Avaliação comparativa da eficiência energética em sistemas de bombeamento de poços artesianos: partida direta, soft starter e inversor de frequência

Abstract

O estudo compara o desempenho energético da partida direta, da softstarter e do inversor de frequência em um poço artesiano do SAAE Palmital–SP, motivado pelo alto consumo específico registrado (1,46 kWh/m³). A pesquisa utilizou medições reais durante cinco dias e cálculos analíticos para avaliar o impacto de cada tecnologia no consumo e na eficiência do sistema de bombeamento. O objetivo deste estudo é comparar o comportamento elétrico e energético das três alternativas de acionamento, identificando qual tecnologia oferece o melhor potencial de economia e desempenho para sistemas de abastecimento público. A metodologia utilizada combinou medições reais realizadas durante cinco dias consecutivos de operação do poço, totalizando 744 kWh consumidos para o bombeamento de 509,4 m³ de água, com cálculos analíticos baseados em equações de rendimento, índice energético e projeções de redução no consumo. Foram também consideradas referências técnicas especializadas que apontam reduções de até 22 % no consumo de energia quando se adota controle eletrônico de velocidade. Os resultados indicam que a soft-starter reduz apenas esforços mecânicos, sem impacto significativo na economia de energia, enquanto o inversor de frequência apresenta melhor desempenho, podendo reduzir o consumo para 580,32 kWh e o índice energético para 1,14 kWh/m³, resultando em economia mensal aproximada de R$ 1.020,00. Assim, o inversor de frequência se destaca como a solução mais eficiente, econômica e sustentável para sistemas públicos de abastecimento.

The study compares the energy performance of direct-on-line starting, soft starters, and variable frequency drives in an artesian well operated by SAAE Palmital– SP, motivated by the high specific consumption recorded (1.46 kWh/m³). The research used real measurements taken over five days and analytical calculations to assess the impact of each technology on the system’s energy consumption and pumping efficiency. The objective of this study is to compare the electrical and energy behavior of the three drive alternatives, identifying which technology offers the best potential for savings and performance in public water supply systems. The methodology combined real measurements collected during five consecutive days of operation, totaling 744 kWh consumed for pumping 509.4 m³ of water, along with analytical calculations based on efficiency equations, energy indices, and projected reductions in consumption. Specialized technical references indicating energy reductions of up to 22% with the adoption of electronic speed control were also considered. The results indicate that the soft starter only reduces mechanical stress, with no significant impact on energy savings, whereas the variable frequency drive shows superior performance, potentially reducing consumption to 580.32 kWh and the energy index to 1.14 kWh/m³, resulting in an estimated monthly savings of R$ 1,020.00. Thus, the variable frequency drive stands out as the most efficient, economical, and sustainable solution for public water supply systems.