Consumo de energia da Ender 3; (Uso de eletricidade da impressora 3D)

Você está tentando descobrir todos os custos associados à impressão 3D?

Bem, eu levei algum tempo para medir quanta energia minha Ender 3 estava consumindo usando um Monitor de Uso de Eletricidade e testei o quanto ela consome ao imprimir PLA regular com uma temperatura de bico de 200°C e uma temperatura de leito de 60°C , bem como quanto o bocal e a cama consomem por conta própria, e darei a você um detalhamento completo dos custos para três continentes diferentes com base no preço do kWh.

Aqui está uma tabela rápida com alguns números úteis:

Região	Preço do kWh	Custo de impressão por hora	Custo de impressão por dia
América do Norte	12,69 centavos	1,58 centavos	37,92 centavos
Europa	12,3 centavos	1,53 centavos	36,72 centavos
Ásia	14,65 centavos	1,83 centavos	43,92 centavos
América do Sul	15,18 centavos	1,89 centavos	45,36 centavos
Oceânia	26 centavos	3,25 centavos	78 centavos

Então, vamos direto ao assunto!

Se você não quer ter que passar por todas as tentativas e erros que fizemos para encontrar as Configurações Ideais para criar impressões de alta qualidade em sua Ender 3, então definitivamente confira nossos Perfis Cura personalizados especificamente para a série de impressoras Ender 3 (você pode obter todas elas por apenas US$ 7).

Quanta energia uma Ender 3 usa?

O consumo médio de energia de uma Ender 3 é de 125 Watts, ou 0,125 kWh, ao imprimir a 200°C e com a mesa ajustada para 60°C, e um consumo máximo de 277 Watts quando está aquecendo. O custo médio por kWh nos EUA é de 12,69 centavos, 12,3 centavos por kWh na UE e 14,65 centavos por kWh na Ásia, resultando em um custo total de 1,58 centavos nos EUA, 1,53 centavos na UE e 1,83 centavos em Ásia por hora de impressão.

É claro que nem todos os países têm os mesmos custos de eletricidade que acabei de mencionar, pois são apenas médias.

No entanto, para saber exatamente quanto vai custar para você executar uma Ender 3 com uma temperatura de bico de 200°C e uma temperatura de leito de 60°C, que são as temperaturas padrão para o bico e a cama ao imprimir PLA, basta multiplicar o custo do kWh que sua empresa de energia está cobrando por 0,125 e você saberá o custo de impressão por hora.

Vale a pena notar que existem outros custos associados à impressão 3D, como o custo do filamento.

Aqui está uma imagem do consumo médio de energia da Ender 3 usando um monitor de uso de eletricidade.

Quanta energia o bocal de uma Ender 3 consome?

O consumo de energia de um bico Ender 3 a 200°C, que é a temperatura padrão para impressão de PLA, é de 30 Watts e, quando aquece, consome 50° Watts. O custo médio por kWh nos EUA é de 12,69 centavos, 12,3 centavos na UE e 14,65 centavos na Ásia, resultando em um custo total de 0,38 centavos nos EUA, 0,36 centavos na UE e 0,45 centavos na Ásia por hora.

O consumo de energia do bocal não fica fixo em 30 Watts e se move em todos os lugares de 20 Watts a 40 watts, mas durante um longo período de tempo parecia ter uma média de quase exatamente 30 Watts.

O que me leva à minha próxima pergunta, porque se uma impressora 3D inteira consome cerca de 125 watts e o bico, que é a parte mais quente da impressora, consome apenas 30 watts, então deve ser a cama que está consumindo a maior parte do que resta, certo?

Quanta energia consome o aquecimento da cama de uma Ender 3?

O consumo médio de energia da cama aquecida de uma Ender 3 é de 80 Watts quando ajustado para 60°C, mas pode chegar a 260 Watts durante o aquecimento. Isso resulta em um custo total de 1,01 centavos nos EUA, 0,98 centavos na UE e 1,17 centavos na Ásia por hora se considerarmos seus preços de kWh de 12,69 centavos, 12,3 centavos e 14,65 centavos, respectivamente.

De longe, o fator que mais consome energia em sua impressora 3D é a cama, e se você está realmente tentando reduzir sua conta de eletricidade, então você pode tentar diminuir a temperatura da cama, ou imprimir com um não aquecido inteiramente, já que o PLA tende a ficar bastante bem de qualquer maneira.

Quando somamos o consumo de energia do bocal e da cama, chegamos a 110 Watts, o que significa que todos os motores e outros eletrônicos necessários para imprimir consomem os 15 Watts restantes.

Quanto do custo total de funcionamento de uma impressora 3D vem do consumo de energia?

Então, depois de medir o consumo de energia, decidi comparar o custo da eletricidade e do filamento, e todos sabemos que a parte mais cara da impressão 3D é o custo do filamento, mas queria saber exatamente como os dois se comparam.

Vale a pena notar que existem outros custos associados, como atualizações, reparos, etc., mas não os incluirei, pois podem variar bastante.

Então, aqui está o que eu encontrei:

Uma impressora 3D consome aproximadamente 7,5g de filamento por hora ao imprimir em uma altura de camada de 0,2mm, o que resulta em um custo de filamento de 15 centavos por hora assumindo que o carretel de filamento custa $ 20 por 1kg, e uma média de 1,58 centavos por hora em consumo de energia. Isso resulta em um custo de eletricidade de aproximadamente 10% ao executar uma impressora, enquanto os outros 90% dos custos estão associados ao filamento.

Eu testei isso cortando alguns modelos diferentes e usando a quantidade de filamento e o tempo que levaria para imprimi-los para calcular quanto filamento seria usado por hora, e como eu já sei meus custos de eletricidade, foi bastante simples chegar na conclusão eu fiz.

Como diminuir o consumo de energia de uma impressora 3D?

A maneira mais simples seria diminuir a temperatura da mesa ou desligá-la totalmente, já que a cama é a parte da impressora responsável por cerca de 70% do consumo total de energia. No entanto, a maioria dos filamentos não pode ser impressa com uma cama não aquecida. Portanto, se você estiver imprimindo com PLA, tente desligar a cama aquecida e veja se a impressão adere a ela corretamente.

Outra forma de reduzir o consumo de energia seria imprimir mais rápido, e isso pode ser feito principalmente de duas maneiras;

1. Ajuste as configurações do slicer para ter uma velocidade de impressão mais alta, menor quantidade de preenchimento e conchas, e use a altura de camada mais alta possível (isso dará à impressão geral menos detalhes e força, e é por isso que essas configurações são normalmente usadas durante a prototipagem, mas o modelo às vezes será impresso na metade do tempo).
2. Use um bocal maior:a maioria das impressoras vem com um bocal de 0,4 mm, mas alterá-lo para 0,6 mm ou até 0,8 mm melhorará drasticamente a velocidade de impressão e, portanto, o consumo de energia.

No entanto, a maior parte do consumo de energia vem do aquecimento do leito e do bico, portanto, diminuir a quantidade de calor produzido terá um impacto muito maior do que alterar o diâmetro do bico.

A Ender 3 é de 12 ou 24 Volts?

A Ender 3 funciona em 24V, o que significa que a instalação de componentes adicionais, como ventiladores de 12V ou gravadores a laser, exigirá que você crie um circuito de 12V para alimentá-los. Você pode usar conversores buck individuais para cada dispositivo adicional ou criar um circuito inteiro de 12V capaz de alimentar vários dispositivos.

Para instalar ventoinhas de 12V, como as Noctua por exemplo, você precisará comprar um conversor DC-DC e conectá-lo à entrada 24v da placa de sua impressora 3D, e isso permitirá conectar vários dispositivos a ela.

Depois de fazer isso, monte o conversor com segurança no quadro da impressora e pronto!

Como você pode medir o consumo de energia de sua própria impressora 3D?

Usando um monitor de uso de eletricidade simples (este é o que eu usei), você pode ligar sua impressora e iniciar uma impressão. Depois de um tempo, ele deve informar qual é o consumo médio de energia, bem como quais foram os consumos de energia mais altos e mais baixos. Testar o bocal e a cama por conta própria lhe dará os números para cada um deles, e você pode subtrair a soma dos dois do consumo médio de energia durante a impressão para descobrir quanto o restante dos componentes consome (como os motores ).

Exemplo:Nos resultados que mencionei anteriormente sobre minha Ender 3, o consumo médio de energia durante a impressão foi de 125W. O bocal estava puxando em média 30W e o leito 80W, totalizando 110W entre os dois. Isso significa que todos os outros componentes usam os 15W restantes.

Se você não quer ter que passar por todas as tentativas e erros que fizemos para encontrar as Configurações Ideais para criar impressões de alta qualidade em sua Ender 3, então definitivamente confira nossos Perfis Cura personalizados especificamente para a série de impressoras Ender 3 (você pode obter todas elas por apenas US$ 7).

Conclusão

As impressoras 3D não consomem tanta energia quanto se pensa, e quando você considera o preço do filamento também, a eletricidade não adiciona muito ao custo total.

No entanto, se você está pensando em executar um farm de impressão com 20 impressoras, esses custos aumentarão, e isso é algo que você precisa considerar e talvez tentar encontrar uma maneira de reduzi-los.

Espero que esta informação tenha sido útil!

Tenha um ótimo dia!

Fontes onde obtive o preço por kWh

• Estados Unidos
• Europa (eu moro na Espanha e os números mostrados nesse site estão muito longe, literalmente o dobro do que eu pago. Se for o mesmo para você, basta multiplicar seu preço por kWh por 0,125 e você terá o custo por hora de corrida e Ender 3).
• Ásia

Quanto custa para executar uma impressora 3D por hora?
O consumo médio de energia de uma impressora 3D é de cerca de 125Watts, resultando em um custo por hora de 1,58 centavos (com um preço de kWh de 12,69 centavos). Acrescente a isso o consumo de filamento (7,5g por hora, totalizando 15 centavos por hora), rodando uma impressora 3D por uma hora imprimindo PLA com uma temperatura de bico de 200°C e uma temperatura de leito de 60°C, custará 16,58 centavos por hora, ou 3,97 dólares americanos por dia.
Quanto tempo um ender 3 pode ser executado?
Os únicos fatores limitantes de quanto tempo uma impressora Ender 3 pode funcionar são o volume de construção, que é de 220 x 220 x 250 mm, a quantidade de filamento disponível (os carretéis de filamento geralmente têm 1 kg) e ter um fornecimento consistente de energia. Executar uma impressora por 48hs direto é absolutamente viável, desde que haja filamento suficiente e volume de construção disponível.

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