O ventilador mais barato nem sempre é o mais economicamente viável

Decidi escrever este artigo com base em um caso concreto, no qual fui solicitado a opinar sobre a compra de ventiladores para resfriar as vacas ao longo da linha de alimentação de uma determinada fazenda leiteira. Esse local tinha 240 metros de comprimento e era usado para alimentar (e resfriar) 320 vacas.

O proprietário da fazenda recebeu duas propostas de ventiladores para serem instalados na área de alimentação. O primeiro ventilador tinha 50" de diâmetro, motor de 1,5 hp e transmissão por correia, com consumo de energia de 1,1 kWh. Para atingir a velocidade do vento desejada de 3 metros por segundo, seria necessário instalar os ventiladores a cada 9 metros. O preço deste ventilador era US$ 500.

O segundo ventilador tinha 63" de diâmetro, motor de 1 hp e operação direta, com consumo de energia de 0,75 kWh e recomendação de instalação a cada 12 metros para atingir a mesma velocidade de vento desejada. O preço deste ventilador era US$ 1.200.

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A grande diferença de preço entre os dois ventiladores levou o proprietário da fazenda a preferir os ventiladores mais baratos. Embora para ventilar a linha de alimentação com os ventiladores mais baratos fossem necessários 27 ventiladores, ao custo de US$ 500 por ventilador, o investimento seria de US$ 13.500. Já escolher os ventiladores mais caros exigiria a compra de apenas 20 ventiladores, mas o investimento seria de US$ 24.000.

Uma diferença de US$ 10.500 é significativa e o proprietário da fazenda teria muitas outras coisas para fazer com essa quantia.

Antes de tomar uma decisão final, o proprietário decidiu me consultar sobre o assunto. Expliquei que, de fato, a diferença no investimento inicial era grande, mas que a decisão deveria ser tomada somente após calcularmos o custo total de resfriamento, que inclui tanto o custo de investimento no equipamento de resfriamento (neste caso, os ventiladores) quanto o custo de operação do equipamento ao longo do tempo. Às vezes, há surpresas, disse a ele, e juntos fizemos os cálculos.

Na primeira etapa, definimos a duração do funcionamento do sistema de resfriamento na fazenda: 180 dias por ano. Na segunda etapa, calculamos o tempo diário de operação dos ventiladores na área da linha de alimentação, que era de 10 horas por dia. Assim, cada ventilador opera 1.800 horas por ano.

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Nesta etapa, passamos a calcular o consumo de energia elétrica para resfriar as vacas ao longo da linha de alimentação com cada um dos ventiladores, tanto para o primeiro ano de operação quanto para os seis anos seguintes (considerando uma vida útil estimada de sete anos para o ventilador). Os resultados da comparação são apresentados na tabela a seguir.

Pela tabela, pode-se observar que, apesar do preço baixo do ventilador, o que é mais importante é sua intensidade de ventilação (espaçamento entre os ventiladores) e a eficiência energética do motor (consumo de eletricidade por hora de operação). No nosso caso, os ventiladores mais caros tinham maior potência de ventilação, o que permitiu alcançar a velocidade de vento desejada com menos unidades e, além disso, motores mais eficientes (operação direta versus operação com correia), resultando em um desempenho eficiente com menor consumo de eletricidade.

Ao realizar o cálculo, é essencial considerar o número de anos em que o ventilador estará em operação. Se compararmos os resultados no final do primeiro e segundo ano, veremos uma vantagem para os ventiladores mais baratos, já que o preço do ventilador como parte do custo total é relativamente alto nesse período inicial. Entretanto, a partir do terceiro ano até o final dos sete anos, a tendência se inverte, e os ventiladores mais caros tornam-se mais econômicos.

Portanto, o ventilador mais barato nem sempre é o mais viável economicamente.