5. O Custo do Ciclo de Vida como factor de economia
5.4 Determinação do Custo do Ciclo de Vida
O processo do CCV é um método que permite a comparação de soluções alternativas, em termos de custos. O processo em si é basicamente matemático, mas extremamente dependente da informação disponível, logo os resultados do processo apresentam certamente um grau de fiabili- dade similar ao dos dados de base.
Os sistemas de bombeamento têm muitas das vezes um período esperado de operação de 15 a 20 anos. A escolha destes equipamentos deve ser efectuada com base em cálculos onde os detalhes do projecto do sistema devem ser tidos em conta. Deste modo a comparação deve ser efectuada entre diferentes tipos de sistema ou de controlo. O exercício deve ser objectivo na análise e âmbito podendo no entanto ser lato nas alternativas analisadas.
Com base nos estudos efectuados em problemas deste tipo, a metodologia proposta apresenta os custos do ciclo de vida, como sendo a soma das seguintes parcelas:
(1) onde:
Custos iniciais (custos de construção civil, bombas, tubagens, acessórios, serviços de apoio, etc.)
Custo de instalação e ensaios (arranque e formação do pessoal) Custos de Manutenção ( 10% ) Custos do Investimento ( 5% ) Custos de Exploração ( 85% )
Sistemas de bombeamento - Custos globais
d a pp m o e in ci
C
C
C
C
C
C
C
C
CCV
=
+
+
+
+
+
+
+
ciC
inC
95
O Custo do Ciclo de Vida como Factor de Economia
Custos energéticos
• O consumo energético é frequentemente uma das parcelas com maiores custos e geralmente domina o valor final do CCV, especialmente quando o tempo de operação das bombas ultrapassa as 2000 horas de operação / ano. O consumo energético é calculado através dos dados colhidos no projecto do sistema. Se as solicitações ao sistema são constantes, o cálculo é simples. Se as solicitações são muito variáveis no tempo, então dever-se-á utilizar um registo horário das necessidades para se efectuar o respectivo cálculo.
A fórmula do cálculo da potência requerida é a seguinte: (2) Os parágrafos seguintes examinam cada uma das parcelas
e levantam sugestões para a determinação de cada parâ- metro. Dever-se-á ter em atenção que este cálculo não inclui a análise a custos de segunda ordem como por exemplo as matérias-primas consumidas no fabrico de produtos. Detalhando:
Custos iniciais
• Este tipo de custos refere-se aos custos necessários para a compra e instalação de equipamentos e obras de construção civil, necessárias ao arranque do sistema. Enquanto que nas restantes parcelas os custos associados a equipamentos electromecânicos são dominantes, neste o seu valor relativo pode vir diluído com o valor da construção civil. Este facto pode originar a que seja menosprezada a sua importância final nos custos globais. • É determinante para estes custos o diâmetro das tubagens e acessórios, a qualidade e fiabilidade do sistema seleccio- nado, os materiais utilizados, o seu comportamento com o fluido bombeado, os empanques instalados, os controlos integrados, etc. Estes detalhes, entre outros, podem originar custos iniciais mais elevados mas redu- zirem o CCV de uma forma considerável.
• Os custos iniciais incluem geralmente os seguintes itens: • Serviços de Engenharia (estudos, projecto, desenhos,
especificações etc.); • Processo de aquisição; • Construção civil; • Inspecção e testes; • Peças de reserva; • Formação;
• Equipamentos auxiliares para sistemas de vedação ou arrefecimento.
Custos de instalação e ensaios
• Os custos de instalação e ensaios (arranque) incluem os seguintes itens:
• Fundações (projecto, preparação, betão etc.); • Ligações de tubagens de processo;
• Ligações eléctricas e de instrumentação; • Ligações a sistemas auxiliares;
• Avaliações e regulações no arranque.
• Uma instalação completa dos equipamentos electro- mecânicos envolve requisitos de operação e manutenção que serão assegurados por pessoal com formação para operar o sistema.
• Os ensaios requerem uma especial atenção às instruções do fabricante para a execução do arranque e operação. Deverá ser seguida a lista de verificações proposta pelo fabricante de modo a assegurar que os equipamentos e o sistema possam operar dentro de parâmetros específicos.
( )
m c H Q kW P η η γ × × × = em que:Logo, a energia será:
(3)
• Os custos energéticos de serviços auxiliares também devem ser incluídos. Estes custos podem ser referentes a circuitos de aquecimento ou arrefecimento de fluidos de processo. Nestes casos devem ser incluídos os custos do fluido, filtragem, circulação e/ou dissipação de calor etc. • Os métodos de cálculo da energia são relativamente simples quando a bomba é utilizada num único ponto de funcionamento. A situação torna-se mais complexa com bombas em funcionamento paralelo ou se a bomba for utilizada com um conversor de frequência. No funciona- mento paralelo, deverão ser efectuados cálculos separados para os vários pontos de funcionamento, aproximando em seguida os volumes bombeados ou horas de funcio- namento relativos a cada um destes. Uma bomba com conversor de frequência tem um número infinito de pontos de funcionamento. Outro factor de incerteza para o cálculo do consumo de energia de bombas com conversor de frequência é o facto do rendimento geral do sistema ser difícil de calcular com exactidão.
Custos de operação
• Os custos de operação são os associados à mão-de-obra relacionados com a operação do sistema. Estes podem variar muito dependendo da complexidade e função do sistema. Por exemplo uma bomba instalada em ambi- entes corrosivos pode requerer verificações diárias,
( )
motor do Rendimento bomba da Rendimento . . a manométric Altura Caudal 3 líquido do específico Peso Potência 3 − − − − − − m c a) c (m H /s) (m Q ) (kN/m kW P η η γ( )
=∫
1 ×( ) ( )
×× t to c m dt t H t Q kWh E η η γη
c(t) xη
m(t)enquanto um sistema semelhante com outro fluido pode apenas necessitar de supervisões limitadas. Uma análise periódica das condições de funcionamento do sistema pode alertar os operadores para eventuais perdas de desem- penho do sistema. Os indicadores de desempenho incluem alterações em vibrações, temperaturas, ruído, consumo energético, gamas de caudais, pressão etc.
Custos de manutenção e reparação
• O alcance da longevidade esperada para uma bomba, requer uma manutenção regular e eficiente. O fabricante aconselhará a frequência e a natureza da manutenção periódica. Os custos dependem do tempo e da frequência do serviço, mas também dos custos dos materiais. O projecto pode influenciar estes custos por indicação específica de alguns materiais, selecção dos componentes e mesmo da facilidade de acesso aos componentes a serem intervencionados.
• O programa de manutenção pode ser cumprido com menor frequência mas com maior atenção aos detalhes ou com maior frequência mas com intervenções mais simples. As maiores actividades requerem frequente- mente a remoção da bomba do local de instalação para as oficinas. Durante esse tempo a unidade está indisponível podendo haver perda total na produção ou um custo de substituição temporária. Estes custos podem ser minimizados por uma programação cuidada e atempada da paragem.
• O custo total da manutenção de rotina é o resultado do produto dos custos por intervenção pelo número de inter- venções esperadas durante o ciclo de vida da bomba. • Embora as avarias não possam ser previstas, podem ser
estimadas estatisticamente pelo cálculo do tempo médio entre avarias.
Custos de paragens e perdas de produção
• O custo de paragens imprevisíveis e de perdas de produ- ção podem ser uma parcela muito significativa no valor CCV e pode rivalizar com os custos energéticos ou com os custos de peças de substituição. Na maior parte das vezes os custos de paragem são inaceitáveis por representarem custos superiores à instalação de um equipamento de substituição ou reserva. Se for utilizado um equipamento de reserva, o custo inicial será mais elevado mas os custos
O Custo do Ciclo de Vida como Factor de Economia
produtos corrosivos, uso de peças contaminadas etc. Os custos de infracção ambiental deverão ser incluídos, sob o risco de representarem externalidades.
Custo de desmontagem e desmantelação
• Na maioria dos casos, o custo da desmantelação de um sistema de bombeamento tem pequenas variações em relação a diferentes concepções. Existem procedimentos legais e regulamentares para líquidos tóxicos, radioac- tivos ou qualquer outro tipo agressivo. Quando a destruição tem um custo demasiado elevado, o CCV torna-se particu- larmente sensível à vida útil do equipamento.
Custos totais do ciclo de vida
• Os custos estimados para as várias parcelas depois de somadas permitem uma comparação das diferentes soluções analisadas.
• Existem também factores financeiros a serem tomados em consideração no desenvolvimento do CCV. Estes incluem:
• Preços actuais da energia;
• Actualização do valor anual da energia; • Taxa de inflação;
• Taxa de juros;
• Vida útil esperada para o equipamento.
Adicionalmente o utilizador deve decidir quais os custos a incluir, tais como a manutenção, paragens, ambiental, destruição e outros custos importantes.