Oxigénio e PSA
Quanta eletricidade consome uma central de oxigénio PSA?
Quanta eletricidade consome uma central de oxigénio PSA por metro cúbico de oxigénio?
Resposta curta
As orientações publicadas situam uma central de oxigénio PSA convencional em cerca de 1,2 kWh por metro cúbico de oxigénio: uma regra prática da OMS para a COVID-19, de 2020, dá 1,22 kWh ±5% por m³ de caudal total, e a PATH cerca de 1,2 kWh por Nm³ a 65 psig. O valor depende do projeto e da pressão de fornecimento.
Valores publicados
| Fonte | Valor | Condições |
|---|---|---|
| OMS, Oxygen sources and distribution for COVID-19 treatment centres (2020) | 1,22 kWh ±5% por m³ de caudal total | Regra prática para centrais PSA; a OMS aconselha a usar a especificação técnica do fabricante para uma estimativa detalhada |
| PATH e CHAI (2021) | Cerca de 1,2 kWh por Nm³ produzido | Central PSA convencional a 65 psig; aumenta com uma pressão de serviço mais alta e com o enchimento de garrafas |
| PATH e CHAI (2021) | Cerca de 0,39 kWh por Nm³ de caudal total | Central VSA a 2,7 psig |
| Fraunhofer IKTS | Pelo menos 0,9 kWh por Nm³ | Pequenas centrais PSA abaixo de 100 m³(STP) de oxigénio por hora |
O que faz variar o valor
- Pressão do compressor. A ficha técnica ULTRAOX (2022) indica que cada aumento de 1 bar na pressão do compressor acrescenta 7% ao consumo total de eletricidade, e é por isso que a perda de carga entre o ar comprimido e a saída de oxigénio é importante.
- Controlo dos compressores. A mesma ficha técnica indica que, se o sistema não for bem calculado, mais de 20% da potência instalada é também consumida quando o compressor sai do seu ciclo de carga.
- Velocidade variável. O ULTRASCREW, o compressor das centrais ULTRAOX ST, tem uma versão opcional de velocidade variável a que a sua ficha técnica atribui poupanças de energia até 35%.
- Regulação da pureza. A nota do Fundo Global sobre a pureza (2024) explica que uma central especificada a 95% (±1%) precisa de equipamento maior do que uma central a 93% (±3%) para o mesmo caudal, com maior consumo de energia.
- Consumo de ar comprimido. A tabela ULTRACON indica, para cada tamanho de gerador, o ar comprimido que consome a 93% e a 95% de pureza, que é o que os compressores têm de fornecer.
- Enchimento de garrafas. A PATH observa que o consumo aumenta quando a central também enche garrafas.
A ficha técnica ULTRAOX ST refere que a potência e a pressão do compressor podem variar com as condições de serviço exigidas pela unidade de saúde, pelo que o consumo elétrico de uma dada central resulta do seu dimensionamento e não de um rácio publicado único. Segundo a PATH, as centrais VSA consomem menos energia por metro cúbico, mas produzem oxigénio a uma pressão muito mais baixa e precisam muitas vezes de um compressor sobrepressor (booster) para alimentar uma rede hospitalar.
Mais perguntas
Uma central VSA consome menos eletricidade do que uma central PSA?
A PATH e a CHAI (2021) dão cerca de 0,39 kWh por Nm³ de caudal total para a VSA a 2,7 psig, contra cerca de 1,2 kWh por Nm³ para a PSA convencional a 65 psig, mas a produção VSA precisa muitas vezes de um compressor sobrepressor para atingir a pressão da rede.
Porque é que a pressão de fornecimento importa?
A energia do compressor aumenta com a pressão: a ficha técnica ULTRAOX (2022) indica que cada bar adicional na pressão do compressor acrescenta 7% ao consumo total de eletricidade.
Fontes
- OMS, Oxygen sources and distribution for COVID-19 treatment centres, orientação provisória (4 de abril de 2020)
- PATH e CHAI, Oxygen Generation and Storage: Pressure/Vacuum Swing Adsorption Plant (julho de 2021)
- Fraunhofer IKTS, Energy demand of oxygen membrane plants
- Fundo Global / Build Health International, Briefing Note: PSA Plant Oxygen Purity (3 de abril de 2024)
- Ficha técnica ULTRAOX 2022, p. 5
- Ficha técnica ULTRAOX ST, p. 5
- Ficha técnica ULTRASCREW, p. 2
- Ficha técnica ULTRACON, p. 3
Os números da Ultra Controlo vêm das suas fichas técnicas. Os factos de terceiros foram lidos na fonte na data indicada.
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