Prezado Cliente,

A aplicao da eficientizao energtica em diversos setores de nossasociedade uma prtica que deve ser considerada essencial nos dias atuais.

Na rea industrial, a eficientizao energtica pode trazer significativa reduode custos, bem como aumento no rendimento energtico de equipamentos einstalaes, com a conseqente melhoria da qualidade dos produtos fabricados.

A Copel incentiva a realizao de programas de eficincia energtica emunidades industriais de seus clientes, buscando contribuir para a melhoria deseus processos produtivos, atravs do melhor aproveitamento dos recursosaplicados, sem comprometer a qualidade de seus produtos, sua produtividadee a segurana de seus empregados.

Uma ao concreta nesse sentido a publicao deste Manual de EficinciaEnergtica na Indstria, que oferece informaes detalhadas sobrefornecimento de energia, anlise de consumo, instalaes eltricas e muitosoutros temas igualmente importantes.

A utilizao deste Manual no dia-a-dia de sua indstria auxiliar na gestoenergtica das instalaes industriais de forma eficaz, permitindo um melhoraproveitamento de seu potencial fabril.

mais um servio da Copel para a melhoria da qualidade de vida de todos osparanaenses.

COPELSeus sonhos nossa energia

Edio: NOVEMBRO/2005

Companhia Paranaense de Energia - COPELDiretoria de Distribuio - DDI

Desenvolvimento:

Superintendncia Comercial de Distribuio - SCDSuperintendncia Regional de Distribuio Centro-Sul - SDCSuperintendncia Regional de Distribuio Leste - SDLSuperintendncia Regional de Distribuio Noroeste - SDNSuperintendncia Regional de Distribuio Norte - SDTSuperintendncia Regional de Distribuio Oeste - SDO

Coordenao:

Superintendncia Comercial de Distribuio - SCDrea de Utilizao de Energia - UENERua Jos Izidoro Biazetto, 158 - Bloco CMossungu - Curitiba - PR

Assessoria, processo de programao visual e grfico

Coordenadoria de Marketing - CMK

Fotos: Adoniran Caetani Carlos Borba

Projeto Grfico e Diagramao: Fix to Fix - Escritrio Inteligente de ComunicaoCapa: Victor S. Pinheiro

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NDICE ANALTICO

1. INTRODUO........................................................................................................1

2. NOES GERAIS SOBRE FORNECIMENTO DEENERGIA ELTRICA.................................................................................................3

2.1 Tenses de Fornecimento........................................................................................32.2 Grupos Tarifrios.........................................................................................................32.3 Demanda (kW).........................................................................................................42.4 Consumo kWh - kvar....................................................................................................52.5 Tarifas de Energia Eltrica.............................................................................................52.6 Sistema Tarifrio Convencional.....................................................................................52.7 Sistema Tarifrio Horo-Sazonal.................................................................................52.8 Ajuste de Fator de Potncia.....................................................................................6

3. ACOMPANHAMENTO E ANLISE DO CONSUMO................................................9

3.1 Estabelecimento de ndices de Consumo.....................................................................93.2 Monitoramento do Consumo...................................................................................10

4. INSTALAES ELTRICAS.....................................................................................11

4.1 Perdas nas Instalaes Eltricas................................................................................114.2 Energia Ativa e Energia Reativa..................................................................................114.3 Transformadores...................................................................................................124.3.1 Perdas em um transformador...................................................................................144.3.1.1 Perdas no ncleo.........................................................................................................144.3.1.2 Perdas nos enrolamentos............................................................................................144.3.2 Reduo das perdas em transformadores...................................................................164.3.2.1 Reduo das perdas por medidas de conservao de energia..................................164.3.2.2 Reduo das perdas nos enrolamentos pela elevao do fator de potncia..................164.3.2.3 Reduo das perdas nos enrolamentos pela redistribuio das cargas entre

os transformadores......................................................................................................174.3.2.4 Reduo das perdas de energia no ncleo de um transformador...................................184.4 Circuitos de Distribuio............................................................................................18

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4.4.1 Perdas hmicas devido s resistncias eltricas doscomponentes de um sistema da distribuio..............................................................24

4.4.1.1 Perdas hmicas em cabos condutores....................................................................244.4.1.2 Perdas hmicas em conexes eltricas...................................................................264.4.2 Reduo das perdas hmicas em condutores........................................................274.4.2.1 Ao sobre as resistncias dos condutores..............................................................274.4.2.2 Aes sobre as correntes de carga que circulam pelos condutores...............................294.5 Motores Eltricos...................................................................................................314.5.1 Rendimento de motores de induo..........................................................................324.5.2 Fator de potncia de motores de induo.................................................................354.5.3 Escolha de um motor de induo..............................................................................374.5.4 Operao de motores de induo visando o uso

racional de energia eltrica..........................................................................................384.5.5 Tenso de alimentao de um motor............................................................................404.5.6 Manuteno de motores eltricos.............................................................................414.6 Iluminao............................................................................................................ 424.6.1 Caractersticas de um Bom Sistema de Iluminao......................................................424.6.2 Unidades Fotomtricas...........................................................................................434.6.3 Nveis de lluminncia Recomendveis...................................................................454.6.4 Tipos de Lmpadas Usuais.......................................................................................474.6.5 Reatores................................................................................................................ 514.6.6 Luminrias e Difusores...........................................................................................534.6.7 Substituio de Lmpadas........................................................................................544.6.8 Medidas Prticas para Conservar Energia Eltrica na Iluminao.................................564.6.9 Manuteno dos Sistemas de Iluminao...................................................................584.7 Fornos Eltricos, Estufas e Sistemas de Gerao de Calor.....................................624.7.1 Perdas de Energia nos Equipamentos de Aquecimento.............................................624.7.2 Reduo das perdas devido s caractersticas construtivas dos fornos eltricos...........634.7.3 Economia de energia na operao do forno...............................................................674.7.3.1 Conservao de energia nas operaes anteriores ao aquecimento.............................674.7.3.2 Conservao de energia durante o aquecimento do material......................................694.7.4 Sistemas de Produo de Calor.................................................................................71

4.7.4.1 Geradores de Vapor................................................................................................71

4.7.4.1.1 Caldeiras Eltricas Tipo Resistncia.............................................................................72

4.7.4.1.2 Caldeiras Eltricas Tipo Eletrodo Submerso.................................................................724.7.4.1.3 Caldeiras Eltricas Tipo Jato de gua..........................................................................72

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4.7.4.2 Geradores de gua Quente..........................................................................................734.7.4.2.1 Gerador de passagem..................................................................................................734.7.4.2.2 Gerador de passagem com acumulao......................................................................734.7.4.2.3 Gerador de acumulao (boiler)...................................................................................734.7.4.3 Linhas de Vapor...........................................................................................................744.7.4.3.1 Otimizao do Uso do Condensado.............................................................................744.7.4.4 Gerador Eltrico de Ar Quente.....................................................................................754.7.4.5 Bomba de Calor...........................................................................................................764.8 Sistemas de Refrigerao, Ar Comprimido, Ar Condicionado e Ventilao....................764.8.1 Sistemas de Refrigerao............................................................................................764.8.2 Bombeamento de gua...............................................................................................834.8.3 Sistemas de Ar Comprimido.........................................................................................864.8.4 Sistemas de Ar Condicionado e Ventilao...................................................................894.8.4.1 Cuidados na manuteno............................................................................................904.8.4.2 Reduo do fluxo de ar nos ambientes.........................................................................904.8.4.3 Reduo do fluxo de ar no sistema de ventilao..........................................................914.8.4.4 Reduo da velocidade dos ventiladores.....................................................................914.8.4.5 Controle da velocidade do motor de ventiladores.........................................................944.8.4.6 Medidas para Conservar Energia.................................................................................954.9 Recomendaes Bsicas.............................................................................................96

5. CORREO DO FATOR DE POTNCIA....................................................................99

5.1 Principais Causas do Baixo Fator de Potncia..............................................................995.2 Conseqncias para a Instalao..............................................................................1005.3 Mtodos de Correo do Fator de Potncia............................................................ 1015.3.1 Correo do Fator de potncia de Motores de Induo............................................1055.3.1.1 Esquemas de ligao de bancos de capacitores de baixa

tenso junto a motores de induo..........................................................................107

6. CONTROLE DE DEMANDA...................................................................................111

6.1 Conceito de demanda de potncia.............................................................................111

6.2 Programao de cargas eltricas...............................................................................111

6.3 Controladores automticos de demanda...................................................................112

6.4 Projeto para se instalar um sistema controlador de demanda em uma indstria...........112

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7. ADMINISTRAO DO CONSUMO DE ENERGIA ELTRICA.................................117

7.1 Projeto e construo da planta industrial.....................................................................1177.2 Programao e controle da produo.........................................................................1177.3 Especificao do produto...........................................................................................1187.4 Aprimoramento dos processos produtivos..................................................................1187.5 Qualidade do produto fabricado.................................................................................1197.6 Automao..........................................................................................................1197.7 Manuteno.........................................................................................................1197.8 Comisso Interna de Conservao de Energia - CICE................................................1207.8.1 Introduo...........................................................................................................1207.8.2 Programa Interno de Conservao de Energia...........................................................1207.8.3 Aspectos Administrativos...........................................................................................1207.8.4 Orientaes Gerais....................................................................................................1217.8.5 Criao da CICE........................................................................................................1227.8.5.1 Estrutura da CICE......................................................................................................1247.8.5.2 Operacionalizao da CICE.......................................................................................1247.8.5.3 Atribuies da CICE...................................................................................................1257.8.5.4 Necessidade de Pequenos Investimentos..................................................................1287.8.5.5 Necessidade de Investimento Significativos...............................................................1297.8.6 Gesto Energtica.....................................................................................................1297.8.6.1 Acompanhamento do Consumo de Energia Eltrica...................................................1307.8.6.2 Consumo por Setores................................................................................................1307.8.6.3 Anlise de Demanda..................................................................................................1317.8.6.4 Fator de Carga...........................................................................................................1327.8.6.5 Tarifas de Energia Eltrica..........................................................................................1337.8.6.6 Influncia do Fator de Carga......................................................................................1367.8.6.7 Tabela de Acompanhamento......................................................................................137

8. REFERNCIA BIBLIOGRFICA..................................................................................139

11. INTRODUO

Este manual dirigido aos consumidores industriais interessados emmelhorar o rendimento energtico de suas instalaes eltricas e, porconseqncia, reduzir suas despesas mensais com energia eltrica, semcomprometer a segurana, a qualidade do seu produto ou sua capacidade deproduo. As informaes prestadas abrangem uma larga faixa dos principaisusos de energia eltrica no processo produtivo, tendo em vista que a classeindustrial apresenta uma grande variedade de atividades.

Por que melhorar o rendimento energtico das instalaes eltricas?

Porque os rendimentos energticos das instalaes eltricas proporcionamas seguintes vantagens:

Para sua Indstria:

Melhora do aproveitamento das instalaes e equipamentos eltricos,com conseqente melhoria na qualidade do produto;

Reduo do consumo energtico e conseqente aumento daprodutividade, sem afetar a segurana;

Reduo das despesas com eletricidade.

Para a Sociedade em Geral:

Reduo dos investimentos para a construo de usinas e redes eltricase conseqente reduo dos custos da eletricidade;

Reduo dos preos de produtos e servios;

Maior garantia de fornecimento de energia eltrica e de atendimento anovos consumidores no futuro.

Veja, a seguir, algumas recomendaes teis para voc conservarenergia eltrica em seus diversos usos, alm de outras informaes de grandeimportncia para a adequada utilizao de eletricidade.

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32. NOES GERAIS SOBRE FORNECIMENTO DE ENERGIA ELTRICA

Os investimentos em conservao de energia eltrica podero serviabilizados em funo da adequada utilizao de energia eltrica, tendo emvista as condies gerais de fornecimento em vigncia - Resoluo ANEELn 456 de 29/11/2000.

A seguir apresentamos algumas definies adotadas na ResoluoANEEL n 456 de 29/11/2000:

2.1 Tenses de Fornecimento

A Agncia Nacional de Energia Eltrica ANEEL estabelece qual onvel de tenso de fornecimento para a unidade consumidora, observando osseguintes limites:

Tenso secundria de distribuio: quando a carga instalada na unidadeconsumidora for igual ou inferior a 75 kW;

Tenso primria de distribuio inferior a 69.000 V: quando a cargainstalada na unidade consumidora for superior a 75 kW e a demandacontratada ou estimada pelo interessado para o fornecimento for igualou inferior a 2.500 kW;

Tenso primria de distribuio igual ou superior a 69.000 V: quando ademanda contratada ou estimada pelo interessado para o fornecimentofor superior a 2.500 kW;

Em determinadas condies, previstas na legislao, a concessionriapoder adotar outros limites para estabelecimento da tenso de fornecimento.

2.2 Grupos Tarifrios

Para efeito de faturamento da energia eltrica, distinguem-se dois grupostarifrios:

Grupo A

Grupamento composto de unidades consumidoras com fornecimento emtenso igual ou superior a 2.300 V, ou, ainda, atendidas em tenso inferior a 2.300 Va partir de sistema subterrneo de distribuio, caracterizado pela estruturaotarifria binmia e subdividido nos seguintes subgrupos: NO

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4a) Subgrupo A1 - tenso de fornecimento igual ou superior a 230.000 V;b) Subgrupo A2 - tenso de fornecimento de 88.000 V a 138.000 V;c) Subgrupo A3 - tenso de fornecimento de 69.000 V;d) Subgrupo A3a - tenso de fornecimento de 30.000 V a 44.000 V;e) Subgrupo A4 - tenso de fornecimento de 2.300 V a 25.000 V;f) Subgrupo AS - tenso de fornecimento inferior a 2.300 V, atendidas a partir de sistema subterrneo de distribuio e faturadas neste Grupo em carter opcional.

Grupo B

Grupamento composto de unidades consumidoras comfornecimento em tenso inferior a 2.300 V, ou, ainda, atendidas emtenso superior a 2.300 V, caracterizado pela estruturao tarifriamonmia e subdividido nos seguintes subgrupos:

a) Subgrupo B1 - residencial;b) Subgrupo B1 - residencial baixa renda;c) Subgrupo B2 - rural;d) Subgrupo B2 - cooperativa de eletrificao rural;e) Subgrupo B2 - servio pblico de irrigao;f) Subgrupo B3 - demais classes;g) Subgrupo B4 - iluminao pblica.

2.3 Demanda (kW)

Mdia das potncias eltricas ativas ou reativas, solicitadas aosistema eltrico pela parcela da carga instalada em operao na unidadeconsumidora, durante um intervalo de tempo especificado.

a) Demanda contratada:

Demanda de potncia ativa a ser obrigatria e continuamentedisponibilizada pela concessionria, no ponto de entrega, conforme valor eperodo de vigncia fixados no contrato de fornecimento e que dever serintegralmente paga, seja ou no utilizada durante o perodo de faturamento,expressa em quilowatts (kW).NO

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5b) Demanda de ultrapassagem:

Parcela da demanda medida que excede o valor da demanda contratada,expressa em quilowatts (kW).

c) Demanda faturvel:

Valor da demanda de potncia ativa, identificado de acordo com oscritrios estabelecidos e considerado para fins de faturamento, com aplicaoda respectiva tarifa, expressa em quilowatts (kW).

d) Demanda medida:

Maior demanda de potncia ativa, verificada por medio, integralizadano intervalo de 15 (quinze) minutos durante o perodo de faturamento, expressaem quilowatts (kW).

2.4 Consumo kWh

O consumo de energia faturado o efetivamente medido no perodo(geralmente mensal).

2.5 Tarifas de Energia Eltrica

Conjunto de tarifas aplicveis s componentes de consumo de energiaeltrica e/ou demanda de potncia ativas de acordo com a modalidade defornecimento.

2.6 Sistema Tarifrio Convencional

Estrutura caracterizada pela aplicao de tarifas de consumo de energiaeltrica e/ou demanda de potncia independentemente das horas de utilizaodo dia e dos perodos do ano.

2.7 Sistema Tarifrio Horo-Sazonal

Estrutura caracterizada pela aplicao de tarifas diferenciadas deconsumo de energia eltrica e de demanda de potncia de acordo com ashoras de utilizao do dia e dos perodos do ano, conforme especificao aseguir: NO

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6a) Tarifa Azul:

Modalidade estruturada para aplicao de tarifas diferenciadas deconsumo de energia eltrica de acordo com as horas de utilizao do dia e osperodos do ano, bem como de tarifas diferenciadas de demanda de potnciade acordo com as horas de utilizao do dia.

b) Tarifa Verde:

Modalidade estruturada para aplicao de tarifas diferenciadas deconsumo de energia eltrica de acordo com as horas de utilizao do dia e osperodos do ano, bem como de uma nica tarifa de demanda de potncia.

c) Horrio de ponta (P):

Perodo definido pela concessionria e composto por 3 (trs) horasdirias consecutivas, exceo feita aos sbados, domingos e feriados nacionais,considerando as caractersticas do seu sistema eltrico.

d) Horrio fora de ponta (F):

Perodo composto pelo conjunto das horas dirias consecutivas ecomplementares quelas definidas no horrio de ponta.

e) Perodo mido (U):

Perodo de 5 (cinco) meses consecutivos, compreendendo osfornecimentos abrangidos pelas leituras de dezembro de um ano a abril doano seguinte.

f) Perodo seco (S):

Perodo de 7 (sete) meses consecutivos, compreendendo osfornecimentos abrangidos pelas leituras de maio a novembro.

2.8 Ajuste de Fator de Potncia

Em ambos os sistemas tarifrios, tanto Convencionais como Horo-Sazonal, o ajuste cobrado quando o fator de potncia da unidade consumidora

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no perodo de faturamento resulta inferior a 0,92 (zero vrgula noventa e dois).No caso da Tarifa Azul, o fator de potncia calculado separadamente para osdois segmentos, ponta e fora de ponta.

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93. ACOMPANHAMENTO E ANLISE DO CONSUMO

O acompanhamento do consumo de eletricidade tem como objetivosprincipais: conhecer em detalhes as despesas mensais com esse insumo,verificar sua evoluo ao longo do tempo e identificar aes que possam seradotadas para minimizar os dispndios com esse item.

Numa primeira etapa, o consumo pode ser acompanhado a partir deanlise mensal das faturas apresentadas pelas concessionrias. Recomenda-se que esses dados sejam resumidos em formulrio prprio, em que se possaobservar, tambm, a sua evoluo ao longo dos meses.

importante que as contas de energia sejam analisadas pelas reastcnicas da empresa como, por exemplo, a manuteno ou a produo, e nosomente pelas reas administrativas responsveis pelo seu pagamento econtabilizao.

Para que essa anlise resulte em reduo efetiva de despesas, importante um bom conhecimento da legislao que regulamenta o fornecimentode energia eltrica, a qual estabelece as modalidades tarifrias disponveis,as grandezas a serem utilizadas para o faturamento, os parmetros fixadosem contrato, bem como regula o relacionamento concessionria - consumidorde eletricidade.

3.1 Estabelecimento de ndices de Consumo Especfico

Para um melhor gerenciamento do consumo de energia eltrica ao longodo tempo, importante o estabelecimento de ndices que indiquem a quantidadede energia necessria para cada produto manufaturado pela empresa como,por exemplo:

kWh por quilograma de pea tratada;

kWh por metro de produto;

kWh por unidade produzida;

kWh por metro cbico de produto;

kWh por ave congelada;

kWh por litro de produto.

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importante que o ndice escolhido tenha condies de refletir osdiferentes tipos de produtos da empresa, bem como suas peculiaridades deprocesso. Para isso, muitas vezes, torna-se necessria a instalao deequipamentos para medio do consumo de energia eltrica e dos dadosde produo.

Uma vez escolhido o ndice, deve-se acompanh-lo ao longo do tempo,estabelecendo parmetros de valores mximos e mnimos admissveis.

Uma prtica interessante consiste em prever metas para a reduodo consumo especfico de eletricidade e, em funo disso, identificar aese procedimentos para atingir esses objetivos.

3.2 Monitoramento do Consumo

Muitas vezes, o acompanhamento do consumo atravs das contasde energia no suficiente para um melhor conhecimento de como aeletricidade consumida nos diversos equipamentos instalados, qual aparticipao de cada um no consumo da empresa e sua influncia sobre ovalor da conta. Nesses casos se torna necessrio um acompanhamentomais freqente, dirio ou semanal, atravs da leitura direta dos medidoresde consumo.

Quando as instalaes da empresa apresentam maior porte oucomplexidade, a anlise das caractersticas de consumo pode ser dificultada,se dispe de um nico ponto totalizando todo o consumo. conveniente,ento, a instalao de medidores em diversos locais, como: sees, galpes,circuitos ou at mquinas, se for o caso.

Esse procedimento permite acompanhar no s o consumo deeletricidade, como tambm fornecer informaes que possibilitem determinara forma como a energia consumida. , tambm, fundamental para priorizaros pontos a serem atacados e identificar as aes a serem empregadaspara reduo do consumo.

No mercado existem diversos softwares de acompanhamento, quepodem ser utilizados para elaborar relatrios gerenciais. A Copel disponibilizamediante cadastro software capaz de efetuar anlises das leituras existentes,na base de dados da Copel, traando curvas de carga da instalao doconsumidor. O sistema ACC, Anlise de Comportamento de Carga, encontra-se disponvel no site da empresa, opo Copel solues ou pelo nmero0800-6437575.

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4. INSTALAES ELTRICAS

Um adequado projeto e um bom plano de operao e manutenodas instalaes eltricas podem representar significativas economiasde energia, assim como garantir boas condies para funcionamento esegurana dos equipamentos e continuidade da produo.

4.1 Perdas nas Instalaes Eltricas

As principais perdas que ocorrem em circuitos eltricos so detrs tipos:

a) Perdas por Efeito Joule

So provocadas pela passagem de corrente eltrica atravs decondutores, ocasionando seu aquecimento. Aparecem em todos oscomponentes do circuito: transformadores, condutores, motores,lmpadas, etc. Estas perdas so, sem dvida, as mais significativas,variando com o quadrado da corrente eltrica.

b) Perdas por Histerese

So provocadas pela imantao remanescente do ferro,manifestando-se em todos os circuitos magnticos submetidos a camposalternados: transformadores, motores, reatores, etc.

c) Perdas por Correntes de Foucault

So originadas pelas correntes parasitas induzidas. Tornam-semais significativas nos circuitos magnticos de maior porte e noscondutores de maior seo.

4.2 Energia Ativa e Energia Reativa

Todos os equipamentos que possuem um circuito magntico efuncionam em corrente alternada (motores, transformadores, etc.)absorvem dois tipos de energia: a ativa e a reativa.

Energia ativa: aquela que efetivamente produz trabalho.

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Exemplo:A rotao do eixo de um motor.

Energia reativa: aquela que, apesar de no produzir trabalho efetivo, indispensvel para produzir o fluxo magntico necessrio ao funcionamentodos motores, transformadores, etc.

A cada uma destas energias corresponde uma corrente, tambmdenominada de Ativa e Reativa. Estas duas correntes se somam vetorialmentepara formar uma corrente aparente. Esta, embora chamada Aparente, bastantereal, percorrendo os diversos condutores do circuito, provocando seuaquecimento, e, portanto, gerando perdas por efeito Joule.

O fator de potncia (FP) pode ser calculado pela relao da correnteativa (IA) com a corrente aparente (lAp), ou da potncia ativa (PA) com apotncia aparente (PAp):

4.3 Transformadores

Os transformadores so equipamentos estticos que transferem energiaeltrica de um circuito para outro, variando os valores de corrente e tenso.Nemtodas as indstrias possuem transformadores em suas instalaes. Asempresas pequenas com cargas instaladas iguais ou inferiores a 75 kW,conforme norma tcnica COPEL, NTC 9.01100, j recebem energia eltricaem baixa tenso, adequada as suas mquinas eltricas. Indstrias que possuemcarga instalada superior aos valores acima mencionados recebem energiaeltrica em tenses que variam de 13,8 kV a 230 kV sistema COPEL, conformeo seu porte. Nessas indstrias h necessidades da existncia detransformadores.

Nestes equipamentos no processo de transferncia de energia ocorremperdas, que dependem da construo do transformador e do seu regime defuncionamento.

As perdas so de dois tipos: em vazio (no ferro) e em carga (no cobre).

As perdas em vazio correspondem s ocorridas no circuito magntico,por histerese e correntes de Foucault.

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As perdas em carga so provocadas por efeito Joule, ocasionandoaquecimento.

O rendimento dos transformadores , em geral, elevado, principalmentese o equipamento de boa qualidade. O conjunto de suas perdas pode parecerdesprezvel quando comparado sua potncia nominal, porm, torna-sesignificativo quando comparado com o consumo total da instalao, uma vezque estes equipamentos permanecem em funcionamento praticamente o tempotodo.

Apesar do transformador ser projetado para operar adequadamente emcondies de carga nominal, evidente que, quanto maior for a carga dotransformador, maior ser o aquecimento do equipamento, provocando umareduo em sua vida til.

Por isso, pode-se utiliz-lo com carregamento na faixa de 30 a 80 % desua potncia nominal, obtendo-se rendimento e vida til satisfatrios.

Veja a seguir outros pontos importantes:

Elimine progressivamente os transformadores muito antigos,substituindo-os, quando ocorrerem avarias, por outros mais modernos.

Quando um transformador mantido sob tenso e no fornece nenhumapotncia, suas perdas no cobre so praticamente nulas, enquanto que asperdas no ferro ocorrem sempre. Assim, aconselhvel deixar ostransformadores desligados da rede quando no esto em servio, duranteprazos relativamente curtos (perodos no superiores a uma semana), evitando-se problemas decorrentes da absoro de umidade.

Quando existirem diversos transformadores para alimentar a mesmainstalao, seria teoricamente econmico ajustar a carga em funcionamento,alternando o uso dos transformadores, quando cabvel, limitando-se assim asperdas em vazio nas horas de baixa carga, ou em que a indstria no estejafuncionando. Em muitos casos pode ser interessante se dispor de umtransformador de menor porte, exclusivo para alimentao da iluminao demodo mant-la ligada durante a execuo dos servios de limpeza e vigilncianos horrios em que a empresa no esteja funcionando.

Faa manuteno preventiva nos transformadores, visando eliminarparalisaes de emergncia. A manuteno de transformadores relativamentesimples e se constitui basicamente dos seguintes itens: deteco devazamentos, ensaio de rigidez dieltrica do leo, inspeo das partes metlicas,testes de isolao e limpeza geral.

Compre equipamentos de boa qualidade, observando sempre as normasbrasileiras. IN

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Figura 4.1Alimentao de circuitos de distribuio

4.3.1 Perdas em um transformador

Como toda mquina, o transformador apresenta perdas, que sopequenas em relao a sua potncia nominal. Essas perdas podem serclassificadas em dois tipos: perdas no ncleo magntico, ou perdas no ferro, eperdas nos enrolamentos, ou perdas no cobre.

4.3.1.1 Perdas no ncleo

As perdas no ncleo existem desde que o transformador esteja ligado rede eltrica e so devidas s caractersticas magnticas dos materiaisempregados na sua fabricao e se caracterizam por praticamente no variaremcom a carga solicitada do transformador.

Essas perdas dependem dos materiais utilizados, principalmente daschapas de ferrossilcio. Os transformadores mais modernos apresentammenores perdas devido ao desenvolvimento tecnolgico na fabricao daschapas de ferro e aos projetos mais bem elaborados.

4.3.1.2 Perdas nos enrolamentos

Os enrolamentos dos transformadores so feitos de materiais de elevadacondutibilidade, principalmente de cobre e, mais raramente, de alumnio. Aocircular corrente eltrica por um condutor ocorrem perdas, chamadas de perdashmicas ou perdas joule, que se caracterizam por variar com a resistncia docondutor e com o quadrado da corrente eltrica que por ele circula. Como emum transformador as resistncias dos seus enrolamentos so, praticamente,

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constantes, pode-se afirmar que as perdas nos enrolamentos variam com oquadrado da corrente de carga, ou seja:

Figura 4.2Perdas de energia em transformadores

Nos transformadores modernos, as perdas nos enrolamentos plenacarga, ou seja, quando se est solicitando do transformador sua potncianominal, so em mdia trs vezes superiores s perdas no ncleo.

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Tabela 4.1Perdas em transformadores conforme Normas ABNT

Potncia Perdas no Ferro Perdas Totais (kVa) (W) (W) 15 120 460 30 200 770 45 260 1040 75 390 1530 112,5 520 2070 150 640 2550 225 900 3600 300 1120 4480 500 1350 6700 750 1500 13500 1000 1900 16500 1500 2500 25000 2000 3900 25100 3000 4900 31700

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em que:cos 1 - o fator de potncia antes da correo.cos 2 - o fator de potncia depois da correo.

4.3.2 Reduo das perdas em transformadores

Conforme citado, as perdas nos enrolamentos de um transformador sodadas pelo produto da resistncia pelo quadrado da corrente de carga. Comoa resistncia eltrica do enrolamento no varia com o carregamento dotransformador, a reduo das perdas obtida atravs de medidas deconservao de energia nas correntes de cargas alimentadas pelotransformador, como a elevao do fator de potncia e a distribuio adequadadas cargas entre os transformadores, quando existir mais de um em umaindstria.

No caso das perdas no ferro, elas somente deixaro de existir caso otransformador seja desligado da rede eltrica, como ser visto a seguir.

4.3.2.1 Reduo das perdas por medidas de conservao de energia

As medidas de conservao de energia eltrica adotadas no mbito daempresa resultam em uma menor solicitao de potncia e, conseqentemente,menor corrente de carga a ser suprida pelo transformador. Quanto menor acorrente, menor sero as perdas nos enrolamentos do equipamento.

4.3.2.2 Reduo das perdas nos enrolamentos pela elevao do fator depotncia

Outra ao tecnicamente fcil e que exige baixos investimentos, para areduo das perdas nos enrolamentos de um transformador, e a elevao dofator de potncia com o qual o conjunto das cargas alimentadas pelotransformador opera. A elevao do fator de potncia reduz a componenteindutiva da corrente, reduzindo o valor da corrente da carga.

Essa reduo das perdas no transformador, pela elevao do fator depotncia com o qual as cargas eltricas alimentadas operam, dada pelaexpresso:

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4.3.2.3 Reduo das perdas nos enrolamentos pela redistribuio das cargasentre os transformadores

Quando uma indstria dispe de mais de um transformador, pode-se obteruma reduo das perdas com uma adequada redistribuio das cargas eltricasentre os transformadores, de forma que os que operam com carregamento elevadotenham sua corrente reduzida, enquanto que outros, com carregamento baixo,recebam parte da carga.

Exemplo:Considere uma indstria com dois transformadores idnticos, com uma

distribuio de carga tal que um opera a plena carga e outro com 50 % de suacapacidade.

Nestas condies, as perdas nos enrolamentos dos dois transformadoresso:

P1 = R x ln2

P2 = R x (0,5 x ln)2

P = P1 + P2P = R x ln2 + R x (0,5 x ln)2P = 1,25 x R x ln2

Onde:R a resistncia equivalente dos enrolamentos de cada transformador.In a corrente nominal de cada um.Se for feita uma redistribuio de cargas, de tal sorte que cada

transformador opere com 75 % de sua potncia nominal, as perdas globaissero:

P = R x (0,75 x ln)2 + R x (0,75 x ln)2P = 1,125 x R x ln2

A relao das perdas nas duas condies :

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Ou seja, a redistribuio das cargas entre os dois transformadorespropiciou uma reduo de 10 % nas perdas globais nos enrolamentosdos dois transformadores.

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4.3.2.4 Reduo das perdas de energia no ncleo de um transformador

Como as perdas no ncleo prat icamente independem docarregamento do transformador, elas ocorrem mesmo operando em vazio.Dessa forma, uma das maneiras de se reduzir perdas desligar otransformador quando ele no estiver alimentando nenhuma carga.

Sendo assim, indstrias que no operam no perodo noturno e emfins de semana reduziro os seus consumos de energia eltrica, sedesligarem seus transformadores.

Exemplo:Seja uma indstria que solicita uma demanda de potncia de 400 kW

e apresenta um consumo mdio de 85.000 kWh, operando 330 horas porms. O transformador dessa indstria possui as seguintes caractersticas:

Potncia nominal = 750 kVAPerdas no ncleo = 2 kW

Considerando-se um ms mdio de 730 horas, pode-se desligar otransformador 400 horas por ms. A energia economizada devido aodesligamento do transformador nos perodos no produtivos :

E = 2 kW x 400 h = 800 kWh

ou seja, quase 1% da energia mensalmente consumida.Deve-se tomar cuidado com a tenso de alimentao em relao

tenso nominal do transformador, principalmente em equipamentos antigospois, caso ela seja superior tenso nominal, as perdas no ncleo se elevamsensivelmente. Neste caso, a substituio do transformador deve ser estudada.

4.4 Circuitos de Distribuio

Os principais desenvolvimentos da tecnologia de fios e cabos noresultaram em economias de energia, mas sim na melhoria dos isolantes. Osmateriais atualmente utilizados podem suportar, por tempo prolongado,temperaturas maiores, elevando a capacidade de conduo de corrente doscondutores. No entanto, as perdas por efeito Joule crescem devido ao aumentoda resistividade decorrente da elevao da temperatura dos condutores.

Deve-se, para cada instalao, calcular a seo tima e mais econmicados condutores, considerando-se os diversos parmetros, como o custo docapital e o preo da energia. Esta anlise fcil quando da concepo denovas instalaes e difcil quando em instalaes j existentes.IN

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A Norma Brasileira NBR-5410 - Instalaes Eltricas de Baixa Tenso -define, entre outras, as mximas intensidades de corrente admissveis emcondutores em funo do tipo de eletroduto utilizado. Se estes valores noso respeitados, os isolantes sero submetidos a temperaturas incompatveiscom suas caractersticas tcnicas, comprometendo sua segurana.

Utilizar condutores mal dimensionados equivale a efetuar desperdciosconsiderveis de energia, alm de comprometer a segurana da instalao.

A norma conduz a determinao das bitolas mnimas a serem utilizadas.Tais normas, no entanto, no restringem a utilizao de bitolas superiores

aos valores mnimos, pois quanto maior a bitola menor resistividade doscondutores e, portanto, menores perdas por efeito Joule.

Para realizar uma instalao eltrica sob os diversos pontos de vista,deve-se, portanto, sempre respeitando as normas, estabelecer um equilbrioentre o investimento em material de melhor qualidade e as economias deenergia que se possa realizar.

O transporte de elevadas correntes em baixa tenso muito oneroso,seja em funo das maiores bitolas de condutores exigidos (em cobre ouem alumnio) seja pelas perdas de energia devido ao efeito Joule. Podem-se reduzir, simultaneamente, estes dois custos, implantando centros detransformao nas proximidades dos centros de carga das instalaes.

Esta poltica conduz a um aumento no nmero de transformadoresexistentes e exige a implantao de uma rede interna de alta tenso paraaliment-los. Os longos circuitos de distribuio mais carregados so assimsubstitudos por cabos de alta tenso com sees menores, com perdassignificativamente inferiores.

Utilizar a tenso de 380 V , na prtica, suficiente para a alimentaoda maior parte dos equipamentos encontrados na indstria. Entretanto, seexistir um ou mais equipamentos de elevada potncia, se torna vantajosoaliment-los diretamente com alta tenso. Esta prtica pode no s reduziros custos da instalao eltrica, como tambm evitar desperdciosdesnecessrios de energia eltrica.

O sistema eltrico de distribuio de energia de uma instalaoindustrial pode apresentar diversos arranjos, cujas configuraes sodefinidas em funo:

da confiabilidade do suprimento desejado de energia eltrica;

da regulao de tenso adequada s necessidades das cargaseltricas;

da flexibilidade de operao do sistema;

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da facilidade para a adio de novas cargas;

e dos investimentos necessrios para sua implantao.

Os sistemas de distribuio de energia eltrica radiais so os maisencontrados nas instalaes indstriais, principalmente nas de pequeno emdio porte, por serem mais simples e de menores custos. Na maioria doscasos, particularmente nas indstrias mdias, os transformadores de mdio-baixa tenses se encontram instalados em um nico local. Por via de regra,prximo entrada de energia, exigindo longos circuitos de distribuio embaixa tenso, o que encarece a instalao e eleva substancialmente as perdasde energia. A Figura 4.3 mostra, esquematicamente, esse tipo de sistema dedistribuio de energia eltrica.

Figura 4.3Instalao eltrica com transformador na entrada de energia eltrica

Sistemas radiais bem projetados em termos de reduo dequedas de tenso e de perdas de energia so aqueles em que ostransformadores so instalados prximo aos centros de carga, conformemostra a Figura 4.4. Nesse tipo de arranjo os circuitos de baixa tensoso menores, havendo, conseqentemente, menores quedas de tensoe redues significativas de perdas de energia nos circuitos.IN

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Figura 4.4Circuito de distribuio com transformadores distribudos prximos aoscentros de carga

Nas instalaes de maior porte, que requerem maior confiabilidadee maior flexibilidade operativa, utilizam-se arranjos de sistemas dedistribuio com transformadores ligados em paralelo. Tais sistemasexigem maiores investimentos e, por apresentarem nveis elevados decurto-circuito, necessitam de cuidados especiais na sua operao paraevitar correntes de circulao nos transformadores, o que pode causarsrios problemas na instalao e elevadas perdas de energia. AFigura 4.5 mostra, esquematicamente, um arranjo com essaconfigurao.

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Em qualquer arranjo, um sistema de distribuio constitudo detransformadores, disjuntores, chaves seccionadoras, chaves fusveis,contatores, barramentos, cabos condutores e conectores. Todos essesdispositivos apresentam resistncias eltricas.

Ao circular corrente eltrica por tais resistncias, dissipa-se uma potnciaeltrica na forma de calor: as perdas hmicas ou perdas joule. Essas perdasso calculadas pela expresso:

onde: R a resistncia eltrica do dispositivo.I a corrente eltrica que por ele circula.

Dessa forma, em todo e qualquer sistema de distribuio de energiaeltrica h perdas que podem alcanar valores elevados, aumentando oconsumo de energia eltrica e, principalmente, a demanda de potnciasolicitada pela indstria (ver Grficos 4.1 a 4.3).

Essas perdas aquecem o ambiente, tornando, em muitos casos,necessria a renovao do ar, que se processa atravs de ventiladores eexaustores, elevando ainda mais o consumo de energia e a demanda depotncia solicitada.

Alm das resistncias inerentes aos dispositivos que compem umsistema de distribuio, existem as resistncias de contato devido s conexeseltricas entre tais dispositivos. Da mesma forma que no caso das resistnciaseltricas, ao circular corrente por uma resistncia de contato, dissipa-se umapotncia em forma de calor.

Em resumo, em um sistema de distribuio de energia eltrica de uma

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Figura 4.5Circuitos de distribuio em instalaes de grande porte

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indstria h dois tipos de perdas hmicas: aquelas devido s resistnciaseltricas inerentes aos dispositivos que compem o sistema e aquelas devidos resistncias de contato das conexes entre os diversos dispositivos eltricos.

Grfico 4.1Perdas em condutores por efeito joule (kW/km)

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Grfico 4.2Perdas em condutores por efeito joule (kW/km)

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4.4.1 Perdas hmicas devido s resistncias eltricas dos componentesde um sistema da distribuio

Todos os componentes de um sistema de distribuio de energia eltricaapresentam resistncias eltricas. Pode-se considerar que tais resistnciassejam desprezveis em disjuntores, chaves seccionadoras e chaves fusveis,desde que estejam dimensionadas adequadamente para as correntes de cargaque por eles circulam e estejam em boas condies operacionais. Paratransformadores, tais perdas foram abordadas no captulo referente ao usoracional desses equipamentos. Nos cabos condutores e nas conexes eltricas,essas perdas so mais significativas e sero abordadas a seguir.

4.4.1.1 Perdas hmicas em cabos condutores

Os cabos condutores so, usualmente, de cobre ou alumnio. Nasinstalaes industriais, principalmente para condutores de baixa tenso eisolados, a predominncia para o cobre.

Grfico 4.3Perdas em condutores por efeito joule (kW/km)

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onde: a resistividade do material com o qual o condutor feito e varia coma temperatura.l o comprimento do condutor.S a rea de seo transversal, ou bitola, do condutor.

A resistncia eltrica de um condutor dada pela expresso:

Exemplo:Um motor trifsico de 100 HP, tenso nominal de 220 V, rendimento

90 %, fator de potncia igual a 0,80 a plena carga, ligado a 120 metros dotransformador, atravs de condutores de cobre de 120 mm de seotransversal, operando a plena carga durante 500 horas por ms.

Nessas condies, a corrente solicitada pelo motor :

I = P

(3) x V x cos

I = 100 x 745

(3) x 220 x 0,8I = 244A

*NOTA: 745 = Fator de converso de HP para watts 736 = Fator de converso de CV para watts

A potncia solicitada da rede :

P = Pn / P = (100 x 745) / 0,9 = 83 kW

O consumo mensal de energia do motor :

C = P x 500 h C = 83 x 500 = 41.500 kWh INS

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Um condutor de cobre com seo transversal de 120 mm apresentauma resistncia eltrica de 0,164 /km. Ento, as perdas hmicas nos trscondutores que alimentam o motor so:

P = 3 x R x IP = 3 x (0,12 x 0,164) x 244 P = 3,5 kW

As perdas mensais de energia nos condutores so:

Pm = 3,5 x 500 Pm = 1.750 kWh

Nesse caso, as perdas hmicas nos condutores representam 4,2 % daenergia consumida pelo motor.

Nota-se, pelo exemplo, que as perdas de energia nos condutores podemchegar a valores considerveis e, portanto, devem ser analisadascriteriosamente em qualquer programa de conservao de energia eltrica emuma indstria.

Utilizando-se o grfico 4.2 para determinao das perdas noscondutores, tem-se:

P = 10,5 x 0,120 x 3 P = 3,7 kW

As perdas mensais seriam:

Pm = 3,7 x 500 Pm = 1.850 kWh

4.4.1.2 Perdas hmicas em conexes eltricas

Toda conexo entre cabos condutores, ou entre cabos condutorese equipamentos eltricos, possui uma resistncia eltrica de contato queapresenta perdas hmicas com a passagem da corrente eltrica, as quaispodem ser representativas em relao ao consumo de energia eltrica deuma indstria.

Existem dois tipos de conexes: a conexo por fuso e a conexopor presso. As conexes por fuso so aquelas resultantes da soldagemdos condutores. As conexes por presso podem ser classificadas comoconexes de aperto e conexes de compresso. As conexes maiscomumente encontradas em sistemas de distribuio de energia eltricana indstria so as por presso.

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Pela expresso que determina as perdas hmicas em condutores,verifica-se que para reduzi-las deve-se atuar sobre as resistncias doscondutores e sobre as correntes que por eles circulam.

4.4.2.1 Ao sobre as resistncias dos condutores

Para se reduzir a resistncia eltrica de um condutor, h asseguintes recomendaes:

Utilizar materiais de baixa resistividade: Os materiais empregadosem condutores instalados em uma indstria so de cobre e, maisraramente, de alumnio, que so metais de baixa resistividade.

Utilizar condutores de maiores sees transversais: A utilizao decondutores de maiores sees transversais tem limitaeseconmicas, pois a sua aplicao pode encarecer a instalao.Dessa forma, devem ser empregados condutores recomendadospelas normas tcnicas, evitando-se a utilizao dos que tm seestransversais inferiores quelas recomendadas.

Reduzir o comprimento dos condutores: A reduo do comprimentodos condutores utilizados, principalmente em baixa tenso, aforma mais adequada de minimizar perdas hmicas atravs dareduo da resistncia eltrica. Isso pode ser conseguido a partirde uma reviso dos circuitos de alimentao, tornando seucomprimento o menor possvel.

Para melhor se visualizar a diminuio das perdas hmicas atravsda reduo dos comprimentos dos condutores, considere-se o expostoabaixo:

4.4.2 Reduo das perdas hmicas em condutores

Quanto menor o nmero de pontos de contato, maior a resistnciaeltrica. Dessa forma, se for aplicada presso sobre os condutores,provocando uma maior unio entre eles, pode-se, ou achatar os pontosde contato existentes, ampliando a superfcie de contato, ou fazer surgirnovos pontos de contato. Sendo assim, a presso que se aplica em umconector de fundamental importncia para se ter uma boa conexo. Umapresso insuficiente eleva a resistncia de contato, aumentando as perdashmicas.

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Exemplo:Um motor trifsico de 100 HP, 220 V, operando a plena carga,

com rendimento igual a 0,85 e fator de potncia igual a 0,87, est ligadoa um transformador 13.800 / 220 V por condutores de cobre de seotransversal de 120 mm2, conforme mostra esquematicamente aFigura 4.6.

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Figura 4.6Esquema dealimentaode um motorde 100HP

A corrente de carga do motor nessas condies de 225 A e aresistncia do condutor 0,164 /km. Como o comprimento do circuito de 120 m, a resistncia dos condutores ser igual a 0,0197 . Apotncia dissipada nos condutores 3,0 kW.

Se a alimentao do motor for feita por outro percurso, conformemostra a Figura 4.7, o comprimento de cada condutor diminuir para40 m. Nesse caso, a resistncia de cada condutor se reduz para 0,007 ,a corrente de carga praticamente permanece a mesma, e as perdascaem para 1,1 kW, havendo uma reduo de 1,9 kW, ou 63 % dapotncia dissipada no caso anterior.

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Figura 4.7Esquemaalternativoparaalimentaodo motor de100HP

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Recomenda-se analisar todos os circuitos eltricos dainstalao industrial e verificar todas as possibilidades deracionalizar as suas disposies fsicas, de tal forma que resulteem um novo arranjo com circuitos menores. Bons resultados soconseguidos em circuitos que alimentam grandes quantidades decargas eltricas de pequenas potncias, como o sistema deiluminao artificial.

4.4.2.2 Aes sobre as correntes de carga que circulam peloscondutores

Pelo fato de a potncia dissipada em um condutor ser diretamenteproporcional ao quadrado da corrente de carga, as aes sobre essagrandeza so as que conduzem aos melhores resultados referentes reduo de perdas em sistemas de distribuio, as quais sero descritasa seguir:

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Reduo da corrente eltrica atravs de medidas deconservao de energia

Toda medida de conservao de energia em uma carga eltrica resultana reduo da potncia solicitada, da energia consumida e, conseqentemente,da corrente de carga. A reduo da corrente de carga proporcionar adiminuio das perdas nos condutores alimentadores.

Reduo das perdas pela elevao do fator de potncia

A corrente eltrica uma grandeza vetorial e quando alimenta cargasindutivas, tais como motores eltricos, apresenta uma componente ativa, queproduz trabalho, e uma componente reativa, que possibilita a magnetizaodos equipamentos eletromagnticos, para que possam funcionar. A somavetorial das correntes ativa e reativa determina a corrente de carga. A relaoentre a corrente ativa e a corrente de carga chamada de fator de potncia.Dessa forma, quanto maior for o fator de potncia, menor ser a corrente decarga que circula pelos condutores e, portanto, menores sero as perdas.

A reduo das perdas, em funo da alterao do fator de potncia,pode ser facilmente calculada pela expresso:

A operao de uma carga indutiva com fator de potncia elevado conseguida das seguintes maneiras:

escolha adequada da carga eltrica, ou seja, a sua potncia de operaodeve ser a mais prxima de sua potncia nominal;

uma carga indutiva no deve operar subcarregada, ou seja, a suapotncia de operao deve estar prxima da potncia de plena carga;

deve-se evitar operar uma carga indutiva em vazio (sem carga), devendosempre que possvel ser desligada da rede nessas condies;

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instalao de capacitores junto s cargas indutivas para compensar acorrente indutiva e, assim, elevar o seu fator de potncia;

redistribuio adequada das cargas eltricas pelos diversoscondutores;

muito comum sistemas de distribuio de energia eltrica estaremarranjados de tal forma que alguns condutores f iquemsobrecarregados e outros subcarregados, o que eleva as perdas deenergia nos condutores. As cargas eltricas devem ser distribudaspelos diversos condutores de maneira que os seus carregamentossejam homogneos;

reduo das perdas pela elevao do nvel de tenso no sistema dedistribuio;

quanto maior o nvel de tenso em uma carga eltrica de uma potnciadeterminada, menor a corrente solicitada. Quanto menor a corrente,menores sero as perdas no condutor que alimenta a carga, poisessas variam com o quadrado da corrente.

Sendo assim, quando possvel, devem ser utilizados nveis de tensomais elevados. Por exemplo, se o nvel de tenso de 220 V for substitudopor 380 V, a reduo das perdas no circuito existente ser da ordem de40 %.

A mudana de tenso deve ser cuidadosamente analisada e torna-se muito interessante, quando de uma reforma, ampliaes ou construode uma nova planta industrial.

4.5 Motores Eltricos

Os tipos de motores eltricos mais utilizados pelas indstrias so ostrifsicos e os monofsicos de induo, os sncronos e os de correntecontnua. Existem milhares desses motores em operao, com potnciasnominais que variam de valores inferiores a 1 kW at centenas de kW.

A participao dos motores eltricos no consumo industrial no Brasil expressiva, exigindo ateno especial em qualquer programa deconservao de energia eltrica.

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Dos diversos tipos de motores mencionados acima, os trifsicos deinduo so os mais significativos, quer em nmero, quer em consumo deenergia. Sendo assim, neste captulo sero abordadas somente medidasde conservao de energia eltrica para estes motores.

em que:Pe = perdas de energiaPa = potncia solicitada da rede eltrica (Potncia aparente)Pu = potncia tilAs perdas em um motor de induo podem ser subdivididas em:

perdas no enrolamento, ou no cobre;

Grfico 4.4Rendimento e fator depotncia em funo docarregamento do motor

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4.5.1 Rendimento de motores de induo

O rendimento de um motor de induo dado por:

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perdas no ferro, ou em vazio;

perdas mecnicas, referentes a atritos nos mancais e potncia paraventilao;

perdas suplementares, decorrentes da distribuio no uniforme dacorrente no enrolamento e das perdas adicionais no ferro.

Sob qualquer carga, o motor apresenta perdas fixas, como as no ferro e asdevido ventilao e ao atrito. Alm das perdas fixas, h as perdas variveiscom o carregamento do motor, como as perdas no cobre, que crescem com oquadrado da corrente de carga. Sendo assim, com pequenas cargas, em relaoa sua potncia nominal, o rendimento do motor baixo, tendo em vista seremgrandes as perdas fixas em comparao com a potncia fornecida.

Quando o carregamento do motor cresce, o rendimento se eleva at alcanaro seu valor mximo, que ocorre quando as perdas em vazio e as perdas devido corrente de carga se equivalem. Alm desse ponto, as perdas no cobre setornam elevadas em relao s perdas em vazio, fazendo com que o rendimentodiminua, conforme mostra o Grfico 4.4.

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Potncia nominal (kW)

Grfico 4.5Rendimento mximo de um motor emfuno da potncia nominal

Carregamento do motor (% dapotncia nominal)

Grfico 4.6Coeficiente multiplicador derendimento mximo em funo docarregamento

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O rendimento mximo de um motor varia com suas caractersticasconstrutivas, ou seja, com sua potncia nominal e com sua velocidade desincronismo. O Grfico 4.4 mostra a variao do rendimento mximo de motoresencontrados no mercado, em funo de sua potncia nominal e de suavelocidade de sincronismo (nmero de plos).

Para motores de induo trifsicos de at 100 kW, encontrados nomercado, pode-se concluir, pelos Grficos 4.5 e 4.6, que:

o rendimento mximo tanto mais elevado quanto maior for a potnciano terminal do motor;

o rendimento mximo, para uma mesma potncia, varia com o nmerode plos dos motores;

o rendimento mximo de um motor ocorre, comumente, quando a suacarga igual a 75 % de sua potncia nominal;

quando um motor opera com mais de 50 % de sua potncia nominal, orendimento muito prximo de seu rendimento mximo;

quando um motor opera com menos de 50 % de sua potncia, o seurendimento cai acentuadamente.

Exemplo:Um motor de induo trifsico (2 plos) de potncia nominal 50 kW

aciona em regime permanente uma carga de 15 kW. Pelo Grfico 4.5, pode-se verificar que o rendimento mximo desse motor igual a 0,90.Como ele trabalha com 15 kW (ou 30 % de sua potncia nominal), para secalcular o seu rendimento de operao deve-se multiplicar o rendimento mximopelo coeficiente obtido no Grfico 4.6, que 0,77, ou seja:

0 = max x 0,770 = 0,90 x 0,77 0 = 0,69

O exemplo mostra que o rendimento mximo do motor 0,90; contudo,operando com 30 % de sua potncia nominal, o rendimento cai para 0,69.

A potncia absorvida da rede pelo motor nas condies de operao :

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Pa = P / 0

Pa = 15 / 0,69 Pa = 21,7 Kw

As perdas no motor so:

Pe = Pa - P

Pe = 21,7 15 Pe = 6,7 kW, ou 31 %

Pode-se observar pelo Grfico 4.6 que, se o mesmo motoracionasse uma carga de 25 kW, ou 50 % de sua potncia nominal, oseu rendimento de operao seria igual a seu rendimento mximomultiplicado por 0,96, ou seja, muito prximo do valor mximo.

Se esse mesmo motor acionasse uma carga igual a 37,5 kW, ouseja, 75 % de sua potncia nominal, o seu rendimento de operao seriaigual ao rendimento mximo, pois o coeficiente multiplicativo unitrio(Grfico 4.6).

4.5.2 Fator de potncia de motores de induo

O motor de induo um equipamento eletromagntico e,portanto, para funcionar necessita de uma corrente indutiva quepossibilita a sua magnetizao.

Em vazio (sem carga), o fator de potncia (cos ) muito baixo,apresentando valores da ordem de 0,1 a 0,15. Com a aplicao de cargano motor, o fator de potncia cresce, atingindo o seu valor mximo aplena carga (ver Grfico 4.7).

Em geral, quanto menor a velocidade do motor (maior nmero deplos), menor o fator de potncia. Para uma mesma velocidade desincronismo, quanto maior a potncia do motor, maior o seu fator depotncia.

O Grfico 4.7 mostra a variao do fator de potncia mxima emfuno da velocidade de sincronismo e da potncia nominal de motorescomumente encontrados no mercado.

O Grfico 4.8 mostra o coeficiente que deve ser multiplicado pelofator de potncia mximo, para se obter o fator de potncia de operaoem funo do carregamento do motor. IN

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Potncia Nominal (kW)

Grfico 4.7Fator de potncia a plena

carga em funo da potncianominal

Carga do Motor (% da potncianominal)

Grfico 4.8Coeficiente multiplicador

do fator de potncia em funoda carga

Exemplo:Um motor de 50 kW, de 2 plos, aciona uma carga de 15 kW, ou seja,

com 30 % de sua potncia nominal. Pelo Grfico 4.7 verifica-se que o fator depotncia desse motor igual a 0,92.

Para se obter o fator de potncia com que o motor opera, utiliza-se oGrfico 4.8, que fornece o coeficiente pelo qual deve ser multiplicado o fatorde potncia mximo. Para 30 % da potncia nominal esse coeficiente igual a0,53. Portanto, o fator de potncia de operao do motor :

cos = 0,92 x 0,53cos = 0,49

Com 75 % de sua potncia nominal, pelo Grfico 4.8 obtm-se umcoeficiente multiplicador igual a 0,93, que resulta em um fator de potnciaigual a:

cos = 0,93 x 0,92cos = 0,86

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O exemplo mostra que o fator de potncia sobe proporcionalmente aocarregamento do motor, atingindo valores razoveis quando o motor estiveroperando a 75 % de sua potncia nominal.

4.5.3 Escolha de um motor de induo

Sob o ponto de vista da conservao de energia eltrica, o principalparmetro a ser observado a potncia nominal do motor, que deve ser aadequada para o servio a que se destine. Potncias nominais muito superiores realmente necessria resultam em desperdcios de energia, elevao dapotncia solicitada, reduo do fator de potncia da instalao eltrica daindstria e maiores perdas nas redes de distribuio de energia e nostransformadores.

Deve-se, sempre que possvel, escolher o motor de modo que seucarregamento seja no mnimo superior a 50 %, dando preferncia a que eleseja maior que 75 %.

Para exemplificar, suponha-se que para um dado servio seja necessriauma potncia mecnica de 15 kW. Utilizando-se os Grficos 4.5, 4.6, 4.7 e 4.8,pode-se construir a Tabela 4.2, que apresenta as vantagens de utilizao deum motor trabalhando com 75% de sua potncia nominal, ou seja, 20 kW sobreum outro superdimensionado, como, por exemplo, de 50kW.

Tabela 4.2Comparao de motores trabalhando com 75% e 30% de carregamento.

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Potncia nominal do motor Reduo 50kW 20kW (melhoria)

Rendimento (Grficos 4.5 e 4.6) 60% 87% 26%

Potncia solicitada (15/) 21,7kW 17,2kW 4,5kW

Perdas 6,7kW 2,2kW 4,5kW

Fator de Potncia (Grficos 4.7 e 4.8) 0,49 0,84 63%

Corrente solicitada 116A 54A 53%

Perdas no sistema de alimentao 40 x 10 x R* 8,7 x 10 x R* 78%

*R = Resistncia do condutor do cabo alimentador do motor

38

4.5.4 Operao de motores de induo visando o uso racional de energiaeltrica

Tendo em vista as caractersticas tcnicas dos motores de induo,alm da escolha adequada de sua potncia nominal, uma boa operao dessesequipamentos pode representar grandes economias de energia eltrica, pois,como foi visto, motores operando muito abaixo de sua potncia nominalapresentam baixo rendimento energtico e baixo fator de potncia.

Exemplo:Para melhor expor as conseqncias de uma operao inadequada dos

motores de induo, tome-se o exemplo de uma empresa que possui trsmisturadores idnticos, com motores de induo de 60 kW de potncia nominal,velocidade sncrona de 3600 rpm, 220 V. Em um determinado dia, hnecessidade de uma produo para a qual pode-se utilizar somente ummisturador operando a plena capacidade, durante 10 horas, ou as trs mquinasoperando cada uma com 33 % de sua capacidade nominal, durante 10 horas.Cada mquina se caracteriza por solicitar, plena capacidade, uma potnciade 60 kW do motor que a aciona e, com 33 % de sua capacidade, solicitar20 kW do motor.

Uma mquina operando a plena carga:

Rendimento do motor:

Dos Grficos 4.5 e 4.6 tem-se:

= 0,90 x 0,95 = 0,86

Potncia solicitada da rede:

Pa = 60 kW

= 70kW 0,86Fator de potncia:

cos = 0,90

Corrente solicitada da rede:

I = Pa

1,73 x V x cos INS

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I = 70kW = 204A 1,73 x 220V x 0,9

Energia eltrica consumida por dia:E = 70kW x 10h E = 700kWh

Trs mquinas operando com 33% de capacidade:

Rendimento de cada motor:

= 0,9 x 0,8 = 0,72

Potncia solicitada por motor:

P = 20 kW

= 28 kW 0,72

Fator de potncia de cada motor:

cos = 0,9 x 0,55 = 0,50

Corrente eltrica solicitada da rede por motor:

I = 28kW

= 147 A 1,73 x 0,5 x 220V

Energia consumida por motor:

E = 28kW x 10h = 280kWh

Para as trs mquinas operando simultaneamente, tem-se:

Potncia eltrica solicitada:

Pt = 84kW

Corrente eltrica solicitada:

It = 441A

Energia consumida:

Et = 840kWh INS

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Portanto, a alternativa de trs misturadores operando representa osseguintes adicionais, em relao a uma nica mquina:

Potncia solicitada: 14kW a mais, ou seja, 20%

Corrente solicitada: 237A a mais, ou 116%

Energia consumida: 140kWh a mais, ou 20%

Tabela 4.3Comparao entre a operao de um misturador a plena carga e trs misturadorescom carregamento parcial.

4.5.5 Tenso de alimentao de um motor

Os motores eltricos so projetados para apresentar melhor desempenhoem sua tenso nominal. Quando o motor opera em tenso inferior nominalocorre uma acentuada reduo do conjugado motor produzido, bem comoaquecimento anormal nos enrolamentos, desperdiando energia. Por outrolado, tenso aplicada acima da nominal, alm de prejudicar o funcionamentodo motor, aumenta suas perdas, principalmente no ferro. Geralmente os motoresapresentam uma faixa de tenso considerada como tima para a operao, aqual varia conforme o tipo de motor, sua potncia, etc. Aconselha-se consultaro fabricante a respeito.

A tenso aplicada deve ser medida com o motor acionando a mquinaa plena capacidade e com certa habitualidade. Se ela estiver muito acima oumuito abaixo da tenso nominal, convm investigar a causa criteriosamente.

Para indstrias ligadas em baixa tenso, se a tenso estiver abaixo datolervel, as causas podem ser decorrentes de quedas excessivas nos cabosalimentadores do motor, ou por tenso de fornecimento da Concessionria deenergia eltrica abaixo do estabelecido pelas normas legais vigentes.IN

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TIPO DE OPERAO UMA MQUINA TRS MQUINAS A A PLENA CARGA 33% DA PLENA CARGA ACRSCIMO

Potncia solicitada 70 kW 84 kW 20%

Corrente solicitada 204 A 441 A 116%

Fator de potncia 0,90 0,50 - 45%

Energia consumidapor dia (kWh) 700 840 20%

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Para verificar a causa, mede-se a tenso na entrada de energia. Seestiver dentro da faixa permitida, ento a causa ser queda excessiva noscondutores de alimentao do motor. Pelas normas tcnicas, a queda de tensono pode ser superior a 4 % no cabo alimentador e a 1% no circuito do motorque o liga ao seu quadro de distribuio. Se essa queda for superior aoslimites mencionados, devem-se substituir os condutores por outros de bitolasmaiores, refor-los ou redistribuir os demais equipamentos ligados nessescondutores, ou ainda, elevar-se o fator de potncia do motor com a instalaode capacitores junto ao mesmo.

Para empresas ligadas em alta tenso, os procedimentos sopraticamente os mesmos, embora exista a possibilidade de se alterar o nvelde tenso mudando-se o tape do transformador abaixador. Nessas indstriasdeve-se tomar muito cuidado para no se compensarem quedas de tensoexcessivas nos alimentadores dos motores, elevando-se demasiadamente onvel de tenso. comum essas indstrias operarem com nveis de tensoacima do adequado. Esse procedimento provoca distrbios nos equipamentosda fbrica e elevadas perdas de energia.

4.5.6 Manuteno de motores eltricos

A manuteno adequada de um motor eltrico e da mquina por eleacionada pode representar significativa economia de energia eltrica. muitocomum, em uma empresa, mquinas serem acionadas por motores eltricosem condies precrias de funcionamento a pretexto de no se prejudicar aproduo ou por simples descaso.

A manuteno ou o reparo da mquina , geralmente, feito somentequando a produo permite, ou quando as condies de funcionamento setornam to precrias que impedem a sua operao. Tal procedimento, alm depoder danificar a mquina, reduz sua vida til e, geralmente, provoca grandesdesperdcios de energia.

Esses desperdcios podem ser calculados atravs da comparao dosconsumos anteriores e posteriores realizao do reparo ou manuteno.Um programa de utilizao racional de energia eltrica exige a implantao eo cumprimento de um programa timo de manuteno corretiva e preventivade todos os motores eltricos e das mquinas por eles acionadas.

Alm da manuteno adequada, muitas mquinas podem sermodernizadas, via de regra, com pequenos custos, resultando em menoresnecessidades de potncia e, conseqentemente, reduo do consumo deenergia eltrica. Em outros casos, compensa a substituio de mquinas IN

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antigas e grandes consumidoras de energia eltrica por outras mais modernas,que requerem menor consumo para uma mesma produo.

Com manuteno e lubrificao convenientes, operao adequada emodernizao da mquina, o motor que a aciona pode tornar-sesuperdimensionado, operando em faixas de potncia que resultam em baixorendimento energtico e baixo fator de potncia. Para esses casos aconselhvel a sua substituio por outro de potncia nominal adequada snovas condies.

4.6 Iluminao

Geralmente a iluminao participa com uma pequena parte do consumode energia eltrica nas indstrias, porm existem grandes possibilidades paraobter uma reduo de consumo de energia. A seguir, esto apresentados algunsconceitos e informaes que Ihe ajudaro na conservao de energia eltrica.

4.6.1 Caractersticas de um bom sistema de iluminao

O bom desempenho de um sistema de iluminao depende de cuidadosque se iniciam no projeto eltrico, envolvendo informaes sobre luminrias,perfil de utilizao, tipo de atividade a ser exercida no local e outras.

recomendvel que os novos projetos de iluminao considerem osseguintes pontos para obteno de maior eficincia:

mximo aproveitamento da luz natural;

determinao de reas efetivas de utilizao;

nvel de iluminao adequado ao trabalho, solicitado conformerecomenda a Norma Brasileira NBR-5413 lluminncia de Interiores;

circuitos independentes para utilizao de iluminao parcial e porsetores;

iluminao localizada e pontos especiais como: mquinas operatrizes,pranchetas de desenho, etc.;

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sistemas que permitam desviar o calor gerado pela iluminao parafora do ambiente, visando reduzir a carga trmica dos condicionadoresde ar;

seleo cuidadosa de lmpadas e luminrias, buscando conforto visualcom mnima carga trmica ambiental;

utilizao de luminrias espelhadas, tambm chamadas de altaeficincia;

seleo cuidadosa dos reatores buscando a reduo das perdas e fatorde potncia mais alto;

utilizao de rels fotoeltricos para controlar o nmero de lmpadasacesas, em funo da luz natural no local.

O sistema de iluminao de um local de trabalho deve proporcionar:

Iuz uniforme sobre todos os planos de trabalho;

Iuz suficientemente difusa, bem dirigida e distribuda para evitar sombrase contrastes nocivos;

iluminao adequada com um mnimo de ofuscamento, direto ourefletido;

reproduo de cor compatvel com a natureza do trabalho.

4.6.2 Unidades fotomtricas

A seguir, citaremos as unidades fotomtricas mais usuais:

a) FLUXO LUMINOSO: o fluxo de energia luminosa emitido em todasas direes por uma fonte no espao.

Exemplos:

Impada a vapor de mercrio de 250 watts produz 12.500 lmens;

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Impada a vapor de sdio de 250 watts produz 26.000 lmens.

b) EFICINCIA LUMINOSA: a relao entre a quantidade de lmensproduzidos por uma lmpada e a potncia (watts) da lmpada.

Exemplos utilizando os dados acima:

lmpada a vapor de mercrio = 12.500 lmens / 250 watts = 50,0 lmens / watt

lmpada a vapor de sdio = 26.000 lmens / 250 watts = 104,0 lmens / watt

Tabela 4.4Rendimento luminoso mdio de algumas fontes de luz

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c) ILUMINNCIA: o fluxo luminoso incidente por uma unidade derea de uma superfcie iluminada, medida em lux.

Lm/W

Incandescente 17

Halgena 22

Luz mista 28

Vapor de mercrio 58

Fluorescente compacta LFC Reator integrado (com base E27) 59

Fluorescente convencional 68

Fluorescente compacta LFC Reator no integrado 72

Fluorescente alta eficincia 90

Vapor metlico 85

Sdio a alta presso 130

Sdio a baixa presso 183

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Os exemplos abaixo do uma idia de ordem de grandeza.

luz das estrelas: 0,002 lux

luar: 0,2 lux

Nota: Quantidade de luz conota tempo.

iluminao nas ruas: 6 a 12 lux

luz do dia em interiores: 500 a 2.000 lux

luz do dia em exteriores: 1.000 a 10.000 lux

luz do sol direta: 50.000 a 100.000 lux

d) REFLETNCIA: relao entre o fluxo luminoso refletido e o fluxoluminoso incidente sobre uma superfcie. medida geralmenteem porcentagem.

Exemplo:

a refletncia do papel branco da ordem de 70%.

4.6.3 Nveis de iluminncia recomendveis

A Norma Brasileira lluminncia de Interiores - NBR-5413, atravsde duas tabelas, possibilita a determinao de valores de iluminncia segundoo tipo de atividade desenvolvida no ambiente, com base em trs variveis:acuidade visual do observador, velocidade e preciso requerida no trabalhoe condies de refletncia da tarefa.

A Tabela 4.5 traz valores de iluminncia - mnimo, mdio e mximo -para trs faixas de atividades A, B e C, cada uma subdividida em trs nveis.

A Tabela 4.6 complementa a aplicao da Tabela 4.5, permitindo aoprojetista o clculo ponderado das variveis que determinam a escolha dailuminncia mnima, mdia ou mxima para cada caso. Para sua aplicao,primeiro atribui-se um peso (-1, 0 ou +1) a cada uma das trs caractersticasque aparecem na tabela relativa ao tipo de observador (idade), a tarefa visual(velocidade e preciso exigida) e a refletncia do fundo da tarefa.

Feito isso, somando-se algebricamente os trs valores encontrados,obtm-se o resultado: quando ele for -2 ou -3, pode-se usar a iluminnciamais baixa do grupo; quando for +2 ou +3, usa-se a iluminncia superior;nos demais casos, utilizam-se o valor mdio. IN

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Tabela 4.5Iluminncias para cada grupo de tarefas visuais

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FAIXA ILUMINNCIA TIPO DE ATIVIDADE

A

Iluminao geral para reas usadas ininterruptamente ou com tarefas visuais simples.

B

Iluminao geral para rea de trabalho.

C

Iluminao adicional para tarefas visuais difceis.

Tabela 4.6Fatores determinantes da Iluminao adequada

Caracterstica da

tarefa e do observador PESO

-1 0 +1

Idade Inferior a 40 anos 40 a 55 anos Superior a 55 anos

Velocidade e preciso Sem importncia Importante Crtica

Refletncia do fundo da tarefa Superior a 70% 30% a 70% Inferior a 30%

20 reas pblicas com arredores escuros. 30 50

50 Orientaes simples para 75 permanncia curta. 100

100 Recintos no utilizados para trabalho 150 contnuo, depsitos. 200

200 Tarefas com requisitos visuais limitados, 300 trabalho bruto de maquinaria, auditrios. 500

500 Tarefas com requisitos visuais normais, 750 trabalho mdio de maquinaria, escritrios. 1.000

1.000 Tarefas com requisitos especiais, 1.500 gravao manual,inspeo, indstria 2.000 de roupas.

2.000 Tarefas visuais exatas e prolongadas, 3.000 eletrnica de pequeno tamanho. 5.000

5.000 Tarefas visuais muito exatas, montagem 7.500 de microeletrnica. 10.000

10.000 Tarefas visuais muito especiais, cirurgia. 15.000 20.000

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A NBR 5413 - lluminncia de Interiores apresenta ainda valores deiluminncias mnimas, em lux, para diversos tipos de atividades.

4.6.4 Tipos de lmpadas usuais

INCANDESCENTES: operam atravs do aquecimento de um fio finode tungstnio pela passagem de corrente eltrica. Embora seja o maiscomum, o menos eficiente dos tipos encontrados usualmente. Soutilizadas na iluminao geral. As lmpadas halgenas so lmpadasincandescentes construdas num tubo de quartzo com vapor de metalhalgeno no bulbo, o que permite ao filamento atingir temperaturas maiselevadas, sem diminuio da vida til, resultando em eficincia luminosamaior do que a das incandescentes comuns, alm de proporcionarexcelente reproduo de cores e ter dimenses reduzidas. As lmpadasincandescentes esto sendo melhoradas, incorporando recentesconquistas tecnolgicas, tais como: vida mdia til superior sconvencionais, ou com eficincia luminosa superior. Exemplo: umalmpada convencional de 100 Watts pode ser substituda por umalmpada econmica especial de 90 Watts sem perda no nvel deiluminncia.

FLUORESCENTES: so lmpadas que utilizam descarga eltricaatravs de gs. Consistem em um bulbo cilndrico de vidro revestido dematerial fluorescente (cristais de fsforo), contendo vapor de mercrioa baixa presso em seu interior e portando em suas extremidadeseletrodos de tungstnio. Com relao cor irradiada podem serencontradas em diversas tonalidades, dependendo do fabricante. Dessaforma, conforme a finalidade, dever ser aplicado o tipo de lmpadaadequada. As lmpadas fluorescentes so usadas na iluminao emgeral e necessitam, para o seu funcionamento, de dois equipamentosauxiliares:

reator: para produzir a sobretenso necessria ao incio da descargae para limitar a corrente. Existem dois tipos - Convencional e o dePartida Rpida (no necessita de starter).

starter: para ligar e desligar os eletrodos (em caso de reatores de partida convencional).

Existe disposio no mercado vrios tipos de lmpadas fluorescenteseconmicas, tais como as de potncia de 16 e 32 Watts, de 26 mm de dimetro, IN

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LMPADAS FLUORESCENTES COMPACTAS LMPADAS Reator integrado (com base E27) INCANDESCENTES

Potncia da Potncia total Fluxo Potncia Fluxo lmpada (incluindo reator) Luminoso Luminoso (Watt) (Watt) (lmen) (Watt) (lmen)

5 10 250 25 220

7 11 400 40 470

9 12 600 60 780

11 14 900 75 980

13 17 900 75 980

23 27 2700 100 1620

ou as de potncia de 14 e 28 Watts, de 17 mm de dimetro que substituem asconvencionais, de 20 e 40 Watts, respectivamente de 38 mm de dimetro, comas seguintes vantagens:

potncia de 20% e 30%, respectivamente, menor, para produzir o mesmonvel de iluminncia;

menor volume e, portanto, melhor esttica;

melhor reproduo de cores;

menor obstculo a reflexo das luminrias.

As fluorescentes compactas possuem baixa potncia (5 a 36 Watts) epermitem o desenvolvimento de novas aplicaes em luminrias a seremutilizadas em iluminao. Com comprimento variando de 104 mm a 234 mm,tm vasto campo de aplicao, substituindo, com muita vantagem, as lmpadasincandescentes. Sua vida til estimada em 5.000 horas. A tabela a seguir duma idia das suas caractersticas quando comparadas s incandescentes.

Tabela 4.7Caractersticas das Lmpadas Fluorescentes Compactas

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VAPOR DE MERCRIO: com bulbo semelhante ao das incandescentes,operam como as fluorescentes, atravs da descarga eltrica numamistura de vapor de mercrio com pequena quantidade de argnio,atingindo altas presses internas durante o funcionamento. A descargaem alta presso de mercrio produz radiaes visveis e ultravioletasinvisveis, sendo esta ltima convertida em luz pelo p fluorescenteque recobre internamente o bulbo, aumentando assim a eficincia dalmpada. Necessita para seu funcionamento de um reator e, em algunscasos, de ignitor. So muito usadas na iluminao pblica e nailuminao de ptios, estacionamentos, reas livres, depsitos, onde areproduo precisa de cores no exigida. recomendvel o seu usona rea indstrial.

MULTIVAPOR METLICO: so lmpadas de mercrio a alta pressoem que a radiao proporcionada por iodeto de ndio, tlio e sdioadicionados ao mercrio. Emitem luz branca-prateada e tm melhorreproduo de cores que a lmpada de mercrio comum, alm deapresentar maior eficincia luminosa. Necessitam para o seufuncionamento de um reator e um ignitor.

MISTA: podem ser utilizadas em ambientes internos e externos, nonecessitando de equipamento auxiliar para o seu funcionamento. Almpada composta de um tubo de descarga a vapor de mercrio,conectado em srie com um filamento de tungstnio, ambosencapsulados por um bulbo ovide recoberto internamente com umacamada de trio. O filamento atua como fonte de luz de cor quente ecomo limitador de corrente em lugar do reator. As lmpadas mistaspodem ser alojadas em luminrias prprias para incandescentes e,comparadas com estas, apresentam eficincia luminosa superior e vidamdia mais longa. A substituio de lmpadas incandescentes porlmpadas de luz mista requer, contudo, cuidadosa anlise de projeto,visto que s operam na tenso de 220 Volts.

VAPOR DE SDIO A ALTA PRESSO: consistem de um tubo dedescarga de xido de alumnio sintetizado, contendo sdio a altapresso, encapsulado por um bulbo tubular ou ovide recoberto poruma camada de p difusor. Dependem de sistema externo de ignio,embora para simplificar o seu emprego em substituio s lmpadas avapor de mercrio, alguns modelos dispensem o ignitor. Tm longa vida ealtssima eficincia luminosa. So usadas em iluminao pblica,estacionamentos, ptios, depsitos, fachadas, etc. Emitem uma luzbranca-dourada.

A tabela a seguir compara as caractersticas de algumas dessas lmpadas. INS

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Tabela 4.8Caractersticas das Lmpadas

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