As práticas que contribuem para a superação dos problemas ambientais têm sido uma busca constante nas últimas décadas e adquirem um significado especial devido à realização da Conferência das Nações Unidas sobre Desenvolvimento Sustentável (Rio+20). A energia elétrica, fundamental para o desenvolvimento econômico e social, causa um impacto ambiental significativo no momento de sua geração. Portanto, as práticas que visam a eficiência no seu uso, ou seja, que mantêm o mesmo resultado usando menos energia e combatendo dessa maneira os desperdícios, são vistas como muito adequadas para uma economia sustentável.
Segundo dados da Pesquisa de Posse de Equipamentos e Hábitos de Uso (PPH), realizada em 2005 e coordenada pela Eletrobrás Procel, 80,9% dos domicílios brasileiros aqueciam a água do banho de alguma forma, sendo que 90,9% desses domicílios utilizavam a eletricidade para esse aquecimento. Estudos divulgados por várias concessionárias de energia elétrica do país caracterizam o chuveiro elétrico como uma carga que contribui de forma acentuada para o aumento da demanda de potência ao sistema elétrico no horário de ponta, possuindo um baixo conteúdo energético (demanda elevada e um período de uso curto). Por isso, uma prática que contribua para a economia de energia elétrica nos banhos de chuveiro implica em uma redução significativa da necessidade de geração de energia elétrica o que impacta positivamente no desenvolvimento sustentável.
No que tange à economia doméstica, em uma residência pequena com quatro moradores, o chuveiro elétrico pode responder por até 45% do consumo de energia elétrica durante os meses mais frios e por cerca de 30% num período mais quente do ano, quando a potência do chuveiro pode ser reduzida. Em outras palavras, a economia de energia elétrica nos banhos além de possuir variados benefícios para o meio ambiente, traz também economia financeira significativa ao consumidor, visto que pode reduzir bastante o valor da conta de luz no final do mês.
Com o intuito de economizar energia elétrica nos banhos de chuveiro, o Departamento de Engenharia de Produção e Mecânica da Universidade Federal de Juiz de Fora está desenvolvendo uma pesquisa que visa avaliar um método que permite reduzir o consumo de energia elétrica do chuveiro, sem afetar o conforto exigido em um banho.
O método tem como fundamento o aquecimento da água do banho concomitante ao aquecimento do ar ambiente, onde o banho é processado. Em outras palavras, convencionalmente somente a água do banho é aquecida, já o método proposto aquece também o ar ambiente do banho. Um dos objetivos da pesquisa é mostrar que, com o aquecimento do ar ambiente, a temperatura da água requerida para um banho confortável é menor, portanto menos energia elétrica é gasta no chuveiro. Como o aquecimento do ar ambiente requer menos energia, o balanço energético final é positivo, ou seja, a energia gasta para aquecer o ar é menor que a redução da energia necessária para aquecer a água.
Como resultado final da pesquisa, será proposto que os boxes para banho sejam totalmente fechados, para que o ar quente não escape de seu interior, ao mesmo tempo em que incorporem um sistema de aquecimento de ar. Um banho confortável será processado em três etapas: etapa pré-banho – o usuário entrará no box, fechará a porta e ligará o sistema de aquecimento de ar, ajustando-o a uma temperatura de sua escolha; etapa do banho – após o ar ambiente atingir a temperatura escolhida, processo que demandará no máximo um minuto, o usuário abrirá a água e ajustará sua temperatura; etapa pós-banho – ao termino do banho, o box continuará aquecido pelo sistema de aquecimento de ar, que tornará o banho ainda mais agradável que os banhos atuais, pois deixará de existir aquela fase em que o usuário sente o impacto do rápido abaixamento de temperatura que ocorre quando o chuveiro é desligado.
Para maior bem-estar, o usuário poderá despir-se, banhar-se, enxugar-se e vestir-se no ambiente com ar aquecido do box. As instalações de ensaios para realização da pesquisa consistem de um box fechado, onde pode ser comprovado que o aumento da temperatura do ar ambiente implica em uma redução da temperatura da água em um banho confortável e de um aparato onde estão sendo levantados dados de temperatura do ar ambiente versus temperatura da água.
Alunos voluntários estão participando da pesquisa e tão logo os dados sejam coletados será construído um novo box totalmente fechado, incorporando em seu interior um terminal de aquecimento de água (chuveiro) e um sistema de aquecimento de ar e assim será demonstrada efetivamente a redução do consumo de energia elétrica nos banhos de chuveiro.
Considerações – Segundo a Pesquisa de Posse de Equipamentos e Hábitos de Uso, realizada em 2005 e publicada em 2007 pela Eletrobrás Procel (Eletrobrás Procel, 2007), o tempo médio de banho por morador, em nível Brasil, considerando as diferentes regiões, está em torno de 10 minutos. O selo Procel do chuveiro Lorenzetti Bello Banho (tomado como exemplo por ser um chuveiro muito popular) indica que a potência máxima do chuveiro é 4500 Watts e sua potência econômica é 3000 Watts.
Supondo que um banho convencional seja realizado na potência máxima do chuveiro, ou seja, na potência de 4500 Watts serão gastos nos 10 minutos de banho a energia dada por: Energia = Potência vezes Tempo = 4500 Watts X 10 min. = 0,75 kWh.
Supondo que o banho com aquecimento do ar seja realizado na potência econômica do chuveiro, ou seja, na potência de 3000 Watts serão gastos nos 10 minutos de banho a energia dada por: Energia = Potência vezes Tempo = 3000 Watts X 10 min. = 0,50 kWh.
Supondo um box com as dimensões de (1,10 X 1,10 X 2,10) metros, para aquecer o ar contido no interior desse box de 15ºC até 32ºC, será gasta a energia de 0,015 kWh.
A energia total gasta no banho com aquecimento do ar é dada pela soma da energia gasta no aquecimento da água com a energia gasta no aquecimento do ar, ou seja, (0,50 + 0,015) kWh = 0,515 kWh.
A economia de energia obtida com o banho com aquecimento do ar com relação ao banho convencional é: (0,75 – 0,515) kWh = 0,235 kWh. Em termos percentuais a economia é: (0,75 : 0,235 x 100)% = 31%.
Resumindo: Existe a expectativa de que seja economizada 30% da energia gasta nos banhos nos dias frios. Essa economia decorre do fato dos chuveiros poderem operar na sua potência econômica e a energia gasta no aquecimento do ar ser muito pequena, da ordem de 3% da energia gasta no chuveiro.