Case study: fornecedor de água que obteve grandes poupanças

Efeitos da situação económica nos fornecedores de água

Nalgumas regiões, as alterações demográficas e económicas que estão a ocorrer obrigam os gestores das empresas fornecedoras de água a fazerem os necessários ajustamentos, para poderem suportar a médio e longo prazo a quebra no consumo de água. Quando o ajustamento do preço da água atinge o seu limite máximo, frequentemente os gestores não vêm outra alternativa que não seja despedirem pessoal – com repercussões negativas nas condições sócio-económicas da região e na imagem dessas empresas.

À luz da actual explosão dos preços da energia, a qual não se espera que abrande tão cedo, a proporção dos custos energéticos nos custos de produção totais vai tornar-se cada vez maior. Por isso, faz sentido em termos económicos, e demonstra um sentido de responsabilidade, analisar cuidadosamente os consumos eléctricos na cadeia de processo. 

Logo que a água é captada, mas antes de entrar no processo de tratamento, a electricidade consumida provoca o primeiro aumento do preço da “matéria-prima”: as bombas submersíveis de furo, que elevam a água subterrânea até ao tratamento, são accionadas electricamente. No entanto, com um rendimento por vezes inferior a 60%, elas não só elevam a água, mas também elevam os custos, sem qualquer ganho de produtividade que o justifique!

Analisar com atenção os valores de rendimento das bombas e traduzir os resultados em acções correctivas, é um investimento com dividendos garantidos.

Foco: Rendimento das bombas 

A curva de rendimento de uma bomba mostra qual é o seu melhor ponto de funcionamento. Mostra também que a relação entre o output hidráulico e o input eléctrico varia ao longo da curva característica da bomba. Em condições de funcionamento normais, as bombas deveriam funcionar o mais perto possível do ponto da curva com rendimento máximo. 

O rendimento diminui rapidamente se, por exemplo, o grupo electrobomba funcionar contra uma válvula de descarga estrangulada. No entanto, como a maioria dos operadores estimam crescimentos no consumo, tendem a incluir grandes margens de segurança ou reservas de potência nos cálculos dos projectos e acabam por instalar bombas que ultrapassam em muito as potências nominais necessárias. 

Esta prática foi aceite no tempos da electricidade “barata”, mas este tipo de pensamento nos dias que correm, em que os preços da energia subiram e vão com certeza continuar a subir, significa que os operadores vão ter problemas financeiros (para além das questões ambientais). A análise das bombas de furo permite mostrar qual o período de retorno do investimento de substituir bombas ineficientes, através da poupança energética.

Uma bomba antiga pode ainda estar a trabalhar de forma fiável, mas um retorno de menos de 3 anos fala por si. E isto inclui os custos de desmontagem da bomba antiga e de montagem da bomba de substituição! Para calcular o rendimento de uma bomba, necessita-se basicamente de 3 parâmetros: altura manométrica, caudal e potência absorvida. Com o tempo estes 3 parâmetros podem desviar-se muito dos valores originais! Os especialistas que fazem as medições nas bombas de furo determinam os valores actuais e procuram potenciais causas de erro. Exemplos destes erros são secções de tubagem estranguladas devido a incrustações ou desgaste, afectando os resultados dos instrumentos de medida utilizados. 

Baseados nos resultados medidos, os especialistas também podem mostrar que as variáveis consideradas fixas, como a altura do lençol de água ou a zona de entrada do escoamento no furo, podem variar consideravelmente ao longo do tempo. Apesar das subidas e descidas do lençol de água subterrânea ser um processo muito lento, que não se nota nas rotinas de exploração do dia-a-dia, ele também afecta a altura manométrica da bomba.

Bombas antigas sob teste 

Neste caso concreto, existem 15 furos e uma nascente em exploração, e utilizam-se bombas de furo para trazer a água até à superfície, a qual é depois tratada em aprox. 7.500.000 m³ de água potável para clientes particulares e empresariais, ligados a um total de 20.000 pontos de abastecimento. No passado, as bombas só eram substituídas quando se avariavam sem reparação possível. Como os furos são mantidos de forma exemplar, algumas das bombas conseguiam atingir uma vida útil de várias décadas. 

Uma das vantagens deste processo de medição, é que não interrompe o processo produtivo. O trabalho de medição, realizado pela KSB, começou por confirmar o que o operador esperava: a grande maioria das bombas funciona fora do ponto de melhor rendimento. Mas, mais importante, agora o operador sabe qual o potencial de poupança, com todo o pormenor. Este conhecimento é a base a partir da qual se decidem os próximos passos: por exemplo, fazer as medições correctas e instalar as bombas adequadas.

Poupanças e retorno do investimento 

A entidade exploradora calcula o período de retorno do investimento (payback) das novas bombas instaladas, com base nos dados obtidos pela KSB, da seguinte forma: "O custo de desmontagem da bomba antiga e de instalação da nova bomba tem de ser calculado com exactidão. Em bombas mais velhas, por exemplo, com mais de 15 anos, também devemos considerar o facto que uma substituição atempada reduz significativamente o risco de paragem não programada e os respectivos custos de reparação e de paragem da produção. 

Nós calculamos os custos de desmontagem e instalação numa média de € 2.500 por furo. A este valor acrescentamos ainda o custo de gestão do investimento. De notar que as bombas novas que precisamos para a nossa água, muito macia, com um pH de 5.5 a 6.0, são mais caras que os modelos standard. Considerando todos estes factos, o período de retorno do investimento dos dois primeiros furos a serem analisados, está entre os 2 e os 3 anos." 

Até agora os especialistas da KSB mediram dois furos. Os resultados das medições efectuadas num dos furos revelaram um potencial de poupança de cerca de € 24.000, cinco anos após a instalação da nova bomba, modelo UPA 200B130/4C. Esta dever-se-á pagar a si própria em 1,1 anos, ou seja, em 13 meses e 7 dias (ver tabela abaixo). 

Furo 1: Dados originais vs. dados medidos 

Bomba original, UPA 250-41/3; horas de serviço: 3.650 h / ano

Bomba nova, UPA 200B-130/4C

Apesar das poupanças no furo 2 serem ligeiramente inferiores, ainda são impressionantes: depois da instalação da nova bomba UPA 200B-80/2C, o operador irá poupar cerca de € 8,800 em 5 anos. O seu período de retorno do investimento: apenas 1.8 anos, ou seja, 21 meses e 14 dias. 

O director técnico da empresa fornecedora de água considera o resultado da análise dos furos muito positiva para a empresa. E conclui: "Em face dos bons resultados, decidimos analisar todos os nossos furos. A nossa primeira prioridade será substituirmos as bombas mais antigas, que estão mais próximas do seu fim de vida e correm um maior risco de avaria. E, de modo a aumentar o rendimento nos períodos de menor consumo, estamos a considerar a hipótese de incluir motores com variação de velocidade." 

Este director técnico tem um conselho para os seus colegas de negócio: "Compensa fazermos as nossas contas em conformidade com as boas regras de gestão e economia, bem como basearmos as nossas decisões de investimento em dados realistas, obtidos a partir de medições profissionais.“ 

João Leite / Director Geral