1
AVALIAÇÃO DO CONSUMO DE INSUMOS (ÁGUA,
ENERGIA ELÉTRICA E GÁS) EM CHUVEIRO
ELÉTRICO, AQUECEDOR A GÁS, CHUVEIRO
HÍBRIDO, AQUECEDOR SOLAR E AQUECEDOR DE
ACUMULAÇÃO ELÉTRICO.
Relatório Parcial
SÃO PAULO,
Abril de 2009
Av. Afrânio Peixoto, 412 - São Paulo (SP) - Brasil - 05507-000
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Tel/Fax (55) (11) 3816.2737
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2
APRESENTAÇÃO
A FUNDAÇÃO DE ESTUDOS E PESQUISAS AQUÁTICAS - FUNDESPA,
constituída em 1989 pelos docentes, técnicos e alunos do Instituto Oceanográfico da
Universidade de São Paulo - IOUSP, é uma instituição de caráter educacional e científico,
de direito privado e sem fins lucrativos, voltada ao estudo, pesquisa e desenvolvimento de
projetos ambientais. A FUNDESPA celebra convênios, acordos ou contratos com pessoas
físicas ou jurídicas, de direito público ou privado, executando suas análises através de um
corpo de técnicos e consultores do mais alto nível nacional e internacional. A Fundação de
Estudos e Pesquisas Aquáticas – FUNDESPA vem atuando em diagnósticos e
monitoramentos com diversas empresas localizadas em pólos industriais, em situações
semelhantes ao do presente caso. O objetivo dos diversos estudos tem sido o
monitoramento da qualidade ambiental, avaliação dos efeitos de lançamentos de efluentes,
diagnósticos de características oceanográficas, avaliação de áreas atingidas por
vazamentos, além da elaboração de estudos de impactos ambientais e respectivo relatório
de impacto do meio ambiente, entre outros.
O Centro Internacional de Referência em reuso de Água – CIRRA/IRCWR é uma
entidade sem fins lucrativos, vinculada à Escola Politécnica da Universidade de São Paulo.
Esta característica institucional privilegiada permite a integração a uma infra-estrutura
científica atualizada, composta por membros qualificados, com potencial para atender às
demandas do setor. Com o objetivo de promover e disponibilizar recursos técnicos e
humanos para estimular práticas conservacionistas, o CIRRA, tem como funções básicas
desenvolver pesquisas e tecnologias adequadas, proporcionar treinamento e divulgar
informações visando à promoção, a institucionalização e a regulamentação da prática de
REUSO no Brasil.
Assim, a FUNDESPA e o CIRRA têm a satisfação de apresentar o Relatório Técnico
Parcial intitulado “Avaliação do consumo de insumos (água, energia elétrica e gás) em
chuveiro elétrico, aquecedor a gás, chuveiro híbrido (aquecedor solar/chuveiro elétrico),
aquecedor solar e aquecedor de acumulação elétrico”.
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1. MATERIAIS E MÉTODOS
Para a coleta de dados de consumo de água, energia elétrica e gás em 5 tipos de chuveiros
distintos foi construído um sistema experimental nas dependências do FCTH – Fundação
Centro Tecnológico de Hidráulica – USP.
Os motivos da construção do sistema nesse local foram:
9
disponibilidade de local apropriado para a instalação do sistema;
9
facilidade de acesso ao local para manutenção e operação dos equipamentos de
medição de dados;
9
disponibilidade de pessoal (funcionários) para uso do sistema experimental. Foram
selecionados 30 voluntários para o uso dos chuveiros. Esses voluntários foram
divididos em 6 equipes de 5 pessoas. Cada equipe fará uso de todos os chuveiros
e duchas através de um rodízio que ocorrerá a cada 3 meses.
O sistema experimental para coleta de dados de consumo de água, energia e gás é
composto por 2 chuveiros elétricos, 1 aquecedor de passagem a gás, 1 chuveiro híbrido
(solar e chuveiro elétrico), 1 aquecedor solar e 1 aquecedor de acumulação elétrico.
A medição do consumo de água e gás é efetuada através de hidrômetros com saída de
sinal digital, que são conectados a módulos remotos de rede eletrônica, levando todas as
informações de consumo individual até um Controlador Digital. Este Controlador tem como
objetivo principal o armazenamento de dados e facilitar o acesso às medições. Os dados
são enviados em seguida a um computador onde registra as leituras de data, tempo de
banho e vazão de água e gás a cada minuto. Esses dados são coletados semanalmente e
tratados estatisticamente em planilhas do Excel.
Já o consumo de energia elétrica é registrado em medidores eletrônicos digitais instalados
individualmente para cada chuveiro. As leituras de consumo de energia são realizadas ao
término de cada mês.
Os equipamentos de aquecimento de água, chuveiros e duchas utilizados no sistema
experimental foram os seguintes:
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-
Chuveiros elétricos: Ducha elétrica Cardal modelo Compacta;
-
Aquecedor de passagem a gás: Aquecedor Lorenzetti modelo L8;
-
Aquecedor solar: 3 coletores solares Transsen modelo Copacabana horizontal, nas
dimensões de 1,71m x 1,00m e 1 reservatório térmico de 300 litros, nas dimensões de 61cm
x 145 cm fabricado com isolamento térmico em poliuretano e acabamento em alumínio
naval com pés em aço carbono. Neste sistema foi utilizado ainda um controlador digital de
temperatura que aciona o ligamento da resistência elétrica no reservatório térmico em dias
nublados para o aquecimento da água;
-
Aquecedor de acumulação elétrico (boiler): uma aquecedor de acumulação elétrico
Transsem de 300 litros nas dimensões de 61cm x 145 cm fabricado com isolamento térmico
em poliuretano e acabamento em alumínio naval com pés em aço carbono.
Todas as tubulações de água quente e fria foram instaladas com vista aparente para facilitar
o acesso para manutenção e instalação dos medidores de vazão. Nos pontos de utilização
alimentados pelos aquecedores a gás, solar e de acumulação foram instaladas duchas
Cardal modelo Big Ducha CR.
Abaixo são mostradas algumas fotos do sistema experimental em fase de instalação e
depois de finalizado.
Foto 1: Distribuição de água fria e quente dos chuveiros
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Foto 2: Medidores de água e energia dos chuveiros (em instalação)
Foto 3: Medidores de água e energia dos chuveiros (instalado)
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Foto 4: Instalação dos misturadores e registros nos chuveiros
Foto 5: Chuveiros e duchas instalados
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Foto 6: Aquecedor a gás
Foto 7: GLP e medidor de consumo de gás
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2. RESULTADOS OBTIDOS NO PRIMEIRO TRIMESTRE DE 2009
A instalação do sistema experimental iniciou em fevereiro de 2008 e as medições foram
iniciadas em janeiro de 2009.
A tabela 1 mostra os dados coletados nos meses de janeiro, fevereiro e março de 2009. Os
dados coletados são os seguintes: volume total de água consumido, número de banhos,
consumo total de energia elétrica, consumo total de gás, volume médio de água gasto por
banho, tempo médio de banho e consumo médio de água por tipo de chuveiro/ducha. Esses
três últimos são também apresentados em médias mensais, trimestrais e totais para os
meses citados.
São apresentados ainda informações sobre os insumos como custo de água, energia
elétrica e gás, custo de cada equipamento utilizado e custo de instalação. Os valores
referentes à água, energia elétrica e gás são considerados para São Paulo e não estão
inclusos impostos como PIS/PASEP, COFINS, ICMS, etc. Neste estudo também não foram
considerados custos de tubos e conexões para água quente e fria e material elétrico
utilizado na instalação do sistema experimental.
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Tabela 1: Resultados obtidos nos meses de janeiro, fevereiro e março de 2009
Ponto 5
Ponto 6
Gás
Híbrido
Solar
Boiler elétrico
72,7
41,3
69,0
64,9
Tempo médio de banho (min.)
9,1
6,9
7,7
10,6
8,1
7,6
3,9
3,8
9,5
3,9
8,6
8,6
1641
1805
1455
1286
2167
2532
53
60
22
38
29
43
24
23
0
14
12
95
0
0
2,90
0
0
0
Volume total de água (litros)
Número de banhos
Consumo total de energia (kW)
janeiro de 2009
Consumo médio por tipo de chuveiro (l/min.)
s
Ponto 4
Mediçõe
Ponto 2
Chuv. Elétrico
2
26,2
Ponto 3
Volume médio gasto por banho (litros)
Ponto 1
Chuv. Elétrico
1
35,4
DADOS COLETADOS
Consumo total de gás (kg)
23,0 °C
33,1
37,1
69,9
39,7
63,1
62,6
Tempo médio de banho (min.)
8,0
9,1
7,8
9,6
7,1
7,4
4,1
4,1
9,0
4,1
8,9
8,4
2528
1886
1705
1976
2010
3423
65
57
24
50
28
57
16
15
0
17
1
91
0
0
2,20
0
0
0
Consumo médio por tipo de chuveiro (l/min.)
Volume total de água (litros)
Número de banhos
Consumo total de energia (kW)
Consumo total de gás (kg)
fevereiro de 2009
Volume médio gasto por banho (litros)
24,7 °C
Temperatura Média no mês¹
Volume médio gasto por banho (litros)
34,9
29,3
63,4
37,2
61,5
59,1
Tempo médio de banho (min.)
8,6
7,2
7,1
8,6
7,3
7,1
Consumo médio por tipo de chuveiro (l/min.)
4,0
4,1
8,9
4,3
8,5
8,3
2577
2111
4463
2844
4273
5022
71
60
62
60
55
85
29
22
0
24
2
144
0
0
4,86
0
0
0
Volume total de água (litros)
Número de banhos
Consumo total de energia (kW)
Consumo total de gás (kg)
março de 2009
Medição mensal individualizada
Temperatura Média no mês¹
24,3 °C
Temperatura Média no mês¹
Médias Trimestrais por Chuveiro
Volume médio (litros)
34,5
30,9
68,7
39,4
64,5
62,2
Tempo médio (min.)
8,6
7,7
7,5
9,6
7,5
7,4
Consumo médio (l/min.)
4,0
4,0
9,1
4,1
8,7
8,4
Volume médio total (litros)
50,0
Tempo médio total (min.)
8,1
Consumo médio total (l/min.)
6,4
Médias Totais
¹ Fonte: disponível no Instituto Nacional de Meteorologia em http://www.inmet.gov.br/html/observacoes.php?lnk=Capitais
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Tabela 2: Informações adicionais do sistema experimental
Custo da água
3
INFORMAÇÕES ADICIONAIS
Custo de cada equipamento
Custo de instalação
Custo total
Custo % relativo ao custo de chuveiro elétrico
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(R$/m )
3,88
Ponto 1
Ponto 2
Chuv. Elétrico Chuv. Elétrico
31,00
31,00
0,00
0,00
31,00
31,00
Custo da energia elétrica
(R$/kWh)
0,26729
Ponto 3
Ponto 4
Gás
Híbrido
825,00
688,00
120,00
200,00
945,00
888,00
2.948%
2.765%
Custo do GLP
(R$/Kg )
2,78
Ponto 5
Ponto 6
Solar
Boiler elétrico
3.695,00
1.505,00
350,00
350,00
4.045,00
1.855,00
12.948%
5.884%
11
Tabela 3: Gasto mensal de água, energia elétrica e gás nos meses de janeiro, fevereiro e março de 2009
GASTO MENSAL
Água
Energia elétrica
Gás
Custo Total Mensal
Número de banhos
Custo/banho
Custo de banho / minuto
Tempo médio de banho (min.)
Custo de banho de 8 minutos
Água
Energia elétrica
Gás
Custo Total Mensal
Número de banhos
Custo/banho
Custo de banho / minuto
Tempo médio de banho (min.)
Custo de banho de 8 minutos
Água
Energia elétrica
Gás
Custo Total Mensal
Número de banhos
Custo/banho
Custo de banho / minuto
Tempo médio de banho (min.)
Custo de banho de 8 minutos
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janeiro de 2009
fevereiro de 2009
março de 2009
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Ponto 1
Chuv. Elétrico
6,37
6,41
0,00
12,78
53
0,24
0,0265
9,1
0,21
9,81
4,28
0,00
14,09
65
0,22
0,0271
8,0
0,22
10,00
7,75
0,00
17,75
71
0,25
0,0291
8,6
0,23
Ponto 2
Chuv.Elétrico
7,00
6,15
0,00
13,15
60
0,22
0,0318
6,9
0,25
7,32
4,01
0,00
11,33
57
0,20
0,0218
9,1
0,17
8,19
5,88
0,00
14,07
60
0,23
0,0326
7,2
0,26
Ponto 3
Gás
5,65
0,00
8,07
13,72
22
0,62
0,0810
7,7
0,65
6,62
0,00
6,12
12,74
24
0,53
0,0681
7,8
0,54
17,32
0,00
13,52
30,84
62
0,50
0,0701
7,1
0,56
Ponto 4
Híbrido
4,99
3,74
0,00
8,73
38
0,23
0,0217
10,6
0,17
7,67
4,54
0,00
12,21
50
0,24
0,0254
9,6
0,20
11,03
6,41
0,00
17,44
60
0,29
0,0338
8,6
0,27
Ponto 5
Solar
8,41
3,21
0,00
11,62
29
0,40
0,0495
8,1
0,40
7,80
0,27
0,00
8,07
28
0,29
0,0406
7,1
0,32
16,58
0,53
0,00
17,11
55
0,31
0,0426
7,3
0,34
Ponto 6
Boiler elétrico
9,82
25,39
0,00
35,21
43
0,82
0,1077
7,6
0,86
13,28
24,32
0,00
37,60
57
0,66
0,0891
7,4
0,71
19,49
38,49
0,00
57,98
85
0,68
0,0961
7,1
0,77
12
3. COMENTÁRIOS PRELIMINARES
Nas medições obtidas durante os meses de janeiro, fevereiro e março de 2009, é possível
verificar que o tempo médio gasto por banho é de 8,1 minutos e o consumo médio de água
(média de consumo considerando todos os 6 sistemas) foi de 6,4 l/minutos.
No “Comparativo Chuveiro elétrico, Aquecedor a gás e Aquecedor solar” da ABINEE de
28/06/2007 os valores arbitrados foram os seguintes: para chuveiro elétrico a duração de
banho é de 8 minutos e para aquecedores solares e a gás é de 10 minutos. Nas medições
realizadas para este estudo o tempo médio de duração do banho para chuveiro elétrico - 1
ponto - foi de 8,6 minutos, para o 2 ponto foi de 7,7 minutos, para chuveiro de passagem a gás
foi de 7,5 minutos, para o chuveiro híbrido foi de 9,6 minutos, para o aquecedor solar foi de 7,5
minutos e para o aquecedor de acumulação elétrico foi de 7,4 minutos. Observa-se que os
valores do comparativo ABINEE foram próximos aos obtidos no experimento com exceção do
chuveiro híbrido que apresentou valor pouco acima do arbitrado.
Já o consumo de água para o Comparativo ABINEE foi de 3 litros/minuto para chuveiro elétrico,
7 litros/minutos para chuveiro a gás e 10 litros/minutos para aquecedor solar. No sistema
experimental foi obtido um volume médio de 4,0 para os chuveiros elétricos (ponto 1 e 2), 9,1
para aquecedor de passagem a gás, 4,1 para chuveiro híbrido, 8,7 para aquecedor solar e 8,4
para aquecedor de acumulação elétrico. De modo geral, é possível observar o maior consumo
de água em aquecedores a gás e aquecedores solares e elétricos. O aquecedor a gás obteve
um consumo de 128% maior que o consumo do chuveiro elétrico que foi de 4,0 litros/minuto
(ponto 1 e 2). Já o aquecedor solar teve consumo 118% maior e o aquecedor de acumulação
elétrico consumo 110% maior.
Observa-se na tabela 2 que o custo de cada sistema apresenta variação bastante significativa,
sendo de R$ 31 reais para chuveiro elétrico, R$ 945 reais para aquecedor a gás, R$ 888 reais
para o híbrido, R$ 4045 reais para o aquecedor solar e R$ 1855 reais para o aquecedor de
acumulação elétrico.
Com base nos resultados obtidos nos três primeiros meses de estudo (janeiro, fevereiro e
março de 2009), podemos concluir que o chuveiro elétrico vem sendo o sistema de
aquecimento de água que menos pesa no bolso do consumidor (R$ 0,23 por banho contra R$
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13
0,25 do chuveiro híbrido – solar + chuveiro elétrico; R$ 0,33 do solar, R$ 0,55 do a gás e R$
0,72 do boiler elétrico). O Chuveiro híbrido também apresentou bons resultados em termos de
economia de água e energia elétrica.
Esse estudo mostra, nestes primeiros três meses, que uma família de quatro pessoas (onde
cada pessoa toma um banho por dia) que optar pelo chuveiro elétrico economiza, em média,
R$ 12,00 por mês se compararmos com o sistema de aquecimento solar de água.
Esse resultado pode ser justificado, principalmente, pelo menor consumo de água do chuveiro
elétrico.
Precisamos levar em consideração que esse resultado parcial está baseado nos dados obtidos
nos meses de janeiro, fevereiro e março, meses de verão com alta incidência de sol e muito
calor. Apesar disso, o sistema solar de aquecimento de água consumiu a metade da energia do
chuveiro elétrico no mês de janeiro DE 2009.
É bom ressaltar ainda que não existe nenhum controle sobre o tempo de banho, maior ou
menor abertura do registro de água ou qualquer outro fator que induza um banho diferente. Os
voluntários são apenas divididos por grupos e, cada grupo, por determinado período, é
obrigado a tomar banho no ponto x. Nenhum voluntário sabe se o se banho está sendo num
chuveiro a gás, solar, elétrico, híbrido ou boiler.
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