Estudo do reaproveitamento energético de ar quente numa Olaria

Como o sector cerâmico é um consumidor intensivo de energia, este trabalho teve como objectivo principal a elaboração de um plano de optimização do desempenho energético da olaria número três da Fábrica Cerâmica de Valadares. Para o efeito, efectuou-se o levantamento energético desta fracção autónoma. O valor total obtido para os ganhos térmicos foi de 8,7x107 kJ/dia, sendo 82% desta energia obtida na combustão do gás natural. Por outro lado, as perdas energéticas rondam os 8,2x107 kJ/dia, sendo o ar de exaustão e a envolvente os principais responsáveis, com um peso de 42 % e 38%, respectivamente. Tendo em conta estes valores, estudaram-se várias medidas de isolamento da cobertura, pavimento, paredes e saída de ar através de fendas do edifício. No caso do isolamento da cobertura sugeriu-se a substituição das telhas de fibrocimento e do isolamento actualmente existentes por painéis sandwich de cobertura. Esta acção permite uma poupança de 64.796€/ano, com um investimento de 57.029€ e o seu período de retorno de 0,9 anos. O Valor Actualizado Líquido (VAL) no 5º ano foi de 184.069€, com uma Taxa Interna de Rentabilidade (TIR) de 92%. Para isolar o pavimento, sugeriu-se a utilização de placas de poliuretano expandido (PU) de 20mm de espessura. Assim, consegue-se uma poupança de 7.442 €/ano, com um investimento de 21.708€, e um tempo de retorno 2,9 anos. No final do 5º ano de vida útil do projecto, o VAL é de 4.070€ e a TIR 7%. Relativamente ao isolamento das paredes e pilares, sugeriu-se a utilização de placas de PU (30mm), recobertas com chapa de ferro galvanizado. O tempo de retorno do investimento é de 1,5 anos, uma vez que, o investimento é de 13.670€ e a poupança anual será de 9.183€. Esta solução apresenta no último ano um VAL de 12.835€ e uma TIR de 22%. No isolamento das fendas do edifício, sugeriu-se a redução de 20% da sua área livre. Esta medida de optimização implica um investimento de 8.000€, revelando-se suficientemente eficaz, pois apresenta um tempo de retorno de 0,67 anos. O VAL e a TIR da solução no último ano de vida útil do projecto de investimento são de 36.835€ e 35%, respectivamente. Por fim, sugeriu-se ainda a instalação de um sistema de controlo que visa o aproveitamento de ar quente proveniente do forno, instalado no piso inferior à olaria, para pré-aquecer o ar alimentado aos geradores de calor. Esta medida implicaria um investimento de 4.000€, com um tempo de retorno de 2,4 anos e uma poupança anual é de 1.686€. O investimento é aconselhável, já que, no 5º ano, o VAL é de 1.956€ e a TIR é de 17%.

As the ceramic sector is an intensive consumer of energy, this study had as main objective the development of a plan for optimizing energy performance in the number three pottery of the Fábrica Cerâmica de Valadares. For this purpose, an energetic study of this autonomous section was carried out. It was determined that the gains amount to 8,7x107 kJ/day, with 82% of this energy being obtained by combustion of natural gas. On the other hand, energy losses are around 8,2x107 kJ/day, with the exhaust air and the surroundings being the principal causes of energy loss, at 42% and 38%, respectively. Considering these values, a number of measures were studied for optimizing the insulation of the roof, floor, walls and the air leaving through cracks in the building. In the case of the roof insulation, it was suggested that the fiber cement tiles and existing isolation should be replaced with sandwich type panels. This action allows a saving of 64.796 €/year, with an investment of 57.029€, giving a return on 0,9 years. The Net Present Value (NPV) on the fifth year was 184.069€, with an Internal Rate of Return (IRR) of 92%. To insulate the floor the use of 20mm expanded polyurethane boards (EP) was suggested. In this way a saving of 7.442 €/year may be achieved, with an investment of 21.708 €, and a payback period of 2,9 years. At the end of the fifth year of the project’s life span, the NPV is 4.070€ and the IRR is 7%. For the insulation of walls and pillars, the use of 30mm expanded PU boards, covered with galvanized iron plates, was suggested. The return on investment time is 1,5 years, since the initial investment is 13.670€ and the annual saving will be 9.183€. In the final year this solution presents an NPV of 12.835€ and an IRR of 22%. For insulating the cracks in the building, the suggestion was to reduce the free area by 20%. This optimization measure implies an investment of 8.000€, and proved to be sufficiently effective, because it presents a turnaround time of 0,67 years. The NPV and IRR of this solution, in the last year of life of the investment project, are 36.835€ and 35%, respectively. Finally, it was also suggested that a control system should be installed, with the aim of using the hot air from the oven, placed below the kiln floor, to preheat the air fed to the heat generators. This would require an investment of 4.000€ with a turnaround time of 2,4 years and an annual saving of 1.686€. The investment is advisable since in the fifth year the NPV is 1.956€ and IRR is 17%.