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EFICIENCIA ENERGTICA: UM ESTUDO SOBRE A MODERNIZAO DA ILUMINAO
DO BLOCO DE SALA DE AULA
Energy Efficiency A Study on the Modernization of the Panel
Lighting Classroom
Denise Martins Gonalves, Jos Aristeu De Arajo Jnior, Walteno
Martins Parreira Jnior RESUMO
Este trabalho apresenta um estudo de modernizao do sistema de
iluminao do Bloco C da unidade Ituiutaba da Universidade do estado
de Minas Gerais (UEMG). A ideia um novo dimensionamento atravs do
software Dialux 4.11 substituindo as lmpadas fluorescentes
tubulares (LFTs) presentes atualmente, por lmpadas tubulares a LED,
visando diminuio do consumo de energia eltrica atravs de uma
elevada eficcia luminosa e longa vida til na substituio dos
sistemas de iluminao sem qualquer alterao na instalao eltrica, e
melhor enquadramento s normas brasileiras. No estudo do
investimento foram analisados todos os gastos para a instalao do
novo sistema e com o estudo da viabilidade deste empreendimento.
Palavras-chave: Eficincia Energtica; Lmpadas de LED; Viabilidade
Econmica. ABSTRACT
This work presents a study of modernization of the illumination
system Block C of the unit Ituiutaba of the University State of
Minas Gerais (UEMG). The idea is a new sizing through software
Dialux 4.11 substituting fluorescent lamps (LFTs) currently
presents for the LED tube lamps, aiming to reduce the consumption
of electric energy through an useful high luminous efficacy and
long life in replacement of the systems illumination without
changing the electrical installation, and best fit to Brazilian
standards. The study analyzed the investment was all spending for
the installation of the new system, with the feasibility study of
this Project.
Keywords: Energy Efficiency; LED Lamps; Economic Viability.
INTRODUO
As mudanas climticas e a crescente escassez de recursos naturais
so
desafios importantes do nosso tempo para produo de energia. Alm
disso, muitos
pases do mundo dependem da importao de energia na Europa, por
exemplo,
50% da energia consumida atualmente importada podendo atingir os
70% em
2030. O uso eficiente e sustentvel da energia por isso uma
necessidade urgente
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em total cumprimento ao lema criado pela Comisso Europeia menos
mais
(ABB).
Novas legislaes so criadas no mundo todo a fim de promover o uso
de
tecnologias que visam eficincia energtica. No Brasil, o PROCEL
promove a
eficincia energtica atravs de programas e investimentos neste
setor. Na Europa
foi criada a norma EN 15232 (Eficincia energtica nos edifcios
Impacto da
Automatizao de Edifcios, controles de gesto dos Edifcios) norma
que descreve
os mtodos para a avaliao da influncia da automatizao e gesto
tcnica de
edifcios no seu consumo de energia.
Solues eficientes de energia, alm de serem essenciais em
termos
econmicos e ecolgicos, so capazes de obter economias superiores
a 10% nos
gastos. (ABB, 2012). Nos edifcios so empregadas solues
eficientes para a
obteno de aperfeioar os sistemas, sendo utilizada apenas a
energia quando
realmente necessrio, aplicando a energia utilizada com a maior
eficincia possvel.
A ideia deste trabalho se destina a criar uma soluo de eficincia
energtica
com a finalidade de obter a diminuio da demanda de energia
eltrica e
consequentemente diminuir os gastos com energia do Bloco C,
localizado no
campus da Unidade Ituiutaba da Universidade do Estado de Minas
Gerais (UEMG),
que na poca do estudo ainda era da Fundao Educacional de
Ituiutaba, unidade
associada a UEMG.
Como se trata de um prdio comercial, a maior parte de seu
consumo
energtico est concentrada no seu sistema de iluminao. Sendo
assim, o foco
deste trabalho consiste na modernizao deste sistema, trocando as
lmpadas por
modelos mais econmicos e adequando tambm quantidade de fluxo
luminoso
necessrio nos ambientes.
Dentro da rea da iluminao e com a crescente preocupao
relativa
diminuio do consumo energtico, vem ocorrendo a situao de
aumentar a
quantidade de lmpadas economizadoras que surgiram, como
substituio das
lmpadas incandescentes por lmpadas fluorescentes. Por sua vez,
estes novos
tipos de lmpadas tm um grande consumo de energia eltrica, pouco
tempo de
vida til, um baixo fluxo luminoso, alto fator de potncia, grande
perda hmica, tem
emisso de raios ultravioleta e infravermelho, no podendo ter o
descarte em
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qualquer local por conter mercrio, alm de poderem ser quebradas
facilmente e
contaminar a regio.
Assim, o trabalho se destina a estudar uma soluo de eficincia
energtica a
fim de obter a diminuio da demanda de energia eltrica, reduzindo
assim gastos
sem comprometer a iluminncia das dependncias, alm de fazer uma
anlise da
viabilidade deste novo empreendimento.
MATERIAL E MTODOS
A eficincia energtica uma atividade que procura aperfeioar o uso
de
fontes de energia, ou seja, a utilizao racional de energia
promovendo a mesma
quantidade de valor energtico. O conceito de eficincia energtica
est ligado
minimizao de perdas na converso de energia primria em energia
til. As perdas
ocorrem para qualquer tipo de energia, seja trmica, mecnica ou
eltrica (NUNES,
2010).
O Consumo de energia pela populao mundial teve uma evoluo
descontrolada durante todo o sculo passado, que refletiu em
previses
catastrficas para este sculo se os hbitos no mudarem a favor da
racionalizao
do uso de recursos naturais. As visveis mudanas climticas e as
demandas cada
vez maiores de energia para suprir a evoluo tecnolgica
contriburam para o
nascimento da eficincia energtica (NUNES, 2010).
A Eficincia Energtica comeou a ganhar destaque a partir da
primeira
grande crise do petrleo nos anos setenta, em que a maioria dos
pases utilizava os
combustveis fsseis como principal matriz energtica. Quando o
preo do petrleo
aumentou, o preo da energia tambm aumentou, fazendo com que se
pensasse
melhor antes de utilizar a energia eltrica. Alm disso, depois de
alguns anos a
preocupao tambm passou a ser o meio ambiente. Foi quando
ganharam mais
destaques assuntos como o Aquecimento Global e as mudanas
climticas. Para
poder diminuir a quantidade de dixido de carbono (CO2) jogado na
atmosfera seria
necessria uma melhor utilizao da energia produzida (NUNES,
2010).
De acordo com Martins:
A mais convincente vantagem da eficincia energtica a de que
ela
quase sempre mais barata que a produo de energia. claro que
o investimento em tecnologia eficiente para vrios
usos-finais
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requerer tambm maiores gastos de capital e que sistemas e
equipamentos eficientes so, geralmente, mais caros que as
tecnologias que substituem. Entretanto, o custo de conservar 1
kWh
, de modo geral, mais barato que sua produo. Alm disso, em
muitas aplicaes, o custo da eficincia energtica corresponde
a
apenas uma pequena parcela dos custos da produo de energia.
Tradicionalmente, esses custos so contabilizados por agentes
diferentes, sendo ora debitados ao consumidor, companhia de
energia ou ao prprio governo. (MARTINS, 1999)
Os edifcios so responsveis pelo menos por 40% da energia
utilizada na
maioria dos pases. O cenrio absoluto est a crescer fortemente,
como exemplo o
desenvolvimento rpido de construo em pases como a China e a
ndia.
essencial agir agora, pois os edifcios podem dar uma grande
contribuio para a
regresso das alteraes climticas e utilizao energtica (WBCSD,
2009).
Segundo WBCSD - Word Business Council for Sustainable
Development
(2009), existem trs grandes abordagens para a neutralidade
energtica: a) Reduzir
a procura de energia nos edifcios utilizando, por exemplo,
equipamentos que sejam
mais eficientes; b) Produo local de energia a partir de fontes
renovveis; c)
Partilhar energia criando edifcios que possam produzir um
excesso de energia para
alimentar uma rede inteligente de infraestruturas.
A eficincia em edifcios capaz de proporcionar considerveis
redues no
consumo de energia, gerando lucro nestas instalaes.
Como exemplos de aes governamentais em eficincia energtica,
pode-se
destacar vrias aes que so apresentadas no Quadro 1.
Quadro 1 Exemplos de aes governamentais.
Medidas para melhorar a eficincia de equipamentos de
iluminao.
Rotulagem obrigatria de energia para aparelhos domsticos,
divulgando e atualizando a rotulagem de energia voluntria.
Passaporte de energia na construo requerida pela Diretiva de
Desempenho Energtico em Edifcios.
Normas de eficincia e novas obrigaes na rotulagem energtica para
novos aparelhos e equipamentos.
Standards de topo de eficincia para equipamentos.
Programas de eficincia energtica para empresas de servios.
Fonte: WBCSD (2009)
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O aparecimento de programas de incentivo eficincia energtica,
como o
PROCEL edifica, veio incentivar o surgimento de projetos que
visem eficincia
energtica de novos edifcios.
O engenheiro eletricista em seu projeto de iluminao deve
conciliar eficincia
energtica e qualidade de iluminao. A substituio de equipamentos
ineficientes e
a instalao de sistemas de controle de iluminao artificial atravs
do uso de
iluminao natural ou sensores de presena so alternativas
eficientes a serem
consideradas nos sistemas existentes.
O conceito de eficincia energtica em iluminao torna-se
insignificante se o
sistema de iluminao no fornecer as condies adequadas realizao
das
diversas tarefas por parte dos seus utilizadores.
Na sua forma mais simples, um sistema de iluminao
energeticamente
eficiente pode ser obtido atravs da minimizao do tempo de
utilizao e a potncia
instalada. A minimizao da potncia instalada obtida atravs da
utilizao de
equipamentos de iluminao artificial energeticamente eficiente
como lmpadas com
alta eficincia luminosa (lmpadas de LED), luminrias reflexivas,
balastros com
elevado fator de potncia e circuitos de distribuio de
controle.
A iluminncia necessria para a realizao da tarefa visual e o nvel
desejado
de melhoria, bem como as metas de reduo de consumo de
eletricidade e os
custos, determinaro as medidas a serem adotadas.
Para se efetuar uma estimativa do consumo total de eletricidade
destinada ao
sistema de iluminao, as exigncias de cada tarefa devero ser
consideradas, ou
seja, diferentes ambientes com diferentes atividades visuais
necessitam de
iluminncias diferentes. Os espaos devero ser iluminados de
acordo com esta
necessidade (LOUANO, 2009).
Deve-se atentar tambm, ao fato de que alguns ambientes devero
ser
iluminados durante todo o tempo de utilizao, enquanto outros
necessitam de
iluminao apenas em certos perodos do dia. Estes detalhes devero
ser
conhecidos para que se possam adaptar solues que permitam uma
utilizao mais
eficiente do sistema de iluminao artificial (LOUANO, 2009).
A eficincia em iluminao depende de cada item utilizado, desde a
tomada
de energia at a superfcie a ser iluminada. Os principais
componentes so as
lmpadas, luminrias e os reatores e ignitores (NOGUEIRA, 2011). E
ainda de
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acordo com NOGUEIRA (2011), as lmpadas so equipamentos
responsveis pela
emisso de luz, seja qual for a natureza desta emisso,
aquecimento ou descarga
eltrica.
Para se calcular o nmero de lmpadas e luminrias, levam-se em
conta as
dimenses do ambiente e do tipo de ambiente que ser iluminado de
acordo com a
NBR ISO/CIE 8995. Para isso utiliza-se o mtodo dos lmens que
realizado da
seguinte maneira: a) Escolha do nvel de Iluminncia; b)
Determinao do ndice do
Local; c) Escolha das lmpadas e Luminrias; d) Determinao do
fator de utilizao
(Fu); e) Determinao do Fluxo Total, f) Clculo do nmero de
lmpadas e
Luminrias; g) Distribuio das Luminrias.
Cada ambiente necessita de um nvel de Iluminncia distinto. A NBR
ISO/CIE
8995 classifica os ambientes e fornece o valor do nvel de
iluminncia que deve ser
escolhido para a realizao do projeto.
A utilizao de ferramentas de simulao para o projeto de
iluminao
artificial extremamente importante para auxiliar o projetista no
uso eficiente da
energia de modo a reduzir custos e proporcionar conforto.
Os programas computacionais fornecem resultados quer
quantitativo quer
qualitativos do projeto de iluminao. Os aspectos quantitativos
referem-se aos
valores de iluminncia do ambiente, que podem ser comparados com
os valores
necessrios para a atividade desenvolvida, dados pela Norma EN
12464-1.
Os aspectos qualitativos consideram, por sua vez, a percepo
visual atravs
da visualizao do espao iluminado por meio de imagens que podem
ou no ser
realistas.
A simulao computacional auxilia a compreenso de fenmenos fsicos
da
luz, avaliando o impacto decorrente da manipulao dos materiais,
das cores, das
lmpadas e luminrias nos nveis de iluminao. Dessa forma, a
simulao serve
para dar apoio tcnico a julgamentos ou suposies feitas durante o
processo de
projeto.
Os programas computacionais permitem obter uma visualizao
realista do
espao antes de este ser projetado. um aliado do projetista
luminotcnico, pois
permite modificar ambientes, obter representaes realistas,
resultados numricos e
efetuar clculos precisos de iluminao em menor tempo e com maior
preciso,
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alm de que permitem facilmente determinar a concordncia do
projeto com a
legislao em vigor (LOUANO, 2009).
A ferramenta DIALUX, foi desenvolvida pela Exportlux (DIALUX).
Trata-se de
uma das ferramentas mais utilizadas. Esta foi a ferramenta
utilizada para efetuar
estudos luminotcnicos no mbito deste trabalho. O programa possui
uma interface
de rpida aprendizagem, possuindo comandos de fcil assimilao,
importa
formatos de arquivos grficos, como o DXF, DWG e 3DS e aceita
slidos e
superfcies modeladas em outros programas. A ferramenta utiliza
dois algoritmos de
iluminao global: o radiosity, usado para modelar a interao da
luz entre
superfcies difusoras e o Ray Tracing, que uma tcnica que permite
adicionar
destaque, reflexes e transparncias. O programa permite calcular
com preciso a
maneira como a luz se propaga no ambiente, produzindo imagens
realsticas, e tem
como principais aplicaes a simulao dos efeitos da iluminao e a
anlise
fotomtrica quantitativa. Possui ainda uma vasta biblioteca de
texturas de materiais,
de lmpadas e de luminrias (LOUANO, 2009).
Como limitaes, pode destacar-se que para ter a iluminao
simulada, o
ambiente deve estar totalmente caracterizado, ou seja, com
formas, materiais, cores,
lmpadas e luminrias especificadas da mesma forma como ser
quando
executado. Sendo o sistema de iluminao artificial, o sistema que
mais energia
consome, a simulao pode vir a ser um fator de anlise dos
projetos dando um
enfoque maior para o conforto ambiental numa poca onde h uma
crescente
preocupao com a poupana de energia (LOUANO, 2009).
RESULTADOS E DISCUSSO
A situao atual do sistema de iluminao do edifcio constitudo por
salas
de aula, corredores, saguo e auditrios, onde estes planos
necessitam de ndice de
iluminncia distintos. Este captulo tem como objetivo destacar as
principais
caractersticas do sistema de iluminao.
A anlise foi realizada na maior parte das reas, constando o
dficit deste
sistema quanto iluminao necessria das reas, e o alto consumo de
energia do
sistema de iluminao utilizado.
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Para o levantamento do sistema de iluminao atual, foi necessria
a coleta
de dados do ndice de iluminao dos locais, utilizando o luxmetro,
atravs da
norma NBR ISO/CIE 8995 1 de 2013. Os valores mdios da iluminncia
dos
pavimentos obtidos nesta analise, se encontra no Quadro 2.
Quadro 2 - ndice de iluminncia dos pavimentos.
Fonte: dos autores.
Juntamente, foi levantado o modelo da luminria, das lmpadas e
tambm foi
estimado o tempo de uso destes equipamentos. E todo o ambiente
de trabalho
composto por lmpadas fluorescentes tubulares.
A proposta para o sistema de iluminao do Bloco levou em conta
o
dimensionamento correto dos ambientes, adequando-os s normas, o
que no
acontece na situao atual, onde o ndice de iluminamento se
encontra bem abaixo
do estabelecido.
Para o dimensionamento foi utilizado o software Dialux 4.11
Light, para
simulao das imagens grficas foi utilizado o software Dialux
4.11, onde para isso
foi necessrio os seguintes dados: largura, comprimento e altura
teis.
Localidade Iluminncia (lux)
Pavimento 01 (sala grande) 256
Pavimento 01 (corredor) 90
Pavimento 01 (saguo) 36
Pavimento 02 (sala grande) 234
Pavimento 02 (corredor) 105
Pavimento 02 (saguo) 52
Pavimento 03 (sala grande) 210
Pavimento 03 (sala pequena) 108
Pavimento 03 (corredor) 112
Pavimento 03 (saguo) 50
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Deve ser considerado tambm, o valor do fluxo das lmpadas, a
potncia das
lmpadas, o fator de utilizao das luminrias, montagem das
luminrias, o grau de
reflexo e a iluminncia necessria a partir da norma.
A partir da, foi feito o dimensionamento das lmpadas dos
cenrios
analisados, utilizando lmpadas de LED, buscando assim a diminuio
dos gastos
energticos do local, e melhor iluminamento.
A ideia de se utilizar as lmpadas LED importante, uma vez que
estas,
apesar do seu investimento inicial elevado, so muito mais
econmicas, produzem
uma quantidade de fluxo luminoso elevado apesar da baixa
potncia, alm de
possurem uma vida til maior (normalmente o dobro ou mais das
lmpadas
fluorescentes) e tambm, dispensam o uso de reatores e
starters.
Analisando a estrutura da edificao, chegou-se a concluso da
necessidade
de se dimensionar o novo sistema, apenas para algumas reas,
devido a
constatao das semelhanas entre elas, e a partir da fazer uma
generalizao
para todo o bloco.
Foi analisado que a edificao possui salas de aula de dimenses
5,85 x
5,8m e 8,85 x 5,8m, corredores de dimenses 30,27 x 2,95m, saguo
de dimenses
14,85 x 12,25m, todos com a altura de 2,95m. Foi feita a simulao
destas reas,
considerando que valer para todas as outras reas semelhantes.
Aps a simulao
foi obtido um relatrio do novo sistema dado pelo software, onde
os dados deste,
considerados de importncia na nossa anlise so: o mapa da curva
de distribuio
da iluminncia no plano de trabalho (figuras 1 e 2) e a
representao grfica do
ambiente em 3D da distribuio da luz (figuras 3 e 4). Foi montado
um quadro
(quadros 3 e 4) com os dados do relatrio, onde mostra os valores
da iluminncia
mdia do plano de trabalho de cada uma destas reas
analisadas.
Para as salas de aula de dimenses 5,85 x 5,8 metros foi
utilizada como
exemplo, a de nmero 05, localizada na Ala 05 no terceiro
pavimento.
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Figura 1 Mapa de Curva Sala 05
Fonte: dos autores
Figura 2 Representao da Sala 05
Fonte: dos autores
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Quadro 3 Iluminncia mdia da Sala 05
Atual Proposto
Superfcie Em(lux)
Plano de trabalho 108 566
Solo - 473
Teto - 282
Parede - 394
Fonte: dos autores
Para as salas de aula de dimenses 8,85 x 5,8 metros, foi
utilizada como
exemplo foi a sala de nmero 02, localizada na ALA 01 no primeiro
pavimento.
Figura 3 Mapa de Curva Sala 02
Fonte: dos autores
Figura 4 Representao da Sala 02
Fonte: elaborao do autor
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Quadro 4 - Iluminncia mdia da Sala 02
Atual Proposto
Superfcie Em(lux)
Plano de trabalho 256 585
Solo - 502
Teto - 277
Parede - 404
Fonte: dos autores
O Quadros 5 apresenta uma anlise do sistema atual e o novo,
mostrando a
quantidade de lmpadas fluorescentes por sala do projeto atual e
a quantidade de
lmpadas LED, bem como a potncia total gasta para o segundo
pavimento, sendo
neste artigo suprimido os dados dos outros pavimentos.
Quadro 5 - Sistema de Iluminao - Pavimento 2 Ala 03
Fonte: dos autores
Ala 03
Local
Atual Proposto
Lmpadas / Potncia
Potncia Total(W)
Reator / Potncia
Potncia
Reator(W)
Lmpadas / Potncia
Potncia (W)
Coordenao Administrao
08 / 40 w 320 04 / 73 w 292 08 / 18 w 144
Sala 02 24 / 40 w 960 12 / 73 w 876 24 / 18 w 432
Coordenao Pedagogia
08 / 40 w 320 08 / 73 w 584 08 / 18 w 144
Sala Informtica 24 / 40 w 960 12 / 73 w 876 24 / 18 w 432
Sala 08 32 / 40 w 1280 16 / 73 w 1168 32 / 18 w 576
Sala 07 Studio
16 / 40 w 640 08 / 73 w 584 16 / 18 w 288
Sala 09 16 / 40 w 640 08 / 73 w 584 16 / 18 w 288
Banheiro Masculino
01 / 20 w 01 / 40 w
20 40
01 / 36 w 01 / 73 w
36 73
01 / 09 w 01 / 18 w
09 18
Banheiro Feminino
01 / 20 w 01 / 40 w
20 40
01 / 36 w 01 / 73 w
36 73
01 / 09 w 01 / 18 w
09 18
Depsito 01 01 / 20 w 20 01 / 36 w 36 01 / 09 w 09
Depsito 02 01 / 20 w 20 01 / 36 w 36 01 / 09 w 09
Corredor 10 / 40 w 400 10 / 73 w 730 10 / 18 w 180
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Quadro 5 - Sistema de Iluminao - Pavimento 2 Ala 04
Ala 04
Local
Atual Proposto
Lmpadas / Potncia
Potncia
Total(W)
Reator / Potncia
Potncia
Reator(W)
Lmpadas
/ Potncia
Potncia
(W)
Sala 01 Secretaria C
16 / 40 w 640 08 / 73 w 584 16 / 18 w 288
Auditrio C 48 / 40 w 1920 24 / 73 w 1752 48 / 18 w 864
Sala dos Professores
24 / 40 w 960 12 / 73 w 876 24 / 18 w 432
Sala 05 08 / 40 w 320 04 / 73 w 292 08 / 18 w 144
Coord. Cincias Biolgicas
08 / 40 w 320 04 / 73 w 292 08 / 18 w 144
Coordenao Educao Fsica
08 / 40 w 320 04 / 73 w 292 08 / 18 w 144
Coordenao Eng. Eltrica
08 / 40 w 320 04 / 73 w 292 08 / 18 w 144
Sala 12 08 / 40 w 320 04 / 73 w 292 08 / 18 w 144
Sala Informtica 08 / 40 w 320 04 / 73 w 292 08 / 18 w 144
Coordenao Qumica
08 / 40 w 320 04 / 73 w 292 08 / 18 w 144
Copa 02 / 20 w 40 02 / 36 w 72 02 / 09 w 18
Banheiro Masculino
02 / 20 w 40 02 / 36 w 72 02 / 09 w 18
Banheiro Feminino
04 / 20 w 80 04 / 36 w 144 04 / 09 w 36
Banheiro* 02 / 20 w 40 02 / 36 w 72 02 / 09 w 18
Saguo 18 / 40 w 720 09 / 73 w 657 18 / 18 w 324
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Fonte: dos autores
A partir dos dados apresentados, para este pavimento pode-se
observar que
atualmente a Potncia Total de 25860 W e a proposta apresenta uma
Potncia
Total de 5760 W.
A utilizao de lmpadas LED reduziu consideravelmente o
consumo
energtico do sistema de iluminao, porm necessrio um investimento
inicial
elevado, como pode ser observado no quadro 6.
Quadro 6 - Investimento Inicial dos pavimentos
Fonte: dos autores (2013)
Alm do alto investimento das lmpadas LED, existe tambm a troca
da
luminria de 2x40 pela de 4x40 das salas 05, 06, 07, 09,10 do
pavimento 03 da ala
05 para melhor enquadramento da iluminncia.
Considerando um consumo de energia eltrica no sistema de
iluminao de
6h por dia, 22 dias por ms, teremos um valor de horas mensal de
132 h, que foi
referncia para os clculos. O quadro 13 mostra a comparao entre a
quantidade
de energia consumida atual e da situao proposta pelo projeto com
base nos dados
obtidos na conta de energia do edifcio onde est localizado a
instituio.
Quadro 7 - Anlise da Demanda Energtica e do Consumo
Escada 01 / 40 w 40 01 / 73 w 73 01 / 18 w 18
Corredor 10 / 40 w 400 10 / 73 w 730 10 / 18 w 180
*Banheiro com acessibilidade para portador de deficincia
fsica.
Pavimento 01, 02, 03
Modelo Quantidade Valor (R$) Total (R$)
Lmpada LED Tubular T8 18 w 929 150,91 140.195,39
Lmpada LED Tubular T8 09 w 35 96,89 3.391,15
Luminria Sobrepor 4x40 20 150,52 3.010,40
R$ 146.596,94
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Atual Proposto
Potncia (kW)
Consumo (kWh/ms)
Potncia (kW)
Consumo (kWh/ms)
Pavimento 01 26,735 3.529,020 6,039 797,148
Pavimento 02 25,860 3.413,520 5,760 760,32
Pavimento 03 22,406 2.957,592 5,778 762,696
Total 75,001 9.900,132 17,577 2320,164
Fonte: dos autores (2013)
Com o sistema proposto neste trabalho obteremos um valor na
reduo do
consumo de energia eltrica sofrendo uma reduo de 9.900,132kWh/ms
para
2.320,164kWh/ms. Utilizando como base, o valor de 1kWh de R$
0,24403207
(Agosto 2013) foi obtido o valor de consumo atual de R$ 2.415,95
e do sistema
proposto de R$ 566,20, obtendo uma reduo de 76,56% de gastos de
energia
eltrica.
Para a avaliao do retorno do projeto de Eficincia Energtica,
deve-se
buscar uma eficincia operacional e financeira. Todo projeto de
uma instalao
eltrica deve buscar a eficincia operacional. No entanto, essa
eficincia deve ser
medida de forma a se encontrar justificativas econmicas para
tornar mais eficiente
um projeto eltrico a qualquer custo. (MAMEDE, 2011).
Como foi mencionado anteriormente, neste sistema obtm-se uma
reduo
mensal de 76,56%. Este valor foi obtido em referncia ao consumo
atual de R$
2.415,95 e o proposto de R$ 566,20. A economia mensal obtida ser
com base na
frmula apresentada no Quadro 8.
Quadro 7 Frmula para calcular a economia mensal
Economia mensal (R$)= Consumo atual mensal (R$) consumo previsto
mensal(R$)
Fonte: Mamede (2011)
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Obtendo uma economia de R$ 1.849,75. O retorno mensal deste
investimento
ser com base na anlise da frmula (Quadro 8), onde o investimento
ser de R$
146.596,94:
Quadro 8 Frmula para calculo do tempo de retorno
Tempo de retorno em meses = Investimento
Economia mensal
Fonte: Mamede (2011)
O tempo de retorno mensal obtido ser de 79,25 meses, dividindo
este valor
por 12, que e a quantidades de meses em um ano, obtendo retorno
em
aproximadamente 7 anos. Neste caso, no foi calculada
considerando os juros sobre
o capital investido para a modernizao.
CONSIDERAES FINAIS
A eficincia energtica o tema principal dos dias atuais, quando
se trata da
rea de engenharia eltrica. Buscar solues que minimizem os gastos
de consumo
deve ser primordial ao profissional desta rea.
Analisando a edificao a fim de obter os resultados para a
simulao, foi
possvel trazer os conhecimentos vistos no ambiente acadmico e
utiliz-los de
forma prtica.
Devido as atualizao das normas e do tempo decorrido desde a
construo
do imvel, o dimensionamento do sistema atual de iluminao
irregular, gerando
um alto consumo de energia eltrica. Foi feito uma anlise de um
novo sistema que
agregasse conforto luminoso e economia de gastos com
energia.
Dentro da rea da iluminao vem crescendo a preocupao com a
diminuio do consumo energtico, tendo que aumentar a quantidade
de lmpadas
economizadoras que surgiram, como substituio das lmpadas
incandescentes por
lmpadas fluorescentes. Por sua vez, as lmpadas fluorescentes tm
um grande
consumo de energia eltrica, pouco tempo da vida til, um baixo
fluxo luminoso, alto
fator de potncia, grande perda hmica, tem emisso de raios
ultravioleta e
infravermelha, no pode ter o descarte em qualquer local por
conter mercrio, alm
de poderem ser quebradas facilmente e contaminar a regio.
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A ideia utilizar lmpadas tubulares a LED, pois tendo estas, alm
de
inmeras vantagens, consomem pouca potncia eltrica e dispensa o
uso dos
reatores.
A utilizao de um software de simulao para o dimensionamento do
sistema
proposto traz segurana de que a quantidade de luminrias
compatvel s
necessidades.
O sistema proposto, alm de melhorar o conforto luminoso do
local, aderindo
norma vigente sobre o assunto, trar uma reduo de 76,56% de
economia de
energia eltrica e mesmo com o alto investimento em curto prazo,
ter um retorno
em mdia de 7 anos.
Como proposta para trabalhos futuros prope se: a) Instalao de
painis
solares fotovoltaicos, b) Sistema com sensores para a iluminao,
c)
Dimensionamento de sistema de condicionamento de ar, d) Sistema
inteligente de
monitoramento do consumo de energia do bloco C.
REFERNCIAS
ABB S.A. Eficincia Energtica em Edifcios com KNX benefcios da
automao. Disponvel: http:// www.abb.com.br / cawp / seitp202 /
701bddcaead1ac9883257c2e0042a5c3. Aspx. Acesso em: 1 dez. 2013.
DIALUX. Tutorial, 2010. Disponvel: http:// www. dial. de / DIAL /
fileadmin / download / dialux / manuel/Manual49_en.zip Acesso em: 2
dez. 2013. LOUANO, Nelson Ramos - Eficincia energtica em edifcios:
Gesto do sistema iluminao. Disponvel em: https:// bibliotecadigital
. ipb . pt / bitstream / 10198 / 2017/1 /
Relatorio_Nelson_Loucano.pdf Acesso em: 5 nov. 2013. MAMEDE, Joo
Instalaes Eltricas Industriais. Rio de Janeiro: LTC, 2011. MARTINS,
M.P. de S. Inovao tecnolgica e eficincia energtica. 1999.
Monografia (Especializao) Ps-Graduao MBA em Energia Eltrica,
Universidade Federal do Rio de Janeiro, Instituto de Economia, Rio
de Janeiro. NOGUEIRA, Eduardo Santos. Iluminao com LEDs:
Alternativa de substituio da instalao existente da subestao Jata,
2011. NUNES, Alexandre L.R. Eficincia Energtica em Prdios Pblicos.
Porto Alegre RS, 2010.
http://www.abb.com.br/http://www.abb.com.br/
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WBCSD, World Business Council for Sustainable Development.
Eficincia energtica em edifcios- realidades empresariais e
oportunidades, 2009. AUTORES
Denise Martins Gonalves, Graduada em Engenharia Eltrica na
Universidade do Estado de Minas Gerais UEMG, Unidade Ituiutaba-MG.
[email protected] Jos Aristeu De Arajo Jnior, Graduado
em Engenharia Eltrica na Universidade do Estado de Minas Gerais
UEMG, Unidade Ituiutaba-MG. [email protected] Walteno Martins
Parreira Jnior, mestre em Educao, especialista em Design
Instrucional para EaD e Informtica Aplicada Educao. professor dos
cursos de Engenharia da Computao, Engenharia Eltrica e Sistemas de
Informao da Universidade do Estado de Minas Gerais, Unidade
Ituiutaba-MG. [email protected]
mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]