RELAÇÃO CUSTO X BENEFÍCIO NA APLICAÇÃO DE ENERGIA SOLAR VS. CONVENCIONAL EM CAPTAÇÃO DE ÁGUA DE POÇOS SEMI-ARTESIANOS

RELAÇÃO CUSTO X BENEFÍCIO NA APLICAÇÃO DE ENERGIA SOLAR VS. CONVENCIONAL EM CAPTAÇÃO DE ÁGUA DE POÇOS SEMI-ARTESIANOS

SANTOS, Cássio Fabre Pereira dos ^[1]

MELO, Jedson Magalhães de ^[2]

TORRES, Herbert ^[3]

INTRODUÇÃO

O Brasil vem sendo castigado com a falta do abastecimento hídrico natural há alguns anos. Alheio a este fato está a realidade de várias localidades situadas nos interiores de municípios que já possuem abastecimento público precário, isto é, quando este existe. Nestes casos, a saída mais viável é a utilização de águas subterrâneas através da escavação de poços semi-artesianos, ou seja, aqueles que necessitam do emprego de bombas para a retirada de água (LINHARES et al, 2016).

O custo da utilização da energia convencional para extração da água de poços semi-artesianos, apesar de viável, causa impacto no consumo e consequentemente no custo da mesma. Tendo isso em vista, a utilização de energia solar é uma grande saída por ser renovável e acarretar em grande economia no consumo.

Este trabalho visa mostrar um comparativo entre a utilização de bombas com módulos solares e bombas convencionais, com ênfase no custo de implantação e utilização, bem como as principais vantagens e desvantagens correlacionadas.

DESENVOLVIMENTO

Segundo LINHARES (et al, 2016), em estudo realizado na localidade de Córrego do Ouro, município de Itapemirim – ES, utilizando-se a bomba P100 da empresa Anauger, tendo como modelo uma residência composta de 5 habitantes. Todos os requisitos prescritos no manual foram seguidos à risca, excetuando-se o ângulo de instalação do módulo solar em relação à horizontal, que foi instalado numa angulação de 35º quando o manual orienta, para cidades do Espírito Santo, uma angulação de 20º, gerando, assim, uma perda de eficiência do módulo.

Segundo a ANAUGER, os módulos solares referentes ao modelo utilizado no estudo de LINHARES (et al, 2016), são capazes de gerar 175 Watt de pico. Watt de pico (Wp) é a unidade de medida utilizada para painéis fotovoltaicos. Ela representa a capacidade de produção de energia, em Watt (W), de um painel fotovoltaico em condições específicas reproduzidas em laboratório, sendo esta a potência máxima dos módulos nestas condições (COSOL, 2016).

Como os módulos tem a potência nominal de 175 Wp em condição ideal, que nesse caso se traduz como o momento de máxima incidência solar na placa, é óbvio se observar que a placa não disporá de toda esta capacidade durante todo o período de trabalho. Porém, como o objetivo deste trabalho é, primordialmente, a avaliação da relação custo x benefício entre os dois sistemas, supor-se-á que a potência de trabalho seja constante, uma vez que o sistema elétrico convencional não sofrerá com a redução de sua capacidade.

A primeira avaliação neste estudo será o custo de implantação dos sistemas. A sistema da bomba Anauger P100 é composto de dois módulos solares, um driver e uma bomba centrífuga. O custo de aquisição deste sistema oscila de R$ 2.500,00 a R$ 3.300,00. Será adotado o valor médio de R$ 3.000,00 para aquisição deste sistema. Junto a este custo, se gasta em média R$ 50,00 para aquisição da fiação apropriada e R$ 30,00 para os disjuntores. Somando-se os valores, temos um valor total de R$ 3.080,00 para aquisição do sistema com módulos solares.

No caso da bomba convencional, não foram encontrados no mercado modelo que dispusessem da mesma potência do sistema da Anauger P100. Por este fato foi utilizado para fins comparativos o modelo de menor potência disponível desta mesma empresa, a bomba Anauger ECCO que possui potência de 300 W. O preço encontrado variou entre R$ 181,80 e R$ 277,90. Novamente foi adotado o valor médio de R$ 230,00. Também se somam a este valor os mesmo custos de fiação de disjuntores, totalizando o valor de R$ 310,00. Este modelo dispõe apenas da bomba submersa no poço e a ligação é feita diretamente ao disjuntor.

Por óbvio, neste ponto, o sistema ECCO, utilizando energia convencional, leva maior vantagem em relação ao sistema P100.

Como segundo ponto tem-se a vazão de cada sistema. Segundo LINHARES (et al., 2016) o consumo médio diário de um habitante do Espírito Santo é cerca de 198 l/dia, por conseguinte a vazão diária necessária para uma residência de 5 habitantes, como a residência modelo, é de 990 l/dia.

O sistema P100 possui uma vazão média diária de 8.600 l (ANAUGER). Porém, como já citado anteriormente, a vazão encontrada por LINHARES (et al., 2016) foi inferior à nominal, devido, dentre outros fatores, ao erro na angulação de instalação do módulo solar, obtendo-se, de fato, a vazão de 8236 l/dia.

O modelo ECCO possui vazão nominal de 1.400 l/h (ANAUGER). Como o objetivo é fazer um comparativo o mais próximo possível entre os dois sistemas, mesmo podendo funcionar durante 24 h/dia, o melhor fato de equiparação entre os dois sistemas é a vazão. O sistema P100 possui uma vazão diária de 8236 l/dia (LINHARES et al., 2016) e, fazendo uma regra de três simples, descobre-se que o tempo necessário para o sistema ECCO atingir essa vazão é de aproximadamente 6 horas, cerca da metade do tempo de funcionamento do sistema P100. Porém, isso já era esperado uma vez que a potência de utilização do sistema ECCO é quase o dobro da potência do sistema P100.

Neste quesito, ambos os sistemas se saem satisfatoriamente, pois possuem vazão mais que suficiente para abastecer a residência modelo sem quaisquer dificuldades maiores, mesmo em dias nublados com baixa incidência solar.

O terceiro fator avaliado neste estudo é o custo de utilização. No caso do sistema P100, não há qualquer custo adicional neste sentido. O sistema é autossuficiente, ficando apenas à mercê da incidência solar durante o dia, o que fará a vazão variar em dias com mais incidência e com menos incidência.

No caso da bomba ECCO, que possui uma potência de 300 W sendo utilizado durante 6 h por dia. Multiplicando-se o resultado por 30, será retornado o valor mensal de consumo. A EDP cobra duas tarifas incidentes sobre a potência consumida na residência no período de apuração: Tarifas de Uso dos Sistemas de Distribuição (TUSD) e Tarifas de Energia (TE). Para a localidade de Córrego do Ouro, a TUSD é de 0,14967000 e a TE é de 0,17998000. Estes valores são somados e multiplicados pela potência consumida durante o mês, gerando o valor da conta de energia elétrica. Ainda incidem PIS, COFINS e ICMS, que são tributos federais. Porém estes tributos são variáveis (EDP), ficado, deste modo, fora do escopo deste estudo.  A tabela 1 mostra os resultados do custo mensal de consumo do sistema ECCO.