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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2020.tde-20200111-130546
Document
Author
Full name
João Luís Zocoler
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 1998
Supervisor
Title in Portuguese
Modelo para dimensionamento econômico de sistemas de recalque em projetos hidroagrícolas
Keywords in Portuguese
DIMENSIONAMENTO
DRENAGEM AGRÍCOLA
IRRIGAÇÃO
MODELOS
SISTEMAS DE RECALQUE
Abstract in Portuguese
Neste trabalho estudou-se o efeito do diâmetro da tubulação nos custos dos sistemas de recalque de água acionados por motores diesel e elétrico, sendo no segundo caso também consideradas as modalidades de tarifação da energia elétrica e os descontos especiais concedidos aos consumidores rurais com sistemas exclusivos para irrigação, a fim de se obter a estimativa e minimização do custo anual total através de um modelo matemático, que foi aplicado em uma situação real de recalque de água para comparação. Finalmente, efetuou-se a análise de sensibilidade do modelo diante da variação do comprimento da linha de alta tensão com o propósito de se verificar o comprimento em que ocorre equiparação de custos de um sistema à combustão com um sistema à eletricidade. Os resultados da aplicação à situação real mostraram que o modelo proposto estimou, em média, 100,9% do custo anual total do sistema na condição econômica comercial, fato devido, entre outros motivos, ao excelente ajuste da função tipo multiplicativa de custo versus diâmetro ou potência de cada equipamento do sistema. O custo de aquisição e os custos anuais fixos; de bombeamento; de manutenção e reparos; e total do sistema à combustão (diesel) foram superiores ao elétrico em todas as modalidades de tarifação da energia. Entre as modalidades de tarifação da energia elétrica, a horo-sazonal verde foi a que se apresentou mais vantajosa, seguida da convencional e da horo-sazonal azul. Também verificou-se, caso o sistema de recalque fosse utilizado exclusivamente para irrigação, que o proprietário deveria optar pelo desconto especial sobre a tarifa de consumo de energia elétrica durante o período das 23 as 5 horas, pois propiciaria, em média, 17,6%, 14,8% e 9,4% de redução no custo de bombeamento em relação à tarifa normal para as modalidades convencional, horo-sazonal verde e horo-sazonal azul. A análise de sensibilidade dos custos em relação ao comprimento da linha de alta tensão mostrou que, para um comprimento médio de 2.700 metros, o custo de aquisição entre o sistema à combustão (diesel) e à eletricidade seriam equivalentes. Porém, devido ao menor custo operacional, o sistema à eletricidade seria mais vantajoso até o limite de 14.186 metros, que corresponde à equiparação dos custos totais, embora neste caso o seu custo de aquisição fosse 131% superior.
Title in English
Economic design of the water pumping systems in rural areas
Abstract in English
In this work it was studied the effect of the pipeline diameter in the water pumping system costs using combustion engine and electric engine to estimate and to minimize the annual total cost through mathematics model. In the electric engine case, it was considered the modality of the electric energy rate and the special rebate for rural consumers with exclusive irrigation systems. Too it was applied the model in real situation of pumping water for check it. Finally, it was analyzed the model sensibility according to changed the high voltage line length to verify the value equalize the cost between systems. The results of the application (at real situation) showed that the model has estimated, in average, 100,9% of the annual total cost system in commercial economical condition, owing to the excellent potential function adjusted of the costs versus diameter equipment or power equipment used in the system. The acquisition cost, fixed annual cost, pumping annual cost, maintenance and repair annual cost and total annual cost of the system using combustion engine was larger electric engine in every modality of the electric energy rate. The green electric energy rate was cheaper than the conventional electric energy rate and this was cheaper than blue electric energy rate. In exclusive irrigation systems, the consumer ought to choose the special rebate allowed between 23 and 5 h, because it’d reduce the pumping cost 17,6%, 14,8% and 9,4%, in average, from normal electric energy rate for the conventional modality, green modality and blue modality. The analysis of the model sensibility according to changed the high voltage line length showed equal acquisition cost between system using combustion engine and electric engine for high voltage line length equal 2700 meters. Because the system using electric engine has smaller operation cost, however, it’ d be cheaper till 14186 meters of limit, which corresponds equal total cost between systems, though in this case its acquisition cost’d be 131% more expensive.
 
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ZocolerJoaoLuis.pdf (8.12 Mbytes)
Publishing Date
2020-01-11
 
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