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FEUP

Livro de Gesto da EnergiaCaptulo 14 GE da Iluminao Pblica usando Reguladores de FluxoMiguel Lage ee06134 Raphael Freire ee04166 Vitor Teixeira ee04198

11/18/2010

GE da Iluminao pblica Reguladores de Fluxo

P

14GE da Iluminao Pblica utilizando Reguladores de FluxoMiguel Lage, Raphael Freire & Vitor TeixeiraFaculdade de Engenharia da Universidade do Porto Portugal

14.1. IntroduoA iluminao pblica assume um papel importante no dia-a-dia da sociedade actual. Para muitos um dado adquirido e parte integrante do meio urbano, iluminando as ruas e espaos pblicos todos os fins de tarde e noites. No entanto, para outros, nomeadamente em algumas zonas rurais, um servio que escasseia e onde a rede no chega a toda a parte. Assim, a existncia de rede de iluminao pblica , ainda hoje, sinnimo de desenvolvimento e urbanizao. A presena de iluminao pblica tem diversas vantagens, nomeadamente, Ao nvel das estradas, o aumento de iluminao permite ao condutor ter um maior conforto e segurana na sua conduo, aumentando a sua percepo sobre os obstculos que o vo rodeando e, por outro lado, torna o trfico mais eficiente. Assim, este servio um importante meio para a reduo da sinistralidade das nossas estradas. Nas zonas urbanas, a iluminao pblica permite a iluminao de ruas, praas, monumentos e edifcios, contribuindo para a reduo de criminalidade e para o aumento de segurana dos transeuntes. A utilizao deste tipo de iluminao levou a um prolongamento dos horrios de utilizao dos espaos pblicos por parte dos cidados e, consequentemente, proliferao de espaos nocturnos e a um aumento do nmero de pessoas nas ruas durante a noite. Sair noite torna-se um hbito mais frequente e uma nova forma de socializar, podendo realizarse actividades variadas. A iluminao pblica veio assim revolucionar os hbitos e horrios das pessoas, sendo considerada por todos um parmetro essencial para uma boa qualidade de vida e segurana.

14.1.1. Candeeiros ConstituioUm candeeiro de iluminao pblica convencional constitudo por:

Gesto da Energia

P Lmpadas Existem dois grandes grupos de lmpadas elctricas que so as incandescentes e as de descarga. Em iluminao pblica, as fontes luminosas mais utilizadas so as lmpadas de descarga. Tm como princpio de funcionamento a descarga elctrica entre dois elctrodos na presena de um gs que, ao entrar em conduo, emite radiao electromagntica. Dentro deste grupo destacam-se os seguintes tipos de lmpadas utilizados em iluminao pblica: Lmpadas de vapor de mercrio de alta presso; Lmpadas de vapor de sdio de alta presso; Lmpadas de vapor de sdio de baixa presso e Lmpadas de iodetos metlicos. As lmpadas incandescentes (standard e de halogneo) utilizam o efeito de Joule para produzir o aquecimento dos filamentos e so pouco utilizadas em iluminao pblica devido ao seu baixo rendimento. Luminrias ou armaduras de iluminao pblica So constitudas por um conjunto mecnico, elctrico e ptico, que contm uma ou mais lmpadas, um sistema ptico, um corpo e a aparelhagem elctrica nele eventualmente incorporada. Nas luminrias podemos encontrar os seguintes componentes: Reflector: Componente ptico que tem como objectivo modificar a distribuio do fluxo luminoso pelo princpio da reflexo regular ou mista; Refractor: Componente ptico que visa alterar a distribuio do fluxo luminoso pelo princpio dos corpos transparentes; Difusor: Tem como principal funo diminuir a luminncia das lmpadas para se poder obter um melhor conforto visual; Suporte de lmpadas: rgo onde as lmpadas esto instaladas. Deve assegurar o bom contacto elctrico com a aparelhagem auxiliar e a manuteno da posio das lmpadas, mesmo quando a luminria sujeita a vibraes; Corpo da luminria: o suporte mecnico de todos os outros componentes, podendo tambm desempenhar as funes do sistema ptico. Deve garantir as condies para a fixao e bom funcionamento da aparelhagem auxiliar, das lmpadas e do sistema ptico (quando este independente do corpo), pelo que deve apresentar uma boa resistncia mecnica a choques e vibraes e deve assegurar a proteco contra a corroso. Deve permitir o fcil acesso s lmpadas e aparelhagem auxiliar para que possam ser substitudas; rgo de fixao da luminria: o elemento responsvel pela fixao da luminria ao poste. Pode ser fixo ou permitir a regulao da posio da luminria; Dispositivo de regulao: Permite a adaptao das caractersticas da distribuio luminosa superfcie a iluminar ou a diferentes tipos de lmpadas. Os seus mecanismos permitem ajustar a posio da lmpada em relao ao sistema ptico ou vice-versa; Ambientador isosttico: utilizado em luminrias fechadas e a sua funo reter a humidade e o p que nelas entram. um equipamento muito eficaz. Concluindo, as luminrias tm diversas funes, todas elas de grande importncia: - Dirigir o fluxo luminoso para obter a repartio luminosa desejada com o melhor rendimento possvel; - Evitar o encadeamento; - Proteger as lmpadas e os dispositivos elctricos e pticos das condies atmosfricas.

GE da Iluminao pblica Reguladores de Fluxo

P Suportes para armaduras de iluminao pblica Os suportes para armaduras de iluminao pblica podem ser dos seguintes tipos: -Postes: So geralmente em ao, liga de alumnio ou beto. Devem ter boa resistncia aos esforos provocados quer por condies atmosfricas adversas, quer pela aco do homem e permitir uma manuteno fcil e barata. , tambm, importante que tenham espao suficiente para a colocao e acesso fcil da aparelhagem de proteco. Tm como grande desvantagem o seu elevado preo. -Braos de iluminao em fachadas de edifcios: Esta soluo de suporte muito vantajosa, porque mais econmica que a utilizao de poste e no perturba a circulao de pees. Para se utilizar este tipo de suporte devem cumprir-se certas condies como ausncia de rvores de grande porte, presena ao longo das vias de edifcios suficientemente altos e de construo robusta e a largura a iluminar no ultrapassando os 20 metros. - Cabos de suspenso: Este suporte realiza uma disposio axial das armaduras. Tem a desvantagem de ser inesttico, de manuteno difcil e de expor as armaduras aco do vento. utilizado em casos especiais, como vias muito estreitas.

14.1.2. Gesto de EnergiaA evoluo tecnolgica, social e econmica est directamente relacionada com o uso de combustveis fsseis. O seu uso excessivo leva a que hoje enfrentemos graves problemas, tanto a nvel energtico como ambiental. A escassez dos combustveis fsseis e a degradao do ambiente provocada pela sua explorao e uso tm levado a uma maior consciencializao da sociedade por estes problemas e necessidade de encontrar solues que os permitam resolver. O aumento do preo do barril de petrleo e do preo dos outros tipos de combustveis fsseis, ou por motivos ligados sua escassez ou por motivos especulativos, outra razo que nos leva procura de alternativas. No caso de Portugal e de outros pases que no possuem muitos recursos energticos prprios, existe uma grande dependncia das fontes energticas de outros pases. De facto, Portugal importa cerca de 85% da energia que consome, sendo este o factor que mais contribui para o desequilbrio econmico nacional. As solues encontradas para resolver os problemas provocados pelo uso e abuso dos combustveis fsseis passam por uma nova poltica energtica, que visa fomentar a utilizao de energias renovveis; diversificar origens de abastecimento; reduzir a Intensidade Energtica da Economia e promover a Utilizao Racional de Energia. Surgem novos conceitos como Gesto de Energia, Eficincia Energtica, Utilizao Racional de Energia, entre outros, que designam as estratgias que passam pela reduo do consumo energtico e maximizao do aproveitamento da energia utilizada. Ao nvel da eficincia energtica tem havido uma maior aposta nos equipamentos elctricos com menor consumo. Quanto utilizao racional de energia, procura-se eliminar os consumos energticos quando os seus gastos so desnecessrios (equipamentos a consumir energia em situaes em que o seu uso no necessrio). As principais diferenas entre uma correcta e uma errada gesto de energia esto nos ganhos econmicos e ambientais, pois com uma melhor gesto dos consumos energticos obtm-se uma menor factura energtica e uma menor pegada ecolgica. Estudos feitos pela EDF (lectricit de France) em 1999 demonstravam que o custo de electricidade destinado iluminao (pblica e interior) representava 10 a 50% do consumo total. Valores como estes, to significativos, colocam a iluminao na linha

Gesto da Energia

P da frente dos sectores de consumo a precisar de interveno urgente, com vista a uma melhor racionalizao de energia.

14.1.3. Caracterizao do consumo de energia em PortugalEm 2008 foram consumidos cerca de 49187 GWh de energia elctrica em Portugal. Este consumo distribui-se pelos diversos sectores de actividade da seguinte maneira:

Fig.1. Repartio dos consumos de energia elctrica por sector em 2003 (DGGE,2008) A iluminao pblica responsvel por 3,3% do consumo de electricidade em Portugal, ou seja 1642 GWh. Apesar de no ser dos sectores com maior peso no consumo, os seus nmeros ganham outra dimenso quando verificamos que a sua factura energtica atribuda na sua totalidade ao estado (os municpios), ao invs dos sectores domsticos em que a factura distribuda pelos diversos lares consoante o consumo efectuado.

14.1.4. Iluminao pblica e sua gestoEm Portugal, tal como em outros pases, a iluminao pblica da responsabilidade dos municpios. Os encargos energticos associados iluminao pblica representam uma parcela bastante significativa dos consumos de energia dos municpios. Cabe assim encontrar um ponto de equilbrio, que permita obter os nveis de iluminao necessrios e o mximo de economia possvel. Para resolver estes problemas foram criadas vrias solues, que permitem uma melhor gesto da iluminao pblica, um controlo mais eficiente e uma reduo do seu peso na factura do consumo elctrico. Equipamentos como lmpadas a vapor de sdio e controladores elec