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Utilização de reator eletrônico com dois níveis de potência para lâmpada fluorescente na eficiência energética julho de 2013 ISSN 2179-5568 Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 5ª Edição nº 005 Vol.01/2013 julho/2013 Utilização de reator eletrônico com dois níveis de potência para lâmpada fluorescente na eficiência energética. Lucas Félix Sesti - [email protected] Pós-graduação em Iluminação e Design de Interiores Instituto de Pós Graduação - IPOG Caxias do Sul, 14 de Dezembro de 2012 Resumo Apresenta-se neste artigo, uma breve evolução tecnológica dos reatores eletrônicos para lâmpada fluorescente, expandindo melhores soluções na área da eficiência energética, bem como critérios para iluminação racional. Desde o blackout ocorrido em 2001 no Brasil, o governo têm estimulado os fabricantes a buscarem melhores resultados no consumo e rendimento de todos os equipamentos elétricos no país através do selo Procel. Foram efetuadas medições com um luxímetro e levantamentos das condições do ambiente. Na área da iluminação, houve melhorias na qualidade nos materiais de reflexão das luminárias, e redução de potência das lâmpadas com ganho de lumens emitidos. Através de simulações computacionais de um ambiente existente, há a obtenção de resultados comparativos dos sistemas avaliados. O sistema proposto utilizado na simulação comprova que, se podem reduzir custos e desperdício de energia com a iluminação, sem influenciar a qualidade de iluminância do ambiente. Palavras-chave: eficiência energética; iluminação; lighting designer; arquitetura; redução de custos; desperdício de energia. 1. introdução Atualmente a evolução tecnológica cresce em velocidade acelerada, promovendo a atualização dos equipamentos no qual utilizamos diariamente, desde os meios de transporte à iluminação, tornando- os mais eficientes. Somos totalmente dependentes da luz, seja em nossa moradia ou no local de trabalho. Geralmente encontramos problemas na iluminação em determinados ambientes, por falta de conhecimento na especificação do profissional ou até má qualidade dos equipamentos utilizados, gerando uma iluminação deficiente. Além de iluminação imprópria, existem outros fatores como, sistemas obsoletos com pouco rendimento, que acabam consumindo energia demasiadamente, e insuficiência de iluminância, interferindo na saúde humana. Um caso encontrado é na Biblioteca Central da Universidade de Caxias do Sul, onde além de consumo elevado, má iluminação e uso de um sistema ultrapassado, ocorre o desperdício de energia ocorrida pela inatividade do local em certos períodos, um exemplo ideal para a realização de um estudo, aplicando um novo reator com capacidade de comutar automaticamente dois níveis de potência utilizando a mesma lâmpada.

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Utilização de reator eletrônico com dois níveis de potência para lâmpada fluorescente na eficiência energética

julho de 2013

ISSN 2179-5568 – Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 5ª Edição nº 005 Vol.01/2013 – julho/2013

Utilização de reator eletrônico com dois níveis de potência

para lâmpada fluorescente na eficiência energética.

Lucas Félix Sesti - [email protected]

Pós-graduação em Iluminação e Design de Interiores

Instituto de Pós Graduação - IPOG

Caxias do Sul, 14 de Dezembro de 2012

Resumo

Apresenta-se neste artigo, uma breve evolução tecnológica dos reatores eletrônicos para lâmpada

fluorescente, expandindo melhores soluções na área da eficiência energética, bem como critérios

para iluminação racional. Desde o blackout ocorrido em 2001 no Brasil, o governo têm estimulado

os fabricantes a buscarem melhores resultados no consumo e rendimento de todos os equipamentos

elétricos no país através do selo Procel. Foram efetuadas medições com um luxímetro e

levantamentos das condições do ambiente. Na área da iluminação, houve melhorias na qualidade

nos materiais de reflexão das luminárias, e redução de potência das lâmpadas com ganho de

lumens emitidos. Através de simulações computacionais de um ambiente existente, há a obtenção

de resultados comparativos dos sistemas avaliados. O sistema proposto utilizado na simulação

comprova que, se podem reduzir custos e desperdício de energia com a iluminação, sem influenciar

a qualidade de iluminância do ambiente.

Palavras-chave: eficiência energética; iluminação; lighting designer; arquitetura; redução de

custos; desperdício de energia.

1. introdução Atualmente a evolução tecnológica cresce em velocidade acelerada, promovendo a atualização dos

equipamentos no qual utilizamos diariamente, desde os meios de transporte à iluminação, tornando-

os mais eficientes.

Somos totalmente dependentes da luz, seja em nossa moradia ou no local de trabalho. Geralmente

encontramos problemas na iluminação em determinados ambientes, por falta de conhecimento na

especificação do profissional ou até má qualidade dos equipamentos utilizados, gerando uma

iluminação deficiente. Além de iluminação imprópria, existem outros fatores como, sistemas

obsoletos com pouco rendimento, que acabam consumindo energia demasiadamente, e insuficiência

de iluminância, interferindo na saúde humana.

Um caso encontrado é na Biblioteca Central da Universidade de Caxias do Sul, onde além de

consumo elevado, má iluminação e uso de um sistema ultrapassado, ocorre o desperdício de energia

ocorrida pela inatividade do local em certos períodos, um exemplo ideal para a realização de um

estudo, aplicando um novo reator com capacidade de comutar automaticamente dois níveis de

potência utilizando a mesma lâmpada.

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2. A EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

Segundo Loe (2003), a eficiência energética é que mais deve ser relevado na elaboração de um

projeto luminotécnico, pois alteram a mudança climática e torna um ambiente com melhor uso de

suas funções, garantindo benefícios para a sociedade a longo prazo, essa citação retirada da Revista

Lighting and Technology no ano de 2009, pode-se conferir abaixo:

A eficiência energética é uma das mais importantes considerações para todos os

profissionais da iluminação abrangendo questões que vão desde a ameaça da mudança

climática pela queima de combustíveis fósseis até a sustentabilidade e disponibilidade de

provedores de energia assim como o rápido aumento dos custos. Mas a essa eficiência

deve-se equilibrar bem contra a necessidade de um ambiente bem iluminado que assegure

produtividade, bem-estar, segurança e saúde as pessoas a que serve. Um ambiente bem

iluminado deve fornecer tanto uma função visual e amenidade visual para a aplicação

particular a arquitetura, juntamente com o uso eficiente da energia. Isso significa considerar

todos os elementos que contribuem para o design e a operação de uma forma abrangente. O

desafio agora é apontar mais criticamente o design, operação e especificação da luz elétrica

em combinação com a luz do dia (a luz natural disponível). Isso irá requerer um novo

pensamento e nova pesquisa para conseguir satisfatoriamente, ambientes eficientes que

precisarão de investimento para os melhores resultados. Mas a consequência pode ser um

benefício a longo prazo para a sociedade com o benefício sendo maior inteiro do que a

soma das partes. (LOE, 2009: 209)

No Brasil, desde a década de 70 em função da crise do petróleo, tomou maior repercussão e

conhecimento após a crise energética de 2001, estimulando a criação de novos programas para

evidenciar a necessidade da racionalização da energia elétrica no país.

Em 1984, o Inmetro iniciou uma discussão sobre a criação de um programa com finalidade de

contribuir com a racionalização da energia no Brasil, através de prestação de informações afim de,

comprovar a eficiência dos equipamentos, criando assim o Programa Brasileiro de Etiquetagem

(PBE).

Figura 1 – Atual logo oficial do PBE

Fonte: Inmetro (2012)

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Em 2001 com a promulgação da Lei n. 10.295, sobre a política Nacional de Conservação e Uso

Racional de Energia, em seguida, o Decreto n. 4059 de 19 de dezembro de 2001, regulamentou a

Lei que estabelece os níveis máximos de consumo de energia ou níveis mínimos de eficiência

energética de máquinas e aparelhos produzidos no País, bem como as edificações construídas”.

O Decreto criou o “Comitê Gestor de Indicadores de Níveis de Eficiência Energética - CGIEE” e

especificamente para edificações , o “Grupo Técnico para Eficientização de Energia nas

Edificações do País – GT-Edificações, para regulamentar e elaborar os procedimentos para

avaliação da eficiência nas edificações.

No final de 2005 o GT-Edificações, criou a Secretaria Técnica de Edificações – ST-Edificações,

para discutir as competências técnicas relacionadas aos indicadores de eficiência energética.

A partir deste plano, iniciou o Procel Edifica, ação para criar parâmetros necessários para a

Eficiência Energética em Edificações.

O início deste programa desenvolveu-se o Regulamento Técnico da Qualidade do Nível de

Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviço e Públicos (RTQ-C) e seus documentos

complementares, como o Regulamento de Avaliação da Conformidade do Nível de Eficiência

Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos (RAC- C) e o manual para a aplicação

do RAC-C e RTQ-C, ambos publicados pelo Inmetro. Em 2010 é publicada uma revisão do

conteúdo abrangendo o uso residencial.

3 LUMINÁRIAS

São fundamentais para um bom sistema de iluminação, pois tem a tarefa de distribuir

eficientemente a luz no ambiente com o conforto visual dos utilizadores. Além de seus princípios

básicos, deve fornecer boa conexão para as lâmpadas e equipamentos auxiliares, e segurança na

instalação (PHILIPS, 2006).

Os principais fatores que diferenciam os modelos são:

Refletor: é um componente que tem a função de refletir a luz emitida pela fonte de luz, geralmente

encontrado em aço pintado na cor branca e em alumínio (PHILIPS, 2006).

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Figura 2- Alumínio anodizado com alto grau de pureza (99,85%).

Fonte: (Regianini, 2009)

Aletas: são elementos posicionados em frente a lâmpada no sentido oposto à elas, encontradas em

diversos materiais e disposições. Sua função é limitar o ângulo de visão quando olhado diretamente

para a lâmpada, controlando o ofuscamento (PHILIPS, 2006).

Figura 3 – Conjunto de aletas construído com alumínio de alta pureza (99,85%).

Fonte: (Regianini, 2009)

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Segundo Lamberts (1998) “uma luminária eficiente otimiza o desempenho do sistema de luz

artificial”.

Caso a luminária não disponha de um refletor adequado à lâmpada ou refletor de má qualidade de

reflexão, grande parte não será refletida ao ambiente e consequentemente haverá um baixo

rendimento luminoso. Uma luminária de alto rendimento possui refletor dimensionado para a

lâmpada e excelente reflexão. Hoje encontra-se materiais em alumínio tipo MIRO SILVER, que

atinge até 98% de reflexão, sabendo que um alumínio de alta qualidade oferece 86% (ALANOD,

2012).

Figura 4 – Gráfico de espectro de reflexão.

Fonte: Alanod (2012)

4. REATORES

O reator elétrico é um componente usado para ser utilizado junto às lâmpadas de descarga, pois para

seu funcionamento necessita uma voltagem superior a fornecida na rede para que ocorra a descarga.

Existe uma vasta família de reatores dentre eles os principais são os eletromagnéticos, os de partida

rápida, os eletrônicos.

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Figura 5 - Reator eletrônico.

Fonte: (Regianini, 2009)

4.1 REATOR COM DOIS NÍVEIS DE POTÊNCIA

Este reator tem um diferencial entre os outros modelos, assim que a presença de pessoas não é

captada pelo sensor, é enviado um sinal para o reator, que diminui o fluxo luminoso da lâmpada em

50%, ou seja, no caso da lâmpada 28W partindo de 2600lm, o fluxo é comutado automaticamente

para 1300lm e sua potência para 22W sem o desligamento da lâmpada, evitando o desgaste precoce

do filamento da lâmpada a cada ciclo de religamento. Geralmente reatores desse tipo possuem uma

entrada auxiliar para conexão do sistema controlador. O reator utilizado é fabricado pela Intral.

4.2 SISTEMAS DE CONTROLE

Um sistema de controle é uma inteligente opção para a eficientização energética, pode-se trabalhar

com um sistema com controle, que, manipula desde sua intensidade luminosa e cor dependendo do

sistema utilizado.

Controle de iluminação é quando um ou mais pontos que acendem se apaguem manualmente ou por

controle remoto, mas sob o comando de alguém.

Automação é quando o sistema é acionado ou tem sua intensidade alterada automaticamente, sem a

necessidade que alguém precise acionar algum tipo de chave ou contato.

Segundo Santamouris (1995), há um grande desperdício de energia elétrica nas edificações, na qual

ele apresenta no quadro 1, a porcentagem média de tempo que ambientes específicos são ocupados.

Ambiente Tempo de Ocupação (%) Desperdício (%)

Salas particulares 55 45

Salas de descanso 35 65

Salas de reunião 50 50

Corredores 60 40

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Salas de computação 40 60

Salas de aula 60 40

Depósito 25 75

Sala de refeições 50 50

Quadro 1 - Tempo de ocupação de ambiente.

(Fonte: Santamouris,1995)

A presença de pessoas é detectada através de sensores ultra-sônicos ou infravermelhos.

5. CRITÉRIOS PARA ILUMINAÇÃO DE AMBIENTES INTERNOS.

Segundo Ghisi (1997), para fazer um cálculo luminotécnico criterioso devem-se conhecer alguns

fatores do ambiente, tais como:

- dimensões do ambiente a ser iluminado;

- cor das paredes, teto e piso;

- disposição das janelas;

- tipo de atividade a ser desenvolvida;

- localização da superfície de trabalho;

- período de utilização do ambiente;

- fluxo luminoso da lâmpada a ser utilizada;

- coeficiente de utilização da luminária a ser utilizada;

- tipo de reator a ser utilizado;

- condições de higiene do ambiente e o intervalo de manutenção;

- especificação da instalação elétrica.

O problema mais comum encontrado é o posicionamento das luminárias, que na maioria dos casos é

o posicionado em função do local com maior ou menor iluminação, o correto é o exatamente o

oposto, o projeto de iluminação deve-se ser desenvolvido em função do layout arquitetônico.

Segundo Neto (1980), os métodos de iluminação se referem à concentração de luz. Os sistemas de

iluminação tratam de distribuir o fluxo luminoso. Para qualquer método é possível adotar qualquer

sistema.

Segundo Ghisi (1997), os métodos de iluminação podem ser divididos em:

iluminação geral: proporciona uniformidade de iluminância à superfície de trabalho, geralmente as

luminárias são instaladas ao teto obtendo uma iluminância média.

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iluminação localizada: é obtida através da distribuição pontual em determinadas superfícies de

trabalho, é um sistema de uso mais restrito para ambientes de fábricas.

iluminação suplementar: é colocada em pontos onde se necessita uma iluminação complementar em

um ambiente já com iluminação geral, para exercer funções específicas.

Os níveis de iluminamento são baseados na NBR 5413 (ABNT, 1992), sendo classificada de acordo

com a tarefa visual exercida, conforme quadro 2.

Classe Iluminância (lux) Tipo de atividade

A

Iluminação geral para

áreas usadas

interruptamente ou

com tarefas visuais

simples

20-30-50 Áreas públicas com arredores escuros

50-75-100 Orientação simples para permanência

curta

100-150-200 Recintos não usados para trabalho

contínuo; depósitos

200-300-500

Tarefas com requisitos visuais

limitados, trabalho bruto de

maquinaria, escritórios.

B

Iluminação geral para

área de trabalho

500-750-1000

Tarefas com requisitos visuais

normais, trabalho médio de

maquinaria, escritórios.

100-1500-2000

Tarefas com requisitos especiais,

gravação manual, inspeção, indústria

de roupas.

C

Iluminação adicional

para tarefas visuais

difíceis

2000-3000-5000 Tarefas visuais exatas e prolongadas,

eletrônica de tamanho pequeno.

5000-7500-10000 Tarefas visuais muito exatas,

montagem de microeletrônica.

10000-15000-20000 Tarefas visuais muito especiais;

cirurgia.

(Fonte: ABNT, 1992)

Quadro 2 - Iluminância por classe de tarefas visuais.

5.1 AVALIAÇÃO DO ATUAL SISTEMA

A Biblioteca Central fica localizada na Cidade Universitária em Caxias do Sul.

A biblioteca possui ambientes distintos, sendo grande parte ocupada pelo acervo e leitura, e

pequena parte pela administração.

A estante do acervo escolhida foi determinada através do resultado da entrevista com os

funcionários, a decisão foi pela fileira do acervo dos assuntos relacionados à administração pública

e educação, onde o fluxo de pessoas não é constante porém o tempo de permanência é relativamente

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maior que as outras áreas do acervo, pois os usuários tendem a pesquisar e ler partes dos livros que

lhe interessem ali mesmo antes de retirar o livro.

Figura 6 – Área do acervo em estudo.

Fonte: (Regianini, 2009)

O setor estudado possui 19 estantes de acervo, numa área de aproximadamente 13,8x29m,

totalizando 400,20m². Porém o corredor estudado possui as dimensões de 0,90 x 10,00m e a altura

do perfilado 2,57m, contendo 10 módulos com 6 prateleiras cada com espaçamento de 40cm entre

elas, em ambos os lados do corredor.

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Figura 7 - Prateleiras em estudo.

Fonte: (Regianini, 2009)

As paredes e o teto que cercam o ambiente possuem acabamento branco gelo, e o piso são em

parquet de madeira natural escuro. A refletância das prateleiras nesse caso fica prejudicada, pois se

tratando de livros, possuem cores e materiais de confecção da capa distintos, distorcendo o

resultado em algumas partes do corredor, com essa condição decidiu-se usar o índice de refletância

para as prateleiras em 50%, mantendo assim uma média entre a cor dos acabamentos dos livros.

As medições foram feitas de acordo com a NBR 5382, dividindo o espaço em 10 linhas por 1

coluna com espaçamento de 1m entre ambos. Mas também, observou-se a necessidade de medir o

iluminamento nas prateleiras, então se criou um método que se adequasse a situação, medindo três

prateleiras de cada módulo, partindo da mais baixa (15cm), após a intermediária (85cm) e por

último a superior (190cm), pois assim é possível obter uma média com maior uniformidade.

Toda a área do acervo é iluminada por um sistema composto por luminárias comerciais tipo tubular

com refletor em aço branco pintado, instalado com reatores eletrônicos de partida rápida e lâmpadas

tipo T8 840 32W com um total de 169 luminárias.

No caso do corredor em estudo possui 6 luminárias com uma lâmpada distribuída linearmente e

fixadas em um perfilado metálico a 2,57m de altura do piso. Com lâmpadas fluorescentes tipo T8 de

32W possui fluxo luminoso médio de 2700 lúmens (lm) , obtendo um rendimento de 67,5 lm/w e

total de 5915W de consumo.

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As luminárias presentes direcionam luz ao ambiente, mas com baixo rendimento por não apresentar

um refletor em alumínio, não aproveitando toda a luz emitida pela lâmpada, vide figura 7.

Figura 8 - Luminária existente

Fonte: (Regianini, 2009)

A área do acervo possui acendimento diferenciado, mas por ser um sistema fluorescente, se

utilizado, por exemplo, de uma forma que os ocupantes possam ligar e desligar por tecla ou

minuteira, prejudicaria a circulação nos outros acervos, e consequentemente, diminuiria a vida útil

da lâmpada em função do acendimento e desligamento a cada necessidade.

As medições foram tomadas com o luxímetro com variação de erro de 4%. Seguindo os métodos de

medição descritos acima, resultou no quadro 3.

Prateleira 5º 3º 1º Média Corredor Central Média 1º 3º 5º

Módulo 1 97 132 76 102 103 94 82 103 113

Módulo 2 180 134 109 141 99 116 88 130 231

Módulo 3 173 139 99 137 91 109 90 119 129

Módulo 4 115 80 72 89 101 87 95 124 144

Módulo 5 307 230 105 214 136 152 143 240 399

Módulo 6 430 245 184 286 150 207 180 220 366

Módulo 7 416 222 171 270 163 201 166 210 367

Módulo 8 335 210 142 229 149 173 136 232 360

Módulo 9 223 134 115 157 123 132 120 137 189

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Módulo 10 144 130 110 128 136 125 99 108 117

Média 242 166 118 175 125 140 120 162 242

Quadro 3- Medições de iluminância no acervo em estudo (unidades em lux)

Figura 9 – Níveis de iluminância da lâmpada de 32w.

Fonte: (Do autor)

Iluminamento Iluminância (lux)

mínimo 94

médio 158

máximo 269

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Quadro 4- Níveis de iluminamento obtidos pela simulação

Percebe-se que algumas das médias resultadas pela lâmpada T8/32W, com os reatores

eletromagnéticos, não atingem os níveis mínimos conforme a NBR 5413, na qual determina os

valores entre 200 a 500 lux para o recinto das estantes. O plano de trabalho atribuído no estudo será

de 15cm, pois sabendo que é a altura da prateleira com menor iluminância, se atingido os níveis

desejados, os prateleiras superiores terão valores maiores de iluminamento naturalmente.

O sistema T8 840 32W obteve o índice de 14,78 W/m² com densidade de potência de 9,37

W/m²/100lux.

Figura 10 - Resultado da simulação em 3D.

5.2 SIMULAÇÕES COMPUTACIONAIS

Com os estudos na área determinada, verificou-se a necessidade de melhorar o sistema atual.

Através de simulação computacional com o software Relux 2010, utilizou-se para fazer os cálculos

de iluminação e os cálculos de densidades de potência. Foram desenvolvidos dois testes, baseando-

se no arquivo acima como referência de calibragem do sistema, substituem-se as luminárias por um

modelo com o mesmo conceito, porém agora utilizando refletor em alumínio anodizado de alta

pureza e refletância e reatores eletrônicos.

Nos testes foram utilizados um sistema com luminárias de alto rendimento com lâmpadas tipo

T5/28W com reator eletrônico tradicional, e outro teste com o novo reator para lâmpadas tipo

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T5/28W de dupla potência, onde se espera uma economia de até 30% em relação ao sistema

tradicional.

Lâmpadas Potência (W) Fluxo Luminoso (lm) Rendimento (lm/W)

tubular T8 32 2700 84.3

tubular T5 28 2600 92,8

(Fonte: OSRAM, 2010)

Quadro 5 - Classificação das lâmpadas fluorescentes.

5.2.1 LÂMPADAS T5 840 28W

Como tomada inicial de testes, através da simulação computacional foram substituídas as antigas

luminárias com lâmpada tubular de 32W, pelas novas com refletor de alto rendimento com

lâmpadas tubulares de 28W mantendo os pontos existentes.

Figura 11 - Níveis de iluminância da lâmpada de 28w.

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Iluminamento Iluminância (lux)

mínimo 249

médio 405

máximo 763

Quadro 6 - Níveis de iluminamento obtidos pela simulação.

Somente alterando o sistema, o nível de iluminamento mínimo de 200 lux estimados pela NBR

5413 foi atingido com sucesso, atingindo 249 lux de iluminamento mínimo segundo os resultados

do software.

Além de atingir os níveis de iluminância estimados, houve uma redução de 5915W para 5577W,

uma redução de 338W (5,71%), sabendo que com o novo sistema os pontos podem ser melhores

redistribuídos gerando ainda maior economia.

O sistema obteve o índice de 13,94 W/m² com densidade de potência de 3,34 W/m²/100lux.

5.2.2 LÂMPADAS T5 840 28W COM REATOR DE DOIS NÍVEIS DE POTÊNCIA.

Com o resultado obtido anteriormente observou que se poderia avançar ainda mais no retrofit do

novo sistema. Tendo a oportunidade de aplicar novas soluções em campo, avaliou-se a utilização de

um reator eletrônico com dois níveis de potência ativado por sensor.

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Figura 12 - Níveis de iluminância da lâmpada de 28w com 50% de fluxo luminoso.

Iluminamento Iluminância (lux)

mínimo 166

médio 310

máximo 745

Quadro 7 - Níveis de iluminamento obtidos pela simulação.

Com o fluxo luminoso reduzido somente no recinto das estantes, teve uma redução de 5577W para

4418W, ou seja, 1159W (21%), porém sem levar em consideração o tempo de permanência dos

usuários.

No dia que as medições foram tomadas, também foi anotado o tempo da permanência das pessoas

no ponto em avaliação, do período entre as 18h15min e 19h20min, quatro pessoas acessaram o

lugar, permanecendo em média cinco minutos cada.

Sabendo que nos 65 minutos, quatro pessoas acessaram o acervo com uma permanência média de 5

minutos, temos um total de 20 minutos de uso e 45 minutos sem a presença de usuários.

A calibragem do tempo do sensor terá como meta atingir a economia de 35% de energia como

estipulado pelo fabricante do reator.

Entre as 169 luminárias, 122 têm o reator com dois níveis de potência, sendo, um reator para

alimentar duas luminárias, com 100% do fluxo luminoso consumo fica em 62,5W, totalizando

3812,5W. Com o

reator a 50% do

fluxo luminoso o

consumo fica em

44W a cada duas

luminárias,

totalizando

2684W.

Então, a 100%

do fluxo luminoso o

consumo fica em

63,5W/min e a

50% o fluxo

luminoso fica

em

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44,7W/min.Considerando os períodos de permanência no ambiente o consumo das luminárias com

o sistema ativado por sensor, atingiu o consumo de 4687W, economizando 890W em relação ao

sistema T5 sem sensor, e 1228W em relação ao sistema T8, ou seja, calibrando o sensor para cinco

minutos que é o tempo de permanência média, obteve-se 16% de economia comparada ao sistema

T5 e 20% de economia comparada ao sistema T8.

Tendo o sistema completo na área do recinto das estantes com reatores inteligentes e nos corredores

com reatores normais, o consumo total ficou em 4678W com índice de consumo de 10,58W/m² e a

densidade de potência, em 3,42 W/m²/100lux.

5.3 ESTUDO DE VIABILIDADE

Dos sistemas analisados são duas gerações de lâmpadas em estudo: as T8 e T5, sendo que o T5 é a

fluorescente tubular mais eficiente encontrada no Brasil, nas potências de 14W, 21W, 24W, 28W,

35W, 54W e 80W (OSRAM,2010).

Os três diferentes sistemas analisados mostram resultados diferentes, reduzindo consumo e

aumentando o nível de iluminância.

Em comparação dos dados coletados, descarta-se o sistema atual de luminária e lâmpada, por atingir

um baixo nível de iluminância e um elevado consumo.

O sistema T5 possibilita uma redução no número de luminárias e lâmpadas com um ganho

significativo do “pacote de luz” em até 50% (OSRAM,2010).

Considerar também a vida útil das lâmpadas, a T8 tem 20.000h de vida média, e a T5 24.000h de

vida média, diferença alcançada pelo menor aquecimento do bulbo T5 (OSRAM,2010).

6. Conclusão Neste artigo apresentaram-se resultados com base na pesquisa de uma monografia acadêmica. A

área do acervo analisada no estudo de caso têm lâmpadas fluorescentes de 32W alimentadas por

reatores eletrônicos e instalados em luminárias com refletor em aço branco pintado. Os níveis de

iluminamento encontrados na disposição original ficaram abaixo do que a NBR 5413 sugere, com

média de 119 lux e com um elevado consumo energético, 5915W, possibilitando um retrofit no

sistema atual.

Com isso foram realizados simulações com lâmpadas T5 /28W, porém utilizando dois tipos de

reatores mais modernos. Foi alterada a luminária atual por uma construída com corpo em aço

pintado e tratado com refletor em alumínio anodizado de alta pureza (86%) simulado por meio de

software computacional, para alcançar o nível de iluminância desejada no ambiente, atingindo

economia de 5,71%.

A escolha da lâmpada foi determinada pela equivalência de iluminação buscando maior economia, e

pelo fato de que o reator com dois níveis de potência trabalha com essa potência luminosa.

Os resultados obtidos com a substituição das luminárias, mas mantendo os pontos existentes por

outra potência com um reator eletrônico resultou em redução de 5,7%, não muito significativa,

porém com a implantação do sistema com reator com dois níveis de potência controlado por sensor,

em relação ao sistema T8 atingiu 20% de economia, e em relação ao sistema T5 convencional

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simulado atingiu 16% de redução energética dobrando para 279 lux a iluminância mínima antes

encontrada, e agora em conformidade com os 200 lux mínimos determinados pela NBR5413.

Porém, após examinar as verificações notou-se a necessidade de retrabalhar o posicionamento das

luminárias utilizando o reator com dois níveis de potência juntamente com a nova luminária,

resultando em 220 lux com 48,40% de economia em relação ao sistema existente.

Conclui-se que o retrofit trabalhado, obteve resultados satisfatórios com economia e qualidade na

iluminação, comprova-se a eficácia da utilização de um reator com dois níveis de potência, para

atualização de sistemas antigos ou para aplicação em novos projetos.

REFERÊNCIAS

ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Verificação de Iluminância de

Interiores – procedimento. NBR 5382. Rio de Janeiro: ABNT, 1991. 6p.

BRASIL, ASSOCIAÇÃO Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) - Iluminância de Interiores. NBR

5314. Rio de Janeiro: ABNT; 1996.

BRASIL. Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior. Instituto Nacional de

Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (INMETRO). Portaria nº 53, de 27 de fevereiro de

2009. Regulamento Técnico da Qualidade para Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de

Serviços e Públicos (RTQ-C). Brasília, DF, 2009. Disponível em

<http://www.inmetro.gov.br/rtac/pdf/RTAC001424.pdf>

Catálogo Geral de Produtos – INTRAL, 2012.

COSTA, Gilberto José Corrêa da. Iluminação econômica: cálculo e avaliação. Porto Alegre:

EDIPUCRS, 1998. 503 p.

ELÉTRICO, Portal o Setor. Retrofit de sistemas de iluminação. Disponível em

<http://www.osetoreletrico.com.br/web/component/content/article/58-artigos-e-materias-

relacionadas/170-retrofit-de-sistemas-de-iluminacao.html>

GHISI, Enedir. Desenvolvimento de uma metodologia para retrofit em sistemas de iluminação:

estudo de caso na Universidade Federal de Santa Catarina. Florianópolis, 1997. 305 f. Dissertação

(Mestrado em Engenharia Civil) – Curso de Pós Graduação em Enegnharia civil, Universidade

Federal de Santa Catarina – UFSC.

INEE. O que é eficiência energética, Disponível em

<http://www.inee.org.br/eficiencia_o_que_eh.asp?Cat=eficiencia>

LAMBERTS, Roberto; DUTRA, Luciano; PEREIRA, Fernando Oscar Ruttkay. Eficiência

Energética na Arquitetura. São Paulo: Ed. PW, 1997. 188 p.

Livraria Ciência e Tecnologia Editora, 1980.

Utilização de reator eletrônico com dois níveis de potência para lâmpada fluorescente na eficiência energética

julho de 2013

ISSN 2179-5568 – Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 5ª Edição nº 005 Vol.01/2013 – julho/2013

LOE, DL. Energy efficiency in lighting — considerations and possibilities Lighting Research and

Technology, Vol. 41, 2009.

Manual de Iluminação Philips. Holanda: [s.n.] 1986. 319 p.

Manual Luminotécnico Prático – OSRAM, 2003.

MIRO SILVER. Disponível em <http://alanod.com/opencms/opencms/en/products/pvd/miro-

silver/>

MONTENEGRO, João Lopes de Albuquerque. Enegnharia Econômica. Brasília: Ed.

Telecomunicações Brasileiras S.A. 1982. 218 p

NETO, Egydio Pilotto. Cor e Iluminação nos Ambientes de Trabalho. São Paulo,

ORDENES, Martin; LAMBERTS, Roberto; FAGUNDES João Carlos S.. Retrofit Do Sistema De

Iluminação Artificial Na Biblioteca Central Da UFSC. Disponível em:

<http://www.labeee.ufsc.br/arquivos/publicacoes/ENCAC05_1378_1386.pdf> Acesso em 20 de

setembro de 2010.

PANESI, André R. Quinteiros. Fundamentos de eficiência energética. São Paulo: Ed. Ensino

Profissional, 2006. 289p.

REGIANINI, Leonardo Dossin. Retrofit de Ilumiação em Biblioteca. 76 F – Monografia de

Laboratório de Pesquisa (Curso de Arquitetura e Urbanismo) – Universidade de Caxias do Sul –

UCS. Caxias do Sul, 2010.

SILVA, Mauri Luiz da. Luz, lâmpadas e iluminação. Rio de Janeiro: Ed. Ciência Moderna Ltda.

2004

VIANNA, Nelson Solano; Gonçalves, Joana Carla S. Iluminação e Arquitetura. São Paulo: Ed.

Virtus S/C Ltda. 2001. 378 p.