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PROPOSTA DE CLIMATIZAÇÃO EFICIENTE DOS PRÉDIOS DA
BIBLIOTECA E SETOR ADMINISTRATIVO DA DECANIA DO
CT/UFRJ
Marcelo de Souza Gomes
Projeto de Graduação apresentado ao Curso
de Engenharia Elétrica da Escola Politécnica,
Universidade Federal do Rio de Janeiro, como
parte dos requisitos necessários à obtenção do
título de Engenheiro Eletricista.
Orientadores: Jorge Luiz do Nascimento
Douglas Machado Côrtes
Rio de Janeiro
Dezembro de 2019
PROPOSTA DE CLIMATIZAÇÃO EFICIENTE DOS PRÉDIOS DA
BIBLIOTECA E SETOR ADMINISTRATIVO DA DECANIA DO
CT/UFRJ
Marcelo de Souza Gomes
PROJETO DE GRADUAÇÃO SUBMETIDO AO CORPO DOCENTE DO
CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA DA ESCOLA POLITÉCNICA DA
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS
REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE
ENGENHEIRO ELETRICISTA.
Examinado por:
Prof. Jorge Luiz do Nascimento, Dr.Eng.
Engo Douglas Machado Côrtes
Prof. Sergio Sami Hazan, Ph.D.
Prof. Gustavo da Silva Viana, D. Sc
RIO DE JANEIRO, RJ – BRASIL
Dezembro de 2019
iii
Gomes, Marcelo de Souza
Proposta de climatização eficiente dos prédios da biblioteca
e setor administrativo da decania do CT/UFRJ / Marcelo de
Souza Gomes. – Rio de Janeiro: UFRJ/ Escola Politécnica,
2019.
XIII, 105 p.: il.; 29, 7cm.
Orientadores: Jorge Luiz do Nascimento
Douglas Machado Côrtes
Projeto de Graduação – UFRJ/ Escola Politécnica/ Curso de
Engenharia Elétrica, 2019.
Referências Bibliográficas: p. 62 – 68.
1. Eficiência Energética. 2. Ar-condicionado. 3. Consumo
de energia. I. do Nascimento, Jorge Luiz et al. II. Universidade
Federal do Rio de Janeiro, Escola Politécnica, Curso de
Engenharia Elétrica. III. Título.
iv
Agradecimentos
Minha eterna gratidão ...
A Deus e a Nossa Senhora que me auxiliaram com a graça necessária para
permanecer firme até o final da caminhada na universidade.
À minha família tão amada, em especial aos meus pais, que me apoiaram sempre
que precisei e são a base de tudo para mim.
À minha família formada de coração:
À minha namorada Marcelle Veloni que me acompanhou durante todas as fases ao
longo da vida e especialmente da Universidade, me danto força quando estava
desanimado e muito amor para continuar até o final.
A minha irmã Marina, que sempre me doou seu tempo, atenção e amor quando
precisei, me incentivando para que completasse esta jornada.
A todos meus irmãos da Crisma que rezaram para que este trabalho e a graduação
fossem concluídos.
Aos meus amigos da Universidade que sempre pude contar nas horas fáceis ou
difíceis.
Aos meus amigos do trabalho que ouviram minhas dúvidas e contribuíram para que
ele fosse aperfeiçoado.
A todos os meus professores por cada conhecimento transmitido com excelência.
A todos que deram apoio ao início deste projeto: ao CT Eficiente que me permitiu
apresentar em reunião o protótipo antecessor ao projeto; ao Luiz Otávio, coordenador
dos Programas Ambientais CT, por todo apoio inicial a mim prestado;
Aos meus orientadores, Jorge e Douglas. Ao Jorge, por toda a paciência para me
ensinar, dedicação em ajudar e em especial acolhida quando mais precisei. Ao
Douglas por sempre me incentivar a acreditar em meu potencial e por todos os dados
e contribuições técnicas feitas para este projeto.
Ao restante da banca examinadora: professores Sérgio Sami e Gustavo da Silva,
por terem aceitado a proposta de assistirem e somarem com o projeto.
v
Resumo do Projeto de Graduação apresentado à Escola Politécnica/ UFRJ como
parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Engenheiro Eletricista.
PROPOSTA DE CLIMATIZAÇÃO EFICIENTE DOS PRÉDIOS DA
BIBLIOTECA E SETOR ADMINISTRATIVO DA DECANIA DO
CT/UFRJ
Marcelo de Souza Gomes
Dezembro/2019
Orientador: Jorge Luiz do Nascimento
Coorientador: Douglas Machado Côrtes
Curso: Engenharia Elétrica
Aparelhos de ar condicionado consomem uma parcela significativa de energia
em residências, edifícios comerciais e prédios públicos, sobretudo devido às altas
temperaturas no ambiente. Quanto maior o consumo, maior a conta de energia
elétrica paga pelo usuário: é o caso do CT/UFRJ. Outros fatores ainda contribuem
para esta alta, como: aumento das tarifas, bandeiras tarifárias, uso de aparelhos
antigos, má gestão da energia, entre outros.
Diante disto, a eficiência energética tem o intuito de conscientizar as pessoas
sobre o uso racional da energia e encontrar meios para diminuir o consumo de
energia, preservando assim os recursos energéticos.
Neste trabalho é feita a análise técnico-econômica de uma proposta de
climatização eficiente para os prédios da Biblioteca e setor administrativo da
Decania do CT/UFRJ com o intuito de mitigar o consumo e diminuir os valores das
contas de energia elétrica do CT/UFRJ, a partir da troca de aparelhos antigos por
novos com etiqueta ENCE A ou B e /ou tecnologia inverter.
Palavras-chave: Climatização eficiente, ar-condicionado eficiente, eficiência
energética
vi
Abstract of Undergraduate Project presented to POLI/UFRJ as a partial fulfillment of
the requirements for the degree of Engineer.
EFFICIENT CLIMATE PROPOSAL FOR LIBRARY BUILDINGS AND
ADMINISTRATIVE SECTOR OF THE CT / UFRJ DECANIA
MARCELO DE SOUZA GOMES
December/2019
Advisors: Jorge Luiz do Nascimento
Douglas Machado Côrtes
Course: Electrical Engineering
Air conditioners consume a significant portion of energy in homes, commercial
buildings and public buildings, mainly due to the high ambient temperatures. The
higher the consumption, the higher the electricity bills paid by the user: this is the
case of CT/UFRJ. Other factors also contribute to this increase, such as: tariff
increases, tariff flags, use of old appliances, poor energy management, among others.
Given this, energy efficiency aims to make people aware of the rational use of energy
and find ways to reduce energy consumption, thus preserving energy resources.
In this work, a technical-economic analysis of an efficient climate control proposal
is made for the products of the Library and the CT/UFRJ Decania's administrative
sector in order to mitigate consumption and reduce the values of the electricity bills
of the CT / UFRJ. UFRJ, from the replacement of old appliances with new ones with
ENCE A or B label and / or inverter technology.
Keywords: Efficient air conditioning, Energy efficiency
vii
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS ................................................................................................... IX
LISTA DE TABELAS ................................................................................................... X
LISTA DE ABREVIATURAS .................................................................................... XII
1. INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 1
1.1. OBJETIVO .............................................................................................................. 5
1.2. METODOLOGIA .................................................................................................. 6
1.3. RELEVÂNCIA ...................................................................................................... 6
1.4. ESTRUTURA ....................................................................................................... 6
2. PROBLEMÁTICAS RELACIONADAS AO USO DA ENERGIA NO CT/UFRJ 7
2.1. PROBLEMÁTICA DAS CONTAS DE ENERGIA ELÉTRICA ......................................... 7
2.2. PROBLEMÁTICA DA CRISE FINANCEIRA E POLÍTICA DA UFRJ ........................... 12
2.3. ALTERNATIVAS PARA MITIGAÇÃO DA PROBLEMÁTICA ..................................... 14
3. EFICIÊNCIA ENERGÉTICA................................................................................ 17
3.1. DEFINIÇÃO ....................................................................................................... 17
3.2. IMPORTÂNCIA DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA ...................................................... 17
3.3. EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NO CT/UFRJ ............................................................ 17
3.4. INFLUÊNCIA DAS REGULAMENTAÇÕES E PROCESSOS TÉCNICOS........................ 18
3.5. FUNDAMENTAÇÕES TEÓRICAS SOBRE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM AR-
CONDICIONADO ...................................................................................................................... 19
3.5.1. Funcionamento do aparelho de ar condicionado ........................................ 19
3.5.2. Porte da instalação de sistemas .................................................................. 21
3.5.3. Principais tipos de aparelhos ...................................................................... 22
3.5.4. Tecnologias: convencional e inverter......................................................... 23
3.5.5. Parâmetros de eficiência energética ........................................................... 25
3.5.6. Programa Brasileiro de Etiquetagem - PBE ............................................... 26
3.5.7. PROCEL e selo PROCEL .......................................................................... 28
4. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO ............................................................... 31
4.1. CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO DO PROJETO ........................................................... 31
4.2. DADOS PRELIMINARES DO SISTEMA DE CONDICIONAMENTO AMBIENTAL
viii
ATUAL 32
4.3. HIPÓTESES INICIAIS E CÁLCULOS DO SISTEMA ATUAL ...................................... 33
4.4. DESCRIÇÃO DOS SISTEMAS PROPOSTOS ............................................................ 38
4.1.1. Sistema I ..................................................................................................... 38
4.1.2. Sistema II ................................................................................................... 39
4.1.3. Sistema III .................................................................................................. 40
4.5. ECONOMIA ESPERADA ...................................................................................... 43
4.6. ANÁLISE FINANCEIRA ...................................................................................... 45
5. RESULTADOS E DISCUSSÕES ......................................................................... 48
5.1. RESULTADOS ................................................................................................... 48
5.1.1. Energia economizada ................................................................................. 48
5.1.2. Taxa interna de retorno (TIR) .................................................................... 49
5.1.3. Relação custo-benefício (RCB) .................................................................. 49
5.1.4. Payback descontado ................................................................................... 50
5.1.5. Valor presente líquido (VPL) ..................................................................... 51
5.2. DISCUSSÕES ..................................................................................................... 52
5.2.1. Índice de Eficiência Energética .................................................................. 52
5.2.2. Índices mínimos ......................................................................................... 53
5.2.3. Unificação de padrões ................................................................................ 55
5.2.4. Instalações elétricas e civis do CT/UFRJ ................................................... 55
5.2.5. Custos de instalação e manutenção ............................................................ 56
5.2.6. Precaução contra aumento de tarifas e frente ao aumento de temperatura 56
5.2.7. Linhas de financiamento de projetos de eficiência energética ................... 57
5.2.8. Conscientização: “selo CT inverter”, cartazes e treinamentos .................. 57
5.2.9. Incentivos para blocos devido à redução de consumo ............................... 58
6. CONCLUSÕES ...................................................................................................... 59
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 62
ANEXO A – PARÂMETROS E CÁLCULOS ............................................................ 69
ix
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Consumo anual de energia elétrica na UFRJ e Valores das Contas. ............... 8
Figura 2: Consumo anual de energia elétrica no CT/UFRJ e Valores das Contas. ........ 8
Figura 3: Curva de Carga no CT/UFRJ em diferentes estações do ano. ...................... 12
Figura 4: Orçamento da UFRJ ao longo dos últimos 6 anos. Fonte: PR-3 UFRJ ........ 13
Figura 5: Esquema de funcionamento de aparelho condicionador de ar (ciclo frio).
Fonte: Philco. ............................................................................................................................ 21
Figura 6: Principais tipos de aparelhos de ar condicionado. Fonte: Philco. ................. 23
Figura 7: Diferenças entre tecnologias convencional e inverter quanto à rotação do
compressor. ............................................................................................................................... 24
Figura 8: Diferenças entre tecnologias convencional e inverter quanto ao consumo de
energia elétrica. ......................................................................................................................... 24
Figura 9: Diferenças entre tecnologias convencional e inverter quanto à velocidade
para alcançar a temperatura desejada e quanto à faixa de oscilação de temperatura. Fonte:
MARANGONI et al. (2015) ..................................................................................................... 25
Figura 10: ENCE – exemplo de etiqueta para condicionadores de ar utilizada pelo
PBE. Fonte: Electrolux. ............................................................................................................ 27
Figura 11: Selo PROCEL. Fonte: PROCEL (2018) ..................................................... 28
Figura 12: Economia anual em consumo referente ao período de 2012-2017 por ações
do PROCEL. ............................................................................................................................. 29
Figura 13: Diminuição anual do consumo de energia por condicionador de ar do tipo
janela, 7500 BTU/h. ................................................................................................................. 30
Figura 14: Linha do tempo - PBE e selo PROCEL - para condicionadores de ar do tipo
split. Fonte: EPE, 2018 ............................................................................................................. 30
Figura 15: Evolução dos índices mínimos de eficiência energética. Fonte: EPE(2018)
.................................................................................................................................................. 54
x
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Comparação percentual do consumo do CT/UFRJ com relação ao consumo
da UFRJ ...................................................................................................................................... 7
Tabela 2: Comparação do consumo no horário de ponta e fora de ponta no CT/UFRJ
no ano 2017 .............................................................................................................................. 10
Tabela 3: Comparação do consumo no horário fora de ponta total do CT/UFRJ no ano
2017. ......................................................................................................................................... 11
Tabela 4: Demanda média máxima ocorrida no CT/UFRJ em cada estação do ano .... 12
Tabela 5: Valores contingenciados no orçamento da UFRJ entre 2014 e 2016 ........... 14
Tabela 6: Resumo da situação orçamentária da UFRJ até agosto de 2019 .................. 14
Tabela 7: Principais tipos de aparelhos condicionadores de ar .................................... 22
Tabela 8: Comparativo entre aparelhos condicionadores de ar tipo janela e split ........ 23
Tabela 9: Dados gerais do sistema de condicionamento ambiental atual ..................... 32
Tabela 10: Consumo e demanda de ponta do sistema da Decania e CT/UFRJ ............ 37
Tabela 11: Descrição do Sistema I ............................................................................... 39
Tabela 12: Descrição do Sistema II .............................................................................. 40
Tabela 13: Descrição do Sistema III ............................................................................. 41
Tabela 14: Comparativo entre o sistema atual e os sistemas propostos I, II e III ........ 42
Tabela 15: Consumo e demanda na ponta calculados de cada sistema ........................ 43
Tabela 16: Economia em demanda na ponta e consumo em comparação ao sistema
atual .......................................................................................................................................... 44
Tabela 17: Análise econômica das propostas ............................................................... 46
Tabela 18: Tempo de retorno do investimento ............................................................. 47
Tabela 19: Alternativas de projeto ordenados quanto à economia de energia.
Elaboração própria. ................................................................................................................... 48
Tabela 20: Indicadores econômicos das alternativas viáveis do projeto ordenadas pela
RCB. Elaboração própria. ......................................................................................................... 49
Tabela 21: Indicadores econômicos das alternativas viáveis do projeto ordenadas pelo
payback descontado considerando manutenção. Elaboração própria. ...................................... 51
Tabela 22: Indicadores econômicos das alternativas viáveis do projeto ordenadas pelo
xi
VPL. Elaboração própria. ......................................................................................................... 51
Tabela 23: Comparação de equipamentos com e sem tecnologia inverter ................... 52
Tabela 24: Propostas viáveis: - Análise técnica ........................................................... 60
Tabela 25: Propostas viáveis - Análise econômica ....................................................... 61
xii
LISTA DE ABREVIATURAS
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas
AEE Ação de Eficiência Energética
ANEEL Agência Nacional de Energia Elétrica
ANVISA Agência Nacional de Vigilância Sanitária
BTU Unidade Térmica Britânica
CCMN Centro de Ciências da Matemática e da Natureza
CED Custo Evitado de Demanda
CEE Custo da Energia Evitada
CGIEE Comitê Gestor de Indicadores de Eficiência Energética
CONPET Programa Nacional de Racionalização do Uso dos
Derivados do Petróleo e do Gás Natural
COP Coeficiente de Performance
COPPE Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e
Pesquisa de Engenharia
CT/UFRJ Centro de Tecnologia da Universidade Federal do Rio de
Janeiro
EE Energia economizada
EEFD Escola de Educação Física e Desporto
EER Razão de Eficiência Energética
EF Efeito frigorífico
ENCE Etiqueta Nacional de Conservação de Energia
ESCOs Empresas de serviço de energia
FC Fator de carga
FCP Fator de coincidência na ponta
FRC Fator de recuperação de capital
Fu Fator de utilização
GEE Gases de efeito estufa
xiii
GLP Gás liquefeito de petróleo
HUCFF Hospital Universitário Clementino Fraga Filho
ICEE coeficiente de eficiência integrado
IMA Instituto de Macromoléculas
INMETRO Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia
IPI Imposto sobre Produtos Industrializados
IPPMG Instituto de Puericultura e Pediatria Martagão Gesteira
LOA Lei Orçamentária Anual
NIDES Núcleo Interdisciplinar para o Desenvolvimento Social
NR Norma regulamentadora
OCDE Organização para a Cooperação e Desenvolvimento
Econômico
P&D Pesquisa e Desenvolvimento
PBE Programa Brasileiro de Etiquetagem
PMOC Plano de Manutenção, Operação e Controle
PNAES Plano Nacional de Assistência Estudantil
PROCEL Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica
PROINFA Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia
Elétrica
PROPEE Procedimentos do Programa de Eficiência Energética
RCB Relação custo-benefício
RDP Redução de demanda de ponta
REUNI Programa de Reestruturação e Expansão das
Universidades Federais
SEER Seasonal energy efficiency ratio
TIR Taxa interna de retorno
TMA Taxa mínima de atratividade
TR Tonelada de Refrigeração
UFRJ Universidade Federal do Rio de Janeiro
VPL Valor presente líquido
1
1. Introdução
Energia, água e ar são elementos essenciais para a vida na sociedade. A segurança
energética e o uso conveniente de bens e serviços provenientes dos recursos naturais são
indispensáveis para o desenvolvimento socioeconômico dos países e a manutenção dos padrões
de vida da sociedade, sobretudo nas cidades as quais posteriormente à Revolução Industrial
ocorrida em meados do século XIX, aliado ao crescimento populacional, serviram-se de forma
mais significante em diversos segmentos dos energéticos carvão, petróleo e gás
(GOLDEMBERG; LUCON, 2007; HINRICHS; KLEINBACH, 2000).
O início do século XXI foi marcado por uma revolução energética devido a três fatores:
aumento do preço do barril de petróleo, devido ao volume produzido deste recurso ter se tornado
maior que as reservas descobertas desde o ano de 1981 (em 2005, a proporção se tornou de 5
barris gastos para 1 barril encontrado); a necessidade de redução do uso de fontes fósseis de
energia, pois estas contribuem para as mudanças climáticas causadas no planeta devido ao
aumento da emissão de gases de efeito estufa (GEE) e a tensão geopolítica que envolve o
petróleo, sobretudo no Oriente médio (SACHS, 2007). Outras questões, envolvendo o uso da
energia, sejam de cunho ambiental, social, tecnológico, econômico ou político, têm se agravado,
conforme os casos citados a seguir.
No setor ambiental, é possível relacionar: a poluição urbana do ar, causada pelo uso de
combustíveis fósseis no transporte a nível local (GOLDEMBERG; VILLANUEVA, 2008); a
depleção de recursos, como é o caso do petróleo, cuja produção mundial chegará ao ápice e
logo após haverá decaimento (GELLER, 2003); o efeito estufa, responsável pelo aumento da
temperatura a nível global, causado pela queima de combustíveis fósseis (GOLDEMBERG;
VILLANUEVA, 2008) e a maior ocorrência de fenômenos de ondas de calor em países do
hemisfério norte ao longo dos últimos anos, trazendo consequências, como altas temperaturas
no verão dos Estados Unidos, com variação entre 35 ºC a 38 ºC em 2016; morte de cerca de
2.300 pessoas na Índia em 2015; 10 mil na Rússia em 2010 e 70 mil no continente europeu em
2003, a partir de disfunções causadas pelo calor de forma direta ou indireta (LOPES;
FIORAVANTI, 2017; ROBINE et al., 2008).
Quanto ao social, podemos citar alguns fatos ocorridos no Brasil: o racionamento de
energia no ano de 2001, que diminuiu em cerca de 17% o consumo nacional de energia elétrica,
a partir da conscientização da população (SCHAEFFER et al., 2003); o aumento do desconforto
2
térmico, sobretudo no verão brasileiro (ALVES, 2008) e o grau diferente de desenvolvimento
e de bem-estar de cada uma das 5 grandes regiões brasileiras, que é proporcional ao seu
consumo per capita de energia elétrica (RIBEIRO, 2005). A nível mundial, nos países em
desenvolvimento que apresentam, em geral, baixo consumo per capita, há correlação entre este
índice com diversos aspectos da sociedade, como baixa expectativa de vida, altas taxas de
mortalidade infantil e elevadas taxas de fertilidade (GOLDEMBERG, 1998).
No âmbito tecnológico tem-se: a necessidade de evolução da tecnologia voltada à
eficiência energética de aparelhos, como refrigeradores, ar-condicionado, motores e lâmpadas
produzidos e comercializados (GOLDEMBERG; LUCON, 2007); a necessidade de maior
penetração de fontes mais eficientes energeticamente na obtenção de energia útil, como é o caso
do gás liquefeito de petróleo (GLP) em relação a lenha (SCHAEFFER et al., 2003) e os
investimentos feitos pelas empresas concessionárias e permissionárias, que, a partir da lei
9.991/2000, foram obrigadas a separar pelo menos 0,25% de sua receita operacional líquida
para aplicação em Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) em usos finais (JANNUZZI, 2002).
No setor econômico temos relacionados à energia: o desenvolvimento econômico que
se reflete no aumento por demanda de energia primária (TOLMASQUIM; GUERREIRO;
GORINI, 2007); a formação dos mercados de carbono, com diferentes técnicas de precificação
para o intercâmbio de emissões de carbono e seus compostos, conforme Vital (2018) e a
formação do preço da energia, que foi alto no mercado brasileiro no ano de 2014, impactando
em custos altos para os consumidores (CASTRO et al., 2014).
Por fim, no lado das políticas temos como exemplos voltados à conservação de energia
no Brasil e promoção de fontes alternativas: a Lei 9.991 (2000), voltada à eficiência no uso
final de energia; o Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (PROCEL),
responsabilidade da Eletrobras (PROCEL, 2018) e o Programa de Incentivo às Fontes
Alternativas de Energia Elétrica (PROINFA), definida pelo governo federal (TOLMASQUIM;
GUERREIRO; GORINI, 2007).
A ação humana perante as diversas problemáticas citadas pode agravá-las ou mitigá-las.
Agravamentos de aspectos ambientais ocorrem de forma global quando há uso individual de
veículos automotores a combustão interna sobrepondo-se aos coletivos, por exemplo,
influenciando tanto na poluição urbana local quanto na emissão de GEE, cujo uso de fontes de
energia a partir de combustíveis fósseis é um forte agravante.
No campo social e político há o agravante do uso irracional da energia, cujo desperdício
é notório em ambientes através de medidas simples como não desligar a luz ou o ar-
condicionado ao sair de um cômodo, podendo ser mitigado a partir da conscientização e
3
aderência à conservação de energia pela sociedade em união com políticas que a incentivem,
diminuindo para o governo gastos em subsídios cuja finalidade seria produção de energia.
No âmbito técnico-econômico, pode-se optar tanto por um aparelho com custo inicial
baixo, porém menos eficiente energeticamente, quanto por um equipamento com custo inicial
mais elevado, todavia mais eficiente. Neste cenário, Goldemberg e Lucon (2007) dizem: “A
eficiência energética é, sem dúvida, a maneira mais efetiva de, ao mesmo tempo, reduzir os
custos e os impactos ambientais locais e globais”. O mesmo autor salienta que as medidas de
eficiência energética e uso racional da energia após 1970 resultaram em 49% de economia no
consumo de energia em relação ao que seria sem tais medidas nos países da Organização para
a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE) até 2005. Tolmasquim (2012) apresenta
o aumento da eficiência energética dentre as mais importantes medidas necessárias para a
sustentabilidade socioambiental com intuito da diminuição da emissão de GEE. Programas e
projetos de eficiência energética apresentam economias significativas. O PROCEL, por
exemplo, alcançou em 2017 os seguintes resultados: redução do consumo em 21,2 bilhões de
kWh, o que equivale ao consumo de 11,25 milhões de residências em um ano; redução de 6,8
milhões de kW na demanda de ponta; emissão evitada de quase 2 milhões de tCO2, que
corresponde, anualmente, ao uso de 675 mil veículos; venda de mais de 35 milhões de
equipamentos contemplados com selo PROCEL e benefícios diversos para mais de 900 mil
alunos a partir de programas do PROCEL EDUCAÇÃO. Em suma, investimento total no
programa no valor de R$ 15,74 milhões no ano de 2017 e custo anual evitado de
aproximadamente R$ 3,793 bilhões de reais, ou seja, 241 vezes o valor total investido,
ressaltando a importância econômica de ações de eficiência energética. O PROCEL, de 1986 a
2017, alcançou um total de 128 bilhões de kWh economizados no consumo (PROCEL, 2018).
A eficiência energética aplicada aos usos finais possui grande potencial de conservação
de energia ainda não explorado totalmente, de forma que benefícios da eficiência como
diminuição de diversos custos econômicos, redução de efeitos no meio ambiente em níveis
locais e global e menor necessidade de assistências por parte do governo para produzir energia,
não alcançaram ainda níveis ótimos (GOLDEMBERG; LUCON, 2007). Dentre os usos finais
a nível mundial, de 1990 até 2016, a energia utilizada por aparelhos de ar condicionado ou
ventiladores elétricos para o processo de climatização ambiental visando conforto térmico em
edifícios mais que triplicou, tornando-se a principal responsável pelo crescimento da demanda
global por energia, destacando-se por ser o maior aumento em comparação aos outros usos
finais (IEA, 2018).
Em 2017, no Brasil, o setor de edificações foi responsável por 51% dos 526 TWh de
4
consumo final de eletricidade, divididos em setor residencial (26%), setor comercial (17%) e
poder público (8%) (EPE, 2018). Nesta classe de consumo, intitulada poder público, estão as
atividades dos poderes na esfera municipal, estadual e federal (ANEEL, 2005). Os consumos
complementares foram do setor agropecuário, energético e industrial, responsáveis por 5%, 6%
e 38% do consumo total, respectivamente (EPE, 2018). O consumo energético por climatização
no setor público cresceu em virtude da influência das condições ambientais do Brasil que sofre
aumentos locais de temperatura no contexto de mudanças climáticas em escala global e,
também, devido à norma regulamentadora NR-17 (1990), que trata sobre ergonomia e que, por
exigir condicionamento ambiental para locais de trabalho com atividades que requerem esforço
intelectual e atenção constantes, teve como consequência o aumento da venda de aparelhos de
ar condicionado para este segmento (EPE, 2018).
O Centro de Tecnologia da Universidade Federal do Rio de Janeiro (CT/UFRJ), possui
diversos aparelhos de ar condicionado antigos, do tipo janela, e outros mais novos do tipo split,
instalados ao longo dos diversos compartimentos de seus blocos. Em dois locais pertencentes a
este prédio, a administração do CT (Decania) e a biblioteca do CT/UFRJ, foi constatado
potencial de conservação de energia, ou seja, identificação de oportunidades para possíveis
aplicações de medidas de eficiência energética, devido ao uso de aparelhos condicionadores de
ar de modelo antigo e outros de modelo novo, porém pouco eficientes. Aliado a isto, as contas
de energia elétrica da UFRJ são altas devido a diversos fatores: alto consumo pelo uso de
diversos aparelhos no horário fora de ponta; consumo elevado ao longo do dia, devido a
aparelhos de ar condicionado, sobretudo na época de verão; consumo no horário de ponta, cuja
tarifa cobrada é maior que em horário fora de ponta; pouca conscientização das pessoas sobre
o uso racional da energia; elevadas tarifas cobradas pela concessionária; incompatibilidade
entre demanda contratada e demanda registrada em algumas unidades da UFRJ e excedente de
energia reativa que é devidamente tarifada pela concessionária. Com a tendência de aumento
de temperaturas, o uso de ar-condicionado nos horários fora de ponta ou na ponta pode crescer
juntamente ao valor das contas de energia. As tarifas cobradas também sofreram revisões no
ano de 2014 para 2015. Esta revisão impactou em aumento de mais de 70% na conta de energia
da UFRJ, sem mudança de carga. Para a UFRJ, isto significou 15,2 milhões a mais em gasto
anual somente para pagamento de energia elétrica, acarretando problemas financeiros.
Associado a este fato, que ficou conhecido como “tarifaço”, 2014 e 2015 foram anos de cortes
no orçamento da Universidade, agravando a conjuntura do problema. Portanto, medidas para
economia de energia por ar-condicionado são importantes a fim de mitigar o consumo, reduzir
o valor das contas de energia e precaver a UFRJ contra possíveis aumentos de tarifas.
5
Existem várias alternativas de solução para economia de energia em situações como a
do prédio da decania e biblioteca do CT/UFRJ, que devem ser analisadas. Solução ideal seria
utilizar apenas a climatização natural, porém, diante das altas temperaturas no verão, que
requerem climatização artificial, esta tentativa mostra-se como pouco atrativa, com pouca
esperança de êxito e desestimulante.
Outra solução seria a melhoria da gestão do uso dos espaços, reduzindo o fluxo de
pessoas nos ambientes climatizados, pois o corpo humano é fonte de calor e o alto número de
pessoas no ambiente contribui para esquentá-lo, o que se torna complicado, pois a decania e
biblioteca são ambientes que devem idealmente estimular a inclusão e a presença das pessoas
em suas atividades.
A reforma da arquitetura do local, com uso de paredes, teto e piso feitos com material
que possibilitem o controle das transferências de cargas térmicas, requereria muito tempo em
interdições de espaços e gastos de recursos, já tão raros, para realização de obras, além de
transtornos aos locais envolvidos.
A conscientização das pessoas sobre o uso racional e eficiente de ar-condicionado
através de cartazes informativos, eventos, regulação de temperatura para zona de conforto,
manter janelas e portas fechadas sempre que possível, entre outras medidas, exige
gerenciamento muito rígido, que ao longo do tempo cai no esquecimento e na falta de controle,
precisando ser reiniciado periodicamente.
Outra medida pode ser a substituição de aparelhos que são fontes de calor, como
lâmpadas antigas, que aumentam a temperatura do ambiente em cerca de 5 ºC, por tecnologia
LED. Esta, que já vem sendo empregada, ainda produz pouco resultado, quando feito só com a
iluminação.
O uso racional dos aparelhos de ar condicionado, a permanente realização de
manutenções e a substituição de aparelhos antigos são as medidas que mostram, conforme
análise do potencial energético do CT/UFRJ (EBF, 2015), contribuir de forma mais
significativa para a redução dos custos com energia elétrica, todavia, mostra-se necessário
adquirir equipamentos com tecnologia mais avançada quanto à eficiência a fim de ampliar a
economia de energia de forma ainda mais relevante a médio e longo prazo, impactando de forma
direta na diminuição das contas de energia elétrica, sendo este o foco de análise do presente
trabalho.
1.1. Objetivo
Desenvolver uma proposta de solução energética para os sistemas de climatização para
6
os prédios da biblioteca e do setor administrativo da Decania do CT/UFRJ. A solução proposta
será avaliada técnica e economicamente.
1.2. Metodologia
Levantamento dos valores das contas de energia elétrica do CT dos últimos anos;
Levantamento de quantidade, capacidade, e diferentes tipos de condicionadores de ar na
decania e biblioteca do CT;
Análise técnica através de comparação do sistema atual com os propostos, a partir de
metodologia para cálculo de economia no consumo apresentada pela Agência Nacional de
Energia Elétrica (ANEEL);
Análise econômico-financeira das possíveis trocas, tomando como base parâmetros
econômicos.
1.3. Relevância
Este trabalho se mostra relevante, pois traz:
Possibilidade de diminuição da conta de energia do CT/UFRJ, caso o projeto seja viável
e implementado.
Possibilidade de expansão do projeto para outras partes do prédio do CT/UFRJ, como
blocos.
Discussão acerca da crescente demanda de energia por climatização ambiental e seus
diversos efeitos de cunho técnico, econômico, ambiental, social e político.
1.4. Estrutura
O projeto está dividido em 6 capítulos: introdução; problemáticas relacionadas ao uso
da energia no CT/UFRJ; eficiência energética; desenvolvimento do projeto; resultados e
discussões; conclusões.
O primeiro capítulo introduz o tema amplo da eficiência energética.
O segundo capítulo é composto pela problemática atual da energia e eficiência
energética vista no segmento do prédio do CT/UFRJ.
O terceiro capítulo apresenta fundamentações teóricas sobre eficiência energética
No quarto capítulo é apresentado o projeto de eficiência energética.
No quinto capítulo são apresentados os resultados e discussões relevantes observados.
No sexto capítulo são tiradas as conclusões.
7
2. Problemáticas relacionadas ao uso
da energia no CT/UFRJ
A Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) é constituída por: Prefeitura da UFRJ,
Escritório Técnico da Universidade, Fórum de Ciência e Cultura e seis (6) Centros
Universitários, formado por unidades e órgãos suplementares com finalidade de pesquisa,
ensino e extensão. Um destes seis é o Centro de Tecnologia da UFRJ (CT/UFRJ). O CT/UFRJ
foi criado em 1970 e é composto atualmente pelas unidades da Escola Politécnica e Escola de
Química, além de três órgãos suplementares: o Instituto de Macromoléculas (IMA), o Instituto
Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia (COPPE), responsável pela
coordenação da pós-graduação e o Núcleo Interdisciplinar para o Desenvolvimento Social
(NIDES), conforme dados da Decania do CT.
Uma parcela média de 23,9 % da conta da UFRJ é referida aos gastos energéticos do
CT/UFRJ, conforme se pode observar na Tabela 1, a qual retrata o percentual ao longo dos
últimos anos do consumo de energia e dos valores faturados do CT em comparação a toda
UFRJ. Economizar energia no CT/UFRJ significa mitigar consideravelmente consumo e gastos
financeiros com energia elétrica.
Tabela 1: Comparação percentual do consumo do CT/UFRJ com relação ao consumo da UFRJ
Ano 2014 2015 2016 2017 2018 Média do
período
Consumo CT/UFRJ /
Consumo UFRJ 26,3% 25,8% 22,5% 22,8% 22,2% 23,9%
Valor faturado CT/UFRJ /
Valor faturado UFRJ 26,6% 31,0% 23,5% 21,9% 21,5% 24,9%
2.1. Problemática das contas de energia elétrica
Segundo dados da Prefeitura da UFRJ acerca das contas de energia elétrica, a UFRJ
consumiu desde janeiro de 2014 até dezembro de 2018 cerca de 340 GWh, totalizando gastos
para pagamentos da conta de energia elétrica no valor de cerca de R$ 173 milhões. O gráfico
da Figura 1 ilustra o consumo anual ao longo do período 2014-2018 das unidades pertencentes
a UFRJ e seus valores respectivos de contas de energia elétrica:
8
Figura 1: Consumo anual de energia elétrica na UFRJ e Valores das Contas.
Elaboração própria a partir de Dados da Prefeitura da UFRJ.
O gráfico da Figura 2 ilustra o consumo anual ao longo do período 2014-2018 do
CT/UFRJ e os valores respectivos das contas de energia elétrica. Neste tempo, foi consumido
um total de cerca de 81 GWh totalizando gastos em energia elétrica no valor de R$ 42 milhões.
Figura 2: Consumo anual de energia elétrica no CT/UFRJ e Valores das Contas.
Elaboração própria a partir de Dados da Prefeitura da UFRJ.
As contas de energia da UFRJ e do prédio do CT são altas, ao passo que a eficiência e
consciência quanto ao uso da energia da Universidade são baixas (OLIVEIRA; BRUNONI,
2007). Observa-se pelo gráfico da Figura 2 que, de 2014 para 2015, o CT manteve o padrão de
0
5
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15
20
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35
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2014 2015 2016 2017 2018
EM M
ILH
ÕES
DE
R$
CO
NSU
MO
EM
GW
H
ANO
Consumo de energia elétrica na UFRJ e Valores das contas
Consumo de energia elétrica em GWh Valor da Conta em R$
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
20,00
2014 2015 2016 2017 2018
EM M
ILH
ÕES
DE
R$
CO
NSU
MO
EM
GW
H
ANO
Consumo de energia elétrica no CT UFRJ e Valores das contas
Consumo de energia elétrica em GWh Valor da Conta em R$
9
consumo em um patamar praticamente constante, enquanto o valor da conta de energia subiu
cerca de 102 %, saltando de R$ 5,5 milhões em 2014 para R$ 11,1 milhões em 2015, aumento
correspondente a R$ 5,6 milhões. No ano de 2015, a revisão tarifária, mecanismo de decisão
do valor da energia cobrada ao consumidor feita pela ANEEL, feita fora do tempo periódico de
ocorrência (de quatro em quatro anos) junto a 58 concessionárias de distribuição, produziu
efeito médio de aumento de 23,4 % na conta de energia elétrica repassada aos consumidores
em geral. No CT/UFRJ, o impacto foi ainda maior conforme visto anteriormente. Neste mesmo
ano entrou em vigor o sistema de bandeiras tarifárias, com custos de geração altos ao longo de
todo o ano, representados pela bandeira vermelha e cujo efeito foi recebido pelo consumidor
(ANEEL, 2015; ANEEL, 2017).
O potencial de conservação de energia em edifícios é da ordem de 20% a 40%,
considerando iluminação, condicionamento de ar e envoltória para isolamento térmico (MME,
2016; PROCEL, 2008). Watanabe (2017), relata que “um dos grandes vilões” para o consumo
é o aparelho de ar condicionado. Bezerra (2008) estimou que aproximadamente 1,5 GWh/ano
do consumo e cerca de 40% da demanda poderiam ser diminuídos no CT/UFRJ a partir de
medidas de eficiência energética para sistemas de climatização.
No horário de ponta, das 17h30min e 20h30min no Rio de Janeiro, a tarifa de energia
cobrada pela concessionária é por volta de 40% mais elevada que no horário fora de ponta.
Estudos de Carvalho (2012) mostraram que o consumo no horário de ponta representava em
2011 cerca de 9,2% do consumo total no CT, todavia esta parcela era responsável por 43,5 %
do total da fatura, demonstrando necessidade de gerenciamento do consumo. Embora em 2017
a parcela do consumo permanecesse quase inalterada (9,3 %), o impacto sobre o valor total da
fatura diminuiu para 20,4 %.
10
Tabela 2: Comparação do consumo no horário de ponta e fora de ponta no CT/UFRJ no ano 2017
Elaboração própria a partir de Dados da Prefeitura da UFRJ e Carvalho (2012).
Ano
2017
Consumo na Ponta
(kWh)
Consumo
Fora de
ponta
(kWh)
Consumo
Percentual
Ponta /
Consumo Fora
de Ponta
Consumo
Faturado
na Ponta
(R$)
Consumo
Faturado
Total (R$)
Consumo
Percentual
Ponta /
Consumo
Total
Jan 97.919 1.168.560 8,4% 106.052,63 567.291,86 18,7%
Fev 106.879 1.363.392 7,8% 115.695,60 609.672,65 19,0%
Mar 128.898 1.400.544 9,2% 145.588,23 725.135,97 20,1%
Abr 133.557 1.354.320 9,9% 165.096,57 750.554,66 22,0%
Mai 114.426 1.205.280 9,5% 142.586,99 700.884,37 20,3%
Jun 105.628 1.021.032 10,3% 132.580,18 593.792,07 22,3%
Jul 92.314 899.856 10,3% 115.696,57 541.503,70 21,4%
Ago 107.091 1.054.728 10,2% 134.159,57 617.593,08 21,7%
Set 108.190 1.024.056 10,6% 134.877,20 612.404,85 22,0%
Out 116.793 1.270.728 9,2% 144.795,92 695.491,96 20,8%
Nov 91.493 1.073.520 8,5% 118.283,78 624.624,27 18,9%
Dez 91.515 1.110.024 8,2% 117.396,15 693.792,51 16,9%
O consumo elevado no horário fora de ponta levantado no ano de 2017 representa em
média 91,5 % do consumo total e a influência desta parcela na fatura gira em torno de 62,6 %.
O alto consumo sobrevém da potência do prédio do CT para pesquisas, ensino e extensão,
sobretudo pelo grande número de laboratórios presentes na instituição (MONTEIRO, 2015).
Concomitante a esta carga, há o maior uso de ar-condicionado, sobretudo no período da tarde
nos meses de verão.
11
Tabela 3: Comparação do consumo no horário fora de ponta total do CT/UFRJ no ano 2017.
Elaboração própria a partir de Dados da Prefeitura da UFRJ.
Ano
2017
Consumo
Total
(GWh)
Consumo
Fora de
Ponta
(GWh)
Percentual
Fora de
Ponta / Total
Consumo
Faturado fora
da Ponta (R$)
Consumo
Faturado
Total (R$)
Percentual
Fora de Ponta
/ Fatura Total
Jan 1.266.479 1.168.560 92,3% 381.211,44 567.291,86 67,2%
Fev 1.470.271 1.363.392 92,7% 444.534,76 609.672,65 72,9%
Mar 1.529.442 1.400.544 91,6% 465.417,45 725.135,97 64,2%
Abr 1.487.877 1.354.320 91,0% 441.848,57 750.554,66 58,9%
Mai 1.319.706 1.205.280 91,3% 408.608,68 700.884,37 58,3%
Jun 1.126.660 1.021.032 90,6% 354.405,42 593.792,07 59,7%
Jul 992.170 899.856 90,7% 311.879,90 541.503,70 57,6%
Ago 1.161.819 1.054.728 90,8% 365.401,49 617.593,08 59,2%
Set 1.132.246 1.024.056 90,4% 353.050,30 612.404,85 57,6%
Out 1.387.521 1.270.728 91,6% 464.773,88 695.491,96 66,8%
Nov 1.165.013 1.073.520 92,1% 421.890,41 624.624,27 67,5%
Dez 1.201.539 1.110.024 92,4% 423.330,87 693.792,51 61,0%
O perfil da carga no CT também influencia na conta de energia elétrica. O uso de
aparelho de ar condicionado, diante das altas temperaturas registradas no Rio de Janeiro e na
Ilha do Fundão, contribuiu para a ponta da demanda ocorrer na parte da tarde, em todas as
estações do ano, com maior valor médio registrado na estação do verão.
O gráfico da Figura 3 apresenta os dados horários de demanda registradas no ano de
2014, na qual, após medição diária, foi tomada a média horária dos dias referentes ao período
da primavera (21 de setembro a 20 de dezembro), verão (21 de dezembro a 20 de março), outono
(21 de março a 20 de junho) e inverno (21 junho a 20 de setembro).
12
Figura 3: Curva de Carga no CT/UFRJ em diferentes estações do ano.
Elaboração própria a partir de Dados do Escritório de Planejamento - Centro de Tecnologia.
Os valores máximos de demanda registrados estão entre 14 h e 16 h, período da tarde,
no qual a carga de ar-condicionado é a mais pesada para climatização dos ambientes, diante das
altas temperaturas na Cidade do Rio de Janeiro e medidas na Ilha do Fundão, local onde fica o
CT/UFRJ (DRACH et al., 2016). A Tabela 4 nos traz, para cada estação, a faixa de horário e a
média da demanda máxima observada:
Tabela 4: Demanda média máxima ocorrida no CT/UFRJ em cada estação do ano
Elaboração própria a partir de Dados do Escritório de Planejamento - Centro de Tecnologia
Estação do ano Primavera Verão Outono Inverno
Demanda média máxima (kW) 3629,38 3820,84 3626,37 3262,95
Horário de ocorrência 15:00 14:00 15:00 16:00
2.2. Problemática da crise financeira e política da UFRJ
O Programa de Reestruturação e Expansão das Universidades Federais (REUNI)
auxiliou a ampliação de novas instituições universitárias federais. Do ano de 2002 a 2015, o
número de universidades saltou de 45 para 63, enquanto o número de Campi mais que duplicou,
de 148 para 321. Entre 2007 e 2012, último ano de validade do REUNI, verbas destinadas a
custeio, pessoal e capital apresentaram crescimento. Todavia, exponencialmente cresceram os
0
500
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1500
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2500
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4500
Dem
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egis
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a (k
W)
Horário
Curva de Carga do CT UFRJ - Estações do Ano
Primavera Verão Outono Inverno
13
contratos junto a serviços prestados por empresas terceirizadas, tornando coadjuvante os
problemas de infraestrutura a depreciação de prédios mais antigos, como a UFRJ (UFRJ, 2017).
A política adotada, a partir do fim do período de validade do REUNI, apresentou falhas,
sobretudo quanto à falta de planejamento dos valores de custeio (manutenção de serviços gerais
como alimentação, limpeza, energia elétrica, entre outros) e investimento (compra de
equipamentos e realização de obras de infraestrutura) (UFRJ, 2017). Contribuiu também para
as falhas a falta de planejamento dos recursos do Plano Nacional de Assistência Estudantil
(PNAES), o qual auxilia a permanência de jovens estudantes de baixa renda graduandos em
instituições federais, conforme Decreto nº 7.234 (2010).
A Lei Orçamentária Anual (LOA) contém as especificações de despesa e receita
pública, ou seja, os créditos aprovados para o orçamento da UFRJ (SEFAZ, 2017). Pelo menos
desde 2014, os valores efetivamente liberados pelo Governo Federal para despesas de custeio
e investimento são inferiores aos créditos aprovados para o orçamento, conforme a Figura 4
(PR-3 UFRJ, 2019):
Figura 4: Orçamento da UFRJ ao longo dos últimos 6 anos. Fonte: PR-3 UFRJ
Os valores nominais têm por base o valor do dinheiro na época, enquanto os corrigidos
levam em consideração o valor corrente do ano avaliado com os respectivos índices de correção
em vigência. Desde 2016 os valores anuais, tanto do orçamento aprovado pela LOA, quanto
efetivamente liberados, têm sofrido decréscimo. Em valores corrigidos, a diferença entre os
orçamentos de 2014 e 2019 é de 221 milhões, uma queda de 38%.
14
Para piorar a situação, além dos cortes, há outro problema: o contingenciamento de
verbas do orçamento da instituição, fato frequente ao longo dos últimos anos. Ao final do ano
de 2017 os valores contingenciados em reais correntes (para aquele ano) foram os seguintes:
Tabela 5: Valores contingenciados no orçamento da UFRJ entre 2014 e 2016
Elaboração própria a partir de dados do PR-3 UFRJ
Ano 2014 2015 2016
Valores contingenciados (em milhões) 70,3 46,6 41,0
Contingenciado do orçamento em % 16,1% 10,0% 8,2%
Conforme nota da UFRJ datada de 3 de maio de 2019
(https://ufrj.br/noticia/2019/05/13/nota-sobre-bloqueio-de-orcamento-da-ufrj) a UFRJ tem
passado por uma grave crise financeira, acumulando déficit de cerca de R$ 170 milhões.
Segundo outra nota veiculada no site da UFRJ (https://ufrj.br/noticia/2019/08/06/nota-sobre-
situacao-orcamentaria-da-ufrj) houve congelamento de 44% das verbas destinadas a custeio e
86% destinados a investimento até o início de agosto.
Tabela 6: Resumo da situação orçamentária da UFRJ até agosto de 2019
Fonte: PR-3 UFRJ (Valores arredondados)
Valores previstos na
LOA 2019 (em
milhões de R$)
Valores
contingenciados
(em milhões de R$)
%
Contingenciado
Valores disponíveis
(em milhões de R$)
Custeio 331,6 145,8 44% 185,9
Investimento 9,1 7,9 86% 1,3
Segundo notícia veiculada no Jornal “O Dia” (29/11/2016) (https://odia.ig.com.br/rio-
de-janeiro/2016-11-29/ufrj-tem-fornecimento-de-energia-cortado-apos-nao-pagar-
contas.html), no ano de 2016, a UFRJ devia cerca de 15 milhões a concessionária local,
referentes ao não pagamento das contas de junho a novembro, e teve a energia cortada na
Reitoria e em prédios administrativos pela manhã do dia 29 de novembro.
2.3. Alternativas para mitigação da problemática
Para redução do consumo e equilibrá-la à geração é necessária conscientização dos
usuários de energia elétrica (WATANEBE, 2017). Considerando-se a parcela financeira
destinada anualmente para pagamentos de energia elétrica, há necessidade de melhorias quanto
ao uso racional da energia, sobretudo evitando desperdício e diminuindo o consumo,
acarretando por consequência a diminuição da fatura cobrada em energia elétrica. Neste
contexto, a UFRJ e o CT/UFRJ, desde 2006, transformaram algumas ideias em projetos,
15
colocando-as em prática.
Conforme notícia veiculada no site da UFRJ (05/12/2006),
(https://ufrj.br/noticia/2015/10/22/redu-o-em-10-dos-gastos-com-energia-na-ufrj) a
concessionária local, em 2006, investiu R$ 3 milhões em projetos de refrigeração do Centro de
Ciências da Matemática e da Natureza (CCMN) e do Hospital Universitário Clementino Fraga
Filho (HUCFF) e refrigeração e iluminação da Escola de Educação Física e Desporto (EEFD)
e do Instituto de Puericultura e Pediatria Martagão Gesteira (IPPMG), com verbas provenientes
de programas voltados à eficiência energética, a qual obriga distribuidoras de energia elétrica a
destinarem uma parcela da receita operacional líquida para projetos com esta finalidade,
programa em vigor desde 2005.
Um plano de contingência (https://www.ct.ufrj.br/comunicacao/links/plano-de-
contingencia/view) estabelecido no CT/UFRJ em novembro de 2014, com apoio do “Programas
Ambientais do CT” e “CT Eficiente”, teve por objetivo monitorar o consumo total de energia
elétrica ao longo dos dias e limitá-lo a certos patamares, através da emissão de alertas às
unidades em caso de ultrapassagem, com atenção ao horário das 11 h às 14 h, chegando até ao
corte de carga pela decania do CT, caso preciso, a fim de evitar “apagões” no prédio todo.
Outras medidas para economia de energia deste plano de contingência foram: ajuste do
termostato de ar-condicionado em 25 ºC ou acima e desligamento dos mesmos em salas vazias;
dar preferência à iluminação natural; evitar uso de cafeteiras e micro-ondas entre 11 h e 14 h, e
em caso de uso destes aparelhos, desligar algum outro como o ar-condicionado; evitar uso de
bombas, fornos, centrífugas, prensas, estufas, motores e incubadora entre 11 h e 14 h.
Em 2015, ações de conscientização acerca do uso racional da energia com a finalidade
de diminuir o consumo e isto impactar diretamente a conta de energia elétrica se mostraram
necessárias. A UFRJ lançou, então, a campanha “Essa conta é de todos”, incentivando uma
série de medidas para conscientização sobre consumo e atenuação de gastos, com meta de
diminuir em 20% as despesas da UFRJ quanto às contas de energia elétrica, além de medidas
voltadas à modernização de subestações e uso de energia solar.
Medidas da campanha feita através de cartazes contemplavam: desligar da tomada
equipamentos em stand by, ativação do modo econômico do computador e economia de energia
entre 17h30min e 20h30min, horário de ponta definido pela Light no Rio de Janeiro, cuja
tarifação é mais alta; ajuste para 25 ºC do ar-condicionado no inverno (ou desligamento do
mesmo e opção pela abertura de janelas); desligamento do ar-condicionado e de lâmpadas em
ambientes vazios.
O Fundo Verde contribuiu para a compensação da conta de energia através de projetos
16
de geração fotovoltaica voltados à UFRJ. Dentre os 5 projetos previstos, 4 ainda estão em
andamento, e 1 foi finalizado: o estacionamento solar no anexo ao CT/UFRJ, em funcionamento
desde 18 de agosto de 2015, que além de possibilitar sombra aos veículos, é um sistema de
geração descentralizada conectado à rede capaz de produzir cerca de 138 MWh/ano e gerar
créditos de energia para abatimento na conta (FUNDO VERDE UFRJ, 2016).
Outro projeto, concluído em 2018 pelo Fundo Verde e apresentado no site do mesmo
(http://www.fundoverde.ufrj.br/index.php/pt/projetos/projetos-fundo-
verde/energia/levantamento-e-registro-do-sistema-eletrico-do-ct-ufrj) contribuiu indiretamente
para solucionar os problemas da conta de energia através do levantamento das subestações do
CT e seus circuitos elétricos, atualizações de plantas elétricas e diagramas unifilares, cujo
objetivo foi facilitar a manutenção ou modernização dos mesmos, além de possibilitar futuros
trabalhos acerca de eficiência energética e levantamento da carga instalada no prédio.
O Fundo Verde junto ao Escritório de Planejamento do CT/UFRJ também aplicou o
projeto de substituição de lâmpadas por LED nas áreas comuns, no valor de 370 mil reais e
trazendo 59% de economia da potência instalada e dos gastos com iluminação destas áreas.
17
3. Eficiência energética
3.1. Definição
Eficiência energética é definida como o “desempenho de conversão de um sistema
energético”, ou seja, traduz qual quantidade de energia a partir da geração é usada de fato no
consumo, levando em conta as perdas que, quanto menores, mais tornam o sistema energético
eficiente (MME, 2016, p.412).
A resolução normativa no 414 da ANEEL (2010) define de forma mais específica o
conceito de eficiência energética, voltada para a energia elétrica, como sendo:
“Procedimento que tem por finalidade reduzir o consumo de energia elétrica
necessário à realização de um determinado trabalho, excetuado o uso de energia
proveniente de matéria-prima não utilizada, em escala industrial, na matriz
energética.”
As principais razões pelas quais um país é estimulado a instituir programas de eficiência
energética são de cunho econômico e energético, ou seja, respectivamente, a redução de custos
e a segurança quanto ao fornecimento de energia (MENKES, 2004).
3.2. Importância da eficiência energética
Alcançar o objetivo de economia energética requer o conjunto de duas condições:
mudanças nos hábitos de uso da energia, a fim de reduzir o consumo sem privar a qualidade de
vida e avanço de serviços, técnicas e produtos quanto à eficiência energética, como meio de
gestão da sustentabilidade (MME, 2011). Desta forma, a eficiência energética se apresenta
como a maneira mais efetiva para reduzir custos e impactos ambientais globais e locais
(GOLDEMBERG; LUCON, 2007). A promoção da eficiência para a pessoa que usa o insumo
energia é tão significativa quanto o aumento da eficiência em aparelhos que dela usufruem ou
a transformam (MME, 2011).
3.3. Eficiência energética no CT/UFRJ
Existem diversas formas de aplicação dos conceitos de eficiência energética para
aproveitamento de potenciais de economia energética, tais como: fomentar medidas de
eficiência energética em prédios públicos; estimular mudança cultural da população por meio
de conscientização de novos hábitos de consumo e uso racional de energia, de recursos do
18
planeta e proteção ao meio ambiente; promoção do uso de tecnologias, práticas e técnicas com
alto rendimento de energia (MME, 2011). Nesse contexto, o CT/UFRJ possui potencial para
economia por meio de 8 medidas avaliadas com objetivo de redução do consumo de energia e
de emissão de CO2: gerenciamento da demanda de pico; redução de carga básica durante a noite
e finais de semana; desligamento de sistemas de iluminação durante o dia; desligamento de
sistemas de ar-condicionado em salas de aula vazias; redução do número de transformadores
conectados à rede; compensação de potência reativa; substituição de lâmpadas antigas por LED;
manutenção ou substituição de sistemas antigos de refrigeração (EBF, 2015).
Dentre tais medidas, algumas começaram a ser projetadas, enquanto outras foram
implementadas na medida do possível, ou seja: os potenciais energéticos têm sido aproveitados.
Como exemplo, o Fundo Verde financiou o Escritório de Planejamento do CT/UFRJ que fez o
estudo, elaborou o projeto e implementou a troca de lâmpadas LED nas áreas comuns do CT,
aproveitando um dos potenciais de economia avaliados. Porém, a medida que possui o maior
potencial a ser explorado é a voltada aos sistemas de refrigeração, com possíveis 900.000
kWh/ano de redução de energia e R$ 396.000,00/ano de redução em custos (EBF, 2015 com
dados fornecidos pelo Escritório de Planejamento do CT/UFRJ).
Ciente de que o ar-condicionado é o equipamento mais utilizado para climatização
artificial, a fim de se obter eficiência energética aliado à diminuição no consumo em prédios
públicos do CT, considerando instalações de pequeno porte, os aspectos deste projeto que se
mostram como primordiais para realizar uma boa medida de eficiência energética são: usar
aparelhos de ar condicionado mais eficientes, com selo PROCEL classe A e com tecnologia
inverter (ar-condicionado com inversores) (MME, 2015; WATANABE, 2017).
3.4. Influência das regulamentações e processos técnicos
As regulamentações e processos técnicos que influenciam a instalação de aparelhos de
ar condicionado são abordadas a seguir.
A norma regulamentadora NR-17 – Ergonomia do Ministério do Trabalho, estabelece
as condições ambientais adequadas ao perfil psicofisiológico do trabalhador e do tipo de
trabalho a ser realizado. Para os casos de requisito intelectual e concentração, como laboratórios
e escritórios, a norma prevê para a temperatura efetiva de condições de conforto valores entre
20º C e 23º C. Conforme ASHRAE (2005) apud Lamberts, Dutra e Pereira (2013) “conforto
térmico é um estado de espírito que reflete a satisfação com o ambiente térmico que envolve a
pessoa”.
Em 2003 a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) elaborou a sua
19
Resolução-RE nº 09, orientação técnica voltada aos ambientes com climatização artificial de
utilização coletiva e pública, estabelecendo padrões de referência para a qualidade do ar
interior, cujo objetivo é alertar a população sobre a manutenção das condições de saúde nestes
locais. Esta orientação segue diversos parâmetros de condições internas apresentadas na antiga
NBR 6401 – Instalações Centrais de ar-condicionado para conforto – Parâmetros básicos de
projeto, cancelada e substituída pela NBR 16.401 – Instalações de ar-condicionado – Sistemas
centrais e unitários (2008) constituída de 3 partes: a 1ª que trata sobre o projeto das instalações,
a 2ª sobre parâmetros de conforto térmico e a 3ª sobre qualidade do ar interior, ambas da
Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT).
A Lei 13.589/2018 dispõe sobre manutenção de instalações e aparelhos que compõem
o sistema voltado à climatização interior de ambientes, através de um Plano de Manutenção,
Operação e Controle (PMOC). Este deve seguir três regulamentos técnicos: a Resolução-RE nº
09 da ANVISA, a portaria nº 3523/1998 do Ministério da Saúde e a NBR 13.971/1997 da
ABNT, e deve conter informações que identifiquem o local que dispõe de ambientes
climatizados, especificar os procedimentos elaborados e sua frequência, apresentar o que deve
ser feito em caso de dano do equipamento e de emergência, assegurando com tais medidas a
garantia ao sistema.
Além das normas, os processos adotados para serem seguidos, a fim de realizar um
projeto de eficiência energética em prédios públicos serão os seguintes: identificação e
definição dos objetivos do projeto; descrição e detalhamento; avaliação (incluindo apenas
resultado e diagnóstico de mercado); abrangência; metas e benefícios; promoção; metodologia
de cálculo das metas; itens de controle (ANEEL, 2018).
3.5. Fundamentações teóricas sobre eficiência energética em ar-condicionado
As principais fundamentações teóricas para compreensão da eficiência energética
aplicada a ar-condicionado requerem antes melhor entendimento de aparelhos e sistemas
voltados à climatização e, posteriormente, às diferentes tecnologias de ar-condicionado,
parâmetros de eficiência energética e programas voltados à eficiência e redução do consumo.
3.5.1. Funcionamento do aparelho de ar condicionado
Condicionamento de ar é o processo de controle de níveis dos seguintes parâmetros do
ar no interior de um ambiente: temperatura, umidade, movimentação, renovação e qualidade
(NBR 16.401, 2008). O objetivo do condicionamento de ar é alcançar certas compatibilidades
ambientais e térmicas no interior de um espaço fechado independente das condições exteriores
20
(LAMBERTS. DUTRA, PEREIRA; 2013).
O aparelho condicionador de ar tem o objetivo de proporcionar ao ambiente interno:
condições de conforto térmico, como é o caso de residências e do comércio, aumentando a
produtividade de funcionários, por exemplo; ou monitoramento de temperatura, necessária para
o funcionamento adequado de determinados tipos de aparelhos em hospitais, laboratórios, salas
de computadores, entre outros (ABRAVA, 2018; EPE, 2018b; LAMBERTS. DUTRA,
PEREIRA; 2013).
Os sistemas de ar-condicionado permitem controle da qualidade do ar em um ambiente
através de dois processos: a filtragem do ar, responsável por reduzir a concentração de poluentes
transportados do ar exterior para o ambiente interior, evitando sua circulação e retenção no
espaço fechado; e a renovação do ar, que diminui a concentração de poluentes de natureza
química, biológica e gasosa, cujo filtro não foi suficiente para bloquear (ABRAVA, 2018).
Segundo o portal WebArcondicionado, o princípio de funcionamento de um aparelho
de ar condicionado segue o esquemático apresentado na Figura 5. Um gás frio passa pelo
compressor que em sua saída se torna gás quente e com alta pressão, que percorre o
condensador, um trocador de calor. O fluido neste ponto tem temperatura mais alta que a
temperatura ambiente de maneira que há perda de calor. Ao dissipar energia este gás condensa,
passando ao estado líquido. O líquido, por sua vez, escoa pela válvula de expansão, tendendo a
se tornar gás frio e com baixa pressão, cujo fluido percorre a evaporadora, que troca calor com
o ambiente. A temperatura do fluido neste ponto está mais baixa que a da câmara evaporadora.
Ao absorver calor do ambiente interno, este fluido se aquece, evaporando e o ciclo se fecha,
com o vapor aquecido voltando ao compressor. Este é o chamado ciclo frio. Existem aparelhos
condicionadores de ar com ciclo quente (reverso), capaz de aquecer o ambiente interno. As
ventoinhas auxiliam na circulação do ar para o ambiente.
21
Figura 5: Esquema de funcionamento de aparelho condicionador de ar (ciclo frio). Fonte: Philco.
Ao alcançar a temperatura estipulada, sensores presentes na unidade evaporadora
acionam o desligamento do compressor, mantendo constante a temperatura até que esta
aumente e ultrapasse uma faixa pré-determinada, na qual aciona-se outra vez o compressor
retomando o ciclo do sistema (ABRAVA, 2018).
3.5.2. Porte da instalação de sistemas
A capacidade de refrigeração do ar-condicionado possui duas unidades de medida mais
utilizadas: a British Thermal Unit (Unidade Térmica Britânica) por hora ou BTU/h que equivale
à capacidade de refrigeração demandada pelo aparelho para um ambiente, sendo a unidade
usada no mercado brasileiro para especificar a potência do ar-condicionado (CONSUL, 2019);
e a Tonelada de Refrigeração (TR), unidade usada geralmente para sistemas de maior porte,
visto que cada TR vale 12.000 BTU/h (CARRIER, 2019). Os sistemas de instalações de ar-
condicionado com até 100 TR são classificados como de pequeno ou médio porte, compostos
de unidades do tipo janela, split ou, para instalações mais complexas, o self-contained, enquanto
instalações acima de 100 TR são classificadas como de médio ou grande porte, admitindo
variados arranjos (CEPEL, 2015; PROCEL, 2011).
Consideraremos neste trabalho:
● Análise de instalações de pequeno e médio porte, nas quais são usados geralmente 4
tipos de aparelhos: janela, split hi wall, split piso-teto, e split cassete;
● Foram admitidos apenas estas 4 modalidades de aparelhos porque possuem a Etiqueta
Nacional de Conservação de Energia (ENCE) catalogados pelo Instituto Nacional de
22
Metrologia, Qualidade e Tecnologia (INMETRO) desde 1996, enquanto outros tipos de
aparelhos não estão catalogados.
3.5.3. Principais tipos de aparelhos
A Tabela 7 montada com dados da ABRAVA (2018), WebArcondicionado (2019) e
consulta ao INMETRO (2019) apresenta os 4 principais tipos de aparelhos utilizados em
instalações de pequeno e médio porte e suas características, catalogados pelo INMETRO. As
tecnologias utilizadas basicamente são duas: aparelhos do tipo janela e do tipo split, cuja
principal diferença está no número de unidades que compõe o aparelho: o tipo janela possui
uma única unidade no qual fica compactada a condensadora e a evaporadora no mesmo
gabinete, enquanto o tipo split possui duas unidades, a condensadora fica no ambiente externo
e a evaporadora no ambiente interno.
Tabela 7: Principais tipos de aparelhos condicionadores de ar
Tipo Características Uso Local de Instalação
Capacidade
nominal de
refrigeração
(BTU/h)
Janela
- Mais compactos
- Residencial
- Ambientes
pequenos
- Janela
- Abertura da parede
5.000 a
30.000
Split Hi-Wall
- Mais comum - Residencial
- Comercial
- Ambientes
pequenos
- Parede 7.000 a
30.000
Split Piso-Teto
- Maior vazão que o
hi-wall
- Possibilita
aproveitamento do
espaço do local onde
é instalado
- Residencial
- Comercial
- Ambientes médios e
grandes
- Sobre o piso
(console)
- Teto
- Parede
- Ex.: restaurantes,
igrejas, lojas
12.000 a
60.000
Split Cassete
- Possui até 4 vias
para a saída do ar
com melhor
distribuição
- Residencial
- Comercial
- Ambientes médios
- Embutido no teto ou
forro
- Ex.: salas de aula,
bancos, salões de
festas
18.000 a
60.000
23
Figura 6: Principais tipos de aparelhos de ar condicionado. Fonte: Philco.
Com dados do site WebArcondicionado (2019) pode-se montar a Tabela 8 com as
principais vantagens e desvantagens comparativas entre os aparelhos do tipo janela e split.
Importante destacar, dentre todas as vantagens, a ecológica: muitos aparelhos split hi wall usam
o gás ecológico R-410A.
Tabela 8: Comparativo entre aparelhos condicionadores de ar tipo janela e split
Tipo Vantagens Desvantagens
Janela
- Menor preço
- Compactos
- Facilidade de instalação
- Baixa capacidade nominal máxima
- Elevado nível de ruído
Split
- Baixo nível de ruído
- Elevada capacidade nominal máxima
- Buracos menores na instalação
- Design elegante
- Gás ecológico: R410
- Maior preço que o tipo janela
- Maior complexidade e custo de instalação
- Restrições para instalações em alguns
condomínios
3.5.4. Tecnologias: convencional e inverter
Os aparelhos de ar condicionado com tecnologia convencional possuem compressor
com apenas dois estados possíveis: ligado ou desligado, ou seja, o compressor opera com
rotação fixa e intermitente. O compressor permanece ligado com potência máxima até que seja
alcançada a temperatura estipulada, na qual o compressor desliga (MARANGONI et al., 2015;
RECH, 2018).
Aparelhos incorporados com a tecnologia inverter, por sua vez, apresentam controle de
rotação e consequentemente da potência fornecida ao compressor, fazendo-o operar em rotação
variável e contínua, conforme Figura 7 (MARANGONI et al., 2015; RECH, 2018).
24
Figura 7: Diferenças entre tecnologias convencional e inverter quanto à rotação do compressor.
Aparelhos com a tecnologia inverter geram economia de cerca de 30% no consumo em
comparação à tecnologia convencional (ver Figura 8), dependendo do fabricante. Alguns
fabricantes chegam a indicar economia de 40% (MARANGONI et al., 2015; RECH, 2018).
Estudos de Rech (2018) para diferentes zonas bioclimáticas brasileiras, constatou mínimo de
economia de 20% chegando até 44%. A função Smart Inverter de fabricantes como Samsung
(2015) e LG (2019) apresentam economia podendo chegar a 60% em comparação à tecnologia
convencional, de acordo com os fabricantes. Atualmente, a LG (2018) apresentou aparelhos
com a nova tecnologia dual inverter, contendo dois compressores, podendo aumentar a
economia em até 70% no consumo de energia elétrica, segundo o próprio fabricante.
Figura 8: Diferenças entre tecnologias convencional e inverter quanto ao consumo de energia elétrica.
A tecnologia inverter apresenta superioridade com relação à convencional também por
atingir a temperatura desejada com menor tempo de operação, podendo usar para alcançar a
mesma temperatura cerca de 30% do tempo que usa a tecnologia convencional. E, por fim,
quanto à oscilação na manutenção da temperatura desejada, a tecnologia convencional
25
apresenta faixa de oscilação com amplitude de até 3º C acima ou abaixo da desejada, enquanto
na inverter esta faixa é de cerca de 0,5º C, conforme Figura 9, ratificando que a tecnologia
inverter é mais eficiente que a convencional (MARANGONI et al., 2015; RECH, 2018).
Figura 9: Diferenças entre tecnologias convencional e inverter quanto à velocidade para alcançar a temperatura
desejada e quanto à faixa de oscilação de temperatura. Fonte: MARANGONI et al. (2015)
3.5.5. Parâmetros de eficiência energética
Para aparelhos condicionadores de ar existem 3 parâmetros que indicam sua eficiência
energética:
● Coeficiente de Performance (COP) ou Coeficiente de Eficiência Energética
Índice adimensional apresentado na Equação 1, é utilizado para avaliar a eficiência de
equipamentos com o objetivo de climatização a partir da relação entre a potência útil do
equipamento, ou seja, sua capacidade de remover calor, e a potência elétrica demandada pelo
compressor. Quanto maior o COP melhor o rendimento do aparelho, associado ao aquecimento
(CEPEL, 2015; PEREIRA; LAMBERTS; GHISI, 2013; PROCEL, 2011;
WEBARCONDICIONADO, 2019).
𝐶𝑂𝑃 =𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 Ú𝑡𝑖𝑙
𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝐷𝑒𝑚𝑎𝑛𝑑𝑎𝑑𝑎[
𝑊
𝑊] (1)
● Energy Efficiency Rate (EER, traduzido como Razão de Eficiência Energética)
Índice dimensional (BTU/h/W) apresentado na Equação 2, é utilizado para avaliar a
eficiência de um ar-condicionado a partir da relação entre sua capacidade de refrigeração
(BTU/h) e a potência elétrica solicitada à rede (W). Quanto maior o EER melhor o rendimento
26
do aparelho (PROCEL, 2011; WEBARCONDICIONADO, 2019).
𝐸𝐸𝑅 =𝐵𝑇𝑈 ℎ⁄
𝑊[
𝐵𝑇𝑈
ℎ
𝑊] (2)
● Eficiência em kW/TR
Índice usual dimensional (kW/TR) apresentado na Equação 3, é utilizado para avaliar a
eficiência de uma máquina frigorífica a partir da relação entre o trabalho de compressão em kW
e o efeito frigorífico (EF) em TR. Quanto menor o kW/TR melhor o rendimento do aparelho
(CEPEL, 2015; PROCEL, 2011).
𝑘𝑊
𝑇𝑅=
𝑤
𝐸𝐹[
𝑘𝑊
𝑇𝑅] (3)
3.5.6. Programa Brasileiro de Etiquetagem - PBE
Criado em 1984, o Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE) coordenado pelo
INMETRO é gerenciado em cooperação com o Programa Nacional de Conservação de Energia
Elétrica (PROCEL) executado pela Eletrobras no âmbito voltado para a energia elétrica e em
cooperação com o Programa Nacional de Racionalização do Uso dos Derivados do Petróleo e
do Gás Natural (CONPET) executado pela Petrobras no ramo dos combustíveis (EPE, 2018b).
Este programa de etiquetagem tem por objetivo informar acerca do desempenho e
eficiência energética de produtos aos consumidores, incentivando-os à conscientização antes
da compra de um equipamento (CEPEL, 2015). O PBE incentiva a evolução da tecnologia e
inovação de produtos como meio para a redução do consumo (VIANA et al., 2012).
O principal instrumento utilizado pelo PBE para transmitir as informações que deseja é
a Etiqueta Nacional de Conservação de Energia (ENCE), que contém informações essenciais
sobre o produto: tipo de equipamento, marca do fabricante, modelo do aparelho, tensão,
consumo, presença do selo PROCEL para os mais econômicos em consumo, dentre outras
especificações que variam conforme o tipo de produto a ser etiquetado (MME, 2016). Vemos
na Figura 10 um exemplo que nos mostra o selo de um produto condicionador de ar do tipo
split. A etiquetagem abrange os 4 tipos de aparelhos condicionadores de ar, conforme dito
anteriormente.
27
Figura 10: ENCE – exemplo de etiqueta para condicionadores de ar utilizada pelo PBE. Fonte: Electrolux.
A etiqueta contém a classificação que varia da letra A (menor consumo energético) até
a letra D ou E (maior consumo energético) de acordo com o produto a ser etiquetado, no qual a
indicação ao lado da faixa mostra sua classificação quanto à eficiência energética depois de
passar por testes e medições do INMETRO para obtenção de parâmetros que caracterizam o
produto e permitem a comparação entre eles (BAJAY et al., 2018).
Em 2009, o programa avançou com a etiquetagem de edificações e veículos (EPE,
2018b): a certificação de eficiência energética dada para edifícios comerciais, públicos e de
serviços sob encargo do PROCEL e a certificação dada para veículos automotores de
incumbência do CONPET (ALTOÉ et al., 2017). Outros produtos etiquetados, como lâmpadas,
refrigeradores, chuveiros elétricos, podem ser encontrados no site do INMETRO.
No período de 2006 a 2013, estima-se que R$ 23 bilhões foram economizados a partir
da etiquetagem de lâmpadas, enquanto foram computados R$ 6 bilhões, em economia, a partir
da etiquetagem de refrigeradores e condicionadores de ar (CEPEL, 2015). A etiquetagem, em
geral, se inicia em caráter voluntário (caso do PBE) e depois evolui para o caráter compulsório
(ou mandatório), dentre os quais até 2016, 24 famílias de produtos passaram a ter etiquetagem
compulsória, um forte obstáculo contra a introdução no mercado de equipamentos com baixa
eficiência, sejam de origem nacional ou importados (NOGUEIRA et al., 2015; BAJAY et al.,
28
2018).
Enorme desafio do Programa Brasileiro de Etiquetagem é conseguir atualizar de forma
periódica os níveis de eficiência energética, a fim de permanecer em contínuo estado de
estímulo tecnológico às edificações, veículos e produtos etiquetados. Além disso, há
dificuldades de ampliação do programa a novas famílias de produtos, como equipamentos de
uso geral em indústrias e veículos pesados para transporte de passageiros e de cargas
(LEONELLI, 2016 apud BAJAY et al., 2018).
Uma forma de promoção à etiquetagem é reduzir impostos daqueles aparelhos que
alcançarem uma meta estipulada de menor consumo energético percentual como fez o programa
Inovar-Auto criado pela Lei nº 12.715/2012 adotado na indústria de automóveis a nível
nacional, o qual, dentre outras medidas, reduziu o imposto sobre produtos industrializados (IPI)
em 1% e 2% para veículos que batessem a meta de 15,46% e 18,84% de redução no consumo,
respectivamente (BAJAY et al., 2018).
3.5.7. PROCEL e selo PROCEL
Criado em 1985, o Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (PROCEL)
coordenado pelo MME e executado pela Eletrobras tem por objetivo a promoção do uso
eficiente de energia elétrica, além do combate de seu desperdício (MME, 2016).
Um dos subprogramas do PROCEL instituído em 1993 foi o selo PROCEL, conferido
aos produtos mais eficientes (classificação A) quanto ao consumo de energia elétrica e que
pouco agrida o meio ambiente, somado a atributos como baixo ruído e segurança, contemplando
benefícios sociais a partir da adesão do consumidor aos equipamentos com o selo unido aos
benefícios ambientais (EPE, 2018b; PROCEL, 2018).
Figura 11: Selo PROCEL. Fonte: PROCEL (2018)
29
Além deste, o PROCEL conta com subprogramas em diversas áreas: educação,
informações, edificações, gestão energética municipal, indústria, iluminação pública e
saneamento ambiental, desenvolvimento tecnológico e divulgação (CEPEL, 2015; PROCEL,
2018).
Em todo período de sua existência, entre 1986 e 2017, o PROCEL economizou cerca de
128 bilhões de kWh em consumo, ao passo que o investimento da Eletrobras para o programa
chegou a 2,97 bilhões neste mesmo período. Somente nos últimos 5 anos-base (2012-2017),
conforme a Figura 12, foi economizado um total de 68,29 bilhões de kWh, representando mais
da metade do total economizado durante toda sua existência (PROCEL, 2018).
Figura 12: Economia anual em consumo referente ao período de 2012-2017 por ações do PROCEL.
Apenas no ano de 2017, o programa alcançou economia de energia de 21,2 bilhões de
kWh do consumo total de eletricidade no Brasil, correspondente a 4,57% do consumo total
neste ano, o que equivale ao consumo de 11,25 milhões de residências; redução de demanda de
ponta de 6,8 milhões de kW; emissão de gás carbônico contribuinte para o efeito estufa evitada
equivalente ao que emitiria 675 mil veículos em um ano (PROCEL, 2018).
Além disso, ainda em 2017, o selo PROCEL cobriu 41 categorias de equipamento, como
condicionadores de ar, lâmpadas, refrigeradores, televisores, entre outros, dentre as quais foram
vendidos 35 milhões de equipamentos com o selo (PROCEL, 2018).
O PBE e o selo PROCEL são dois programas que tendem a se ajudar mutuamente para
o cumprimento de seus objetivos, de maneira que os aparelhos condicionadores de ar
demonstram esta realidade ao apresentar maior eficiência com o passar dos anos. A Figura 13
relata a queda em cerca de 31,3% do consumo médio de 1998 a 2011 para o tipo janela,
consequência do PBE aliado ao Selo PROCEL (VIANA et al., 2012).
30
Figura 13: Diminuição anual do consumo de energia por condicionador de ar do tipo janela, 7500 BTU/h.
De maneira semelhante, a Figura 14 é uma linha do tempo que marca os principais fatos
relativos ao aparelho condicionador de ar do tipo split. Observa-se que o PBE e o selo PROCEL
contribuíram para o aumento gradativo dos índices mínimos de algumas classificações a ponto
de, em 2013, a classificação E ser extinta (EPE, 2018b).
Figura 14: Linha do tempo - PBE e selo PROCEL - para condicionadores de ar do tipo split. Fonte: EPE, 2018
31
4. Desenvolvimento do projeto
A presente proposta de uma ação de eficiência energética (AEE) voltada ao uso final de
energia elétrica por ar-condicionado objetiva melhorias de desempenho do atual sistema. Esta
ação segue a metodologia de cálculo de redução do consumo e demanda na ponta apresentada
nos Procedimentos do Programa de Eficiência Energética (PROPEE) da ANEEL, programa que
ajuda a promoção do uso eficiente e racional de energia (ANEEL, 2018).
O projeto feito para a Decania e Biblioteca do CT/UFRJ analisa a economia no consumo
e da demanda de ponta comparado ao sistema de condicionamento ambiental atual a partir de
possíveis trocas dos aparelhos presentes nestes locais por modelos novos de elevado rendimento
energético, com selo PROCEL e Etiqueta Nacional de Conservação de Energia (ENCE),
classificação A (ou B), e/ou com tecnologia inverter, complementado pela viabilidade
econômica das alternativas que serão propostas a seguir.
4.1. Critérios de avaliação do projeto
Para os cálculos de economia de energia e redução de demanda na ponta, é usada a
metodologia da ANEEL (2018) segundo o PROPEE. Seguindo esta mesma referência, calcula-
se a relação custo-benefício (RCB) de cada sistema proposto. Como indicadores econômicos
complementares, são calculados taxa interna de retorno (TIR1), valor presente líquido (VPL2)
e tempo de retorno do investimento (payback), que servem para a avaliação econômica do
sistema.
Adotar os critérios a seguir aponta que o projeto terá viabilidade técnico-econômica:
RCB menor ou igual a 0,8. Este é o valor adotado como parâmetro pela ANEEL para
viabilidade econômica de projetos de eficiência energética na ótica do sistema elétrico.
Indica que o benefício a partir da valoração tanto da energia quanto da demanda
reduzidas é pelo menos 25% maior comparado ao custo do projeto (ANEEL, 2018).
Energia Economizada (EE) maior que 10% do consumo atual. Este valor foi tomado
como meta de redução do consumo até o ano de 2030 comparado ao cenário do consumo
base estudado, conforme Plano Nacional de Eficiência Energética (MME, 2011).
1 TIR: Taxa interna de retorno, métrica usada para análise o retorno financeiro de um projeto em
percentual 2 VPL: Valor presente líquido, traz para o presente os fluxos de caixa do investimento, descontado de
uma taxa de juros e diminuído o custo inicial do investimento
32
TIR maior que a taxa mínima de atratividade (TMA) que significa que o investimento é
economicamente atrativo. Caso contrário, o investimento não é atrativo. A TMA
adotada é de 7,5%, acima da atual taxa básica de juros SELIC que está em 6,5%.
VPL positivo, sinal de que o investidor terá ganhos financeiros econômicos.
Payback menor que 10 anos, considerando que a vida útil estimada para os sistemas de
ar condicionado é de 10 anos, não ultrapassando os 15 anos estimados nos estudos pela
ANEEL (2001) e EPE (2018).
4.2. Dados preliminares do sistema de condicionamento ambiental atual
O atual sistema de condicionamento ambiental da Decania e Biblioteca do CT/UFRJ é
composto pelos aparelhos descritos na Tabela 9.
Tabela 9: Dados gerais do sistema de condicionamento ambiental atual
Fonte: Escritório de Planejamento – Centro de Tecnologia
Dados do sistema atual
Dados gerais
Capacidade de
refrigeração
(un.)
Dados do INMETRO
Tipo Local Fabricante Quantidade BTU/h kW**
Potência
elétrica
nominal un.
(W)
ENCE
A/B/C/D
*Consumo
em
kWh/mês
(220 V)
Janela Decania Springer 1 12.000 3,52 1.165 B 24,5
Janela Decania Springer 6 18.000 5,27 1.702 A 35,7
Janela B.C. Springer 1 18.000 5,27 1.702 A 35,7
Janela B.C. Elgin 1 18.000 5,27 1.815 A 38,1
Janela B.C. Consul 1 18.000 5,27 1.830 A 38,4
Janela Decania Springer 1 19.000 5,57 1.943 B 40,8
Janela B.C. Springer 2 19.000 5,57 1.943 B 40,8
Janela Decania Springer 2 21.000 6,15 2.180 A 45,8
Janela B.C. Consul 2 30.000 8,79 3.150 A 64,8
Janela Decania Springer 8 30.000 8,79 3.150 B 66,2
Janela B.C. Springer 4 30.000 8,79 3.150 B 66,2
Split Decania York 1 24.000 7,03 2.490 C 52,3
Split Decania York 1 30.000 8,79 2.970 C 64,7
Split Decania Midea 1 30.000 8,79 2.970 C 64,7
Split Decania ELECTROLUX 1 36.000 10,55 3.745 C 78,6
Split Decania Carrier 2 36.000 10,55 3.720 C 77,1
Split Decania York 4 60.000 16,99 6.523 D 137
Split Decania ELGIN 5 60.000 17,58 6.234 C 130,9
Split B.C. ELGIN 10 60.000 17,58 6.234 C 130,9
- -- TOTAL 54 569.000 166,12 - - -
(*) Consumo de energia com base nos resultados do ciclo normalizado pelo INMETRO, de 1 hora por dia por mês.
(**) Obtido na ENCE, é a conversão de kW = 0,293 x BTU/h. Não leva em conta o COP.
O sistema atual é composto por aparelhos do tipo janela e split. A quantidade total do
33
tipo janela é 29, enquanto split é 25, com capacidade nominal entre 12.000 e 60.000 BTU/h.
Para capacidades abaixo de 30.000 BTU/h, todos os aparelhos são do tipo janela, com etiquetas
A ou B, exceto 1 aparelho que é do tipo split (de 24.000 BTU/h). Para exatos 30.000 BTU/h,
há 14 aparelhos do tipo janela e apenas 2 do tipo split. Para capacidades acima de 30.000
BTU/h, apenas são utilizados aparelhos split, registrados com ENCE C ou D.
4.3. Hipóteses iniciais e cálculos do sistema atual
A metodologia da ANEEL seguindo o PROPEE para cálculos de consumo e demanda
na ponta requer ao menos os seguintes dados levantados: agrupamento de cada sistema de
acordo com o tipo de aparelho ou tecnologia e características da instalação; potência de
refrigeração (pa); coeficiente de performance (COPa) quantidade de aparelhos (qa).
O índice subscrito “a” indica referência ao sistema atual. No caso do sistema proposto,
usa-se o subscrito “p” e os novos valores.
A partir dos dados coletados de potência de refrigeração, coeficiente de performance
(COP) e quantidade dos aparelhos de ar condicionado, calcula-se a potência elétrica instalada
(Pa) em kW, usando-se a Equação 4, prescrita no PROPEE (ANEEL, 2018):
𝑃𝑎 =𝑝𝑎 . 0,293 . 𝑞𝑎
1000 . 𝐶𝑂𝑃𝑎 (4)
Subscrito a – atual
Pa – Potência elétrica instalada [kW]
pa – Potência de refrigeração [BTU/h]
qa – Quantidade de aparelhos
COPa – Coeficiente de performance (W/ W)
0,293 – fator de conversão BTU/h para W
A potência elétrica média utilizada (Pua) leva em consideração o perfil de temperatura
admitido e a rotina de funcionamento do sistema em estudo, em outras palavras é a potência
elétrica instalada multiplicada por um fator de utilização (fu) que varia de zero a um (ANEEL,
2018).
O fu é a razão entre a potência elétrica média de funcionamento e a potência nominal do
aparelho, portanto, indica o tempo em que o compressor está ligado. Para aparelhos antigos,
maior o fu, mais tempo o compressor permanece ligado e maior o consumo de energia. Para
aparelhos novos e eficientes, menor o fu, menos tempo o compressor fica ligado, e o ar-
34
condicionado funciona em modo ventilação com menor consumo.
Como os aparelhos do tipo janela atuais são antigos, foi escolhido fu = 0,92 para este
tipo. Para os do tipo split atuais que possuem um certo tempo de uso, mas são de tecnologia
convencional, adotou-se fu = 0,81. Já para os tipo split propostos novos, foi admitido fu = 0,70.
A equação usada é a seguinte:
𝑃𝑢𝑎 = 𝑃𝑎 . 𝑓𝑢 (5)
Pua – Potência elétrica média usada pelo aparelho [kW]
Pa – Potência elétrica instalada [kW]
fu – Fator de utilização
As estimativas do funcionamento anual (ha) do sistema atual foram adotadas de acordo
com os horários de funcionamento da Decania e Biblioteca do CT/UFRJ.
Para a Decania foi considerado que os aparelhos de ar condicionado (total de 33) ficam
ligados durante o horário de funcionamento da parte administrativa, ou seja, das oito horas (8h)
às dezessete horas (17h), totalizando 9h ao longo de um dia.
Para a Biblioteca, foi considerado que os aparelhos de ar condicionado (total de 21)
ficam ligados durante todo horário de funcionamento do local, ou seja, das sete horas (7h) às
dezenove horas (19h), totalizando 12h ao longo de um dia.
Considerando-se os aparelhos desligados no final de semana, temos então 22 dias no
mês em média. Como no verão a carga é maior e no inverno menor, na média, compensa-se as
estações com menor consumo por ar-condicionado por aquelas de maior consumo. Logo,
adotando-se que em todos os meses do ano têm-se consumo de energia com finalidade de
condicionamento ambiental, foi suposto funcionamento ao longo dos 12 meses. Obtém-se as
duas estimativas de funcionamento para a Decania e Biblioteca representada nas equações (6)
e (7), respectivamente:
ℎ𝑎𝐷𝑒𝑐 = 9 . 22 . 12 = 2.376ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠
𝑎𝑛𝑜 (6)
ℎ𝑎𝐵𝑖𝑏 = 12 . 22 . 12 = 3.168ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠
𝑎𝑛𝑜 (7)
35
haDec – Funcionamento anual do sistema na Decania [h/ano]
haBib – Funcionamento anual do sistema na Biblioteca [h/ano]
Importante salientar que para os casos em que aparelhos com a mesma potência que se
enquadram em um mesmo “sistema”, porém que funcionam em ambientes diferentes, o horário
de funcionamento é obtido a partir das frações da quantidade que se encontram em cada
ambiente.
Por fim, toma-se o fator de coincidência na ponta (FCPa), o qual deve se referir aos
hábitos de uso e temperaturas no horário considerado, ou seja, posto ponta (ANEEL, 2018).
Para a Decania, o FCP = 0, pois o horário de ponta se inicia 17h30min enquanto o expediente
encerra às 17h. Para a Biblioteca, o horário considerado para o cálculo do FCP é de 17h30min
até 19h e pode ser calculado conforme a concessionária local pela Equação 8 (LIGHT, 2014):
𝐹𝐶𝑃𝑎𝐵𝑖𝑏 =𝑛ℎ𝑝 . 𝑛𝑑 . 𝑛𝑚
792 (8)
𝐹𝐶𝑃𝑎𝐵𝑖𝑏 =1,5 . 22 . 12
792= 0,5 (9)
FCPaBib – fator de coincidência na ponta referente a Biblioteca
nhp – número de horas de utilização em horário de ponta (1h30min = 1,5 h ≤ 3 horas)
nd – número de dias, ao longo do mês, de utilização em horário de ponta (≤ 22 dias)
nm – número de meses, ao longo do ano, de utilização em horário de ponta (≤ 12 meses)
792 – número de horas de ponta disponíveis ao longo de 1 ano
A energia consumida anualmente (Ea) em MWh é proporcional à potência média
utilizada (Pua) e ao funcionamento (ha), conforme Equação 10 (ANEEL, 2018):
𝐸𝑎 =𝑃𝑢𝑎 . ℎ𝑎
1000 (10)
Ea – Energia consumida anualmente [MWh/ano]
Pua – Potência elétrica média usada pelo aparelho [kW]
ha – Funcionamento anual do sistema [h/ano]
36
A demanda média na ponta (Da) em kW é proporcional à potência média utilizada (Pua)
e ao fator de coincidência na ponta (FCPa), visto na Equação 11 (ANEEL, 2018):
𝐷𝑎 = 𝑃𝑢𝑎 . 𝐹𝐶𝑃𝑎 (11)
Da – Demanda média na ponta [kW]
Pua – Potência elétrica média usada pelo aparelho [kW]
FCPa – Fator de coincidência na ponta
Com base nas hipóteses adotadas e efetuados os cálculos, obtemos conforme a Tabela
10 o seguinte valor atualizado de consumo para o sistema atual de condicionamento ambiental:
37
Tabela 10: Consumo e demanda de ponta do sistema da Decania e CT/UFRJ
SISTEMA ATUAL
Sistema
1
Sistema
2
Sistema
3
Sistema
4
Sistema
5
Sistema
6
Sistema
7
Sistema
8
Sistema
9 Total
1 Tipo de
equipamento Janela Janela Janela Janela Janela
Split
Hi-Wall
Split
Hi-Wall
Split
Hi-Wall
Split
Hi-Wall
2
Potência de
refrigeração
(btu/h)
pa 12.000 18.000 19.000 21.000 30.000 24.000 30.000 36.000 60.000
3 COP (W/W) Ca 3,02 2,96 2,87 2,82 2,79 2,82 2,96 2,83 2,71
4 Quantidade Qa 1 9 3 2 14 1 2 3 19 54
5
Potência
elétrica
Instalada (kW)
Pa 1,16 16,04 5,83 4,36 44,10 2,49 5,94 11,20 123,15 214,3
6
Potência
elétrica média
utilizada (kW)
Pua 1,07 14,75 5,36 4,01 40,57 2,02 4,81 9,07 99,75 181,4
7 Funcionamento
(h/ano) há 2.376 2.640 2.904 2.376 2.715 2.376 2.376 2.376 2.793
8
FCP (fator de
coincidência
na ponta)
FCPa 0,000 0,500 0,500 0,000 0,500 0,000 0,000 0,000 0,500
9
Energia
Consumida
(MWh/ano)
Ea 2,5 38,9 15,6 9,5 110,2 4,8 11,4 21,5 278,6 493,1
10
Demanda
média na ponta
(kW)
Da 0,00 2,46 1,79 0,00 8,69 0,00 0,00 0,00 26,25 39,19
4.4. Descrição dos sistemas propostos
Diante do sistema atual, são propostos 3 sistemas como alternativa, designados sistemas
I, II e III que apresentam maior eficiência energética. Os sistemas I e III são avaliados para 4
hipóteses possíveis de alcance na redução do consumo, por conta da tecnologia inverter
possibilitar uma gama variada de percentuais de economia.
4.1.1. Sistema I
O Sistema I proposto é voltado à máxima eficiência energética possível e máxima
redução no consumo, considerando os aparelhos de ar condicionado disponíveis no mercado e
troca de todos os aparelhos atuais. Foram selecionados para todas as capacidades em BTU/h
equipamentos com:
Os mais altos COP, em conformidade com as tabelas do INMETRO, ou seja, aparelhos
com classificação A e selo PROCEL. Todos os aparelhos são monofásicos com especificação
de até 220 V. As exceções foram os aparelhos com capacidade de 60.000 BTU/h que não
possuem no mercado modelo substitutos com classificação A, optando-se por um com COP
mais eficiente, porém de classificação B e trifásicos especificados para 220 V;
Com tecnologia inverter, considerando as hipóteses que o aparelho poderia atingir 10%,
20%, 30% e 40% de economia no consumo. Não foram encontrados aparelhos de 60.000 BTU/h
com tecnologia inverter disponíveis no mercado, portanto, no sistema I o escolhido é do tipo
convencional.
O Sistema I está descrito na Tabela 11:
39
Tabela 11: Descrição do Sistema I
SISTEMA PROPOSTO I - Máxima eficiência com Split Inverter + Selo PROCEL A
BTU
atual
Tipo
atual
COP
atual Quantidade
BTU
proposto Tipo proposto
COP
proposto Marca Preço (R$)
1 12.000 Janela 3,02 1 12.000 Split Hi Wall
Inverter 3,45 Daikin R$ 1.828,00
2 18.000 Janela 2,96 9 18.000 Split Hi Wall
Inverter 3,52 Daikin R$ 2.758,00
3 19.000 Janela 2,87 3 18.000 Split Hi Wall
Inverter 3,52 Daikin R$ 2.758,00
4 21.000 Janela 2,82 2 21.500 Split Hi Wall
Inverter 3,36 Samsung R$ 2.878,50
5 30.000 Janela 2,79 14 30.000 Split Hi Wall
Inverter 3,40 Agratto R$ 3.599,00
6 24.000 Split Hi
Wall 2,82 1 24.000
Split Hi Wall
Inverter 3,53 Daikin R$ 4.197,00
7 30.000 Split Hi
Wall 2,96 2 30.000
Split Hi Wall
Inverter 3,40 Agratto R$ 3.599,00
8 36.000 Split Hi
Wall 2,83 3 36.000
Split piso teto
Inverter 3,35 Carrier R$ 7.399,00
9 60.000 Split Hi
Wall 2,71 19 60.000 Split piso teto 3,23 Trane R$ 6.698,00
4.1.2. Sistema II
O Sistema II proposto é voltado à máxima eficiência energética, considerando os
aparelhos de ar condicionado split disponíveis no mercado sem tecnologia inverter, pois a
tecnologia convencional costuma ter custo inicial inferior à inverter. Portanto, para todas as
capacidades foram selecionados equipamentos com:
Os mais altos COP, conforme as tabelas do INMETRO, ou seja, aparelhos com
classificação A e selo PROCEL. Todos os aparelhos são monofásicos com especificação de até
220 V, com exceção dos aparelhos com capacidade de 60.000 BTU/h, 220 V trifásico, os quais
não apresentam no mercado classificação A. O modelo mais eficiente possui apenas a
classificação B, que foi selecionado;
Com tecnologia convencional, que apresentam custo inicial mais baixo.
O Sistema II está descrito na Tabela 12:
40
Tabela 12: Descrição do Sistema II
SISTEMA PROPOSTO II - Máxima eficiência com Split Convencional + Selo PROCEL A
BTU
atual
Tipo
atual
COP
atual Quantidade
BTU
proposto
Tipo
proposto
COP
proposto Marca Preço un (R$)
1 12.000 Janela 3,02 1 12.000 Split 3,32 Elgin R$ 1.336,00
2 18.000 Janela 2,96 9 18.000 Split 3,43 Agratto R$ 1.934,00
3 19.000 Janela 2,87 3 18.000 Split 3,43 Agratto R$ 1.934,00
4 21.000 Janela 2,82 2 18.000 Split 3,43 Agratto R$ 1.934,00
5 30.000 Janela 2,79 14 30.000 Split 3,27 Elgin R$ 3.299,00
6 24.000 Split Hi
Wall 2,82 1 24.000 Split 3,46 Elgin R$ 2.330,00
7 30.000 Split Hi
Wall 2,96 2 30.000 Split 3,27 Elgin R$ 3.299,00
8 36.000 Split Hi
Wall 2,83 3 36.000
Split
piso teto 3,24 Elgin R$ 4.973,00
9 60.000 Split Hi
Wall 2,71 19 60.000
Split
piso teto 3,23 Trane R$ 6.698,00
4.1.3. Sistema III
O Sistema III proposto é voltado à máxima eficiência energética e redução no consumo,
considerando os aparelhos de ar condicionado disponíveis no mercado e troca parcial dos
aparelhos atuais. Neste sistema optou-se por manter os aparelhos atuais de 60.000 BTU/h, pois
os disponíveis no mercado, embora sejam mais eficientes e reduzam o consumo, não
apresentam tecnologia inverter que maximizaria tal economia. Como não se terá gastos com
aparelhos desta capacidade, o custo total das trocas deve ser mais baixo. Para as outras
capacidades em BTU/h foram selecionados equipamentos com:
Os mais altos COP, ou seja, aparelhos com classificação A e selo PROCEL. Todos os
aparelhos são monofásicos com especificação de até 220 V;
Com tecnologia inverter, considerando as hipóteses de que o aparelho poderia atingir
10%, 20%, 30% e 40% de economia no consumo. Segue a descrição na Tabela 13:
41
Tabela 13: Descrição do Sistema III
SISTEMA PROPOSTO III - Máxima eficiência com Split Inverter + Selo PROCEL A
BTU
atual
Tipo
atual
COP
atual Quantidade
BTU
proposto
Tipo
proposto COP Marca
Preço un
(R$)
1 12.000 Janela 3,02 1 12.000 Split Hi Wall
Inverter 3,45 Daikin R$ 1.828,00
2 18.000 Janela 2,96 9 18.000 Split Hi Wall
Inverter 3,52 Daikin R$ 2.758,00
3 19.000 Janela 2,87 3 18.000 Split Hi Wall
Inverter 3,52 Daikin R$ 2.758,00
4 21.000 Janela 2,82 2 21.500 Split Hi Wall
Inverter 3,36 Samsung R$ 2.878,50
5 30.000 Janela 2,79 14 30.000 Split Hi Wall
Inverter 3,40 Agratto R$ 3.599,00
6 24.000 Split Hi
Wall 2,82 1 24.000
Split Hi Wall
Inverter 3,53 Daikin R$ 4.197,00
7 30.000 Split Hi
Wall 2,96 2 30.000
Split Hi Wall
Inverter 3,40 Agratto R$ 3.599,00
8 36.000 Split Hi
Wall 2,83 3 36.000
Split piso teto
Inverter 3,35 Carrier R$ 7.399,00
9 60.000 Split Hi
Wall 2,71 19
Permanece
o atual
Permanece o
atual 2,71 - -
A Tabela 14 um quadro comparativo entre o sistema atual e os sistemas propostos
descritos anteriormente:
Tabela 14: Comparativo entre o sistema atual e os sistemas propostos I, II e III
SISTEMA ATUAL SISTEMA I SISTEMA II SISTEMA III
BTU
atual Tipo atual COP ENCE
BTU
proposto Tipo proposto COP ENCE
BTU
proposto Tipo proposto COP ENCE
BTU
proposto Tipo proposto COP ENCE
12.000 Janela 3,02 B 12.000 Split Inverter 3,45 A 12.000 Split Conv. 3,32 A 12.000 Split Inverter 3,45 A
18.000 Janela 2,96 A 18.000 Split Inverter 3,52 A 18.000 Split Conv. 3,43 A 18.000 Split Inverter 3,52 A
19.000 Janela 2,87 B 18.000 Split Inverter 3,52 A 18.000 Split Conv. 3,43 A 18.000 Split Inverter 3,52 A
21.000 Janela 2,82 A 21.500 Split Inverter 3,36 A 18.000 Split Conv. 3,43 A 21.500 Split Inverter 3,36 A
30.000 Janela 2,79 2-A/12-
B 30.000 Split Inverter 3,40 A 30.000 Split Conv. 3,27 A 30.000 Split Inverter 3,40 A
24.000 Split Conv. 2,82 C 24.000 Split Inverter 3,53 A 24.000 Split Conv. 3,46 A 24.000 Split Inverter 3,53 A
30.000 Split Conv. 2,96 C 30.000 Split Inverter 3,40 A 30.000 Split Conv. 3,27 A 30.000 Split Inverter 3,40 A
36.000 Split Conv. 2,83 C 36.000 Split piso teto
Inverter 3,35 A 36.000
Split piso teto
Conv. 3,24 A 36.000
Split piso teto
Inverter 3,35 A
60.000 Split Conv. 2,71 15-C/4-
D 60.000
Split piso teto
Conv. 3,23 B 60.000
Split piso teto
Conv. 3,23 B
Não
troca Não troca - -
Total em
equipamentos:
Total em
equipamentos:
Total em
equipamentos:
R$ 251.459,00
R$ 225.707,00
R$ 124.197,00
43
4.5. Economia esperada
Os resultados dos cálculos para a energia consumida em MWh e a demanda na ponta
em kW anuais estão apresentados em detalhes no Anexo A – Parâmetros e Cálculos, para cada
sistema. A Tabela 15 apresenta os resultados finais destes cálculos:
Tabela 15: Consumo e demanda na ponta calculados de cada sistema
Consumo e demanda anual
Sistemas
% Economia pela
tecnologia
inverter
Energia
consumida
(MWh)
Demanda
média na
ponta
1 Sistema I 10% 326,7 26,3
2 Sistema I 20% 312,9 25,5
3 Sistema I 30% 299,1 24,7
4 Sistema I 40% 285,2 23,9
5 Sistema II - 344,1 27,4
6 Sistema III 10% 403,2 33,5
7 Sistema III 20% 389,3 32,7
8 Sistema III 30% 375,5 31,9
9 Sistema III 40% 361,6 31,1
Consoante metodologia apresentada pela ANEEL (2018), pode-se calcular para n
sistemas (sendo n = I, II e III o subscrito que representa cada sistema), a redução de demanda
de ponta (RDPn) dos sistemas I com hipóteses de 10%, 20%, 30% e 40% de economia pelo
inverter, II e III com hipóteses de 10%, 20%, 30% e 40% de economia pelo inverter propostos
e a energia economizada nestas mesmas condições (EEn) em comparação ao sistema atual a
partir das Equações 12 e 13. Para a demanda na ponta e energia subtraem-se o valor atual do
proposto:
𝑅𝐷𝑃𝑛 = 𝐷𝑎 − 𝐷𝑝𝑛 (12)
RDPn – Redução de demanda na ponta do sistema n [kW]
Da – Demanda média na ponta atual [kW]
Dpn – Demanda média na ponta do sistema proposto n [kW]
𝐸𝐸𝑛 = 𝐸𝑎 − 𝐸𝑝𝑛 (13)
EEn – Energia Economizada do sistema n [MWh/ano]
44
Ea – Energia consumida pelo sistema atual [MWh/ano]
Epn – Energia consumida pelo sistema proposto n [MWh/ano]
Em termos percentuais, as economias são dadas por (14) e (15)
𝑅𝐷𝑃(%)𝑛 =𝑅𝐷𝑃𝑛
𝐷𝑎 (14)
RDP(%)n – Redução de demanda na ponta do sistema n em percentual
RDPn – Redução de demanda na ponta do sistema n [kW]
Da – Demanda média na ponta atual [kW]
𝐸𝐸(%)𝑛 =𝐸𝐸𝑛
𝐸𝑎 (15)
EE(%)n – Energia economizada pelo sistema n em percentual
EEn – Energia Economizada do sistema n [MWh/ano]
Ea – Energia consumida pelo sistema atual [MWh/ano]
Para cada sistema, apresentam-se na Tabela 16 as economias anuais para a demanda na
ponta e no consumo:
Tabela 16: Economia em demanda na ponta e consumo em comparação ao sistema atual
Economia esperada
% Economia pela
tecnologia
inverter
RDP
(kW)
RDP
(%)
EE
(MWh)
EE
(%)
1 Sistema I 10% 12,9 32,9% 166,4 33,7%
2 Sistema I 20% 13,7 35,0% 180,2 36,5%
3 Sistema I 30% 14,5 37,0% 194,1 39,4%
4 Sistema I 40% 15,3 39,1% 207,9 42,2%
5 Sistema II - 11,8 30,1% 149,0 30,2%
6 Sistema III 10% 5,7 14,5% 90,0 18,2%
7 Sistema III 20% 6,5 16,6% 103,8 21,1%
8 Sistema III 30% 7,3 18,6% 117,6 23,9%
9 Sistema III 40% 8,1 20,7% 131,5 26,7%
45
4.6. Análise financeira
Para cada sistema proposto (1, 2 e 3) e seus respectivos cenários de economia possível
quanto à tecnologia inverter, foi feita a análise financeira considerando a relação custo-
benefício, calculada de acordo com a metodologia do PROPEE da ANEEL (2018). Outros
indicadores financeiros como a TIR, VPL e payback também foram calculados.
Para os cálculos do Custo Evitado de Demanda (CED) e o Custo da Energia Evitada
(CEE), preliminares ao cálculo da RCB, utiliza-se um fator de carga (FC), o qual varia de acordo
com o ramo de atividade exercida, listadas no Anexo A (PEREIRA; VIEIRA, 2005). Foi
adotado o valor de 0,31 (Tabela do Anexo A, página 73) correspondente ao ramo de atividade
“instituições de ensino”. Este fator de carga influencia nas demais constantes adotadas (Anexo
A, página 74).
O método estabelecido pela ANEEL para instituições que possuem os sistemas de
bandeiras tarifárias em vigor, determina que as tarifas adotadas para horário de ponta e fora de
ponta devem ser da modalidade azul (caso de alta tensão) ou branca (em caso de baixa tensão)
para cálculos dos custos unitários evitados tanto de energia quanto de demanda (ANEEL, 2018).
Utilizaram-se as tarifas da modalidade azul referentes ao mês de agosto/2019 da distribuidora
local (Light) disponíveis no Anexo A, página 74.
Como premissa dos cálculos do fator de recuperação de capital (FRC), tomou-se a taxa
de desconto (i) como 8% em concordância com o apresentado no Plano Decenal de Expansão
de Energia 2027 (EPE, 2018).
Ainda para o cálculo do FRC é necessário estimar a vida útil dos aparelhos de sistemas
de condicionamento ambiental. No passado, esta era de 20 anos. Em 2001, um estudo sobre
vida útil de equipamentos feito pela ANEEL apontou fabricantes relatando 12 anos como o
tempo de vida do ar-condicionado, porém, na época, a ANEEL adotou o valor de 15 anos,
devido às poucas respostas obtidas das empresas consultadas. Em seus estudos, Marangoni et
al., (2015) nos traz a vida útil do aparelho novamente como 20 anos. O site WebArcondicionado
(2019) relata que os sistemas duram em geral de 10 a 15 anos. A EPE, por sua vez, adota para
suas projeções e estudos vida útil de 15 anos (EPE, 2018). Diante desta extensa faixa, foi
adotado para este trabalho a vida útil para o ar-condicionado como 15 anos e para o cálculo do
FRC o tempo de 10 anos, sendo portanto conservador.
A partir dos custos de cada equipamento, obtemos os benefícios anualizados e os custos
anualizados, e por fim a RCB.
Os investimentos são os custos totais, incluindo valores referentes à instalação dos
46
aparelhos, enquanto os retornos anuais são calculados a partir da valoração da economia em
energia e valoração da redução de demanda na ponta, tomando como base as tarifas para o
horário fora de ponta e de ponta, respectivamente, em vigor no CT/UFRJ (tarifa verde, subgrupo
A4) com tarifas atualizadas de agosto/2019 da Light.
Para a taxa de crescimento anual da tarifa de energia foi considerada a taxa dos últimos
15 anos equivalente a 2,356% a.a.. Na classe poder público, a qual pertence o CT/UFRJ, a partir
do banco de dados da ANEEL, considerando dados das tarifas no Sudeste dos últimos 15 anos,
foi possível estimar o crescimento anual da tarifa. A partir de uma regressão linear, obteve-se a
reta que melhor se adequa aos pontos e em seguida foi calculada a taxa de crescimento ao ano
(a.a.) nos últimos 15 anos. Esta taxa é igual a 2,356 % a.a. Caso fossem considerados os últimos
5 anos apenas, esta taxa seria maior, de 4,494 % a.a., portanto, a estimativa de crescimento para
os próximos anos foi conservadora.
As taxas de crescimento anual da tarifa foram aplicadas aos retornos financeiros no
fluxo de caixa, usado para estimativa do payback. Foram estimados payback simples e
descontado, considerando o caso sem e com os custos de manutenção anual estimados.
A taxa mínima de atratividade (TMA) adotada foi a taxa Selic de julho de 2019, no valor
de 6,5% a.a..
O VPL e a TIR foram calculados para as trocas do sistema atual pelos sistemas I, II e
III e tanto para os casos sem e com manutenção anual são iguais.
Os detalhes dos cálculos se encontram nas Tabelas do Anexo A deste trabalho, das
páginas 76 a 105.
O resumo dos resultados obtidos estão apresentados nas Tabelas 17 e 18:
Tabela 17: Análise econômica das propostas
Indicadores econômicos
no Sistema
%
Economia
pela
tecnologia
inverter
RCB TIR VPL Investimento Benefícios
1 Sistema I 10% 0,891 22,51% R$ 371.952,33 R$ 313.140,00 R$ 66.117,61
2 Sistema I 20% 0,824 24,53% R$ 428.852,37 R$ 313.140,00 R$ 71.608,98
3 Sistema I 30% 0,766 26,51% R$ 485.752,41 R$ 313.140,00 R$ 77.100,35
4 Sistema I 40% 0,716 28,46% R$ 542.652,44 R$ 313.140,00 R$ 82.591,72
5 Sistema II - 0,932 21,92% R$ 368.908,36 R$ 287.388,00 R$ 59.228,85
6 Sistema III 10% 0,847 24,46% R$ 213.485,34 R$ 156.523,00 R$ 35.709,15
7 Sistema III 20% 0,735 28,40% R$ 270.385,38 R$ 156.523,00 R$ 41.200,52
8 Sistema III 30% 0,649 32,23% R$ 327.285,41 R$ 156.523,00 R$ 46.691,89
9 Sistema III 40% 0,581 36,00% R$ 384.185,45 R$ 156.523,00 R$ 52.183,26
47
Tabela 18: Tempo de retorno do investimento
Indicadores econômicos Sem manutenção Com manutenção
no Sistema
% Economia
pela
tecnologia
inverter
Payback
simples
(anos)
Payback
descontado
(anos)
Payback
simples
(anos)
Payback
descontado
(anos)
1 Sistema I 10% 4,4 5,5 6,1 10,4
2 Sistema I 20% 4,1 5,1 5,4 8,5
3 Sistema I 30% 3,8 4,7 5,1 7,3
4 Sistema I 40% 3,6 4,3 4,5 6,4
5 Sistema II - 4,5 5,7 6,4 14,0
6 Sistema III 10% 4,1 5,1 8,2 >15
7 Sistema III 20% 3,6 4,3 6,3 >15
8 Sistema III 30% 3,2 3,8 5,2 11,1
9 Sistema III 40% 2,9 3,3 4,3 7,1
48
5. Resultados e discussões
5.1. Resultados
Os sistemas propostos avaliados são comparados ao atual segundo critérios previamente
estabelecidos: energia economizada maior que 10%; TIR maior que TMA = 7,5%; RCB maior
ou igual a 0,8; payback menor que 10 anos (para casos sem ou com manutenção); VPL positivo.
5.1.1. Energia economizada
No viés energético, todos os sistemas propostos apresentam redução no consumo total
anual maior que 10 % comparado ao sistema atual. O sistema I alcançou os maiores patamares
totais de energia economizada que variam entre 33,7% (equivalente a 166,4 MWh/ano) a 42,2%
(207,9 MWh/ano) nos casos da tecnologia inverter proporcionar o mínimo e o máximo de
rendimento esperados. O sistema II apresentou percentual de economia de energia no valor de
30,2% (149,0 MWh/ano). O sistema III proporciona reduções que variam de 18,2% (90
MWh/ano) a 26,7% (131,5 MWh/ano) para a mesma faixa de 10% a 40% de redução devido à
tecnologia inverter. A Tabela 19 mostra os sistemas mais econômicos energeticamente.
Tabela 19: Alternativas de projeto ordenados quanto à economia de energia. Elaboração própria.
% Economia pela
tecnologia
inverter
RDP
(kW)
RDP
(%)
EE
(MWh)
EE
(%)
1 Sistema I 40% 15,3 39,1% 207,9 42,2%
2 Sistema I 30% 14,5 37,0% 194,1 39,4%
3 Sistema I 20% 13,7 35,0% 180,2 36,5%
4 Sistema I 10% 12,9 32,9% 166,4 33,7%
5 Sistema II - 11,8 30,1% 149,0 30,2%
6 Sistema III 40% 8,1 20,7% 131,5 26,7%
7 Sistema III 30% 7,3 18,6% 117,6 23,9%
8 Sistema III 20% 6,5 16,6% 103,8 21,1%
9 Sistema III 10% 5,7 14,5% 90,0 18,2%
A economia total mais acentuada do sistema I se deve ao fato de que, nesta proposta, os
equipamentos de 60.000 BTU/h atuais são trocados pelo mais eficiente do mercado que, mesmo
sem possuir tecnologia inverter e apresentar selo B, é cerca de 27% mais econômico que o
atual. Como o número de aparelhos de 60.000 BTU/h é elevado (19 ao total), grande parcela da
49
economia no consumo é causado por eles. A troca destes aparelhos quase dobra o valor da
energia economizada, chegando de 54% (para 10% de economia pelo inverter) a 63% (para
40% de economia pelo inverter) quando comparado a manter os atuais.
5.1.2. Taxa interna de retorno (TIR)
Para todos os casos, a TIR ficou acima da TMA adotada, logo, este critério também foi
atendido. No sistema III foi relatada a maior taxa interna de retorno, de 36,00 % considerando
split inverter reduzindo em 40 % seu consumo comparado ao aparelho convencional.
5.1.3. Relação custo-benefício (RCB)
Quanto ao critério da RCB apenas os sistemas I e III atenderam ao requisito: o sistema
I, na condição do inverter trabalhar proporcionando redução de, no mínimo, 30 % no consumo
dos aparelhos; e o sistema III, quando o inverter alcança pelo menos 20 % de economia. Quanto
mais alta a redução no consumo pela presença do inverter, menor a RCB e mais econômico é o
sistema. O sistema II apresentou a RCB mais alta (0,932), demonstrando que aparelhos split
com tecnologia convencional, mesmo possuindo classificação A na ENCE, não são
recomendáveis de serem usados para troca de aparelhos antigos, pois, embora apresentem custo
inicial mais baixo em comparação ao inverter, no médio e longo prazo trazem menos benefício.
A Tabela 20 a seguir nos traz as alternativas ordenadas segundo a relação custo-
benefício, que foi o critério o qual quatro das nove alternativas não atenderam.
Tabela 20: Indicadores econômicos das alternativas viáveis do projeto ordenadas pela RCB. Elaboração própria.
no Sistema
%
Economia
pela
tecnologia
inverter
RCB TIR VPL Investimento Benefícios
1 Sistema III 40% 0,581 36,00% R$ 384.185,45 R$ 156.523,00 R$ 52.183,26
2 Sistema III 30% 0,649 32,23% R$ 327.285,41 R$ 156.523,00 R$ 46.691,89
3 Sistema I 40% 0,716 28,46% R$ 542.652,44 R$ 313.140,00 R$ 82.591,72
4 Sistema III 20% 0,735 28,40% R$ 270.385,38 R$ 156.523,00 R$ 41.200,52
5 Sistema I 30% 0,766 26,51% R$ 485.752,41 R$ 313.140,00 R$ 77.100,35
6 Sistema I 20% 0,824 24,53% R$ 428.852,37 R$ 313.140,00 R$ 71.608,98
7 Sistema III 10% 0,847 24,46% R$ 213.485,34 R$ 156.523,00 R$ 35.709,15
8 Sistema I 10% 0,891 22,51% R$ 371.952,33 R$ 313.140,00 R$ 66.117,61
9 Sistema II - 0,932 21,92% R$ 368.908,36 R$ 287.388,00 R$ 59.228,85
RCB <0,8: 5 alternativas
RCB >0,8: 4 alternativas
50
Entre as alternativas viáveis, pode-se afirmar que a troca de todos os aparelhos atuais
pelos propostos no sistema I, detentores dos mais altos coeficientes de eficiência energética e
com maior custo inicial, apenas terá retorno, conforme os critérios estabelecidos, em caso da
tecnologia inverter garantir pelo menos 24% (RCB igual a 0,7998 neste caso) de economia no
consumo dos aparelhos que a possuem. Ou seja, as propagandas difundidas pelos fabricantes,
de fato, têm de ser verdadeiras para se alcançar a redução de consumo e os benefícios anuais
almejados. O estudo de Rech (2018) encontrou 21% para a economia de energia média pela
substituição de equipamentos com rotação fixa por variável na região bioclimática em que está
o Rio de Janeiro, um pouco abaixo do necessário para o sistema I.
O sistema II composto por aparelhos com alto COP e com tecnologia convencional,
considerando troca de todos os aparelhos, não é viável economicamente quanto à RCB.
O sistema III composto por aparelhos com os mais altos COP, considerando troca
parcial, possui menor custo inicial. Este será viável economicamente quanto à RCB conforme
os aparelhos com tecnologia inverter obtiverem economias de no mínimo 14% acima da
tecnologia convencional (RCB igual a 0,7983 neste caso), em outras palavras, novamente os
fabricantes terão de garantir que a propaganda veiculada é verídica.
5.1.4. Payback descontado
Dentre aqueles que atenderam ao critério da RCB, as cinco propostas que trazem
menores paybacks descontados dentro do critério de 10 anos e sem considerar custos de
manutenção são, respectivamente: o sistema III alcançando 40% de economia devido à
tecnologia inverter, com payback de 3,3 anos; o sistema III com 30 % de economia, aumentando
para 3,8 anos; o sistema I com 40% de economia, com tempo de retorno de 4,3 anos; o sistema
III com 20% de economia, com tempo de retorno de 4,3 anos; e o sistema I com 30% de
economia, com tempo de retorno de 4,7 anos.
Considerando-se o payback descontado com os custos de manutenção inclusos, apenas
três destes cinco conseguiram permanecer no critério de 10 anos para o tempo de retorno do
investimento: o sistema I com 40% de economia, com tempo de retorno de 6,4 anos; o sistema
III com 40% de economia, com tempo de retorno de 7,1 anos; o sistema I com 30% de
economia, com tempo de retorno de 7,3 anos conforme Tabela 21.
51
Tabela 21: Indicadores econômicos das alternativas viáveis do projeto ordenadas pelo payback descontado
considerando manutenção. Elaboração própria.
Indicadores econômicos Sem manutenção Com manutenção
no Sistema
% Economia
pela tecnologia
inverter
Payback
simples
(anos)
Payback
descontado
(anos)
Payback
simples
(anos)
Payback
descontado
(anos)
1 Sistema I 40% 3,6 4,3 4,5 6,4
2 Sistema III 40% 2,9 3,3 4,3 7,1
3 Sistema I 30% 3,8 4,7 5,1 7,3
4 Sistema III 30% 3,2 3,8 5,2 11,1
5 Sistema III 20% 3,6 4,3 6,3 >15
O sistema I com hipótese de 40% de economia em energia pelo inverter apresenta o
melhor payback, supondo manutenções anuais periódicas, com 6,4 anos. O sistema I apresenta
vantagem com relação ao III, pois as revisões seriam feitas nos aparelhos em comum dos dois
sistemas, porém no sistema I seriam contemplados os aparelhos de 60.000 BTU/h novos, mais
eficientes e que consomem menos, enquanto no sistema III os aparelhos seriam atuais não
trocados, menos eficientes e que consomem mais. O custo-benefício de trocá-los, portanto, é
maior que o de mantê-los. Nesta análise, o sistema III com 20% e 30% de economia pelo
inverter apresentou payback acima de 10 anos, portanto não atendendo ao critério estabelecido.
5.1.5. Valor presente líquido (VPL)
Quanto ao VPL, indicador importante para o tomador de decisão, embora todos os
sistemas tenham apresentado valor positivo, nota-se dentre os que passaram em todos os
critérios anteriores que os maiores valores estão nos dois cenários que englobam o sistema I,
conforme a Tabela 22.
Tabela 22: Indicadores econômicos das alternativas viáveis do projeto ordenadas pelo VPL. Elaboração própria.
Indicadores econômicos
no Sistema
% Economia
pela tecnologia
inverter
RCB TIR VPL Investimento Benefícios
1 Sistema I 40% 0,716 28,46% R$ 542.652,44 R$ 313.140,00 R$ 82.591,72
2 Sistema I 30% 0,766 26,51% R$ 485.752,41 R$ 313.140,00 R$ 77.100,35
3 Sistema III 40% 0,581 36,00% R$ 384.185,45 R$ 156.523,00 R$ 52.183,26
A economia de energia que influencia no VPL vem do fato de que no sistema I os
aparelhos de 60.000 BTU/h seriam trocados e são mais eficientes, apresentando uma parcela
fixa de redução no consumo e variável conforme a economia atingida pelos inverters. O
Payback > 10
52
investimento inicial no sistema I, todavia, é duas vezes maior que o do sistema III.
5.2. Discussões
Ao longo da elaboração deste projeto, alguns pontos interessantes para discussão foram
levantados. Dentre eles, os de destaque estão nesta seção.
5.2.1. Índice de Eficiência Energética
O Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE) possibilitou informações aos
consumidores acerca da eficiência energética e do consumo elétrico de diversos aparelhos por
meio da Etiqueta Nacional de Conservação de Energia (ENCE). Nos sistemas de climatização
é comum o uso de ar-condicionado dos tipos janela e split. Os aparelhos do tipo split podem
possuir tecnologia inverter, prometendo cerca de 30% de redução no consumo em comparação
à tecnologia convencional.
Ao comparar nas tabelas do INMETRO dois aparelhos de mesma marca, ambos com
classificação A na ENCE, de mesma capacidade de refrigeração, porém de modelos diferentes,
um com tecnologia inverter e o outro não, por vezes, nos deparamos com o seguinte fato:
Tabela 23: Comparação de equipamentos com e sem tecnologia inverter
Elaboração própria a partir das tabelas do INMETRO (2019)
Comparação modelo inverter x convencional
Marca Capacidade
(BTU)
Modelo
inverter
Modelo
convencional
COP
(W/W)
Consumo
(kWh)
Gree 12.000 GWC12MB-
D3DNC1F/I
GWC12QC-
D3NNB4A/I 3,24 22,8
Elgin 18.000 HVFI18B2IA HWFI18B2IA 3,24 34,2
Gree 24.000 GWC24QE-
D3DNB8M/I
GWC24QE-
D3NNB4B/I 3,24 45,6
Nota-se que o COP e o consumo de ambos é o mesmo. Nem sempre é perceptível a
eficiência energética de aparelhos com tecnologia inverter a partir dos dados da ENCE. O COP,
por vezes, não apresenta nenhuma diferença entre as tecnologias, embora se saiba que o inverter
é mais econômico, tal que o custo inicial dele é mais elevado que o do aparelho convencional.
Além disso, a partir dos testes padronizados aplicados pelo INMETRO, em geral não se
consegue perceber na ENCE a redução no consumo, fato prejudicial tanto para o consumidor
que não conhece a tecnologia quanto para os fabricantes cujo marketing não vem amparado
pelos valores presentes nas certificações.
53
Para muitos aparelhos de mesma capacidade o COP é semelhante com ou sem inverter.
Este fato ocorre devido à metodologia de ensaio em laboratório do INMETRO que adota
padrões de curto ciclo de trabalho (1 h/dia/mês) e aplicação do método de carga total (conforme
preconiza a ISO 5151 (Non-ducted air conditioners and heat pumps - Testing and rating for
performance). A economia pela tecnologia inverter se torna evidente em períodos mais longos
de operação, no qual trabalha com carga parcial (RECH, 2018; VARGAS; MESTRIA, 2015).
Desta forma, este método não retrata bem a realidade (PESSOA; GHISI, 2015). A seasonal
energy efficiency ratio (SEER) é um método melhor que o atual para a análise de desempenho,
especialmente de aparelhos do tipo inverter (PEREIRA; LAMBERTS; GHISI, 2013).
A SEER é uma forma de medida difundida pelo mundo e aplicada em países como
Coreia, China, Japão, Estados Unidos e diversos da Europa, cuja metodologia leva em
consideração os diferentes períodos do ano (característica sazonal), clima local, tipo de
edificação, comportamento do usuário e cargas parciais dos equipamentos, além do consumo
pelo modo standby (PESSOA; GUISI, 2015). A fim de retratar melhor as diferenças de
desempenho dos aparelhos de ar condicionado nas variadas zonas bioclimáticas brasileiras e
sobretudo quanto à tecnologia empregada, outra forma seria utilizar o coeficiente de eficiência
integrado (ICEE), proposto por um estudo de Soares (2018), cuja metodologia agrega aspectos
climatológicos do local de operação do aparelho, diferentes fatores de carga e temperatura
externa.
Em 2013 houve a publicação da norma técnica internacional ISO 16358-1 (Air-cooled
air conditioners and air-to-air heat pumps - Testing and calculating methods for seasonal
performance factors - Part 1: Cooling seasonal performance factor), que deriva do objetivo
internacional de estabelecimento de uma métrica de eficiência que retrate os benefícios em
economia de consumo de energia do ar-condicionado com velocidade variável. Esta publicação
contém conteúdo técnico e metodológico para uma nova métrica de cálculo da eficiência e do
consumo anual (com base em bins de temperatura) e já está sendo discutida a fim de internalizar
a métrica sazonal para o cálculo da eficiência (OUVIDORIA DO INMETRO, 2019).
5.2.2. Índices mínimos
Índices mínimos (ou padrões mínimos) são mecanismos que estabelecem valores
máximos de consumo de energia ou mínimos de eficiência energética de diversos tipos de
aparelhos presentes no mercado, inclusive ar-condicionado, cuja finalidade é impossibilitar
tanto a produção quanto a comercialização dos mesmos caso possuam eficiências abaixo dos
limites estipulados, os quais devem ser revistos a cada 4 anos (GOMES; COSTA; JANNUZZI,
54
2019).
Após a última revisão definida pela Portaria Interministerial MME/MCT/MDIC nº 2 de
31 de julho de 2018 e feita pelo Comitê Gestor de Indicadores de Eficiência Energética
(CGIEE), haveria eliminação das classes C e D da ENCE até 2020, permanecendo os aparelhos
que atualmente entram para as classes A e B devido ao seu COP elevado (EPE, 2018b).
Elevar os índices mínimos de eficiência energética beneficia o mercado nacional e seus
equipamentos quanto à eficiência energética (PEREIRA; LAMBERTS; GHISI, 2013).
Comparado a outros países como Vietnã, Paquistão, China, Arábia Saudita, que aplicam o
mesmo tipo de método de plena carga para avaliação dos coeficientes de performance de ar-
condicionado, o Brasil possui mais baixos padrões mínimos para o aparelho tipo split, que
poderiam ser mais elevados. A Figura 15 retrata a linhagem temporal da evolução dos índices
mínimos no Brasil para equipamentos de ar condicionado dos tipos janela e split (GOMES;
COSTA; JANNUZZI, 2019; PEREIRA; LAMBERTS; GHISI, 2013).
Figura 15: Evolução dos índices mínimos de eficiência energética. Fonte: EPE(2018)
Ao elaborar este projeto, pode-se perceber que as tabelas de eficiência energética
apresentadas pelo Inmetro e a realidade dos aparelhos no mercado são diferentes. Ao optar por
realizar o projeto com aparelhos mais eficientes, muitos estavam esgotados nas lojas de vendas
online, fato que prejudica o próprio consumidor. Além disso, a elevação dos padrões mínimos
contribuiria para um aumento da possível economia de energia a partir de trocas de aparelhos.
Desta forma, o consumidor ao ir em uma loja comprar um aparelho, necessariamente
55
encontraria aparelhos com maior eficiência energética e o adquiria, pois muitos dentre os menos
eficientes sairiam do mercado por conta de não alcançarem o mínimo necessário em eficiência
enquanto os que ficassem iriam trazer maiores benefícios.
5.2.3. Unificação de padrões
Os ensaios para levantamento de medidas que quantifiquem o desempenho de um ar-
condicionado seguem, em geral, normas internacionais, dentre as quais encontram-se variações
quando aplicadas em diferentes países. A diversificação das unidades de medidas de eficiência
energética e dos procedimentos de obtenção de tais medidas dificultam a comparação entre
aparelhos no âmbito internacional. A normatização unificada a nível global, neste contexto,
possibilitaria: equiparar aparelhos em lugares distintos do mundo; tomar como modelo os países
cujos padrões de equipamentos apresentam os melhores índices; além de facilitar incentivos a
programas transnacionais, beneficiando fabricantes e importadores (PESSOA; GUISI, 2015).
Portanto, é importante aderir aos padrões mais adequados existentes a nível global e
unificá-los. Como exemplo, há o caso do padrão brasileiro comparado ao de outros lugares do
mundo, no qual o primeiro utiliza o método de carga total como referência para os testes
enquanto o segundo utiliza o método de carga parcial o qual representa melhor a realidade dos
coeficientes de eficiência energética e consumo anual (PESSOA; GUISI, 2015).
5.2.4. Instalações elétricas e civis do CT/UFRJ
As instalações elétricas do CT/UFRJ são datadas de 1970, carecendo modernização,
conforme levantamento e registro do sistema elétrico feito recentemente, o qual possibilita
futuros investimentos para renovação dos circuitos elétricos e facilita o levantamento de cargas
instaladas (FUNDO VERDE, 2018).
As construções do CT/UFRJ possuem diversas patologias e 88% dos prédios do CT
necessitam de recuperação, dentre os quais por motivos de umidade ou falta de
impermeabilização (36%), falta de manutenção (25%), recalque do terreno (13%), erro
construtivo (11%), dentre outros (15%) concentrados em locais como lajes (57%), paredes
(21%), pilares (14%) e vigas (8%) (VARELA; SILVOSO; PEREIRA, 2018).
Portanto, torna-se importante monitorar e avaliar os impactos do uso de carga de
característica eletrônica na rede, como é o caso da tecnologia inverter, visto que seu uso pode
causar aquecimento nos condutores dos circuitos devido às múltiplas frequências das correntes
circulantes no barramento elétrico (COSTA; FLORIAN; MINOTTI, 2018). Unido a este fato,
o uso de aparelhos com tecnologia mais eficiente pode não apresentar a máxima vantagem
56
quando instaladas em circuitos antigos que apresentam perdas acima do normal esperado. Além
disso, torna-se fundamental avaliar previamente o local de troca do aparelho, sobretudo se o
antigo for do tipo janela, pois a estrutura do prédio pode necessitar antes de manutenção e
recuperação em níveis mais robustos.
5.2.5. Custos de instalação e manutenção
Os custos de instalação considerados são baseados em valores de mercado. Foram
consideradas instalações individuais de aparelhos novos, com remoção do antigo, fator que veio
a encarecer o valor total. Em caso de remoção pelo próprio usuário, instalação pela equipe
técnica pertencente ao CT/UFRJ ou negociação com a instaladora para instalação de um
conjunto de aparelhos, estes custos podem vir a ser diminuídos.
Os custos de manutenção anuais são na realidade investimentos, cuja finalidade é manter
o desempenho satisfatório do sistema. Além disso, segundo a Lei nº 13.589/2018, os edifícios
de uso público e coletivo que possuem sistema de climatização artificial devem estruturar um
Plano de Manutenção, Operação e Controle (PMOC) com o propósito de atenuar ou até mesmo
eliminar os riscos à saúde das pessoas que estão no mesmo recinto, sob penalidade de multa
variando entre R$ 2 mil e R$ 1,5 milhões em caso de não cumprimento, prescrito na Lei nº
6437/1977. Para locais cuja soma de capacidade de refrigeração do sistema de climatização
supera 60.000 BTU/h (5 TR), deve-se ter ainda um responsável técnico habilitado, conforme
portaria 3.523/1998. É importante, portanto, considerá-los nas análises financeiras.
5.2.6. Precaução contra aumento de tarifas e frente ao aumento de temperatura
Diante do aumento de temperatura a níveis global e locais, a tendência é que a carga
instalada de aparelhos de ar condicionado e seu uso também cresçam. O uso de equipamentos
mais eficientes, todavia, de certa forma mitiga o crescimento da carga, na qual o consumo por
vezes não cresce de forma proporcional a esta, ou seja, a carga instalada aumenta e o consumo
pode até mesmo diminuir em comparação ao atual devido à eficiência energética, fato que é
benéfico quando aplicado às contas de energia, pois gera economia.
Se o consumo é menor, mesmo para o caso de crescimento de tarifas pós revisões ainda
assim a conta seria menor em comparação à mesma quando existe aumento das tarifas e o
consumo é alto, como é o caso dos aparelhos atuais pouco eficientes.
57
5.2.7. Linhas de financiamento de projetos de eficiência energética
As distribuidoras são obrigadas pela lei nº 9.991 de 24 de julho de 2000 a destinar 0,5%
da sua receita operacional líquida para programas de eficiência energética (PEE) no uso final
da energia.
Neste contexto, ocorre pelo menos uma vez por ano as chamadas públicas de projetos
feitas pelas distribuidoras através da publicação de um edital para recebimento de projetos de
eficiência energética por parte de empresas de serviço de energia (ESCOs), consumidores,
fabricantes, comerciantes entre outros, cujos critérios técnico-econômicos de seleção dos
projetos são pré-definidos pela ANEEL (ANEEL, 2018).
A participação neste tipo de chamadas públicas visando a modernização da antiga
instalação, sobretudo neste tempo em que a UFRJ não possui verbas próprias suficientes para
arcar com possíveis trocas de aparelhos antigos, torna-se opção interessante de linha de
financiamento.
5.2.8. Conscientização: “selo CT inverter”, cartazes e treinamentos
A conscientização sobre a necessidade de redução do consumo é fundamental para que
as pessoas venham a aderí-la (WATANABE, 2017). Portanto, aliado às possibilidades de trocas
de aparelhos, é importante novas medidas de racionalização com este intuito. Uma parceria do
Escritório de Planejamento do CT/UFRJ com o Programa CT Eficiente (de responsabilidade
dos Programas Ambientais do CT) torna-se interessante neste sentido. Três medidas simples e
de baixo custo são propostas:
Poderia ser criado o “selo CT inverter” próprio do CT/UFRJ, a ser colado na parte
inferior da evaporadora dos aparelhos que possuem tecnologia inverter, unido a um cartaz que
a explicasse brevemente, a ser colocado em alguma parte no interior do ambiente. Isto traria
três benefícios diretos: o primeiro, um apelo visual à importância da eficiência de energia a
partir desta tecnologia; o segundo, uma identificação visual para as pessoas leigas no assunto
que ao ver o selo ou o cartaz teriam conhecimento sobre seus benefícios; o terceiro, a marcação
dos aparelhos nos forneceria um dado que ajudaria em trabalhos futuros de mapeamento dos
tipos de ar-condicionado presentes no CT/UFRJ, visto que em geral a identificação apenas por
inspeção visual dos equipamentos dotados desta tecnologia é difícil.
A segunda medida proposta é um novo cartaz para o programa “Essa conta é de todos”
que precisa ser constantemente atualizada e relembrada, com slogan do tipo: “Conta de energia
alta: é hora de inverter este jogo!”, o qual poderia ser colocado até no mesmo cartaz que explica
58
o “selo CT inverter” ou em cartaz separado caso se queira colocar mais informação no mesmo.
A proposta seria ele também ser fixado nos ambientes em que houve instalação de algum
equipamento com tecnologia inverter.
Outra medida proposta é a aplicação de treinamentos através de palestras, cuja
finalidade seria contribuir para a conscientização da importância do uso racional de energia,
ajudando assim na manutenção dos benefícios a partir dos sistemas trocados, de maneira que
as pessoas mudem a sua forma de uso do ar-condicionado não somente na Universidade, mas
também em casa.
5.2.9. Incentivos para blocos devido à redução de consumo
Reconhecimento e bonificação financeira podem ser meios para estimular a redução nas
contas de energia. Ciente do consumo de energia de cada bloco do CT/UFRJ (o que seriam
necessários novos estudos e medições), a cada semestre ou anualmente, poder-se-ia ter um
ranking do consumo e uma premiação para os prédios que, em proporção aos outros,
consumissem menos energia ou batessem determinada meta. A premiação poderia variar desde
reconhecimento e mérito até bonificação financeira, que não ocorreria em tempos de crise
financeira.
59
6. Conclusões
Este projeto de eficiência energética voltado à climatização da Biblioteca e setor
administrativo (Decania) do CT/UFRJ propôs a troca dos aparelhos antigos (tipo janela e split
hi wall convencional) por aparelhos novos e eficientes energeticamente, com selo PROCEL e
ENCE com classificação A, em alguns casos B e dotados de tecnologia inverter sempre que
possível.
A metodologia utilizada levou em conta o levantamento das contas de energia elétrica
do CT/UFRJ dos últimos anos e de dados pertinentes aos aparelhos de ar condicionado na
Decania e Biblioteca como capacidade, quantidade e local. Posteriormente foi realizada uma
análise técnico-econômica a partir de estimativas de consumo exposto no PROPEE da ANEEL
aliado a indicadores financeiros.
As principais dificuldades encontradas ao longo deste projeto foram: a não
correspondência entre os coeficientes de eficiência energética apresentados em tabelas do
Inmetro e a realidade de economia que aparelhos com tecnologia inverter podem trazer; a falta
de correspondência entre os modelos à venda apresentados pelo Inmetro e os encontrados no
mercado efetivamente; a estimativa de parâmetros ligados ao consumo que correspondessem à
realidade para a modelagem.
Em contrapartida, a rápida contribuição do Planejamento do CT/UFRJ e da própria
UFRJ em fornecer suas contas de energia elétrica, seus dados já organizados de levantamento
dos aparelhos da Decania e Biblioteca, curvas de carga do CT/UFRJ permitiu verificar desde o
início a necessidade de projetos deste gênero.
Ao final deste projeto chegou-se ao objetivo de propor uma solução eficiente
energeticamente para um local do CT/UFRJ a fim de estimular a conscientização quanto ao
consumo, sua necessidade, o quão viável financeiramente é, além de levar em conta novas
alternativas tecnológicas que poderiam se perpetuar no CT/UFRJ.
O projeto propôs três sistemas diferentes para substituição do atual. Tecnicamente pode-
se concluir que todas as propostas trazem benefícios energéticos, pois proporcionam menor
consumo, superior ao critério do mínimo de 10% de redução, com destaque para o sistema 1
(troca de todos os aparelhos) cuja economia é equivalente a 166,4 MWh/ano podendo chegar
até 207,9 MWh/ano, de acordo com os cenários de rendimento mínimo ou máximo
considerados para os aparelhos inverter e reduzindo o consumo em 33,7% e 42,2%,
respectivamente, comparados ao sistema atual.
60
No âmbito financeiro, a taxa interna de retorno ficou bem acima da taxa mínima de
atratividade (7,5%), variando entre 21,92% e 36,00% de acordo com cada proposta. O valor
presente líquido foi positivo, mostrando a viabilidade de cada alternativa do projeto quanto a
estes parâmetros. Porém, a relação custo-benefício e o tempo de retorno (payback) foram
decisivos para a aderência maior a duas propostas.
As RCB menores que 0,8 foram dos sistemas I e III. Para o sistema I, a tecnologia
inverter deveria trazer no mínimo 30% de economia enquanto para o sistema III, 20% de
economia, fatos assegurados pelos fabricantes em comparação ao sistema split convencional.
Ao considerar o pior caso de payback que é o descontado e com manutenção, apenas as
alternativas I e III alcançam o objetivo de não ser maior que 10 anos, com o inverter alcançando
ao menos 30% e 40% de economia, respectivamente. Sem considerar os custos de manutenção,
o sistema I apresenta viabilidade a partir de 30% de economia pelo inverter e o sistema III a
partir de 20% de economia.
O presente projeto de engenharia instiga a comunidade acadêmica a ter um olhar de
maior consciência para o consumo desenfreado de energia, a fim de estimular a importância de
economizar para preservar. Embora seja um projeto pequeno, se aplicado e replicado em escalas
maiores, contribui significativamente para a redução de custos local nas contas, mas também
para os benefícios de alívio na geração de energia e preservação de recursos naturais os quais
seriam usados com finalidade de gerar energia e conforto para as pessoas no CT/UFRJ.
Como alternativas para o sistema atual de climatização da Biblioteca e Decania do
CT/UFRJ propõe-se então duas soluções: que sejam trocados todos os aparelhos por mais
eficientes energeticamente, com selo PROCEL e classificação A na ENCE, além de tecnologia
inverter sempre que possível , o que compõe o sistema I; que aconteça uma troca parcial dos
aparelhos, mantendo os aparelhos de 60.000 BTU/h, por aparelhos com selo PROCEL e
classificação A na ENCE e tecnologia inverter quanto possível, alternativa que compõe o
sistema III. O sistema II, com substituição por aparelhos com tecnologia convencional, não é
recomendável.
Tabela 24: Propostas viáveis: - Análise técnica
% Economia pela
tecnologia
inverter
RDP
(kW)
RDP
(%)
EE
(MWh)
EE
(%)
1 Sistema I 40% 15,3 39,1% 207,9 42,2%
2 Sistema I 30% 14,5 37,0% 194,1 39,4%
3 Sistema III 40% 8,1 20,7% 131,5 26,7%
61
Tabela 25: Propostas viáveis - Análise econômica
Indicadores econômicos
no Sistema
% Economia
pela tecnologia
inverter
RCB TIR Investimento Benefícios
Payback
descontado
(anos)
1 Sistema I 40% 0,716 28,46% R$ 313.140,00 R$ 82.591,72 6,4
2 Sistema I 30% 0,766 26,51% R$ 313.140,00 R$ 77.100,35 7,3
3 Sistema III 40% 0,581 36,00% R$ 156.523,00 R$ 52.183,26 7,1
Por fim, diante dos altos custos para projetos deste tipo, recorrer a chamadas públicas é
uma interessante opção. Outra alternativa é trocar apenas quando o aparelho anterior sofrer uma
avaria grande, que o inviabilize de ser utilizado. Embora a troca fosse gradual e o impacto fosse
menor (por conta de existirem uma gama de aparelhos não eficientes), ainda assim estes
impactos positivos existiriam.
Por fim, seguem as propostas para possíveis projetos futuros:
Medição de linha de base que deve acontecer antes das trocas. Linha de base é um
modelo matemático do consumo dos aparelhos que seriam trocados, correlacionando a
temperatura e o consumo dos aparelhos de ar condicionado.
Medições para determinação da economia em energia e financeira posteriormente às
possíveis trocas.
Mapeamento dos aparelhos climatizadores de ar instalados em todo o CT/UFRJ.
Ampliação de projetos com viés de eficiência energética voltada à climatização, como
análises de ventilação natural aliado a sistemas artificiais para outros ambientes do CT/UFRJ,
como repartições e blocos, até cobrir o prédio inteiro.
Análise do impacto nas contas de energia elétrica a partir da troca de aparelhos do tipo
janela antigos por split inverter no prédio do CT/UFRJ.
Análise do impacto nas contas de energia elétrica a partir de novos projetos de geração
fotovoltaica no CT/UFRJ.
62
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______. Entendendo o Problema. Poli. Rio de Janeiro, 2015. Disponível em:
http://www.caeng.poli.ufrj.br/index.php/blog/26-entendendo-o-problema. Acesso em 25 set.
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68
VARELA, W.D.; PEREIRA, L.R. Análise das patologias das edificações da cidade
universitária da ufrj. PATORREB, Rio de Janeiro, 2019. Disponível em:
http://www.nppg.org.br/patorreb/files/artigos/80630.pdf Acesso em 05 out. 2019.
VARGAS, M.C.; MESTRIA, M. Eficiência Energética Em Edificações Residenciais:
Iluminação E Refrigeração. Xxxv Encontro Nacional De Engenharia De Produção Perspectivas
Globais para a Engenharia de Produção, FORTALEZA, 2015.
VICH, F.M.; MANSOR, M.T.C. Energia, meio ambiente e economia: o Brasil no contexto
mundial. Quim. Nova, v. 32, n. 3, p.757-767, 2009.
VITAL, M.H.F. Aquecimento global: acordos internacionais, emissões de co2 e o surgimento
dos mercados de carbono no mundo. BNDES, Rio de Janeiro, v. 24, n. 48, p. 167-244, set.
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WATANABE, E. Por um consumo consciente de energia elétrica. Rio Pesquisa, ano9, n.7, Rio
de Janeiro, 2017.
WEB ARCONDICIONADO. Quanto custa a instalação de um ar-condicionado Split? Preços
de 2019. 2019. Disponível em: https://www.webarcondicionado.com.br/quanto-custa-a-
instalacao-de-um-ar-condicionado-split. Acesso em 03 out. 2019.
______________________. Entenda o que é COP e EER, e saiba como calcular. Julhp, 2015.
Disponível em: https://www.webarcondicionado.com.br/entenda-o-que-e-cop-e-eer-e-saiba-
como-calcular. Acesso em 03 out. 2019.
69
Anexo A – Parâmetros e Cálculos
Horários de funcionamento e fator de utilização (Fu) considerados:
Horários de
funcionamento por
dia - Decania
Horários de
funcionamento por
dia - Biblioteca
horas 9 Total 2.376
horas 12 Total 3.168
dias 22
dias 22
meses 12
meses 12
Os aparelhos de ar condicionado foram agrupados por BTU e tipo de tecnologia. Os horários
de funcionamento são uma média ponderada da quantidade de aparelhos na decania e biblioteca
e seus horários de funcionamento.
Janela - sistema
atual Split - sistema
atual Split -sistema
proposto
perdas de
eficiência 0%
perdas de
eficiência 0%
perdas de
eficiência 0%
f.u. 0,92
f.u. 0,81
f.u. 0,70
70
Descrição e localização dos aparelhos do sistema atual e parâmetros iniciais adotados
para FC
SISTEMA ATUAL
Sistema
1
Sistema
2
Sistema
3
Sistema
4
Sistema
5
Sistema
6
Sistema
7
Sistema
8
Sistema
9 Total
1 Tipo de
equipamento Janela Janela Janela Janela Janela
Split
Hi-Wall
Split
Hi-Wall
Split
Hi-Wall
Split
Hi-Wall
2
Potência de
refrigeração
(btu/h)
pa 12.000 18.000 19.000 21.000 30.000 24.000 30.000 36.000 60.000
3 COP (W/W) Ca 3,02 2,96 2,87 2,82 2,79 2,82 2,96 2,83 2,71
4 Quantidade Qa 1 9 3 2 14 1 2 3 19 54
5
Potência
elétrica
Instalada (kW)
Pa 1,16 16,04 5,83 4,36 44,10 2,49 5,94 11,20 123,15 214,3
6
Potência
elétrica média
utilizada (kW)
Pua 1,07 14,75 5,36 4,01 40,57 2,02 4,81 9,07 99,75 181,4
7 Funcionamento
(h/ano) há 2.376 2.640 2.904 2.376 2.715 2.376 2.376 2.376 2.793
8
FCP (fator de
coincidência
na ponta)
FCPa 0,000 0,500 0,500 0,000 0,500 0,000 0,000 0,000 0,500
9
Energia
Consumida
(MWh/ano)
Ea 2,5 38,9 15,6 9,5 110,2 4,8 11,4 21,5 278,6 493,1
10
Demanda
média na ponta
(kW)
Da 0,00 2,46 1,79 0,00 8,69 0,00 0,00 0,00 26,25 39,19
71
No Local Ambiente Fabricante Tipo BTU
instalado
Potência de
refrigeração
(kW)
*Consumo
de energia
em
kWh/mês
1 Decania Sala 1 - Secretaria YORK Split 24.000 7,03 52,3
2 Decania Gabinete do Decano YORK Split 30.000 8,79 64,7
3 Decania Sala 2 - Coord. Pessoas SPRINGER Janela 19.000 5,57 40,8
4 Decania Sala 4 - SGI SPRINGER Janela 30.000 8,79 66,2
5 Decania Sala 6 - Licitações e Compras SPRINGER Janela 18.000 5,27 35,7
6 Decania Sala 14 - Reprografia MIDEA Split 30.000 8,79 64,7
7 Decania Sala 12 - EPLAN/CT ELECTROLUX Split 36.000 10,55 78,6
8 Decania Sala 8 - PR4 SPRINGER Janela 18.000 5,27 35,7
9 Decania Copa SPRINGER Janela 30.000 8,79 66,2
10 Decania Sala 10 - Finaceiro e Patrimônio SPRINGER Janela 30.000 8,79 66,2
11 Decania Administração ELGIN Split 60.000 17,58
12 Decania Administração SPRINGER Janela 21.000 6,15 45,8
13 Decania Auditório - Sala controle ou
Camarim SPRINGER Janela 21.000 6,15 45,8
14 Decania Seção de ensino SPRINGER Janela 18.000 5,27 35,7
15 Decania Seção de ensino SPRINGER Janela 18.000 5,27 35,7
16 Decania Protocolo SPRINGER Janela 18.000 5,27 35,7
17 Decania Manutenção SPRINGER Janela 30.000 8,79 66,2
18 Decania Manutenção SPRINGER Janela 19.000 5,57 40,8
19 Decania Almoxarifado SPRINGER Janela 30.000 8,79 66,2
20 B.C Biblioteca Central ELGIN Split 60.000 17,58 130,9
21 B.C Biblioteca Central ELGIN Split 60.000 17,58 130,9
22 B.C Biblioteca Central ELGIN Split 60.000 17,58 130,9
23 B.C Biblioteca Central ELGIN Split 60.000 17,58 130,9
24 B.C Biblioteca Central ELGIN Split 60.000 17,58 130,9
25 B.C Biblioteca Central ELGIN Split 60.000 17,58 130,9
26 B.C Biblioteca Central ELGIN Split 60.000 17,58 130,9
27 B.C Biblioteca Central ELGIN Split 60.000 17,58 130,9
28 B.C Biblioteca Central ELGIN Split 60.000 17,58 130,9
72
29 B.C Biblioteca Central ELGIN Split 60.000 17,58 130,9
30 B.C Sala de registro SPRINGER Janela 18.000 5,27 35,7
31 B.C Sala telefonia e xerox SPRINGER Janela 30.000 8,79 66,2
32 B.C Sala Chefe BC SPRINGER Janela 30.000 8,79 66,2
33 B.C Seção Periódicos SPRINGER Janela 30.000 8,79 66,2
34 B.C Seção Aquisição CONSUL Janela 18.000 5,27 38,4
35 B.C Secretaria SPRINGER Janela 19.000 5,57 40,8
36 B.C Processos técnicos ELGIN Janela 18.000 5,27 38,1
37 B.C Processos técnicos CONSUL Janela 30.000 8,79 64,8
38 Decania Informática CARRIER Split 36.000 10,55 77,1
39 Decania Informática SPRINGER Janela 30.000 8,79 66,2
40 Decania Informática SPRINGER Janela 30.000 8,79 66,2
41 Decania Hall do salão nobre YORK Split 60.000 16,99 137
42 Decania Hall do salão nobre YORK Split 60.000 16,99 137
43 Decania Hall do salão nobre YORK Split 60.000 16,99 137
44 Decania ATIVIDA SPRINGER Janela 18.000 5,27 35,7
54 Decania ATIVIDA SPRINGER Janela 12.000 3,52 24,5
55 Decania ATIVIDA YORK Split 60.000 16,99 137
56 Decania SALA C CARRIER Split 36.000 10,55 77,1
57 Decania OBRAS RARAS ELGIN Split 60.000 17,58 130,9
58 Decania OBRAS RARAS ELGIN Split 60.000 17,58 130,9
59 Decania OBRAS RARAS ELGIN Split 60.000 17,58 130,9
60 Decania OBRAS RARAS ELGIN Split 60.000 17,58 130,9
61 B.C Sala Virtual SPRINGER Janela 30.000 8,79 66,2
62 B.C Sala Virtual CONSUL Janela 30.000 8,79 66,2
63 Decania Sala de som do auditório SPRINGER Janela 30.000 8,79 66,2
(*) Consumo de Energia com base nos resultados do ciclo normalizado pelo INMETRO, de 1 hora por dia por mês
73
74
Custos de demanda (tarifa azul) Ramo: instituição de ensino Tarifa de energia azul
FC* C1 **
(R$/kW.mês)
C2 **
(R$/kW.mês) LP LE1 LE2 LE3 LE4
TUSD ***
(R$/MWh)
TEPbdv ***
(R$/MWh)
TEFPbdv ***
(R$/MWh)
31% 32,45 17,50 0,25 0,2732 0,1912 0,3517 0,2483 125,44 440,48 269,42
*FC = Fator de carga que muda de acordo com o ramo de atividade (BEZERRA, 2008) e influi em LP, LE1, LE2, LE3, LE4 que são parâmetros conforme
tabela ANEEL (2018). Foi escolhido o FC para instituição de ensino que equivale a 0,31
**C1 e C2 conforme a metodologia da ANEEL (2018) são custos de demanda que devem ser escolhidos para modalidade
azul da distribuidora
***TUSD, TEPbdv, TEFPbdv devem ter por base a tarifa de energia azul da distribuidora (RJ Light, agosto/2019), conforme metodologia da ANEEL
(2018),
Valoração dos benefícios
75
76
Parâmetros adotados para a valoração dos benefícios
Valoração dos benefícios
Custos Demanda Custos Energia
RDP
(kW
ano)
CED (R$/kW
ano)
CP
(R$/MWh) LEP
CFP
(R$/MWh) LEFP
EE
(MWh/ano) CEE (R$/MWh)
Varia 12*C1+12*C2*LP 565,92 0,2390 394,86 0,3086 Varia =CP*LEP+CFP*LEFP/(LEP+LEFP)
Fator de recuperação de capital
*Adotado 15 anos de vida útil para sistemas de ar condicionado, nem o atual 20 (MARANGONI et al., 2015) nem abaixo 12. Ver ANEEL (2001) que
fala 12 e 15 e WEBarcondicionado
**Taxa de desconto apresentada pela EPE (PDE 2027), pág 59
Fator de recuperação de
capital
i (1/ano) u (anos) FRC
(1/ano)
8% 10 0,1490
77
Tarifas verde de demanda e energia Light – Modalidade A4: agosto de 2019
Tarifas Verde - A4
Demanda
(Ponta)
R$/kW
Consumo
(FP)
R$/MWh
32,45 394,86
Taxa estimada de crescimento da tarifa anual
Taxa de crescimento da
tarifa a.a.
Últimos 5
anos 4,494%
Últimos 15
anos 2,356%
Adotado: 2,356%
78
Tarifas poder público e estimativa de crescimento da tarifa
Tarifas poder público
Sudeste (ANEEL)
2003 342,69
2004 355,99
2005 367,73
2006 376,71
2007 375,55
2008 364,4
2009 371,31
2010 368,54
2011 373,53
2012 377,6
2013 353,26
2014 299,71
2015 434,43
2016 477,86
2017 454,91
2018 506,51
2019 520,68
TAXA: 2,356% a.a
y = 8,6294x + 317,71
0
100
200
300
400
500
600
20032004200520062007200820092010201120122013201420152016201720182019
Crescimento da tarifa linearizado (15 anos)
79
Sistema proposto I: troca de todos os aparelhos por split inverter (sempre que possível) + selo PROCEL A (sempre que possível)
SISTEMA PROPOSTO I - Máxima eficiência com Split Inverter + Selo PROCEL A
BTU
atual Tipo atual
BTU
proposto
Tipo
proposto Marca CEE Classificação
Potência
elétrica
Consumo
padronizado Tensão (V) Quantidade
1 12.000 Janela 12.000 Split Inverter Daikin 3,45 A 1.026 - 220 - 1o 1
2 18.000 Janela 18.000 Split Inverter Daikin 3,52 A 1.511 - 220 - 1o 9
3 19.000 Janela 18.000 Split Inverter Daikin 3,52 A 1.511 - 220 - 1o 3
4 21.000 Janela 21.500 Split Inverter Samsung 3,36 A 1.875 46,4 220 - 1o 2
5 30.000 Janela 30.000 Split Inverter Agratto 3,40 A 2.434 51,1 220 - 1o 14
6 24.000 Split Hi
Wall 24.000 Split Inverter Daikin 3,53 A 2.000 - 220 - 1o 1
7 30.000 Split Hi
Wall 30.000 Split Inverter Agratto 3,40 A 2.434 51,1 220 - 1o 2
8 36.000 Split Hi
Wall 36.000
Split piso teto
Inverter Carrier 3,35 A 3.149 - 220 - 1o 3
9 60.000 Split Hi
Wall 60.000 Split piso teto Trane 3,23 B 5.387 98,2 220 - 3o 19
80
Custos de equipamentos, instalação e manutenção do sistema proposto I
SISTEMA PROPOSTO I - Máxima eficiência com Split Inverter + Selo PROCEL A
BTU
proposto Tipo proposto
Preço un
(R$)
Custos dos
equipamentos Instalação (un.)
Custos das
instalações
Manutenção
(un.)
Custos das
manutenções
Custos totais
anuais
1 12.000 Split Inverter R$ 1.828,00 R$ 1.828,00 R$ 762,50 R$ 762,50 R$ 325,00 R$ 325,00 R$ 2.590,50
2 18.000 Split Inverter R$ 2.758,00 R$ 24.822,00 R$ 790,50 R$ 7.114,50 R$ 340,00 R$ 3.060,00 R$ 31.936,50
3 18.000 Split Inverter R$ 2.758,00 R$ 8.274,00 R$ 790,50 R$ 2.371,50 R$ 340,00 R$ 1.020,00 R$ 10.645,50
4 21.500 Split Inverter R$ 2.878,50 R$ 5.757,00 R$ 916,00 R$ 1.832,00 R$ 340,00 R$ 680,00 R$ 7.589,00
5 30.000 Split Inverter R$ 3.599,00 R$ 50.386,00 R$ 978,50 R$ 13.699,00 R$ 340,00 R$ 4.760,00 R$ 64.085,00
6 24.000 Split Inverter R$ 4.197,00 R$ 4.197,00 R$ 916,00 R$ 916,00 R$ 340,00 R$ 340,00 R$ 5.113,00
7 30.000 Split Inverter R$ 3.599,00 R$ 7.198,00 R$ 978,50 R$ 1.957,00 R$ 340,00 R$ 680,00 R$ 9.155,00
8 36.000 Split piso teto
Inverter R$ 7.245,00 R$ 21.735,00 R$ 1.224,50 R$ 3.673,50 R$ 475,00 R$ 1.425,00 R$ 25.408,50
9 60.000 Split piso teto R$ 6.698,00 R$ 127.262,00 R$ 1.545,00 R$ 29.355,00 R$ 475,00 R$ 9.025,00 R$ 156.617,00
Total em
equipamentos:
Total em
instalações:
Total em
manutenções:
R$ 251.459,00
R$ 61.681,00
R$ 21.315,00
Custo total Custo anual
manutenção
R$ 313.140,00 R$ 21.315,00
81
Custos dos equipamentos e custos anualizados no sistema proposto I
Custo de cada equipamento
Custo total
em
equipamentos
Custo
total
CEN1 CEN2 CEN3 CEN4 CEN5 CEN6 CEN7 CEN8 CEN9 CET CT
R$ 2.591 R$ 31.937 R$ 10.646 R$ 7.589 R$ 64.085 R$ 5.113 R$ 9.155 R$ 25.409 R$ 156.617 R$ 251.459 R$
313.140
Custo anualizado de cada equipamento
CAN1
(R$/ano)
CAN2
(R$/ano)
CAN3
(R$/ano)
CAN4
(R$/ano)
CAN5
(R$/ano)
CAN6
(R$/ano)
CAN7
(R$/ano)
CAN8
(R$/ano)
CAN9
(R$/ano)
481 5.927 1.976 1.408 11.893 949 1.699 4.715 29.066
82
Descrição do funcionamento do sistema proposto I
Cálculos da economia em energia, demanda e financeira para o sistema proposto I:
10% de economia pela tecnologia inverter
Taxa de economia
considerando inverter 10%
SISTEMA PROPOSTO I - Máxima eficiência com Split Inverter + Selo PROCEL A
Sistema
1
Sistema
2
Sistema
3
Sistema
4
Sistema
5
Sistema
6
Sistema
7
Sistema
8
Sistema
9 Total
9
Energia
Consumida
(MWh/ano)
Ep1 1,5 22,4 8,2 5,6 61,9 3,0 7,7 14,1 202,2 326,7
10
Demanda
média na
ponta (kW)
Dp1 0,00 1,42 0,94 0,00 4,89 0,00 0,00 0,00 19,05 26,30
SISTEMA PROPOSTO I - Máxima eficiência com Split Inverter + Selo PROCEL A
Sistema
1
Sistema
2
Sistema
3
Sistema
4
Sistema
5
Sistema
6
Sistema
7
Sistema
8
Sistema
9 Total
1 Tipo de
equipamento
Split
Hi-Wall
Split
Hi-Wall
Split
Hi-Wall
Split
Hi-Wall
Split
Hi-Wall
Split
Hi-Wall
Split
Hi-Wall
Split
Piso-
teto
Split
Piso-
teto
2
Potência de
refrigeração
(btu/h)
pp1 12.000 18.000 18.000 21.500 30.000 24.000 30.000 36.000 60.000
3 COP (W/W) Cp1 3,45 3,52 3,52 3,36 3,40 3,53 3,40 3,35 3,23
4 Quantidade Qp1 1 9 3 2 14 1 2 3 19
5
Potência
elétrica
Instalada (kW)
Pp1 1,02 13,48 4,49 3,75 36,19 1,99 5,17 9,45 103,41 179,0
6
Potência
elétrica média
utilizada (kW)
Pup1 0,64 8,50 2,83 2,36 22,80 1,26 3,26 5,95 72,39 120,0
7 Funcionamento
(h/ano) hp
1 2.376 2.640 2.904 2.376 2.715 2.376 2.376 2.376 2.793
8
FCP (fator de
coincidência
na ponta)
FCPp1 0,000 0,500 0,500 0,000 0,500 0,000 0,000 0,000 0,500
83
Valoração dos benefícios
Custos Demanda Custos Energia
RDP
(kW
ano)
CED
(R$/kW
ano)
EE
(MWh/ano) CEE
(R$/MWh)
12,89 441,90 166,39 357,78
Relação Custo-Benefício
BAT
(R$/ano)
CAT
(R$/ano) RCB
65.228 58.114 0,891
Análise econômica
considerando custos de
manutenção
Taxa 7,50%
VPL R$ 371.952,33
TIR 22,51%
Ano Fluxo de caixa
com manutenção Saldo
Fluxo
descontado
Saldo
descontado
0 -R$ 313.140,00 -R$
313.140,00
-R$
313.140,00
-R$
313.140,00
1 R$ 67.675,34 -R$
266.779,66 R$ 62.953,81
-R$
271.501,19
2 R$ 69.269,77 -R$
218.824,89 R$ 59.941,39
-R$
232.874,80
3 R$ 70.901,77 -R$
169.238,12 R$ 57.073,13
-R$
197.116,67
4 R$ 72.572,21 -R$
117.980,91 R$ 54.342,11
-R$
164.089,56
5 R$ 74.282,01 -R$
65.013,89 R$ 51.741,78
-R$
133.662,78
6 R$ 76.032,10 -R$
10.296,79 R$ 49.265,87
-R$
105.711,91
7 R$ 77.823,42 R$ 46.211,62 R$ 46.908,44 -R$
80.118,46
8 R$ 79.656,93 R$ R$ 44.663,82 -R$
84
104.553,56 56.769,64
9 R$ 81.533,65 R$
164.772,21 R$ 42.526,61
-R$
35.558,04
10 R$ 83.454,59 R$
226.911,80 R$ 40.491,66
-R$
16.381,38
11 R$ 85.420,78 R$
291.017,57 R$ 38.554,09 R$ 857,71
12 R$ 87.433,29 R$
357.135,86 R$ 36.709,23 R$ 16.251,93
13 R$ 89.493,22 R$
425.314,08 R$ 34.952,65 R$ 29.889,58
14 R$ 91.601,68 R$
495.600,75 R$ 33.280,12 R$ 41.854,70
15 R$ 93.759,81 R$
568.045,57 R$ 31.687,63 R$ 52.227,33
Cálculos da economia em energia, demanda e financeira para o sistema proposto I:
20% de economia pela tecnologia inverter
Taxa de economia
considerando inverter 20%
SISTEMA PROPOSTO I - Máxima eficiência com Split Inverter + Selo PROCEL A
Sistema
1
Sistema
2
Sistema
3
Sistema
4
Sistema
5
Sistema
6
Sistema
7
Sistema
8
Sistema
9 Total
9
Energia
Consumida
(MWh/ano)
Ep1 1,4 19,9 7,3 5,0 55,0 2,7 6,9 12,6 202,2 312,9
10
Demanda
média na
ponta (kW)
Dp1 0,00 1,26 0,84 0,00 4,34 0,00 0,00 0,00 19,05 25,49
Valoração dos benefícios
Custos Demanda Custos Energia
RDP
(kW
ano)
CED
(R$/kW
ano)
EE
(MWh/ano) CEE
(R$/MWh)
13,70 441,90 180,23 357,78
85
Relação Custo-Benefício
BAT
(R$/ano)
CAT
(R$/ano) RCB
70.535 58.114 0,824
Análise econômica
considerando custos de
manutenção
Taxa 7,50%
VPL R$ 428.852,37
TIR 24,53%
Ano Fluxo com
manutenção Saldo
Fluxo
descontado
Saldo
descontado
0 -R$ 313.140,00 -R$
313.140,00
-R$
313.140,00
-R$
313.140,00
1 R$ 73.296,09 -R$
261.158,91 R$ 68.182,41
-R$
266.272,59
2 R$ 75.022,94 -R$
207.450,97 R$ 64.919,80
-R$
222.667,80
3 R$ 76.790,48 -R$
151.975,49 R$ 61.813,31
-R$
182.169,49
4 R$ 78.599,67 -R$
94.690,82 R$ 58.855,47
-R$
144.629,01
5 R$ 80.451,47 -R$
35.554,35 R$ 56.039,17
-R$
109.904,85
6 R$ 82.346,91 R$ 25.477,56 R$ 53.357,63 -R$
77.862,22
7 R$ 84.287,00 R$ 88.449,56 R$ 50.804,40 -R$
48.372,81
8 R$ 86.272,81 R$
153.407,37 R$ 48.373,35
-R$
21.314,46
9 R$ 88.305,39 R$
220.397,76 R$ 46.058,63 R$ 3.429,18
10 R$ 90.385,87 R$
289.468,63 R$ 43.854,67 R$ 25.968,85
11 R$ 92.515,36 R$
360.668,99 R$ 41.756,18 R$ 46.410,03
12 R$ 94.695,02 R$
434.049,01 R$ 39.758,10 R$ 64.853,12
13 R$ 96.926,04 R$
509.660,05 R$ 37.855,62 R$ 81.393,75
14 R$ 99.209,61 R$
587.554,66 R$ 36.044,19 R$ 96.122,94
15 R$ 101.546,99 R$
667.786,65 R$ 34.319,43
R$
109.127,37
86
Cálculos da economia em energia, demanda e financeira para o sistema proposto I:
30% de economia pela tecnologia inverter
Taxa de economia
considerando inverter 30% 0,70
SISTEMA PROPOSTO I - Máxima eficiência com Split Inverter + Selo PROCEL A
Sistema
1
Sistema
2
Sistema
3
Sistema
4
Sistema
5
Sistema
6
Sistema
7
Sistema
8
Sistema
9 Total
9
Energia
Consumida
(MWh/ano)
Ep1 1,2 17,4 6,4 4,4 48,2 2,3 6,0 11,0 202,2 299,1
10
Demanda
média na
ponta (kW)
Dp1 0,00 1,10 0,73 0,00 3,80 0,00 0,00 0,00 19,05 24,69
Valoração dos benefícios
Custos Demanda Custos Energia
RDP
(kW
ano)
CED
(R$/kW
ano)
EE
(MWh/ano) CEE
(R$/MWh)
14,50 441,90 194,07 357,78
Relação Custo-Benefício
BAT
(R$/ano)
CAT
(R$/ano) RCB
75.843 58.114 0,766
Análise econômica
considerando custos de
manutenção
Taxa 7,50%
VPL R$ 485.752,41
TIR 26,51%
87
Ano Fluxo com
manutenção Saldo
Fluxo
descontado
Saldo
descontado
0 -R$ 313.140,00 -R$
313.140,00
-R$
313.140,00
-R$
313.140,00
1 R$ 78.916,83 -R$
255.538,17 R$ 73.411,01
-R$
261.043,99
2 R$ 80.776,11 -R$
196.077,06 R$ 69.898,20
-R$
212.460,79
3 R$ 82.679,20 -R$
134.712,86 R$ 66.553,49
-R$
167.222,30
4 R$ 84.627,12 -R$
71.400,74 R$ 63.368,83
-R$
125.168,47
5 R$ 86.620,93 -R$ 6.094,81 R$ 60.336,56 -R$
86.146,91
6 R$ 88.661,72 R$ 61.251,91 R$ 57.449,38 -R$
50.012,52
7 R$ 90.750,59 R$
130.687,51 R$ 54.700,36
-R$
16.627,16
8 R$ 92.888,68 R$
202.261,18 R$ 52.082,89 R$ 14.140,73
9 R$ 95.077,13 R$
276.023,32 R$ 49.590,66 R$ 42.416,39
10 R$ 97.317,15 R$
352.025,47 R$ 47.217,69 R$ 68.319,08
11 R$ 99.609,94 R$
430.320,41 R$ 44.958,27 R$ 91.962,35
12 R$ 101.956,75 R$
510.962,16 R$ 42.806,96
R$
113.454,32
13 R$ 104.358,85 R$
594.006,02 R$ 40.758,60
R$
132.897,92
14 R$ 106.817,55 R$
679.508,57 R$ 38.808,25
R$
150.391,17
15 R$ 109.334,17 R$
767.527,74 R$ 36.951,23
R$
166.027,41
Cálculos da economia em energia, demanda e financeira para o sistema proposto I:
40% de economia pela tecnologia inverter
Taxa de economia
considerando inverter 40% 0,60
SISTEMA PROPOSTO I - Máxima eficiência com Split Inverter + Selo PROCEL A
Sistema
1
Sistema
2
Sistema
3
Sistema
4
Sistema
5
Sistema
6
Sistema
7
Sistema
8
Sistema
9 Total
9
Energia
Consumida
(MWh/ano)
Ep1 1,0 15,0 5,5 3,7 41,3 2,0 5,2 9,4 202,2 285,2
10
Demanda
média na
ponta (kW)
Dp1 0,00 0,94 0,63 0,00 3,26 0,00 0,00 0,00 19,05 23,88
88
Valoração dos benefícios
Custos Demanda Custos Energia
RDP
(kW
ano)
CED
(R$/kW
ano)
EE
(MWh/ano) CEE
(R$/MWh)
15,31 441,90 207,91 357,78
Relação Custo-Benefício
BAT
(R$/ano)
CAT
(R$/ano) RCB
81.151 58.114 0,716
Análise econômica
considerando custos de
manutenção
Taxa 7,50%
VPL R$ 542.652,44
TIR 28,46%
Ano Fluxo com
manutenção Saldo
Fluxo
descontado
Saldo
descontado
0 -R$ 313.140,00 -R$
313.140,00
-R$
313.140,00
-R$
313.140,00
1 R$ 84.537,58 -R$
249.917,42 R$ 78.639,61
-R$
255.815,39
2 R$ 86.529,28 -R$
184.703,14 R$ 74.876,61
-R$
202.253,79
3 R$ 88.567,91 -R$
117.450,23 R$ 71.293,68
-R$
152.275,11
4 R$ 90.654,57 -R$
48.110,66 R$ 67.882,19
-R$
105.707,92
5 R$ 92.790,39 R$ 23.364,73 R$ 64.633,95 -R$
62.388,97
6 R$ 94.976,53 R$ 97.026,27 R$ 61.541,14 -R$
22.162,83
7 R$ 97.214,18 R$
172.925,45 R$ 58.596,32 R$ 15.118,49
8 R$ 99.504,55 R$ R$ 55.792,42 R$ 49.595,92
89
251.114,99
9 R$ 101.848,87 R$
331.648,87 R$ 53.122,69 R$ 81.403,61
10 R$ 104.248,43 R$
414.582,30 R$ 50.580,71
R$
110.669,31
11 R$ 106.704,53 R$
499.971,83 R$ 48.160,36
R$
137.514,67
12 R$ 109.218,49 R$
587.875,32 R$ 45.855,83
R$
162.055,51
13 R$ 111.791,67 R$
678.351,99 R$ 43.661,58
R$
184.402,08
14 R$ 114.425,49 R$
771.462,48 R$ 41.572,32
R$
204.659,40
15 R$ 117.121,35 R$
867.268,83 R$ 39.583,04
R$
222.927,44
90
Sistema proposto II: troca de todos os aparelhos por split convencional + selo PROCEL A (sempre que possível)
SISTEMA PROPOSTO II - Máxima eficiência com Split Convencional + Selo PROCEL A
BTU
atual Tipo atual
BTU
proposto
Tipo
proposto Marca COP Classificação Tensão (V) Quantidade
1 12.000 Janela 12.000 Split Elgin 3,32 A 220 - 1o 1
2 18.000 Janela 18.000 Split Agratto 3,43 A 220 - 1o 9
3 19.000 Janela 18.000 Split Agratto 3,43 A 220 - 1o 3
4 21.000 Janela 18.000 Split Agratto 3,43 A 220 - 1o 2
5 30.000 Janela 30.000 Split Elgin 3,27 A 220 - 1o 14
6 24.000 Split Hi
Wall 24.000 Split Elgin 3,46 A 220 - 1o 1
7 30.000 Split Hi
Wall 30.000 Split Elgin 3,27 A 220 - 1o 2
8 36.000 Split Hi
Wall 36.000 Split piso teto Elgin 3,24 A 220 - 1o 3
9 60.000 Split Hi
Wall 60.000 Split piso teto Trane 3,23 B 220 - 3o 19
91
Custos de equipamentos, instalação e manutenção do sistema proposto II
SISTEMA PROPOSTO 2 - Máxima eficiência com Split Convencional + Selo PROCEL A
BTU
proposto
Tipo
proposto Preço un (R$)
Custos dos
equipamentos
Instalação
(un.)
Custos das
instalações
Manutenção
(un.)
Custos das
manutenções
Custos totais
anuais
1 12.000 Split R$ 1.336,00 R$ 1.336,00 R$ 762,50 R$ 762,50 R$ 325,00 R$ 325,00 R$ 2.098,50
2 18.000 Split R$ 1.934,00 R$ 17.406,00 R$ 790,50 R$ 7.114,50 R$ 340,00 R$ 3.060,00 R$ 24.520,50
3 18.000 Split R$ 1.934,00 R$ 5.802,00 R$ 790,50 R$ 2.371,50 R$ 340,00 R$ 1.020,00 R$ 8.173,50
4 18.000 Split R$ 1.934,00 R$ 3.868,00 R$ 916,00 R$ 1.832,00 R$ 340,00 R$ 680,00 R$ 5.700,00
5 30.000 Split R$ 3.299,00 R$ 46.186,00 R$ 978,50 R$ 13.699,00 R$ 340,00 R$ 4.760,00 R$ 59.885,00
6 24.000 Split R$ 2.330,00 R$ 2.330,00 R$ 916,00 R$ 916,00 R$ 340,00 R$ 340,00 R$ 3.246,00
7 30.000 Split R$ 3.299,00 R$ 6.598,00 R$ 978,50 R$ 1.957,00 R$ 340,00 R$ 680,00 R$ 8.555,00
8 36.000 Split piso teto R$ 4.973,00 R$ 14.919,00 R$ 1.224,50 R$ 3.673,50 R$ 475,00 R$ 1.425,00 R$ 18.592,50
9 60.000 Split piso teto R$ 6.698,00 R$ 127.262,00 R$ 1.545,00 R$ 29.355,00 R$ 475,00 R$ 9.025,00 R$ 156.617,00
Total em
equipamentos:
Total em
instalações:
Total em
manutenções:
R$ 225.707,00
R$ 61.681,00
R$ 21.315,00
Custo total Custo anual
manutenção
R$ 287.388,00 R$ 21.315,00
92
Custos dos equipamentos e custos anualizados no sistema proposto II
Custo de cada equipamento
Custo total
em
equipamentos
Custo
total
CEN1 CEN2 CEN3 CEN4 CEN5 CEN6 CEN7 CEN8 CEN9 CET CT
R$ 2.099 R$ 24.521 R$ 8.174 R$ 5.700 R$ 59.885 R$ 3.246 R$ 8.555 R$ 18.593 R$ 156.617 R$ 225.707 R$
287.388
Custo anualizado de cada equipamento
CAN1
(R$/ano)
CAN2
(R$/ano)
CAN3
(R$/ano)
CAN4
(R$/ano)
CAN5
(R$/ano)
CAN6
(R$/ano)
CAN7
(R$/ano)
CAN8
(R$/ano)
CAN9
(R$/ano)
398 4.653 1.551 1.082 11.364 616 1.623 3.528 29.719
93
Descrição do funcionamento do sistema proposto II
Cálculos da economia em energia, demanda e financeira para o sistema proposto II:
Não possui tecnologia inverter
SISTEMA PROPOSTO 2 - Máxima eficiência com Split Convencional + Selo PROCEL A
9
Energia
Consumida
(MWh/ano)
Ep1 1,8 25,6 9,4 5,1 71,5 3,4 8,9 16,2 202,2 344,1
10 Demanda média
na ponta (kW) Dp
1 0,00 1,61 1,08 0,00 5,64 0,00 0,00 0,00 19,05 27,39
Valoração dos benefícios
Custos Demanda Custos Energia
RDP
(kW
ano)
CED
(R$/kW
ano)
EE
(MWh/ano)
CEE
(R$/MWh)
11,80 441,90 149,03 357,78
SISTEMA PROPOSTO II - Máxima eficiência com Split Convencional + Selo PROCEL A
Sistema
1
Sistema
2
Sistema
3
Sistema
4
Sistema
5
Sistema
6
Sistema
7
Sistema
8
Sistema
9 Total
1 Tipo de
equipamento Split
Hi-Wall
Split
Hi-Wall
Split
Hi-Wall
Split
Hi-Wall
Split
Hi-Wall
Split
Hi-Wall
Split
Hi-Wall
Split
Piso-
teto
Split
Piso-
teto
2
Potência de
refrigeração
(btu/h)
pp1 12.000 18.000 18.000 18.000 30.000 24.000 30.000 36.000 60.000
3 COP (W/W) Cp1 3,32 3,43 3,43 3,43 3,27 3,46 3,27 3,24 3,23
4 Quantidade Qp1 1 9 3 2 14 1 2 3 19
5
Potência
elétrica
Instalada (kW)
Pp1 1,06 13,84 4,61 3,08 37,63 2,03 5,38 9,77 103,41 180,8
6
Potência
elétrica média
utilizada (kW)
Pup1 0,74 9,69 3,23 2,15 26,34 1,42 3,76 6,84 72,39 126,6
7 Funcionamento
(h/ano) hp
1 2.376 2.640 2.904 2.376 2.715 2.376 2.376 2.376 2.793
8
FCP (fator de
coincidência
na ponta)
FCPp1 0,000 0,500 0,500 0,000 0,500 0,000 0,000 0,000 0,500
94
Relação Custo-Benefício
BAT
(R$/ano)
CAT
(R$/ano) RCB
58.536 54.534 0,932
Análise econômica
considerando custos de
manutenção
Taxa 7,50%
VPL R$ 326.324,90
TIR 21,92%
no Fluxo com
manutenção Saldo
Fluxo
descontado
Saldo
descontado
0 -R$ 287.388,00 -R$
287.388,00
-R$
287.388,00
-R$
287.388,00
1 R$ 60.624,28 -R$
248.078,72 R$ 56.394,68
-R$
252.308,32
2 R$ 62.052,59 -R$
207.341,13 R$ 53.696,13
-R$
219.927,19
3 R$ 63.514,55 -R$
165.141,59 R$ 51.126,71
-R$
190.115,49
4 R$ 65.010,95 -R$
121.445,64 R$ 48.680,23
-R$
162.750,25
5 R$ 66.542,61 -R$
76.218,03 R$ 46.350,83
-R$
137.714,43
6 R$ 68.110,35 -R$
29.422,68 R$ 44.132,89
-R$
114.896,54
7 R$ 69.715,03 R$ 18.977,35 R$ 42.021,08 -R$
94.190,46
8 R$ 71.357,52 R$ 69.019,87 R$ 40.010,32 -R$
75.495,14
9 R$ 73.038,70 R$
120.743,57 R$ 38.095,78
-R$
58.714,36
10 R$ 74.759,49 R$
174.188,07 R$ 36.272,85
-R$
43.756,51
11 R$ 76.520,83 R$
229.393,89 R$ 34.537,15
-R$
30.534,36
12 R$ 78.323,66 R$
286.402,55 R$ 32.884,51
-R$
18.964,85
13 R$ 80.168,96 R$
345.256,51 R$ 31.310,95 -R$ 8.968,90
14 R$ 82.057,74 R$
405.999,25 R$ 29.812,68 -R$ 471,22
15 R$ 83.991,02 R$
468.675,28 R$ 28.386,11 R$ 6.599,90
95
Sistema proposto III: troca parcial de aparelhos por split inverter + selo PROCEL A
Custos de equipamentos, instalação e manutenção do sistema proposto III
SISTEMA PROPOSTO III - Máxima eficiência com Split Inverter + Selo PROCEL A
BTU
proposto
Tipo
proposto
Preço un
(R$)
Custos dos
equipamentos
Instalação
(un.)
Custos das
instalações
Manutenção
(un.)
Custos das
manutenções
Custos totais
anuais
1 12.000 Split Inverter R$ 1.828,00 R$ 1.828,00 R$ 762,50 R$ 762,50 R$ 325,00 R$ 325,00 R$ 2.590,50
2 18.000 Split Inverter R$ 2.758,00 R$ 24.822,00 R$ 790,50 R$ 7.114,50 R$ 340,00 R$ 3.060,00 R$ 31.936,50
SISTEMA PROPOSTO III - Máxima eficiência com Split Inverter + Selo PROCEL A
BTU
atual Tipo atual
BTU
proposto
Tipo
proposto Marca CEE Classificação Tensão (V) Quantidade
1 12.000 Janela 12.000 Split Inverter Daikin 3,45 A 220 - 1o 1
2 18.000 Janela 18.000 Split Inverter Daikin 3,52 A 220 - 1o 9
3 19.000 Janela 18.000 Split Inverter Daikin 3,52 A 220 - 1o 3
4 21.000 Janela 21.500 Split Inverter Samsung 3,36 A 220 - 1o 2
5 30.000 Janela 30.000 Split Inverter Agratto 3,40 A 220 - 1o 14
6 24.000 Split Hi
Wall 24.000 Split Inverter Daikin 3,53 A 220 - 1o 1
7 30.000 Split Hi
Wall 30.000 Split Inverter Agratto 3,40 A 220 - 1o 2
8 36.000 Split Hi
Wall 36.000
Split piso
teto Inverter Carrier 3,35 A 220 - 1o 3
9 60.000 Split Hi
Wall
Não
troca Não troca - 2,71 - - 19
96
3 18.000 Split Inverter R$ 2.758,00 R$ 8.274,00 R$ 790,50 R$ 2.371,50 R$ 340,00 R$ 1.020,00 R$ 10.645,50
4 21.500 Split Inverter R$ 2.878,50 R$ 5.757,00 R$ 916,00 R$ 1.832,00 R$ 340,00 R$ 680,00 R$ 7.589,00
5 30.000 Split Inverter R$ 3.599,00 R$ 50.386,00 R$ 978,50 R$ 13.699,00 R$ 340,00 R$ 4.760,00 R$ 64.085,00
6 24.000 Split Inverter R$ 4.197,00 R$ 4.197,00 R$ 916,00 R$ 916,00 R$ 340,00 R$ 340,00 R$ 5.113,00
7 30.000 Split Inverter R$ 3.599,00 R$ 7.198,00 R$ 978,50 R$ 1.957,00 R$ 340,00 R$ 680,00 R$ 9.155,00
8 36.000 Split piso teto
Inverter R$ 7.245,00 R$ 21.735,00 R$ 1.224,50 R$ 3.673,50 R$ 475,00 R$ 1.425,00 R$ 25.408,50
9 Não
troca Não troca R$ 0,00 R$ 0,00 R$ 0,00 R$ 0,00 R$ 475,00 R$ 9.025,00 R$ 0,00
Total em
equipamentos:
Total em instalações:
Total em
manutenções:
R$ 124.197,00
R$ 32.326,00
R$ 21.315,00
Custo total Custo anual
manutenção
R$ 156.523,00 R$ 21.315,00
Custos dos equipamentos e custos anualizados no sistema proposto III
Custo de cada equipamento
Custo total
em
equipamentos
Custo
total
CEN1 CEN2 CEN3 CEN4 CEN5 CEN6 CEN7 CEN8 CEN9 CET CT
R$ 2.591 R$ 31.937 R$ 10.646 R$ 7.589 R$ 64.085 R$ 5.113 R$ 9.155 R$ 25.409 R$ 0 R$ 124.197 R$
156.523
97
Custo anualizado de cada equipamento
CAN1
(R$/ano)
CAN2
(R$/ano)
CAN3
(R$/ano)
CAN4
(R$/ano)
CAN5
(R$/ano)
CAN6
(R$/ano)
CAN7
(R$/ano)
CAN8
(R$/ano)
CAN9
(R$/ano)
487 5.998 1.999 1.425 12.036 960 1.719 4.772 0
Descrição do funcionamento do sistema proposto III
Cálculos da economia em energia, demanda e financeira para o sistema proposto III:
10% de economia pela tecnologia inverter
Taxa de economia
considerando inverter 10%
SISTEMA PROPOSTO 3 - Máxima eficiência com Split Inverter + Selo PROCEL A
9
Energia
Consumida
(MWh/ano)
Ep1 1,5 22,4 8,2 5,6 61,9 3,0 7,7 14,1 278,6 403,2
10 Demanda média
na ponta (kW) Dp
1 0,00 1,42 0,94 0,00 4,89 0,00 0,00 0,00 26,25 33,50
SISTEMA PROPOSTO 3 - Máxima eficiência com Split Inverter + Selo PROCEL A
Sistema
1
Sistema
2
Sistema
3
Sistema
4
Sistema
5
Sistema
6
Sistema
7
Sistema
8
Sistema
9 Total
1 Tipo de
equipamento
Split
Hi-Wall
Split
Hi-Wall
Split
Hi-Wall
Split
Hi-Wall
Split
Hi-Wall
Split
Hi-Wall
Split
Hi-Wall
Split
Piso-
teto
Split
Piso-
teto
2
Potência de
refrigeração
(btu/h)
pp1 12.000 18.000 18.000 21.500 30.000 24.000 30.000 36.000 60.000
3 COP (W/W) Cp1 3,45 3,52 3,52 3,36 3,40 3,53 3,40 3,35 2,71
4 Quantidade Qp1 1 9 3 2 14 1 2 3 19
5
Potência
elétrica
Instalada (kW)
Pp1 1,02 13,48 4,49 3,75 36,19 1,99 5,17 9,45 123,25 198,81
6
Potência
elétrica média
utilizada (kW)
Pup1 0,64 8,50 2,83 2,36 22,80 1,26 3,26 5,95 99,75 147,35
7 Funcionamento
(h/ano) hp
1 2.376 2.640 2.904 2.376 2.715 2.376 2.376 2.376 2.793
8
FCP (fator de
coincidência
na ponta)
FCPp1 0,000 0,500 0,500 0,000 0,500 0,000 0,000 0,000 0,500
99
Valoração dos benefícios
Custos Demanda Custos Energia
RDP
(kW
ano)
CED
(R$/kW
ano)
EE
(MWh/ano)
CEE
(R$/MWh)
5,69 441,90 89,97 357,78
Relação Custo-Benefício
BAT
(R$/ano)
CAT
(R$/ano) RCB
34.704 29.398 0,847
Análise econômica
considerando custos de
manutenção
Taxa 7,50%
VPL R$ 213.485,34
TIR 24,46%
Ano Fluxo com
manutenção Saldo
Fluxo
descontado
Saldo
descontado
0 -R$ 156.523,00 -R$
156.523,00
-R$
156.523,00
-R$
156.523,00
1 R$ 36.550,46 -R$
141.287,54 R$ 34.000,43
-R$
143.837,57
2 R$ 37.411,59 -R$
125.190,95 R$ 32.373,47
-R$
132.779,10
3 R$ 38.293,01 -R$
108.212,94 R$ 30.824,36
-R$
123.269,74
4 R$ 39.195,19 -R$
90.332,75 R$ 29.349,38
-R$
115.235,36
5 R$ 40.118,63 -R$
71.529,12 R$ 27.944,98
-R$
108.605,38
6 R$ 41.063,82 -R$ R$ 26.607,78 -R$
100
51.780,30 103.312,61
7 R$ 42.031,29 -R$
31.064,01 R$ 25.334,56
-R$
99.293,04
8 R$ 43.021,54 -R$ 9.357,47 R$ 24.122,28 -R$
96.485,77
9 R$ 44.035,13 R$ 13.362,67 R$ 22.968,00 -R$
94.832,77
10 R$ 45.072,60 R$ 37.120,27 R$ 21.868,95 -R$
94.278,82
11 R$ 46.134,51 R$ 61.939,78 R$ 20.822,50 -R$
94.771,32
12 R$ 47.221,44 R$ 87.846,22 R$ 19.826,12 -R$
96.260,20
13 R$ 48.333,98 R$
114.865,19 R$ 18.877,41
-R$
98.697,79
14 R$ 49.472,73 R$
143.022,92 R$ 17.974,11
-R$
102.038,68
15 R$ 50.638,30 R$
172.346,22 R$ 17.114,03
-R$
106.239,66
Cálculos da economia em energia, demanda e financeira para o sistema proposto III:
20% de economia pela tecnologia inverter
Taxa de economia
considerando inverter 20%
SISTEMA PROPOSTO 3 - Máxima eficiência com Split Inverter + Selo PROCEL A
Sistema
1
Sistema
2
Sistema
3
Sistema
4
Sistema
5
Sistema
6
Sistema
7
Sistema
8
Sistema
9 Total
9
Energia
Consumida
(MWh/ano)
Ep1 1,4 19,9 7,3 5,0 55,0 2,7 6,9 12,6 278,6 389,3
10
Demanda
média na
ponta (kW)
Dp1 0,00 1,26 0,84 0,00 4,34 0,00 0,00 0,00 26,25 32,69
Valoração dos benefícios
Custos Demanda Custos Energia
RDP
(kW
ano)
CED
(R$/kW
ano)
EE
(MWh/ano)
CEE
(R$/MWh)
6,50 441,90 103,81 357,78
101
Relação Custo-Benefício
BAT
(R$/ano)
CAT
(R$/ano) RCB
40.012 29.398 0,735
Análise econômica
considerando custos de
manutenção
Taxa 7,50%
VPL R$ 270.385,38
TIR 28,40%
Ano Fluxo com
manutenção Saldo
Fluxo
descontado
Saldo
descontado
0 -R$ 156.523,00 -R$
156.523,00
-R$
156.523,00
-R$
156.523,00
1 R$ 42.171,21 -R$
135.666,79 R$ 39.229,03
-R$
138.608,97
2 R$ 43.164,76 -R$
113.817,03 R$ 37.351,87
-R$
122.572,10
3 R$ 44.181,72 -R$
90.950,31 R$ 35.564,54
-R$
108.322,55
4 R$ 45.222,64 -R$
67.042,67 R$ 33.862,74
-R$
95.774,81
5 R$ 46.288,09 -R$
42.069,58 R$ 32.242,37
-R$
84.847,45
6 R$ 47.378,64 -R$
16.005,95 R$ 30.699,53
-R$
75.462,91
7 R$ 48.494,88 R$ 11.173,93 R$ 29.230,52 -R$
67.547,39
8 R$ 49.637,42 R$ 39.496,35 R$ 27.831,81 -R$
61.030,58
9 R$ 50.806,87 R$ 68.988,22 R$ 26.500,03 -R$
55.845,55
10 R$ 52.003,88 R$ 99.677,10 R$ 25.231,97 -R$
51.928,59
11 R$ 53.229,09 R$
131.591,20 R$ 24.024,59
-R$
49.219,00
12 R$ 54.483,17 R$
164.759,37 R$ 22.874,98
-R$
47.659,01
13 R$ 55.766,80 R$
199.211,16 R$ 21.780,39
-R$
47.193,62
14 R$ 57.080,66 R$
234.976,83 R$ 20.738,17
-R$
47.770,45
15 R$ 58.425,48 R$
272.087,31 R$ 19.745,83
-R$
49.339,62
102
Cálculos da economia em energia, demanda e financeira para o sistema proposto III:
30% de economia pela tecnologia inverter
Taxa de economia
considerando inverter 30%
SISTEMA PROPOSTO 3 - Máxima eficiência com Split Inverter + Selo PROCEL A
Sistema
1
Sistema
2
Sistema
3
Sistema
4
Sistema
5
Sistema
6
Sistema
7
Sistema
8
Sistema
9 Total
9
Energia
Consumida
(MWh/ano)
Ep1 1,2 17,4 6,4 4,4 48,2 2,3 6,0 11,0 278,6 375,5
10
Demanda
média na
ponta (kW)
Dp1 0,00 1,10 0,73 0,00 3,80 0,00 0,00 0,00 26,25 31,89
Valoração dos benefícios
Custos Demanda Custos Energia
RDP
(kW
ano)
CED
(R$/kW
ano)
EE
(MWh/ano)
CEE
(R$/MWh)
7,30 441,90 117,65 357,78
Relação Custo-Benefício
BAT
(R$/ano)
CAT
(R$/ano) RCB
45.320 29.398 0,649
103
Análise econômica
considerarndo custos de
manutenção
Taxa 7,50%
VPL R$ 327.285,41
TIR 32,23%
Ano Fluxo com
manutenção Saldo
Fluxo
descontado
Saldo
descontado
0 -R$ 156.523,00 -R$
156.523,00
-R$
156.523,00
-R$
156.523,00
1 R$ 47.791,95 -R$
130.046,05 R$ 44.457,63
-R$
133.380,37
2 R$ 48.917,93 -R$
102.443,12 R$ 42.330,28
-R$
112.365,09
3 R$ 50.070,44 -R$
73.687,68 R$ 40.304,73
-R$
93.375,36
4 R$ 51.250,10 -R$
43.752,59 R$ 38.376,10
-R$
76.314,27
5 R$ 52.457,55 -R$
12.610,04 R$ 36.539,76
-R$
61.089,51
6 R$ 53.693,45 R$ 19.768,41 R$ 34.791,29 -R$
47.613,22
7 R$ 54.958,47 R$ 53.411,87 R$ 33.126,48 -R$
35.801,74
8 R$ 56.253,29 R$ 88.350,16 R$ 31.541,34 -R$
25.575,39
9 R$ 57.578,61 R$
124.613,77 R$ 30.032,05
-R$
16.858,34
10 R$ 58.935,17 R$
162.233,94 R$ 28.594,98 -R$ 9.578,36
11 R$ 60.323,68 R$
201.242,62 R$ 27.226,68 -R$ 3.666,67
12 R$ 61.744,90 R$
241.672,52 R$ 25.923,85 R$ 942,18
13 R$ 63.199,61 R$
283.557,14 R$ 24.683,37 R$ 4.310,55
14 R$ 64.688,60 R$
326.930,73 R$ 23.502,24 R$ 6.497,78
15 R$ 66.212,66 R$
371.828,39 R$ 22.377,63 R$ 7.560,41
104
Cálculos da economia em energia, demanda e financeira para o sistema proposto III:
40% de economia pela tecnologia inverter
Taxa de economia
considerando inverter 40%
Sistema
1
Sistema
2
Sistema
3
Sistema
4
Sistema
5
Sistema
6
Sistema
7
Sistema
8
Sistema
9 Total
9
Energia
Consumida
(MWh/ano)
Ep1 1,0 15,0 5,5 3,7 41,3 2,0 5,2 9,4 278,6 361,6
10
Demanda
média na
ponta (kW)
Dp1 0,00 0,94 0,63 0,00 3,26 0,00 0,00 0,00 26,25 31,08
Valoração dos benefícios
Custos Demanda Custos Energia
RDP
(kW
ano)
CED
(R$/kW
ano)
EE
(MWh/ano)
CEE
(R$/MWh)
8,11 441,90 131,49 357,78
Relação Custo-Benefício
BAT
(R$/ano)
CAT
(R$/ano) RCB
50.628 29.398 0,581
105
Análise econômica
considerarndo custos de
manutenção
Taxa 7,50%
VPL R$ 384.185,45
TIR 36,00%
Ano Fluxo com
manutenção Saldo
Fluxo
descontado
Saldo
descontado
0 -R$ 156.523,00 -R$
156.523,00
-R$
156.523,00
-R$
156.523,00
1 R$ 53.412,70 -R$
124.425,30 R$ 49.686,23
-R$
128.151,77
2 R$ 54.671,10 -R$
91.069,20 R$ 47.308,69
-R$
102.158,09
3 R$ 55.959,15 -R$
56.425,05 R$ 45.044,91
-R$
78.428,18
4 R$ 57.277,55 -R$
20.462,51 R$ 42.889,46
-R$
56.853,72
5 R$ 58.627,01 R$ 16.849,50 R$ 40.837,15 -R$
37.331,57
6 R$ 60.008,26 R$ 55.542,76 R$ 38.883,04 -R$
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