Consumo de Energia da Ender 3: Análise Detalhada de Custos e Tarifas Globais de Eletricidade

Está tentando calcular todos os custos associados à impressão 3D?

Medí o consumo da minha Ender 3 usando um Monitor de Uso de Eletricidade, testando impressão de PLA comum com bico a 200°C e mesa a 60°C, além do consumo isolado do bico e da mesa, e trago um detalhamento completo dos custos para três continentes baseados no preço do kWh.

Aqui está uma tabela rápida com números úteis:

Região	Preço kWh	Custo por Hora de Impressão	Custo por Dia de Impressão
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
Oceania	26 Centavos	3,25 Centavos	78 Centavos

Vamos direto ao ponto!

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Quanta energia a Ender 3 consome?

O consumo médio de uma Ender 3 é 125 Watts (0,125 kWh) ao imprimir a 200°C com mesa a 60°C, e consumo máximo de 277 Watts durante aquecimento. O custo médio por kWh nos EUA é 12,69 centavos, na UE 12,3 centavos, na Ásia 14,65 centavos, resultando em custo total de 1,58 centavos (EUA), 1,53 centavos (UE) e 1,83 centavos (Ásia) por hora de impressão.

Claro, nem todos os países têm os mesmos custos de eletricidade; estas são apenas médias.

Para saber exatamente quanto custa rodar uma Ender 3 com bico a 200°C e mesa a 60°C (temperaturas padrão para PLA), basta multiplicar o custo do kWh que sua concessionária cobra por 0,125 e saberá o custo por hora.

Vale notar que há outros custos na impressão 3D, como filamento.

Imagem do consumo médio da Ender 3 usando Monitor de Uso de Eletricidade.

Quanta energia o bico da Ender 3 consome?

O consumo do bico a 200°C (padrão para PLA) é 30 Watts; ao aquecer, consome 50 Watts. Com preços de kWh de 12,69¢ (EUA), 12,3¢ (UE), 14,65¢ (Ásia), resulta em 0,38¢ (EUA), 0,36¢ (UE), 0,45¢ (Ásia) por hora.

O consumo do bico não fixa em 30W; varia de 20W a 40W, mas em período prolongado média em ~30W.

Isso leva à próxima pergunta: se a impressora inteira consome ~125W e o bico, a parte mais quente, só 30W, a mesa deve consumir a maior parte do resto, certo?

Quanta energia o aquecimento da mesa da Ender 3 consome?

O consumo médio da mesa aquecida a 60°C é 80 Watts, podendo chegar a 260 Watts no aquecimento. Isso resulta em custo de 1,01¢ (EUA), 0,98¢ (UE), 1,17¢ (Ásia) por hora com os preços de kWh citados.

De longe, a mesa é o componente que mais consome energia. Se quer reduzir a conta de luz, tente baixar a temperatura da mesa ou imprimir sem aquecimento, pois o PLA adere razoavelmente bem mesmo assim.

Somando bico (30W) + mesa (80W) = 110W; os 15W restantes vão para motores e eletrônica.

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

Após medir o consumo, comparei custo de eletricidade e filamento. Sabemos que filamento é a parte mais cara, mas queria saber exatamente a proporção.

Há outros custos (upgrades, reparos), mas não incluo pois variam muito.

O que descobri:

Uma impressora 3D consome ~7,5 g de filamento/hora a 0,2 mm de altura de camada, resultando em custo de filamento de 15 centavos/hora (assumindo rolo de 1 kg a $20), e média de 1,58 centavos/hora em eletricidade. Isso resulta em custo de eletricidade de ~10% ao rodar uma impressora, enquanto 90% dos custos são do filamento.

Testei fatiando vários modelos e usando quantidade de filamento e tempo de impressão para calcular consumo por hora; como já sabia meus custos de eletricidade, foi simples chegar à conclusão.

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

A forma mais simples: baixar a temperatura da mesa ou desligá-la totalmente, pois a mesa responde por ~70% do consumo total. Porém, a maioria dos filamentos não imprime sem mesa aquecida. Se imprime PLA, tente desligar a mesa e veja se a peça adere.

Outra forma: imprimir mais rápido, alcançado de duas maneiras principais:

1. Ajustar configurações do slicer: velocidade maior, menos infill e paredes, maior altura de camada possível (dá menos detalhe e resistência, usado em prototipagem; modelo às vezes imprime em metade do tempo).
2. Usar bico maior: a maioria vem com 0,4 mm; trocar para 0,6 mm ou 0,8 mm acelera drasticamente a impressão, reduzindo consumo.

Porém, a maior parte do consumo vem do aquecimento de mesa e bico; reduzir calor tem impacto muito maior que trocar diâmetro do bico.

A Ender 3 é 12V ou 24V?

A Ender 3 roda em 24V, o que significa que instalar componentes adicionais como ventoinhas 12V ou gravadores a laser exigirá criar circuito 12V para alimentá-los. Pode usar conversores buck individuais para cada dispositivo, ou criar circuito 12V completo capaz de alimentar vários.

Para instalar ventoinhas 12V (ex: Noctua), precisará comprar conversor DC-DC e conectá-lo à entrada 24V da placa da impressora, permitindo conectar vários dispositivos.

Depois, fixe o conversor na estrutura da impressora e pronto!

Como medir o consumo da sua própria impressora 3D?

Usando um monitor de uso de eletricidade simples (este usei), ligue a impressora e inicie uma impressão. Após um tempo, ele mostrará consumo médio, picos máximos e mínimos. Testar bico e mesa isoladamente dá os números de cada um; subtraia a soma dos dois do consumo médio durante impressão para descobrir o consumo dos demais componentes (motores).

Exemplo: nos meus resultados, consumo médio imprimindo foi 125W. Bico: 30W médios; mesa: 80W; total 110W. Os 15W restantes são dos outros componentes.

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Conclusão

Impressoras 3D não consomem tanta energia quanto se pensa, e considerando o preço do filamento, a eletricidade não adiciona muito ao custo total.

Porém, se pensa em rodar uma fazenda de impressão com 20 impressoras, esses custos somam, e é algo a considerar e talvez tentar reduzir.

Espero que esta informação tenha sido útil!

Tenha um ótimo dia!

Fontes do preço por kWh

• Estados Unidos
• Europa (moro na Espanha e os números daquele site estão bem errados, literalmente o dobro do que pago. Se for seu caso, multiplique seu preço por kWh por 0,125 e terá o custo/hora da Ender 3).
• Ásia

Quanto custa rodar uma impressora 3D por hora?

O consumo médio de uma impressora 3D é ~125W, resultando em custo/hora de 1,58 centavos (kWh a 12,69¢). Some o consumo de filamento (7,5g/hora, totalizando 15 centavos/hora); rodar uma impressora 3D por uma hora imprimindo PLA com bico a 200°C e mesa a 60°C custará 16,58 centavos/hora, ou $3,97/dia.

Quanto tempo uma Ender 3 pode rodar?

Os únicos fatores limitantes são o volume de impressão (220 x 220 x 250 mm), a quantidade de filamento disponível (rolos geralmente 1 kg) e fornecimento consistente de energia. Rodar por 48h seguidas é totalmente viável se houver filamento e volume disponíveis.

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