I-052 PROPOSTA DE CONCEPÇÃOPARA SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA COM ÊNFASE NA ECONOMIA DE ENERGIA ELÉTRICA (ESTUDO DE 2 SISTEMAS)

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1 I-052 PROPOSTA DE CONCEPÇÃOPARA SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA COM ÊNFASE NA ECONOMIA DE ENERGIA ELÉTRICA (ESTUDO DE 2 SISTEMAS) José Cristino Cruz (1) Engenheiro Civil pela Escola Politécnica da Universidade Federal da Bahia. Luiz Vladimir V. N. Falcão (2) Engenheiro Civil pela Escola Politécnica da Universidade Federal da Bahia Engenheiro Sanitarista com Mestrado pela Universidade Tecnólogica de Delft Holanda Professor Adjunto da Escola Politécnica da Universidade Federal da Bahia Antonio Carlos Fiscina Mesquita (3) Engenheiro Civil pela Universidade Católica do Salvador FOTO NÃO DISPONIVEL Endereço (1) : Rua Prof. Rômulo Almeida, Casa - Acupe Salvador BA. - CEP: Brasil - Tel: (71) cristino@svn.com.br RESUMO Conhecendo-se o sistema tarifário da energia elétrica em vigor no Brasil, regido pela portaria 456 / 2000 da ANEEL, datada de 29 de novembro de 2000, propõe-se uma concepção de SAA que possibilite a paralisação do Sistema Produtor do horário de ponta da energia elétrica, e mantenha-se em operação o Sistema Distribuidor. Sugere-se aumentar a capacidade produtora em vinte por cento (20%) e utilização de reservatório PULMÃO, em ponto estratégico ao longo do Sistema Adutor. No horário de ponta da energia elétrica as elevatória não funcionarão e o sistema distribuidor será suprido pelo excedente acumulado no reservatório. Esta concepção foi utilizada no projeto de dois Sistemas de Abastecimento de Água resultando, conforme demonstrado pelo estudos técnicos e econômicos, em redução do custo da energia de 24% a 41% (equivalente de 26% a 43% a valor presente) e redução total no custo do investimento de até 24% a valor presente. PALAVRAS-CHAVE: Economia de energia elétrica, redução de investimentos Projeto de SAA. INTRODUÇÃO Os Sistemas de Abastecimento de Água (SAA s) habitualmente, são projetados levando-se em conta os aspectos hidráulicos, mecânicos e elétricos bem com a qualidade da água tratada e distribuída, sem ter uma preocupação com o modelo tarifário de energia elétrica em vigor no Brasil, que sobretaxa o custo da demanda e consumo da energia nos horários considerados de pique pelas concessionárias. Desta forma, os SAA s são sempre projetados para operar em um período de 24h visando minimizar os investimentos iniciais na ampliação ou implantação do SAA. O presente trabalho propõe o dimensionamento do sistema produtor para operar no máximo 20h por dia, de modo a só utilizar energia elétrica nos horários onde seu custo é menor. Tal concepção, conforme é demonstrado nos estudos desenvolvidos para os SAA s de Vitória da Conquista e Seabra / Santana, situados no estado da Bahia e operados pela EMBASA, leva a uma redução de até 24% do investimento total, considerando os custos a valor presente e economia total no custo da energia elétrica de até 41%, como é o caso de Vitória da Conquista superior a 41%. É importante salientar que a produção de energia elétrica no Brasil, atravessa um momento crítico com a chegada do fim do período chuvoso e os principais reservatórios das hidroelétricas acumulando volumes inferiores a 50% de sua capacidade total. No momento o governo já discute claramente o racionamento da energia elétrica. Por outro lado a escassez de água obriga as companhias concessionárias a buscar o precioso líquido em pontos cada vez mais distantes, com conseqüente maior consumo de energia para aduzir a água ABES Trabalhos Técnicos 1

2 até o destino final. Devido a estes fatos a energia elétrica é hoje o 2º maior insumo na operação e manutenção de um SAA, ficando apenas atrás do custo da mão de obra (pessoal técnico). O trabalho estuda e compara alternativas técnicas e financeiras, considerando o sistema concebido para trabalhar 24h e 20h. Conclui-se que o dimensionamento adequado do sistema produtor objetivando seu funcionamento fora dos horários do ponta reduz, sem qualquer dúvida, o custo da energia, e do investimento total. METODOLOGIA A concepção tradicional dos projetos foi modificada buscando-se operar os sistemas apenas nos horários onde a energia elétrica possui menor custo, utilizando-se reservatórios posicionado em pontos topográficos adequados, permitindo que eles funcionem como reservatórios pulmões do sistema produtor nos horários de ponta onde seu custo da energia é maior, sem que haja descontinuidade do sistema distribuidor. Reservatórios são usualmente dimensionados para suprir de água o sistema distribuidor no dia de maior consumo. Neste caso eles suprirão o sistema distribuidor durante os horários de paralisação das elevatórias, ou seja, armazenarão ao longo de 20 horas, o volume necessário para atender a distribuição durante quatro (4) horas que corresponde ao horário de ponta da energia elétrica acrescido de uma (1) hora de folga, período diário de paralisação das elevatórias. Os conjuntos moto bombas foram dimensionados de modo a recalcar em 20h o volume necessário para manter suprido de água o sistema distribuidor, durante 24h. Evitou-se, sobretudo aumentar o diâmetro das adutoras cujo custo de implantação exerce um impacto considerável nos investimentos iniciais. PRIMEIRO CASO: ESTUDO TÉCNICO ECÔNOMICO DO SAA DE VITORIA DA CONQUISTA DESCRIÇÃO GERAL DO SISTEMA PROPOSTO (REFORÇO CATOLÉ / ÁGUA FRIA II). O presente projeto consiste no reforço do sistema de produção do SAA de Vitória da Conquista. O sistema de reforço terá quatro (4) elevatórias sendo a primeira a captação flutuante, localizada na barragem do riacho Catolé e as demais situada ao longo da adutora que possui diâmetro nominal de 500 e extensão total de 17 Km. Consideraram-se duas alternativas: A alternativa I que considera o sistema tradicional que utiliza bombeamento de 24 horas por dia, durante o período de estiagem. A alternativa II introduz o conceito de bombeamento de 20 horas por dia, durante o período de estiagem, e acrescenta o reservatório pulmão situado em um ponto topográfico adequado para permitir o escoamento por gravidade, paralisando as elevatórias no horário de ponta. Para o melhor entendimento do estudo apresenta-se a seguir quadros elucidativos contendo o resumo da memória de cálculo a partir de estudos de população e demanda, definido as vazões utilizadas para reforço do sistema de produção. Em seguida são desenvolvidas as avaliações de custo para as alternativas I e II. 2 ABES Trabalhos Técnicos

3 Tabela 1 Evolução populacional e de demandas do SAA de Vitória da Conquista. PROJEÇÕES PULACIONAL PARA O PERÍODO DE PROJETO 1. DESCRIÇÃO / PARÂMETROS DE PROJETO A projeção da população e da demanda será feita admitindo-se que o crescimento populacional ao longo 'de cada etapa de projeto será exponencial. Taxa de atendimento Ta= 1,00 Coef. dia maior cons. K1= 1,2 Ano População Vazão Taxa de Crescimento , ,51 1,824% ,57 1,637% ,96 1,494% ,18 1,360% Contribuição de Água Fria II na Primeira Etapa (l/s) 240,00 Contribuição de Água Fria II na Segunda Etapa (l/s) 240,00 2. PROJEÇÃO DA POPULAÇÃO E DEMANDA FUTURAS EM VITÓRIA DA CONQUISTA População (hab) Demandas (l/s) Vazão de Ano Média Média Máxima Reforço Prevista Abastecida Doméstica Industrial Diária (l/s) ,73 0,22 573,50 333, ,45 0,22 583,96 343, ,32 0,22 594,61 354, ,36 0,22 605,45 365, ,56 0,22 616,49 376, ,93 0,22 627,73 387, ,49 0,22 638,00 398, ,18 0,22 648,44 408, ,02 0,22 659,05 419, ,01 0,22 669,83 429, ,14 0,22 680,79 440, ,62 0,22 690,96 450, ,22 0,22 701,28 461, ,95 0,22 711,76 471, ,81 0,22 722,39 482, ,80 0,22 733,18 493, ,11 0,22 743,15 503, ,53 0,22 753,26 513, ,06 0,22 763,50 523, ,71 0,22 773,88 533, ,48 0,22 784,40 544,40 ABES Trabalhos Técnicos 3

4 Tabela 2 Definição de vazão e tempo de funcionamento do reforço SAA de Vitória da Conquista. S.A.A. DE VITÓRIA DA CONQUISTA - SISTEMA DE REFORÇO CATOLÉ DEFINIÇÃO DAS VAZÕES 3. PROJEÇÃO DO REFORÇO DE VAZÃO DO RIO CATOLÉ A priori, admitiu-se que Água Fria II será totalmente auto-suficiente durante 4 meses, requererá metade do volume médio de reforço durante outros quatro meses e exigirá o volume total de reforço nos últimos quatro meses de cada ano. Na Alternativa I, as elevatórias do Sistema Catolé recalcarão uma vazão menor, e funcionará um número de horas maior que na Alternativa II. Água Fria II funcionará tempo integral. Na Alternativa II, o Sistema Catolé será paralisada durante quatro horas nos horários de ponta, e o volume para funcionamento nessas horas será acumulado num reservatório PULMÃO de água bruta com capacidade de m3. Para isto, as elevatórias do Sistema Catolé deverão ter uma capacidade 20 % maior que na alternativa I, e funcionará um menor número de horas. Alternativas I II Vazão de projeto 1ª etapa (l/s) 440,79 528,95 Vazão de projeto 2ª etapa (l/s) 544,40 653,28 Ano Vazão de Reforço (l/s) Água Fria II Nº de Horas de Funcionamento Alternativas ,50 11,95 7,57 6, ,96 12,10 7,80 6, ,61 12,26 8,04 6, ,45 12,42 8,29 6, ,49 12,58 8,54 7, ,73 12,75 8,80 7, ,00 12,90 9,03 7, ,44 13,05 9,27 7, ,05 13,21 9,51 7, ,83 13,36 9,75 8, ,79 13,53 10,00 8, ,96 11,87 8,28 6, ,28 12,00 8,47 7, ,76 12,13 8,67 7, ,39 12,27 8,86 7, ,18 12,41 9,06 7, ,15 12,53 9,24 7, ,26 12,66 9,43 7, ,50 12,79 9,62 8, ,88 12,93 9,81 8, ,40 13,06 10,00 8,33 I II 4 ABES Trabalhos Técnicos

5 Tabela 3 Estudo do custo da energia elétrica para a alternativa I AVALIAÇÃO DOS CUSTOS DE ENERGIA PARA AS VAZÕES MÉDIAS DA ALTERNATIVA I Os custos de energia elétrica serão calculados em função da potência instalada e do número de horas de funcionamento para as vazões médias anuais, tomando-se por base a tarifa horo sazona azul segmento A4. Consumo Médio Anual = P x 0,735 x NH x 365 dias x Custo/Mwh / Demanda Anual = P x 0,735 x 12 meses x Custo/kw. 1 a ETAPA 2 a ETAPA Potência Instalada no Reforço do Catolé PC (cv) 2.400, ,00 Potência Instalada em Água Fria II P AF II (cv) 500,00 600,00 Potência total (ponderada) para cálculo da energia Pt (cv) 2.900, ,00 DISCRIMINAÇÃO UND QUANT. CUSTO UNITÁRIO CUSTO / ANO FONTE 1 a ETAPA Consumo Catolé/NH Mwh 643,86 48, ,16 COELBA Consumo Água Fria II/NH Mwh 134,14 48, ,74 COELBA Demanda Kw ,00 19, ,06 COELBA 2 a ETAPA Consumo Catolé/NH Mwh 831,65 48, ,87 COELBA Consumo Água Fria II/NH Mwh 160,97 48, ,53 COELBA Demanda Kw ,00 19, ,18 COELBA ANO ANO NH CUSTOS DE ENERGIA ELÉTRICA (R$) CONSUMO DEMANDA CUSTO / ANO V.PRESENTE ,50 7, , , , , ,96 7, , , , , ,61 8, , , , , ,45 8, , , , , ,49 8, , , , , ,73 8, , , , , ,00 9, , , , , ,44 9, , , , , ,05 9, , , , , ,83 9, , , , , ,79 10, , , , , ,96 8, , , , , ,28 8, , , , , ,56 8, , , , , ,39 8, , , , , ,18 9, , , , , ,15 9, , , , , ,26 9, , , , , ,50 9, , , , , ,88 9, , , , , ,40 10, , , , ,21 VALOR TOTAL , , , ,08 V. TOTAL (VALOR PRESENTE) , , ,08 Coeficiente para valor presente: (1+i)^(-n); i=0,11. NH - Número de horas em funcionamento ABES Trabalhos Técnicos 5

6 Tabela 4 Estudo de custo do investimento da alternativa I AVALIAÇÃO DOS CUSTOS PARA IMPLANTAÇÃO DA ALTERNATIVA I Será implantada uma captação flutuante, equipada com quatro conjuntos moto-bomba de 75 cv, ficando um conjunto extra como reserva fria. Serão construídas três estações elevatórias de água bruta, equipadas com três conjuntos moto-bomba (2 + 1r) de rpm e 350 cv na primeira etapa. Na segunda etapa, os equipamentos serão substituídos por outros com potências de 100 cv e 450 cv, respectivamente. DISCRIMINAÇÃO (1ª Etapa) Unidade Quant. Custo Unitário Custo Total Tubulação DN 500 m ,00 200, ,00 Assentamento m ,00 15, ,00 Captação Flutuante un 4, , ,00 Conjuntos moto-bombas c/inv. un 4, , ,00 Estação Elevatória un 3, , ,00 Conjuntos moto -bombas un 9, , ,00 Linha de Transmissão m ,00 15, ,00 Interligação Água Fria II un 1, , ,00 Caminho de Serviço km ,00 15, ,00 SUBTOTAL ,00 Nota: O custo da estação elevatória inclui obras civis, estrutura de concreto, equipamentos elétricos, barriletes e montagem. DISCRIMINAÇÃO (2ª etapa) UNID. QUANT CUSTO UNITÁRIO CUSTO TOTAL Conjuntos moto-bombas (captação) un 5, , ,00 Conjuntos moto-bombas (elevatórias) un 9, , ,00 TOTAL ,00 TOTAL (VALOR PRESENTE) ,08 Tabela 5 Quadro resumo dos custos da Alternativa I. RESUMO DOS CUSTOS PARA IMPLANTAÇÃO DA ALTERNATIVA I DESCRIÇÃO CUSTO (R$) VALOR PRESENTE (R$) INVESTIMENTO Primeira Etapa (1.999) , ,00 Segunda Etapa (2.009) , ,08 SUB TOTAL , ,08 ENERGIA ELÉTRICA Consumo , ,25 Demanda , ,72 SUB TOTAL , ,08 TOTAL , ,16 6 ABES Trabalhos Técnicos

7 Tabela 6 Estudo do custo da energia elétrica para a alternativa II AVALIAÇÃO DOS CUSTOS DE ENERGIA PARA AS VAZÕES MÉDIAS DA ALTERNATIVA II Os custos de energia elétrica serão calculados em função da potência instalada e do número de horas de funcionamento para as vazões médias anuais, tomando-se por base a tarifa horo sazonal azul segmento A4. Consumo Médio Anual = P x 0,735 x NH x 365 dias x Custo/Mwh / Demanda Anual = P x 0,735 x 12 meses x Custo/kw. 1 a ETAPA 2 a ETAPA Potência Instalada no Reforço do Catolé PC (cv) 3.000, ,00 Potência Instalada em Água Fria II P AF II (cv) 500,00 600,00 Potência total (ponderada) para cálculo da energia Pt (cv) 3.500, ,00 DISCRIMINAÇÃO UND QUANT. CUSTO UNITÁRIO CUSTO / ANO FONTE 1 a ETAPA Consumo Catolé/NH Mwh 804,83 42, ,01 COELBA Consumo Água Fria II/NH Mwh 134,14 42, ,50 COELBA Demanda Kw ,00 4, ,70 COELBA 2 a ETAPA Mwh Mwh 1.153,58 42, ,72 COELBA Consumo Água Fria II/NH Mwh 160,97 42, ,40 COELBA Demanda Kw ,00 4, ,58 COELBA ANO ANO NH CUSTOS DE ENERGIA ELÉTRICA (R$) CONSUMO DEMANDA CUSTO / ANO V.PRESENTE ,50 6, , , , , ,96 6, , , , , ,61 6, , , , , ,45 6, , , , , ,49 7, , , , , ,73 7, , , , , ,00 7, , , , , ,44 7, , , , , ,05 7, , , , , ,83 8, , , , , ,79 8, , , , , ,96 6, , , , , ,28 7, , , , , ,56 7, , , , , ,39 7, , , , , ,18 7, , , , , ,15 7, , , , , ,26 7, , , , , ,50 8, , , , , ,88 8, , , , , ,40 8, , , , ,66 VALOR TOTAL , , , ,82 V. TOTAL (VALOR PRESENTE) , , ,82 Coeficiente para valor presente: (1+i)^(-n); i=0,11. NH - Número de horas em funcionamento ABES Trabalhos Técnicos 7

8 Tabela 7 Estudo de custo do investimento da alternativa II AVALIAÇÃO DOS CUSTOS PARA IMPLANTAÇÃO DA ALTERNATIVA II Será implantada uma Captação Flutuante, equipada com quatro conjuntos moto-bomba de 75 cv, ficando um conjunto extra como reserva fria. Serão construídas três Estações Elevatórias de Água Bruta, equipadas com três conjuntos moto-bomba (2 + 1) de rpm e 450 cv na primeira etapa. Na segunda etapa, os equipamentos serão substituídos por outros com potências de 100 cv e 650 cv, respectivamente. DISCRIMINAÇÃO (1ª Etapa) Unidade Quant. Custo Unitário Custo Total Tubulação DN 500 m ,00 200, ,00 Assentamento m ,00 15, ,00 Captação Flutuante un 4, , ,00 Conjuntos moto - bombas c/inv. un 4, , ,00 Estação Elevatória un 3, , ,00 Conjuntos moto - bombas un 9, , ,00 Linha de Transmissão m ,00 15, ,00 Interligação Água Fria II un 1, , ,00 Reservatório pulmão de m 3 un 1, , ,00 Caminho de Serviço km ,00 15, ,00 SUBTOTAL Nota: O custo da estação elevatória inclui obras civis, estrutura de concreto, equipamentos elétricos, barriletes e montagem. DISCRIMINAÇÃO (2ª etapa) UNID. QUANT CUSTO UNITÁRIO CUSTO TOTAL Conjuntos moto-bomba (captação) un 5, , ,00 Conjuntos moto-bomba (elevatórias) un 9, , ,00 TOTAL ,00 TOTAL (VALOR PRESENTE) ,90 Tabela 8 Quadro resumo dos custos da Alternativa II. RESUMO DOS CUSTOS PARA IMPLANTAÇÃO DA ALTERNATIVA II DESCRIÇÃO CUSTO (R$) VALOR PRESENTE (R$) INVESTIMENTO Primeira Etapa (1.999) , ,00 Segunda Etapa (2.009) , ,90 SUB TOTAL , ,90 ENERGIA ELÉTRICA Consumo , ,68 Demanda , ,14 SUB TOTAL , ,82 TOTAL , ,72 8 ABES Trabalhos Técnicos

9 Tabela 9 Quadro resumo dos custos das alternativas. DESCRIÇÃO ALTERNATIVA I ALTERNATIVA II CUSTO CUSTO V. P. CUSTO CUSTO V. P. INVESTIMENTO , , , ,90 ENERGIA ELETRICA , , , ,82 TOTAL , , , ,72 REDUÇÃO PERCENTUAL DO CUSTO TOTAL DA ENERGIA 41,67 % REDUÇÃO PERCENTUAL DO CUSTO TOTAL DA ENERGIA A VALOR PRESENTE 43,41 % REDUÇÃO PERCENTUAL DO INVESTIMENTO TOTAL A VALOR PRESENTE % Observa-se no quadro acima, que no caso do SAA de Vitória da Conquista a redução do custo da energia elétrica é bastante significativa da mesma forma o resultado do custo do investimento total a valor presente teve seu valor reduzido significativamente. SEGUNDO CASO: ESTUDO TÉCNICO ECÔNOMICO DO SIAA DE SEABRA / SANTÄNA DESCRIÇÃO GERAL DO SISTEMA PROPOSTO. O projeto consiste na nova concepção proposta para o atendimento do SIAA de Seabra / Santana. O sistema terá duas (2) elevatórias sendo a primeira a captação flutuante, localizada na barragem do riacho Cochó e a outra situada ao longo da adutora de água bruta que possui diâmetro nominal de 300 e extensão total de 7,07 Km. Consideraram-se duas alternativas: A alternativa I que considera o sistema tradicional utiliza bombeamento 24 horas por dia. A alternativa II introduz o conceito de bombeamento de 20 horas por dia, e acrescenta o reservatório pulmão em ponto topográfico adequado para permitir o escoamento por gravidade e que neste caso situa-se após a Estação de Tratamento. As elevatórias serão paralisadas durante os horários de ponta da energia elétricas. Para o melhor entendimento do estudo apresenta-se a seguir quadros elucidativos contendo o resumo da memória de cálculo a partir de estudos de população e demanda definido as vazões utilizadas para reforço do sistema de produção. Em seguida são desenvolvidas as avaliações de custo para as alternativas I e II. ABES Trabalhos Técnicos 9

10 Tabela 10 Evolução populacional do SIAA de Seabra / Santana. SIAA SEABRA E SANTANA BA ESTUDO POPULACUINAL E DE DEMANDAS. POPULAÇÃO (hab.) Demandas do Sistema (l/s) Vazão a ANO Média Máxima Máxima Produzir Prevista Abastecida Diária Diária Horária (l/s) ,17 39,80 59,70 41, ,42 41,30 61,96 43, ,72 42,87 64,30 45, ,09 44,50 66,75 46, ,50 46,20 69,29 48, ,97 47,96 71,94 50, ,49 49,79 74,68 52, ,07 51,68 77,53 54, ,71 53,65 80,48 56, ,41 55,70 83,54 58, ,11 56,54 84,81 59, ,83 57,40 86,09 60, ,55 58,26 87,40 61, ,29 59,15 88,72 62, ,04 60,04 90,06 63, ,79 60,95 91,43 64, ,56 61,88 92,81 64, ,34 62,81 94,22 65, ,14 63,76 95,65 66, ,94 64,73 97,10 67, ,76 65,71 98,57 69,00 DEFINIÇÃO DO NÚMERO DE HORAS OPERADAS Alternativa I Alternativa II Ano Número de horas Número de horas Vazão (l/s) Vazão (l/s) operadas (h) operadas (h) ,17 16,89 41,79 14, ,42 17,53 43,37 14, ,72 18,20 45,01 15, ,09 18,89 46,73 15, ,50 19,61 48,51 16, ,97 20,36 50,36 16, ,49 21,13 52,28 17, ,07 21,94 54,27 18, ,71 22,78 56,34 18, ,41 23,64 58,48 19, ,11 24,00 59,36 20, ,83 20,96 60,27 17, ,55 21,28 61,18 17, ,29 21,60 62,11 18, ,04 21,93 63,05 18, ,79 22,26 64,00 18, ,56 22,60 64,97 18, ,34 22,94 65,95 19, ,14 23,29 66,95 19, ,94 23,64 67,97 19, ,76 24,00 69,00 20,00 10 ABES Trabalhos Técnicos

11 Tabela 11 - Estudo do custo da energia elétrica para a alternativa I. SIAA SEABRA / SANTANA BA AVALIAÇÃO DOS CUSTOS DE ENERGIA PARA AS VAZÕES MÉDIAS DA ALTERNATIVA I. Os custos de energia elétrica serão calculados em função da potência instalada e do número de horas de funcionamento para as vazões médias anuais, tomando-se por base a tarifa horo sazonal azul segmento A4. Consumo Médio Anual = P * 0,735 * NH * 365 dias * Custo/Mwh / 1000 Demanda Anual = P * 0,735 * 12 meses * Custo/Kw 1 a ETAPA 2 a ETAPA Potência Instalada na Captação PC (cv) 40,00 50,00 Potência Instalada na EEAB P EEAB (cv) 60,00 75,00 Potência total (ponderada) para cálculo da energia Pt (cv) 100,00 125,00 DISCRIMINAÇÃO UND QUANT. CUSTO UNITÁRIO CUSTO / ANO FONTE 1 a ETAPA Consumo. Mwh 26,83 48, ,63 COELBA Demanda. Kw 882,00 6, ,33 COELBA 2 a ETAPA Consumo. Mwh 33,53 48, ,54 COELBA Demanda. Kw 1.102,50 6, ,92 COELBA ANO VAZÃO CUSTOS DE ENERGIA ELÉTRICA (R$) NH (l/s) CONSUMO DEMANDA CUSTO / ANO V.PRESENTE ,17 16, , , , , ,42 17, , , , , ,72 18, , , , , ,09 18, , , , , ,50 19, , , , , ,97 20, , , , , ,49 21, , , , , ,07 21, , , , , ,71 22, , , , , ,41 23, , , , , ,11 24, , , , , ,83 20, , , , , ,55 21, , , , , ,29 21, , , , , ,04 21, , , , , ,79 22, , , , , ,56 22, , , , , ,34 22, , , , , ,14 23, , , , , ,94 23, , , , , ,76 24, , , , ,36 VALOR TOTAL , , , ,28 VALOR TOTAL (VP) , , ,28 Coeficiente para valor presente: (1+i)^(-n); i = 0,12. ABES Trabalhos Técnicos 11

12 Tabela 12 - Estudo do custo do investimento para a alternativa I. SIAA SEABRA / SANTANA - BA AVALIAÇÃO DOS CUSTOS PARA INPLANTAÇÃO DA ALTERNATIVA I. Será implantada uma captação flutuante, equipada com dois conjuntos motor-bomba de 40 cv, sendo um reserva do outro e construída uma estação elevatória de água bruta, equipada com dois conjuntos motobomba (1 + 1) de rpm com 60 cv na primeira etapa. Na segunda etapa, os equipamentos serão substituídos por outros com potências de 50 cv e 75 cv, respectivamente. ITENS (1 a ETAPA) UNIDADE QUANT. CUSTO UNIT. CUSTO TOTAL Tubulação DN 300, PVC. M 7.070,00 52, ,00 Assentamento M 7.070,00 12, ,00 Captação Flutuante Un 2, , ,00 Conj.moto-bomba e conversor Un 2, , ,00 Estação Elevatória Un 1, , ,00 Conjuntos moto -bomba Un 2, , ,00 Linha de Transmissão M 1.000,00 15, ,00 Caminho de Serviço M 1.000,00 15, ,00 SUBTOTAL ,00 ITENS (2 a ETAPA) UNIDADE QUANT. CUSTO UNIT. CUSTO TOTAL Conj.motor-bomba (captação) Un 2, , ,00 Conj.motor-bomba (elevatória) Un 2, , ,00 SUBTOTAL ,00 SUBTOTAL (VP) 9.861,17 Nota: O custo da estação elevatória inclui obras civis, estrutura de concreto, equipamentos elétricos, barriletes e montagem. Tabela 13 Quadro resumo dos custos das alternativa I SIAA SEABRA / SANTANA - BA RESUMO DOS CUSTOS PARA IMPLANTAÇÃO DA ALTERNATIVA I DESCRIÇÃO CUSTO (R$) VALOR PRESENTE (R$) INVESTIMENTO Primeira Etapa (1.999) , ,00 Segunda Etapa (2.009) , ,17 SUB TOTAL , ,17 ENERGIA ELÉTRICA. Consumo , ,69 Demanda , ,59 SUB TOTAL , ,28 CUSTO TOTAL , ,45 12 ABES Trabalhos Técnicos

13 Tabela 14 - Estudo do custo da energia elétrica para a alternativa II. SIAA SEABRA / SANTANA - BA AVALIAÇÃO DOS CUSTOS DE ENERGIA PARA AS VAZÕES MÉDIAS DA ALTERNATIVA II. Os custos de energia elétrica serão calculados em função da potência instalada e do número de horas de funcionamento para as vazões médias anuais, tomando-se por base a tarifa horo sazonal azul segmento A4. Consumo Médio Anual = P * 0,735 * NH * 365 dias * Custo/Mwh / 1000 Demanda Anual = P * 0,735 * 12 meses * Custo/Kw. 1 a ETAPA 2 a ETAPA Potência Instalada na Captação PC (cv) 60,00 75,00 Potência Instalada na EEAB P EEAB (cv) 75,00 100,00 Potência total (ponderada) para cálculo da energia Pt (cv) 135,00 175,00 DISCRIMINAÇÃO UND QUANT. CUSTO UNITÁRIO CUSTO / ANO FONTE 1 a ETAPA Consumo. Mwh 36,22 42, ,68 COELBA Demanda. Kw 1.190,70 4, ,27 COELBA 2 a ETAPA Consumo. Mwh 46,95 42, ,59 COELBA Demanda. Kw 1.543,50 4, ,24 COELBA ANO VAZÃO CUSTOS DE ENERGIA ELÉTRICA (R$) NH* (l/s) CONSUMO DEMANDA CUSTO / ANO V.PRESENTE ,79 14, , , , , ,37 14, , , , , ,01 15, , , , , ,73 15, , , , , ,51 16, , , , , ,36 16, , , , , ,28 17, , , , , ,27 18, , , , , ,34 18, , , , , ,48 19, , , , , ,36 20, , , , , ,27 17, , , , , ,18 17, , , , , ,11 18, , , , , ,05 18, , , , , ,00 18, , , , , ,97 18, , , , , ,95 19, , , , , ,95 19, , , , , ,97 19, , , , , ,00 20, , , , ,56 VALOR TOTAL , , , ,08 VALOR TOTAL (VP) , , ,08 Coeficiente para valor presente: (1+i)^(-n); i = 0,12. NH número de horas em funcionamento ABES Trabalhos Técnicos 13

14 Tabela 15 - Estudo do custo do investimento para a alternativa II. SIAA SEABRA / SANTANA - BA AVALIAÇÃO DOS CUSTOS PARA INPLANTAÇÃO DA ALTERNATIVA II. Será implantada uma captação flutuante, equipada com dois conjuntos motor-bomba de 40 cv, sendo um reserva do outro e construída uma estação elevatória de água bruta, equipada com dois conjuntos moto - bombas (1 + 1r) de rpm com 60 cv na primeira etapa. Na segunda etapa, os equipamentos serão substituídos por outros com potências de 50 cv e 75 cv, respectivamente. ITENS (1 a ETAPA) UNIDADE QUANT. CUSTO UNIT. CUSTO TOTAL Tubulação DN 300, PVC. M 7.070,00 52, ,00 Assentamento M 7.070,00 12, ,00 Captação Flutuante Un 2, , ,00 Conj.moto-bomba e Un 2,00 conversor , ,00 Estação Elevatória Un 1, , ,00 Conjuntos moto-bomba Un 2, , ,00 Linha de Transmissão M 1.000,00 15, ,00 Reservatório Pulmão Un , ,00 Caminho de Serviço M 1.000,00 15, ,00 SUBTOTAL ,00 ITENS (2 a ETAPA) UNIDADE QUANT. CUSTO UNIT. CUSTO TOTAL Conj. moto-bomba (captação) Un 2, , ,00 Conj. moto-bomba (elevatória) Un 2, , ,00 TOTAL ,00 TOTAL (VALOR PRESENTE) 7.748,06 Nota: O custo da estação elevatória inclui obras civis, estrutura de concreto, equipamentos elétricos, barriletes e montagem. Tabela 16 Quadro resumo dos custos da alternativa II. SIAA SEABRA / SANTANA - BA RESUMO DOS CUSTOS PARA IMPLANTAÇÃO DA ALTERNATIVA II. DESCRIÇÃO CUSTO (R$) VALOR PRESENTE (R$) INVESTIMENTO Primeira Etapa (1.999) , ,00 Segunda Etapa (2.009) , ,06 SUB TOTAL , ,06 ENERGIA ELÉTRICA. Consumo , ,08 Demanda , ,00 SUB TOTAL , ,08 CUSTO TOTAL , ,14 14 ABES Trabalhos Técnicos

15 Tabela 16 quadro comparativo dos custos totais das alternativas. SIAA SEABRA E SANTANA - BA QUADRO COMPARATIVO DOS CUSTOS DAS ALTERNATIVAS I e II DESCRIÇÃO ALTERNATIVA I ALTERNATIVA II CUSTO CUSTO V. P. CUSTO CUSTO V. P. INVESTIMENTO , , , ,06 E. ELETRICA , , , ,08 TOTAL , , , ,14 REDUÇÃO PERCENTUAL DO CUSTO TOTAL DA ENERGIA 24,53 REDUÇÃO PERCENTUAL DO CUSTO TOTAL DA ENERGIA A VALOR PRESENTE 26,20 REDUÇÃO PERCENTUAL DO INVESTIMENTO TOTAL A VALOR PRESENTE 2,40 Observa-se claramente no quadro acima, que no caso do SIAA de Seabra / Santana a redução do custo da energia elétrica é da ordem de 25 %. É importante notar que nesta situação particular, onde a potência requerida é pequena e o percentual do investimento total a valor presente tem pouca redução. No entanto, a economia no custo da energia elétrica ao longo dos anos compensa a diferença do investimento inicial. CONCLUSÕES Com base nos estudos realizados, concluiu-se que: A adoção de uma concepção de projeto de SAA s utilizando 20 h de bombeamento e o conceito de reservatório pulmão, possibilita a redução do consumo da energia elétrica entre 25% a 42% e também redução do custo do investimento total a valor presente até 24%; O aumento de vazão para compensar a redução do número de horas de bombeamento não implica em mudança do diâmetro da tubulação de recalque; A economia relativa ao custo de energia elétrica cresce significativamente a medida que aumenta a potência requerida pelo sistema. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. PORTARIA DA ANEEL Nº 456 / 2000, publicada em 29 de novembro de BOMBAS E SISTEMAS DE RECALQUE, [por] Paulo S. Nogami [ e outros]. São Paulo, CETESB, SULZER CENTRIFUGAL PUMP HANDBOOK, Sulzer Pumps ltd. Winterthur, Switzerland, Reprinted MANUAL DE HIDRÁULICA, [por] J. M. de Azevedo Neto [e] Guillermo Acosta Alvarez de ABES Trabalhos Técnicos 15