LISTA DE SÍMBOLOS
4.5 V IABILIDADE E CONÔMICA
4.5.1 Eficiência Energética do Sistema de Autoclavagem
A eficiência energética do sistema em estudo é função do nível de conversão do combustível utilizado pela caldeira em calor útil para produção de vapor. Salienta-se que os dados de consumo documentados (Quadro 15), equivalem ao abastecimento de combustível realizado no período avaliado, nesse sentido, adotou-se a média de abastecimento de combustível, considerado todas as influências sazonais e as variações técnicas operacionais da central de esterilização.
Quadro 15 - Abastecimento mensal de combustível no sistema de autoclavagem.
Mês
Número de Ciclos por
Mês
Abastecimento Mensal de GLP
[kg]
Mês
Número de Ciclos por
Mês
Abastecimento Mensal de GLP
[kg]
Mar/13 126 960 Jan/14 140 1390
Abr/13 139 1017 Fev/14 153 1700
Mai/13 126 690 Mar/14 156 600
Jun/13 132 1233 Abr/14 162 1619
Jul/13 148 1152 Mai/14 170 1907
Ago/13 148 914 Jun/14 152 756
Nov/13 86 830 Jul/14 160 1125
Dez/13 127 800
Fonte: (AUTOR, 2014).
O número médio mensal de ciclos de autoclavagem no período compreendido entre os meses de março de 2013 a julho de 2014 é de 129 processos de esterilização, o que resulta em um consumo médio de combustível de 7,86 kg de gás GLP a cada ciclo de operação.
Levando em consideração uma produção cíclica de 250 kg de vapor, com uma variação de temperatura compreendida entre 22 e 137 °C e pressão manométrica de 10 kgf/cm², obtém- se respectivamente, entalpias de 92,33 kJ/kg e 576,46 kJ/kg, além de um rendimento térmico do sistema da ordem de 32,81%, se considerado que o poder calorífico do combustível utilizado é de 11200 kcal/kg. Uma eficiência energética baixa quando comparada a valores convencionais de rendimento de caldeiras flamotubulares, que ficam próximas de 80%.
4.5.2 Dispêndios Financeiros
As relações orçamentárias de todos os materiais, acessórios e serviços necessários para construção, transporte, instalação e operação do trocador de calor projetado estão organizadas nos quadros dispostos nos apêndices (Quadro 18 e Quadro 19). O preço dos produtos catalogados foram baseados nos valores médios de mercado para a região próxima do vale do Itajaí – SC e a taxa de juros financeira, foi retirada do programa de apoio a empresas de serviços de conservação de energia (PROESCO) do banco nacional de desenvolvimento sustentável brasileiro (BNDES), por fim, o investimento totalizaria um valor de R$ 8.030,44. Os custos de operação da tecnologia pelos funcionários da central de esterilização e os produtos químicos necessários para a realização das manutenções periódicas, não foram contabilizados por serem itens comuns no cotidiano do sistema em estudo.
4.5.3 Prazo de Retorno do Investimento
A viabilidade econômica do trocador de calor projetado para o sistema de autoclavagem do aterro sanitário de Canhanduba, está diretamente relacionada com o período em que o investimento no equipamento se amortizaria por meio de sua rentabilidade, ou seja, a economia promovida no sistema com o uso dessa tecnologia em comparação a operação atual da central de esterilização.
O prazo de retorno do investimento (PRI), embasado na metodologia descrita no título 3.4.3, foi calculado utilizando os dados informados nos quadros abaixo (Quadro 16 e Quadro 17) e resultou em uma amortização financeira em cerca de 9 meses. Esse resultado demonstra que do ponto de vista econômico, o projeto do trocador de calor para esse estudo de caso em específico, que levou em conta todas suas peculiaridades técnicas de sistema, se mostrou viável diante da economia de combustível alcançada e dos níveis de eficiência energética obtidos.
Quadro 16 - Dados utilizados para o cálculo do prazo de retorno do investimento.
Item Valor Unidade
Entalpia do Vapor Produzido na Caldeira 576,46 kJ/kg Entalpia da Água Fria que Entra na Caldeira 92,33 kJ/kg
Entalpia do Efluente Quente 450,41 kJ/kg
Entalpia do Efluente Frio 249,22 kJ/kg
Entalpia da Água Quente que Entra na Caldeira 293,52 kJ/kg
Massa de Vapor Produzido pela Caldeira 250 kg/Ciclo
Demanda Mássica de Vapor por Ciclo de Esterilização 250 kg/Ciclo
Eficiência Energética da Caldeira 0,3289 -
Fonte: (AUTOR, 2014).
Quadro 17 - Dados utilizados para o cálculo do prazo de retorno do investimento.
Item Valor Unidade
Poder Calorífico do Combustível Utilizado na Caldeira 46928 kJ/kg
Potência das Perdas Energéticas 90,87x10-3 kW
Tempo de Perda Energética 1000 s/Ciclo
Perdas Energéticas 90,87 kJ/Ciclo
Massa de Combustível Consumido ao Utilizar Água Fria 7,86 kg/Ciclo Massa de Combustível Consumido ao Utilizar Água Quente 4,58 kg/Ciclo Economia de Combustível por Ciclo de Esterilização 3,29 kg/Ciclo Número Médio Mensal de Ciclos de Esterilização 129 Ciclos/Mês Potência dos Dispositivos Eletrônicos do Trocador de Calor 52x10-3 kW Tempo de Uso dos Dispositivos Eletrônicos nas Esterilizações 0,67 h/Ciclo
Preço da Energia Elétrica 0,3 R$/kWh
Custo Total do Trocador de Calor 8.030,44 R$
Redução Mensal de Custos 974,79 R$/Mês
Preço do Combustível 2,3 R$/kg
Taxa de Juros Mensal 1,17 %
Prazo de Retorno do Investimento 8,61 Meses
Fonte: (AUTOR, 2014).
5 C
ONSIDERAÇÕESF
INAISO desenvolvimento e adoção de tecnologias ambientais sustentáveis nos principais consumidores de energia, vem se mostrando como uma das estratégias mercadológicas empresariais de melhor relação custo benefício, pois alia a redução de custos produtivos com energia, reduz os aspectos e impactos ambientais negativos das atividades fabris na criação de bens de consumo e prestação de serviços, além de transparecer diante de clientes e colaboradores, ações de prevenção e respeito com o meio ambiente e a sociedade. Diante dos fatos, projetos que promovam maiores níveis de eficiência no uso de recursos energéticos devem ser encorajados e no tocante a este trabalho alguns pontos recebem destaque.