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Aplicação da etapa de planejamento do método PDCA para reduzir o consumo de energia elétrica pela redução da carga térmica em uma câmara frigorífica

The aim of this work was to reduce the consumption of electricity in a cold storage from a food industry based in the city of Paranaguá - PR. The application of the PDCA method (Plan, Do, Check and Act) and its tools enable the survey of critical points that can be improved. The elaboration of the s...

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Principais autores: Patrzyk, Lucas Eduardo, Oliveira, Matheus de Gouveia
Formato: Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma: Português
Publicado em: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2021
Assuntos:
Frigoríficos
Energia elétrica - Consumo
Controle de processo
Gestão da qualidade total
Cold storage
Electric power consumption
Process control
Total quality management
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Acesso em linha: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25377
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spelling riut-1-253772021-06-25T06:04:08Z Aplicação da etapa de planejamento do método PDCA para reduzir o consumo de energia elétrica pela redução da carga térmica em uma câmara frigorífica Application of the planning step of the PDCA method to reduce electricity consumption by reducing the thermal load in a cold storage Patrzyk, Lucas Eduardo Oliveira, Matheus de Gouveia Alves, Alexandre de Castro Alves, Alexandre de Castro Fusão, Davi Okida, José Roberto Frigoríficos Energia elétrica - Consumo Controle de processo Gestão da qualidade total Cold storage Electric power consumption Process control Total quality management CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA The aim of this work was to reduce the consumption of electricity in a cold storage from a food industry based in the city of Paranaguá - PR. The application of the PDCA method (Plan, Do, Check and Act) and its tools enable the survey of critical points that can be improved. The elaboration of the simplified flowchart of the process was the first step to determine the operational and systemic failures. Analyzing the temperature history of the two cold chambers installed in the plant, that were obtained through the supervisory of the engine room, and performing the internal measurement of the rooms, which are 1100 m² and 620 m², it was found that the internal temperature of the first chamber is 8.6 ° C and that the second has an internal temperature of 7.3 ° C. Once identified which of the cold chamber is closest to the upper temperature limit of 10 ° C, the PDCA tools are applied to identify the potential factors that lead to an increase in the internal temperature of the refrigerated environment. This identification is performed through the application of thermal load calculations. In this regard, the amount of heat necessary to cool the stored products and the heat losses resulting from transmission through walls, doors, floors and ceilings, as well as other elements such as the lighting system, occupation of people and heat generation were analyzed. from the forklift engine that operates on site. Thus, it is concluded that the thermal load by infiltration of external air in the cold room is equivalent to 43.1% of the total thermal load. The installation of a lock, air curtains and strip curtains means that the effectiveness of the protection devices in the doorways is increased from 76% to 91%, generating a monthly reduction of 38,474.5 kWh. Consequently, the implementation of the improvements raised in this work makes it possible to reduce the refrigerating power of the cold room by 27%, thus reducing the consumption of electricity. This solution, as well as the action plan that aims to improve other parameters intrinsic to the process, were presented to the top management of the company, which needs to invest and enable the application of the improvements proposed in this work so that in six months of operation, it has the planned return . The implementation of the lock, air curtains and strip curtains reduces the cost of maintaining the refrigeration system equipment and, consequently, allows for an increase in their useful life. Este trabalho teve como finalidade a redução do consumo de energia elétrica em uma câmara frigorífica situada em uma indústria de alimentos localizada no município de Paranaguá - PR. A aplicação do método PDCA (Plan, Do, Check e Act) e de suas ferramentas viabilizam o levantamento dos pontos críticos passíveis de melhoria. A elaboração do fluxograma simplificado do processo foi o primeiro passo para determinação das falhas operacionais e sistêmicas. Analisando o histórico de temperaturas das duas câmaras frigoríficas instaladas na planta, obtido através do supervisório da sala de máquinas, e realizando a medição interna das câmaras, que possuem 1100 m² e 620 m², constatou-se que a temperatura interna da primeira câmara é de 8,6°C e que a segunda possui temperatura interna de 7,3°C. Uma vez identificado quais das câmaras frigoríficas encontra-se mais próxima do limite superior de temperaturas de 10°C, aplica-se as ferramentas do PDCA para identificar os fatores potenciais que levam ao aumento da temperatura interna do ambiente refrigerado. Essa identificação é realizada por meio da aplicação dos cálculos de carga térmica. Neste quesito, foi analisado a quantidade de calor necessária para refrigerar os produtos estocados e as perdas de calor decorrentes da transmissão pelas paredes, portas, pisos e tetos, bem como de outros elementos como o sistema de iluminação, ocupação de pessoas e geração de calor proveniente do motor da empilhadeira que opera no local. Dessa forma, chega-se à conclusão de que a carga térmica por infiltração de ar externo na câmara frigorífica equivale a 43,1% da carga térmica total. A instalação de uma eclusa, cortinas de ar e cortinas em tiras faz com que a efetividades dos dispositivos de proteção nos vãos das portas seja aumentada de 76% para 91%, gerando uma redução mensal de 38.474,5 kWh. Por consequência, a implantação das melhorias levantadas neste trabalho possibilita a redução da potência frigorífica da câmara frigorífica em 27%, reduzindo, portanto, o consumo de energia elétrica. Essa solução, bem como o plano de ação que visa melhorar outros parâmetros intrínsecos ao processo, foram apresentados a alta direção da empresa, que precisa investir e viabilizar a aplicação das melhorias propostas neste trabalho para que em seis meses de operação, tenha o retorno planejado. A implantação da eclusa, cortinas de ar e cortinas em tiras reduzem o custo com a manutenção dos equipamentos do sistema de refrigeração e consequentemente, possibilita o aumento da vida útil dos mesmos. 2021-06-24T14:20:10Z 2021-06-24T14:20:10Z 2020-06-25 bachelorThesis PATRZYK, Lucas Eduardo; OLIVEIRA, Matheus de Gouveia. Aplicação da etapa de planejamento do método PDCA para reduzir o consumo de energia elétrica pela redução da carga térmica em uma câmara frigorífica. 2020. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2020. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25377 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Ponta Grossa Brasil Departamento Acadêmico de Engenharia Mecânica Engenharia Mecânica UTFPR
institution Universidade Tecnológica Federal do Paraná
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language Português
topic Frigoríficos
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Patrzyk, Lucas Eduardo
Oliveira, Matheus de Gouveia
Aplicação da etapa de planejamento do método PDCA para reduzir o consumo de energia elétrica pela redução da carga térmica em uma câmara frigorífica
description The aim of this work was to reduce the consumption of electricity in a cold storage from a food industry based in the city of Paranaguá - PR. The application of the PDCA method (Plan, Do, Check and Act) and its tools enable the survey of critical points that can be improved. The elaboration of the simplified flowchart of the process was the first step to determine the operational and systemic failures. Analyzing the temperature history of the two cold chambers installed in the plant, that were obtained through the supervisory of the engine room, and performing the internal measurement of the rooms, which are 1100 m² and 620 m², it was found that the internal temperature of the first chamber is 8.6 ° C and that the second has an internal temperature of 7.3 ° C. Once identified which of the cold chamber is closest to the upper temperature limit of 10 ° C, the PDCA tools are applied to identify the potential factors that lead to an increase in the internal temperature of the refrigerated environment. This identification is performed through the application of thermal load calculations. In this regard, the amount of heat necessary to cool the stored products and the heat losses resulting from transmission through walls, doors, floors and ceilings, as well as other elements such as the lighting system, occupation of people and heat generation were analyzed. from the forklift engine that operates on site. Thus, it is concluded that the thermal load by infiltration of external air in the cold room is equivalent to 43.1% of the total thermal load. The installation of a lock, air curtains and strip curtains means that the effectiveness of the protection devices in the doorways is increased from 76% to 91%, generating a monthly reduction of 38,474.5 kWh. Consequently, the implementation of the improvements raised in this work makes it possible to reduce the refrigerating power of the cold room by 27%, thus reducing the consumption of electricity. This solution, as well as the action plan that aims to improve other parameters intrinsic to the process, were presented to the top management of the company, which needs to invest and enable the application of the improvements proposed in this work so that in six months of operation, it has the planned return . The implementation of the lock, air curtains and strip curtains reduces the cost of maintaining the refrigeration system equipment and, consequently, allows for an increase in their useful life.
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publisher Universidade Tecnológica Federal do Paraná
publishDate 2021
citation PATRZYK, Lucas Eduardo; OLIVEIRA, Matheus de Gouveia. Aplicação da etapa de planejamento do método PDCA para reduzir o consumo de energia elétrica pela redução da carga térmica em uma câmara frigorífica. 2020. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2020.
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