O custo inicial de compra e instalação de um novo sistema de bombeamento é apenas uma pequena porção do custo do ciclo de vida da bomba.
por Hydraulic Institute
08/24/2020
Realmente vale a pena comprar a bomba mais cara e eficiente em vez de uma bomba mais barata e menos eficiente?
Os custos operacionais de energia, manutenção e outras despesas recorrentes são os principais componentes do custo total do ciclo de vida (LCC), conforme ilustrado na Imagem 1.
IMAGEM 1: Exemplo de custo do ciclo de vida para um sistema de bombeamento típico (Imagens cortesia do Hydraulic Institute)
Por exemplo, digamos que o custo inicial de compra e instalação de uma bomba de 100 cavalos de potência (hp) foi de $30.000. A bomba de 100 hp funcionando a plena carga, com um custo de eletricidade de 8 centavos por quilowatt-hora ($0,08/kWh), operando continuamente, totalizaria $52.000 por ano.
Em apenas um ano, o custo da energia é mais do que o dobro do custo instalado. Ao longo de um ciclo de vida típico de pelo menos 15 anos, o custo da energia totaliza $780.000. Neste exemplo, o preço da bomba equivale a apenas 4% dos custos de energia ao longo de sua vida útil.
Para comparar o custo anual de um sistema de bombeamento mais eficiente, assumiremos alguns números arredondados e nos concentraremos apenas na potência de entrada da bomba (excluindo o motor) para simplificar o cálculo. Compare uma bomba que tem 70% de eficiência com uma bomba idêntica que tem 75% de eficiência. Esta mudança reduz a potência de entrada necessária. Esta diferença pode ser calculada usando a Equação 1.
Onde: Potência de entrada da bomba 1 (hp) x (Eficiência da bomba 1) / (Eficiência da bomba 2) = Potência de entrada da bomba 2
Potência de entrada da bomba 2 = 100hp × 0.70 / 0.75 = 93 hp
Equação 1
A partir deste cálculo, observamos uma economia de potência de 7 hp. Para calcular a economia de custo ao longo da vida útil de 7 hp, use a fórmula na Equação 2.
Economia de custo com energia elétrica ($) = Potência de entrada economizada da bomba × 0.746 × horas/ano × anos de serviço × taxa (Nota: isto não leva em conta a carga ou eficiência do motor)
Onde:
- Potência de entrada economizada da bomba = Redução de potência devido à maior eficiência (hp)
- 0.746 = kW/hp
- Horas/ano = Horas anuais de operação
- Taxa = Custo da energia elétrica em $/kWh
Então: Economia de custo com energia elétrica ($) = (7 hp) × (0.746 kW/hp) × (8760 hrs) × (15 anos) × ($0.08/kWh)
Economia de custo com energia elétrica ($) = $55.000
Equação 2
É importante também notar que a eficiência operacional da bomba é frequentemente menor do que a condição nominal devido a superdimensionamento, problemas com válvulas de controle, instalação inadequada e outros fatores que resultam na bomba operando longe do ponto de melhor eficiência (BEP) ou condição nominal.
Portanto, é preciso analisar precisamente os requisitos do sistema, otimizar os sistemas de controle e, quando justificado por uma análise de custo do ciclo de vida, investir dinheiro antecipadamente em um sistema de bombeamento mais eficiente.