alimentação, produzida pela ligação de cargas no sistema;
c) interrupções momentâneas: cortes no fornecimento de energia elétrica decorrentes de distúrbios na rede de alimentação.
Qualquer ocorrência que implique na modificação da tensão, da corrente ou da freqüência, resultando em falha ou má operação de equipamentos.
De maneira geral, a investigação na área de Qualidade de Fornecimento de Energia Elétrica diz respeito ao conhecimento, à análise, ao diagnóstico, à solução e à avaliação do impacto econômico nas unidades consumidoras de toda e qualquer ocorrência defeituosa que se estabeleça na tensão, na corrente ou na freqüência e que provoque falha ou má operação de equipamentos elétricos.
A conscientização dos usuários finais de energia elétrica em relação à qualidade do fornecimento de energia elétrica tem crescido de maneira muito rápida. Os consumidores estão melhor informados a respeito de temas específicos da área de suprimento energético, tais como interrupções de fornecimento, mergulho de tensão (Sag), salto de tensão (Swell) e transitórios provocados por chaveamentos e estão questionando as concessionárias dos serviços de eletricidade no sentido de que haja melhor qualidade na energia que lhes é fornecida. Entretanto, é importante também que os consumidores se conscientizem de que a Qualidade do Fornecimento da Energia não depende só da Concessionária, mas também do tipo de carga que é ligada ao sistema.
Ou seja, a qualidade no fornecimento de energia não é um problema de responsabilidade única da concessionária dos serviços de eletricidade.
RESULTADOS ESPERADOS E CONCLUSÕES
O "custo Brasil" tem componentes muitas vezes não tão evidentes aos nossos olhos. Aqui neste trabalho, discutiu-se preliminarmente o custo causado pelo deficit de energia elétrica nas regiões produtoras de frutas, hortaliças, pescado e leite. Grande parte desses alimentos é perdido ou deteriora-se pela não existência de rede elétrica ou pela baixa qualidade da energia que acaba por provocar danos aos equipamentos e motores elétricos.
O trabalho em si ainda não foi realizado, portanto ainda não se dispõe dos resultados. Sabe-se apenas, por diferentes consultas a produtores rurais e fornecedores de equipamentos que as perdas econômicas são consideráveis. Evidentemente que nem tudo pode ou deve ser creditado à falta de energia elétrica. Há perdas causadas por diferentes motivos. No entanto, neste trabalho propõe-se discutir e desenvolver uma metodologia que permita quantificar o custo do deficit de energia elétrica e/ou de sua baixa qualidade.
O papel da ANEEL é nesse sentido fundamental pois, como agência reguladora que é, tem compromissos com a universalização do fornecimento e com a qualidade da energia elétrica fornecida à população como um todo. O setor rural gera, diretamente ou indiretamente parte considerável da renda nacional, notadamente do produto agrícola. Uma melhora na qualidade dos produtos, decorrentes do uso da refrigeração, têm impactos positivos na saúde da população e na economia do país.
BIBLIOGRAFIA CONSULTADA
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ANEXOS - CONCEITOS OU DEFINIÇÕES
AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA – ANEEL
RESOLUÇÃO N o 24, DE 27 DE JANEIRODE 2000.
Estabelece as disposições relativas à continuidade da distribuição de energia elétrica às unidades consumidoras
CONCEITOS OU DEFINIÇÕES
DEC: Duração Equivalente de Interrupção por Unidade Consumidora Intervalo de tempo que, em média, no período de observação, em cada unidade consumidora do conjunto considerado ocorreu descontinuidade da distribuição de energia elétrica. Ou seja, exprime o espaço de tempo durante o qual, em média, cada consumidor do conjunto considerado ficou privado do fornecimento de energiaelétrica, no período de observação.
DIC: Duração de Interrupção Individual por Unidade Consumidora. Intervalo de tempo que, no período de observação, em cada unidade consumidora ocorreu descontinuidade da distribuição de energia elétrica.
DMIC: Duração Máxima de Interrupção Contínua por Unidade Consumidora.Tempo máximo de interrupção contínua, da distribuição de energia elétrica, para uma unidade consumidora qualquer.
FEC: Freqüência Equivalente de Interrupção por Unidade Consumidora. Número de interrupções ocorridas , em média, no período de observação, em cada unidade consumidora do conjunto considerado. Ou seja, representa o número de interrupções que, em média, cada consumidor do conjunto considerado sofreu, no período de observação.
FIC: Freqüência de Interrupção Individual por Unidade Consumidora. Número de interrupções ocorridas, no período de observação, em cada unidade consumidora.
Indicador de Continuidade
Representação quantificável do desempenho de um sistema elétrico, utilizada para a mensuração da continuidade apurada e análise comparativa com os padrões estabelecidos.
Indicador de Continuidade: Global:Representação quantificável do desempenho de um sistema elétrico agregada por empresa, estado, região ou país.
Interrupção: Descontinuidade do neutro ou da tensão disponível em qualquer uma das fases de um circuito elétrico que atende a unidade consumidora.
Interrupção de Longa Duração: Toda interrupção do sistema elétrico com duração maior ou igual a 1 (um) minuto.
Interrupção Programada: Interrupção antecedida de aviso prévio, por tempo preestabelecido, para fins de intervenção no sistema elétrico da concessionária.
Quando forem apurados valores superiores aos limites anuais ou trimestrais dos índices de continuidade (DEC e FEC), o concessionário deve adotar todas as providências no sentido da normalização do fornecimento.
Os indicadores mais importantes são DEC, FEC, DIC e FIC sob a ótica das concessionárias e relativamente às obrigações de cumprimento de metas dos indicadores que a ANEEL estabelece para as mesmas.
1 Entende-se por "qualidade de energia" da rede elétrica um suprimento com baixo número de interrupções e pequenas variações na voltagem da energia fornecida ao usuário.
