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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE ARQUITETURA, ENGENHARIA E TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA ESPECIALIZAÇÃO EM ANÁLISE DA QUALIDADE E EFICIÊNCIA NO
USO DA ENERGIA ELÉTRICA
ESTRATÉGIAS PARA REDUÇÃO E CONSERVAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA EM ILUMINAÇÃO
MARCUS DE ANICÉSIO SOUZA
ORIENTADOR: DR. MÁRIO KIYOSHI KAWAPHARA
Cuiabá – MT Março/2010
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE ARQUITETURA, ENGENHARIA E TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA ESPECIALIZAÇÃO EM ANÁLISE DA QUALIDADE E EFICIÊNCIA NO
USO DA ENERGIA ELÉTRICA
ESTRATÉGIAS PARA REDUÇÃO E CONSERVAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA EM ILUMINAÇÃO
MARCUS DE ANICÉSIO SOUZA MONOGRAFIA SUBMETIDA À UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO PARA OBTENÇÃO DO GRAU DE ESPECIALISTA EM ANÁLISE DA QUALIDADE E EFICIÊNCIA NO USO DA ENERGIA ELÉTRICA.
ORIENTADOR: DR. MÁRIO KIYOSHI KAWAPHARA
Cuiabá – MT Março/2010
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE ARQUITETURA, ENGENHARIA E TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA ESPECIALIZAÇÃO EM ANÁLISE DA QUALIDADE E EFICIÊNCIA
NO USO DA ENERGIA ELÉTRICA
CERTIFICAÇÃO DE APROVAÇÃO Título: ESTRATÉGIAS PARA REDUÇÃO E CONSERVAÇÃO DE ENERGIA
ELÉTRICA EM ILUMINAÇÃO Autor: MARCUS DE ANICÉSIO SOUZA Orientador: DR. MÁRIO KIYOSHI KAWAPHARA Aprovada em 06 de Abril de 2010 _____________________________________________ Coordenador do Curso: Prof. Dr. Roberto Apolônio Comissão Examinadora
____________________________________________
Orientador: Prof. Dr Mário Kiyoshi Kawaphara
____________________________________________
Membro da Banca Examinadora: Prof. Dr. Roberto Apolônio
____________________________________________
Membro da Banca Examinadora: Prof. Dr. José Antônio Lambert
DEDICATÓRIA
A Deus pela oportunidade de obter conhecimento que vem Dele. Ao meu filho Davi (presente de Deus para minha família) que está a caminho.
AGRADECIMENTOS
• Agradeço a Deus porque Ele é a razão de todas as coisas existirem e Ele é
quem me capacita para realizar qualquer coisa nesse mundo.
• Ao professor Dr. Mário Kiyoshi Kawaphara pela orientação, incentivo e apoio
não só para mim mas para todos que necessitarem de seus conhecimentos
serão atendidos pela grande pessoa que é.
• A todos os professores da Universidade Federal de Mato Grosso do curso de
Especialização em Análise da Qualidade e Eficiência no Uso da Energia
Elétrica, onde transmitiram seus conhecimentos.
• A minha esposa Laura Regina, pelo companheirismo e amor doados a mim
incondicionalmente.
• Aos meus pais Paulo Pereira e Maria Souza pelas orações e sustento durante
meus estudos.
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS .................................................................................................. i
LISTA DE TABELAS ................................................................................................ ii
LISTA DE SÍMBOLOS............................................................................................. iii
RESUMO .................................................................................................................... iv
ABSTRACT................................................................................................................. v
1. INTRODUÇÃO ............................................................................................. 11
1.1. PROBLEMÁTICA.......................................................................................... 11
1.2. JUSTIFICATIVA............................................................................................ 12
1.3. OBJETIVOS.................................................................................................... 15
1.3.1. Objetivo Geral ............................................................................................... 15
1.3.2. Objetivos Específicos .................................................................................... 15
2. ILUMINAÇÃO RESIDENCIAL................................................................. 17
2.1. ANÁLISE DO USO DA ILUMINAÇÃO NO SETOR RESIDENCIAL
BRASILEIRO ................................................................................................. 17
2.2. EXEMPLO DE SOLUÇÕES FORNECIDAS PELOS FABRICANTES ...... 27
2.3. PORQUE SUBSTITUIR LÂMPADAS INCANDESCENTES?.................... 28
2.4. TÉCNICAS PARA EFICIENTIZAÇÃO........................................................ 29
2.4.1. Iluminação Natural ....................................................................................... 31
2.4.2. Controle de Acendimento ............................................................................. 35
2.4.3. Eficiência dos Equipamentos ....................................................................... 38
3. CONSIDERAÇÕES FINAIS ....................................................................... 46
4. SUGESTÕES PARA PESQUISA................................................................ 48
4.1. AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL COMO FERRAMENTA PARA
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA. .................................................................... 48
4.2. INFLUÊNCIA DA AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL NA ECONOMIA DE
ENERGIA ELÉTRICA. ............................................................................... 48
5. REFERÊNCIAS CONSULTADAS............................................................. 49
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Visão Noturna da Terra .............................................................. 2
Figura 2. Visão Noturna do Brasil.............................................................. 2
Figura 3. Distribuição do consumo final de energia elétrica por setor no Brasil...............................................................................................
3
Figura 4. Estrutura de Consumo de Energia Elétrica por Uso Final no Setor Residencial (%)...............................................................................
3
Figura 5. Consumo Total Energia por setor no Brasil (GWh)....................... 4
Figura 6. Evolução do consumo de Energia final setorial (1970 a 2004)...... 8
Figura 7. Potencial de Economia de Energia Residencial............................... 16
Figura 8. Potencial de Economia X Percentual de Economia (% a.a.).......... 17
Figura 9. Consumo de Energia Elétrica Utilizada para Iluminação no Setor Residencial Brasileiro.....................................................................
17
Figura 10. Participação da Lâmpadas no Setor Residencial Brasileiro.......... 18
Figura 11. Distribuição de Lâmpadas Fluorescentes e Incandescentes por Cômodo do Domicílio..................................................................
18
Figura 12. Lâmpada LED Modelo Pharox60................................................. 19
Figura 13. Dados Técnicos Lâmpada LED Pharox60.................................... 19
Figura 14. Exemplo de Aplicação da Iluminação Natural Utilizando Dutos de Iluminação...............................................................................
24
Figura 15. Exemplo de Aplicação da Iluminação Natural sem dutos de Iluminação....................................................................................
24
Figura 16. Exemplo de Atuação de Lente Prismática.................................... 25
Figura 17. Sistema ActiLume Philips............................................................. 28
Figura 18. Sistema DALI ADVANCED Osram............................................ 29
Figura 19. Sistema de Controle de Iluminação Lutron................................... 30
Figura 20. Lâmpadas Incandescentes x Lâmpadas Fluorescentes no Setor Residencial...................................................................................
31
Figura 21. Número de Lâmpadas Incandescentes por Domicílio................... 32
Figura 22. Economia Mensal x Quantidade de Lâmpadas Incandescentes (4 horas uso/dia)..........................................................................
32
Figura 23. Eficiência Luminosa Máxima (lm/W) de Lâmpadas.................... 33
Figura 24. Rendimento ƞ (%) de Lâmpadas................................................... 35
Figura 25. Rendimento (%) X Potência das Lâmpadas (W).......................... 36
Figura 26. Ciclo do Sistema Incandescente.................................................... 36
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Uso da Iluminação no Brasil....................................................... 7
Tabela 2. Energia Final do Balanço Energético Nacional.......................... 9
Tabela 3. Coeficientes de Destinação Energia Final.................................. 12
Tabela 4. Distribuição da Energia Final x 1000tEP................................... 12
Tabela 5. Coeficientes de Eficiência Energética........................................ 13
Tabela 6. Distribuição de Energia Útil....................................................... 13
Tabela 7. Rendimento de lâmpadas............................................................. 14
Tabela 8. Rendimentos de Referência para iluminação.............................. 14
Tabela 9. Potencial de Economia de Energia (tEP).................................... 15
Tabela 10. Dados do Consumo de Energia Elétrica no Brasil em 2009..... 16
Tabela 11. Redução na performance dos materiais em relação a transmissão de luz com o passar do tempo.................................
27
Tabela 12. Eficiência Luminosa (lm/W) X Rendimento (ƞ) de Lâmpadas (Valores máximos).....................................................................
34
Tabela 13. Economia de Energia Elétrica Mensal com a Substituição da Lâmpada Incandescente pela Fluorescente Compacta...............
37
Tabela 14. Perda máxima para reatores das lâmpadas vapor de sódio........ 37
RESUMO
SOUZA,M.A.. Estratégias para redução e conservação de energia elétrica em iluminação. Cuiabá – MT, 2010. Monografia de especialização, Faculdade de Arquitetura, Engenharia e Tecnologia, Universidade Federal de Mato Grosso. A iluminação artificial atualmente é responsável por 17% do consumo de energia
elétrica no Brasil. Vários estudos desenvolvidos mostram que a iluminação
ineficiente é comum no Brasil. Uma combinação de lâmpadas, reatores e refletores
eficientes, associados a hábitos saudáveis na sua utilização e a automação de alguns
sistemas luminosos, podem ser aplicados para reduzir o consumo de energia elétrica.
O potencial de conservação de energia do setor residencial é expressivo. A economia
pode chegar a 30% para edificações já existentes, se estas passarem por uma
intervenção tipo retrofit (reforma e/ou atualização). Nas novas edificações, ao se
utilizar tecnologias energeticamente eficientes desde a concepção inicial do projeto, a
economia pode superar 50% do consumo, comparada com uma edificação concebida
sem uso dessas tecnologias. A possibilidade de aproveitar este potencial balizou a
reavaliação dos principais focos de atuação do PROCEL, o que resultou na criação do
subprograma, Procel Edifica, especialmente voltado à Eficiência Energética das
Edificações – EEE, aliada ao Conforto Ambiental – CA.
Palavras-chave: Iluminação natural, Eficiência energética, Iluminação residencial.
ABSTRACT SOUZA, M.A.. Strategies for the reduction and conservation of electrical energy in lighting. Cuiabá - MT, 2010. Monograph, School of Architecture, Engineering and Technology, Federal University of Mato Grosso. Artificial lighting at present is responsible for 17% of the consumption of electrical
energy in Brazil and several studies have shown that inefficient lighting is common.
A combination of efficient lamps, reactors, and reflectors, associated to healthy habits
in their use and the automation of some illumination systems can be applied to reduce
the consumption of electrical energy. The potential of conservation of energy in the
residential sector is expressive. Economy can reach 30% in already existing buildings
if they go through a retrofit intervention (reform and/or updating). In new buildings,
by using energetically efficient technologies from the initial concept of the project,
the economy can overcome 50% of consumption compared to a building planned
without the use of these technologies. The possibility of benefiting by this potential,
delimited the re-evaluation of the main focus of action of PROCEL, resulting in the
creation of the subprogram Procel Edifica, specifically directed to Energetic
Efficiency in Edifications – EEE, allied to Environmental Confort – EC
Key words: Natural lighting, energetic efficiency, residential lighting.
1. INTRODUÇÃO 1.1.PROBLEMÁTICA
O consumo de energia elétrica no Brasil nas edificações residenciais,
comerciais, de serviços e públicas, é bastante significativo. A tendência de
crescimento estimada é ainda maior, devido à estabilidade da economia, aliada a uma
política de melhor distribuição de renda. Isto permite o acesso da população aos
confortos proporcionados pelas novas tecnologias. Soma-se a isto, a elevada taxa de
urbanização e a expansão do setor de serviços. Calcula-se que quase 50% da energia
elétrica produzida no país sejam consumidas não só na operação e manutenção das
edificações, como também nos sistemas artificiais, que proporcionam conforto
ambiental para seus usuários, como iluminação, climatização e aquecimento de água
[1].
Somado a tendência de aumento do consumo residencial está o fato de que
aproximadamente 50% das lâmpadas instaladas no Brasil são incandescentes, ou seja,
o perfil da carga utilizada para iluminação no Brasil ainda é bastante ineficiente, com
um rendimento que pode chegar à ordem de 2,2%.
Para agravar mais ainda o quadro atual, temos que 51% de todas as lâmpadas
importadas para o Brasil no ano de 2006 foram do tipo incandescente, que
correspondeu a mais de 173 milhões de lâmpadas trazidas para o Brasil nesse período
citado, conforme relatório da Associação Brasileira de Importadores de Produtos de
Iluminação (Abilumi), divulgado em setembro de 2007.
Utilizou-se do exemplo das lâmpadas incandescentes para demonstração que
apesar de todos os esforços que estão sendo feitos pelo governo brasileiro no sentido
de buscar meios para se melhorar a eficiência no uso da energia elétrica, ainda existe
muito trabalho a ser feito pois 51% de toda as lâmpadas importadas pelo Brasil são do
tipo incandescentes, neste contexto o assunto da iluminação artificial deve ser
estudado, principalmente, porque o setor residencial é o que mais se utiliza desse tipo
de lâmpada e que portanto, é o setor que mais sofre com o uso de sistemas de
iluminação artificial pouco eficientes. De acordo com o estudo da Abilumi, a média
no Brasil é de quatro lâmpadas incandescentes/domicílio, sendo que, a região Centro-
Oeste está um pouco acima da média nacional, com aproximadamente 4,5 lâmpadas
incandescentes/domicílio.
A Eletrobrás e o Inmetro lançaram, no dia 2 de julho de 2009, a primeira
Etiqueta de Eficiência Energética em Edificações para edifícios comerciais, de
serviços e públicos. As edificações desses setores são responsáveis por
aproximadamente 23% do consumo de energia elétrica no Brasil [2].
Como pode ser observado na Figura 1 e 2, uma visão noturna da Terra e do
Brasil, apesar de toda luz produzida artificialmente, estima-se que as incandescentes
tem uma participação de apenas 20% em relação ao total mundial de luz produzida
por todas as lâmpadas.
Figura 1 - Visão Noturna da Terra - Foto de Satélite
Figura 2 - Visão Noturna do Brasil – Foto de satélite
1.2. JUSTIFICATIVA
A iluminação artificial é responsável por 17% do consumo final de energia
elétrica no Brasil, sendo que o setor residencial é responsável por aproximadamente
26% do consumo nacional de energia elétrica, conforme Figura 3, isso representa
mais de 100.000GWh/a, conforme Figura 5. Em uma residência 24% do consumo
total é destinado à iluminação com um potencial de economia de energia elétrica de
quase 50% conforme dados do Ministério de Minas e Energia (MME),
2005,conforme Figura 4.
Outros 14,5%
Comercial 16,9%
Residencial 25,9%
Industrial 42,7%
Figura 3 - Distribuição do consumo final de energia elétrica por setor no Brasil - Fonte: EPE
2009
Refrigeração 32%
Calor de Processo 26%
Iluminação 24%
Aquecimento Direto 8%
Outros Usos 7%
Força Motriz 3%
Figura 4 -Estrutura de Consumo de Energia Elétrica por Uso Final no Setor Residencial (%)
2005 – Fonte: MME / Balanço de energia útil (BEU) 2005.
Industrial 165.632 Residencial
100.638
Comercial 65.567
Outros 56.368
Figura 5 - Consumo Total Energia por setor no Brasil (GWh/a) - Fonte EPE 2009
Obviamente conclui-se que, se o setor residencial é o que mais se utiliza de
sistemas de iluminação ineficientes, esse setor é o que tem o maior potencial para se
realizar estudos de eficiência energética na área de iluminação com resultados muito
promissores.
No Brasil, as barreiras que impedem o acesso das pessoas a tecnologia estão
caindo cada vez mais, isso traz um resultado enorme para o uso de soluções
energeticamente mais eficientes e automatizadas nos processos residenciais.
O fato do ser humano estar em um processo constante de adquirir
conhecimento e otimizar o seu trabalho, faz com que de alguma forma haja a
possibilidade de existir algum tipo (por mais simples que seja) de automação no
sistema de iluminação em sua casa, por exemplo, um simples sensor de presença, um
controle manual ou automático da quantidade de luz de um determinado ambiente,
um sistema de utilização da luz natural, entre outros.
Não existem barreiras para o uso de sistemas mais eficientes e sistemas de
automação residencial, essa solução pode ser utilizada, e o é, em qualquer local ou em
qualquer circunstância. O que torna essa aplicação possível ou não é a viabilidade
técnica, econômica ou de segurança de cada processo.
Desde a instalação mais simples até a mais moderna, sempre existe algum
processo que possa ser melhorado para proporcionar ao usuário um melhor
aproveitamento da energia utilizada para iluminação e um conforto ou uma
praticidade em suas atividades dentro da sua residência.
A Diretoria Colegiada da ANEEL aprovou, no dia 25 de agosto de 2009, as
regras para utilização da rede elétrica para transmissão de dados, voz e imagem e
acesso à Internet em alta velocidade por meio da tecnologia Power Line
Communications (PLC). A Resolução Normativa nº 375/2009 que estabelece as
condições de compartilhamento da infra-estrutura das distribuidoras vai permitir
significativos avanços ao país, com importante estímulo à inclusão digital, pois 95%
da população brasileira têm acesso à eletricidade por meio de 63 concessionárias e 24
cooperativas, que levam energia a 63,9 milhões de unidades consumidoras no País
[3].
Segundo o estudo feito pelo professor Moisés Vidal Ribeiro, da Universidade
Federal de Juiz de Fora, a tecnologia Power Line Communications (PLC) já permite a
automação residencial, a ligação da internet aos serviços de segurança, vídeo
conferências e acesso a TV de alta definição [4].
Cerca de 700 lares brasileiros, já tem recursos high-tech, e de acordo com um
relatório do ABI Research, até 2011 as vendas superarão 2,8 milhões de sistemas e
com a padronização dos sistemas de automação e a introdução do tipo "do-it-
yourself", com serviços inovadores ligados ao mercado residencial [5]. A ABI
Research é uma empresa de informações dedicada somente a novas tendências em
conectividade e tecnologia.
É nesse contexto de crescimento do consumo de energia elétrica do setor
residencial, no entendimento de que atualmente os sistemas de iluminação
residenciais ainda são bastante ineficientes energeticamente falando - mas com uma
participação bastante considerável no cenário do consumo nacional - e na
democratização do acesso das pessoas as tecnologias, é que esse estudo torna-se
interessante pelo fato de se ter a oportunidade de conhecer um pouco mais sobre a
iluminação residencial olhando do ponto de vista da eficiência energética.
1.3. OBJETIVOS
1.3.1. Objetivo Geral
Este trabalho tem por objetivo geral o estudo de sistemas de iluminação
residencial com o foco em eficiência no uso da energia elétrica destinada a suprir os
diversos tipos de cargas utilizadas para se iluminar ambientes residenciais.
1.3.2. Objetivos Específicos
Para se alcançar o principal objetivo de estudar as técnicas e
materiais/equipamentos que possam nos proporcionar usos mais eficientes dos
sistemas de iluminação residenciais, teve-se que realizar um levantamento
bibliográfico e consultas sobre o assunto, buscou-se através de alguns fabricantes,
algumas soluções existentes atualmente no mercado para esse tipo de assunto e
estudou-se o que está sendo feito no país pelas áreas específicas do governo
analisando seus relatórios:
a) Demonstrar algumas soluções existentes para obtenção de sistemas de
iluminação mais eficientes. É baseado no contexto de acessibilidade às
informações e principalmente acesso a tecnologia existente que esse
estudo vem para demonstrar que é possível através de práticas simples,
adotar soluções que além da atender as necessidades das pessoas
possam proporcionar a utilização racional de energia elétrica e o uso
de sistemas e/ou equipamentos mais eficientes para a sistemas de
iluminação;
b) Demonstrar o Potencial de Economia de um sistema de iluminação.
Esse potencial pode ser alcançado caso sejam trabalhados alguns
pontos em uma residência, com o objetivo de além de proporcionar
aos usuários conforto e praticidade, um melhor aproveitamento das
fontes energéticas, reduzindo desperdícios e gastos desnecessários,
utilizando-se de algumas soluções da automação residencial como uma
ferramenta para uma eficiência energética;
c) Apresentar alguns dados estatísticos do consumo de energia elétrica
em sistemas de iluminação no setor residencial brasileiro.
2. ILUMINAÇÃO RESIDENCIAL
2.1. ANÁLISE DO USO DA ILUMINAÇÃO NO SETOR RESIDENCIAL
BRASILEIRO
Conforme apresentado na Tabela 1 e na Figura 4, estima-se que a iluminação
responda por quase 25% do consumo de eletricidade no setor residencial, o que
correspondeu a cerca de 25.000 GWh no ano de 2009. Expresso de outro modo, o
consumo médio de um domicílio com iluminação situa-se próximo a 160
kWh/domicílio/ano.
Tabela 2 - Uso da Iluminação no Brasil
Setores Energia
Total (GWh/a)
Coeficiente
. de
Destinação
Distrib. da
Energia
Final
(GWh/a)
Coefic.
de
Energia
Elétrica
Coefic. de Eficiência
de Referência
Distrib. de Energia
Útil (GWh/a)
Potencial de Economia de
Energia (GWh/a)
Setor Energético 12.818,0 0,068 871,6 0,245 0,290 213,5 135,3
Setor Residencial 78.577,0 0,240 18.858,5 0,090 0,172 1.697,3 8.990,7 Setor Comercial 50.082,0 0,418 20.949,8 0,240 0,280 5.028,0 2.992,8
Setor Público 30.092,0 0,497 14.961,7 0,250 0,300 3.740,4 2.493,6
Setor Agropecuário 14.895,0 0,037 551,1 0,090 0,172 49,6 262,7
Setor Transportes 1.039,0 0,000 0,0 - - 0,0 0,0
Setor Industrial 172.061, 0,021 3.594,4 0,243 0,286 873,6 540,6
Total 359.564, 0,166 59.787,1 0,194 0,261 11.602,4 15.415,7
Fonte: MME (2005)
Dentre outros, existem três aspectos que se bem trabalhados podem garantir
uma maior eficiência energética em iluminação em edificações residenciais, os três
aspectos são:
1) Iluminação natural: O Brasil possui uma das abóbadas celestes mais
claras do mundo, com baixa nebulosidade em muitos pontos de seu
território. Aproveitar bem a iluminação natural é um princípio que
deve nortear cada processo de eficientização de iluminação.
2) Controle do acendimento: Na grande maioria das instalações elétricas
residenciais, o comando das lâmpadas é feito pelo interruptor – é
comum, assim, haver um pequeno ponto de uso estar interligado com
uma imensa área ou uma imensa área iluminada sem a presença de
nenhum usuário . Hoje existem vários dispositivos – sensores de
presença, timers, dimers, etc. – que podem promover um uso racional
da iluminação artificial nos diversos tipos de ambientes.
3) Uso de lâmpadas, reatores e luminárias eficientes: este é o processo
mais conhecido e empregado na eficientização, que consiste na troca
por equipamentos (retrofit) que proporcionarão o mesmo ou maior
índice luminotécnico, com menor gasto de energia elétrica [6].
O consumo de energia elétrica no setor residencial vem aumentado a cada
década, conforme Figura 6 - apesar de que no ano de 2009, o Brasil teve uma redução
de 1,1% no consumo de energia elétrica em relação a 2008 - diante desse aumento da
carga, medidas precisam ser tomadas para obtenção de um melhor aproveitamento da
energia elétrica dentro de uma residência. Na Figura 6 demonstra-se a evolução do
consumo de energia final desde 1970 até 2004 nos três maiores setores de consumo
do País (industrial, residencial e comercial).
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2001(Racion.)
2005 2008 2009
Anos
GW
h/a
Residencial
Comercial
Outros
Industrial
Figura 6 - Evolução do consumo de Energia final setorial (1970 a 2009) – Fonte: EPE
Com base em estimativas sobre o rendimento médio dos equipamentos
atualmente existentes nos domicílios, a participação de cada uso no consumo
residencial de eletricidade e em um limite superior para a eficiência (coeficientes de
referência), o Balanço de Energia Útil (BEU) estabeleceu os potenciais de economia
para cada uso final no ano de 2005. O primeiro passo para a estimativa do potencial
de economia para o uso final iluminação foi o levantamento dos dados da distribuição
da energia final por setor de atividade, neste caso, o setor residencial. Os dados foram
levantados no Balanço de Energia Útil (BEU) 2005 e estão descritos na Tabela 2. A
Energia Final é composta pela soma de duas parcelas: a Energia Útil e a Energia
Perdida. Esta, por sua vez é composta pela soma do Potencial de Economia de
Energia (que é estimado pelo Modelo de Avaliação do Potencial de Economia de
Energia - MAPEE) com a Energia não Recuperável (apurada por diferença) [7].
Tabela 3 - Energia Final do Balanço Energético Nacional (1000 tEP) C O N T A RESIDENCIAL
PETRÓLEO - GÁS NATURAL 181,28 CARVÃO VAPOR - CARVÃO METALÚRGICO - URÂNIO U3O8 - ENERGIA HIDRÁULICA - LENHA 8.073,64 PROD. DA CANA - OUTRAS FONTES PRIM. - ENERGIA PRIMÁRIA TOTAL 8.254,92 ÓLEO DIESEL - ÓLEO COMBUST - GASOLINA - GLP 5.828,33 NAFTA - QUERO-SENE 13,15 GÁS DE CIDADE E COQUERIA - COQUE DE CARVÃO MINERAL - URÂNIO CONTIDO NO UO2 - ELETRICIDADE 6.757,62 CARVÃO VEGETAL 503,23 ÁLCOOL ETÍLICO ANIDRO E HIDRAT. - OUTRAS SECUNDÁRIAS DE PETRÓLEO - PROD. NÃO ENERG. DE PETRÓLEO - ALCA – TRÃO - ENERGIA SECUNDÁRIA TOTAL 13.102,34
Fonte: BEU 2005
O próximo passo é encontrar os Coeficientes de Destinação, que é um
coeficiente que estipula a parcela destinada para cada tipo de uso final de energia
elétrica no Brasil. Para chegar aos resultados finais dos Coeficientes de Destinação
foi desenvolvida uma metodologia.
Na primeira edição do BEU, realizada em 1984, o elemento básico para a
determinação dos Coeficientes de Destinação foi a Pesquisa Sobre Combustíveis que,
no período de 1966 a 1984, era realizada pelo Conselho Nacional do Petróleo (CNP).
Essa pesquisa se baseava em declarações dos grandes consumidores de energia e
abrangia todas as formas de Energia Final disponíveis. As declarações eram baseadas
em um formulário muito completo e bem estruturado e, como o CNP exercia o
controle sobre a concessão de quotas de fornecimento de derivados de petróleo, as
empresas tinham o máximo interesse em responder esse questionário da melhor forma
possível.
O principal foco dessa pesquisa era o setor industrial, mas os grandes
consumidores dos setores energético, comercial, agropecuário e público, embora não
muito numerosos, eram também representados.
Naturalmente, essa pesquisa precisava ser complementada por outros estudos
enfocando os setores residencial, comercial e de serviços. Naquela época, diversas
concessionárias de energia elétrica dispunham de importantes estudos sobre esse tema
e, assim, conseguiu-se compor um acervo de informações bastante confiável sobre os
Coeficientes de Destinação.
Em 1994, quando foi realizada a segunda edição do Balanço de Energia Útil
(BEU), a pesquisa sobre combustíveis já tinha sido descontinuada. Para reavaliar os
Coeficientes de Destinação recorreu-se aos resultados de um trabalho realizado pela
(Fundação para o Desenvolvimento Tecnológico da Engenharia) FDTE durante os
anos de 89, 90 e 91. Tratava-se do programa de Diagnósticos Energéticos,
patrocinado pelo PROCEL, que no Estado de São Paulo foi conduzido pela CESP,
CPFL e Eletropaulo. Ao longo desse período, foram analisados os consumos
energéticos de cerca de 1.200 empresas de médio e pequeno porte dos setores
públicos, comercial e industrial, localizadas nas áreas de concessão dessas empresas.
O roteiro elaborado para a realização do diagnóstico energético permite uma
boa caracterização do consumidor, dos energéticos utilizados e dos usos finais desses
energéticos por tipo de equipamento: caldeiras, fornos, aquecedores de água e de
fluido térmico, secadores e outros.
Para analisar a destinação da energia final tanto em setores em que
predominam os grandes consumidores, como no setor residencial e comercial,
recorreu-se a outras fontes de informação. Desta forma, conseguiu-se manter e até
aprimorar confiabilidade da metodologia para a determinação dos Coeficientes de
Destinação.
Para a realização da versão 2005 do BEU, houve a necessidade de se adaptar à
disponibilidade de informações sobre os usos da energia final. Relacionados a seguir
estão, inicialmente, os projetos e estudos, em que a Fundação para o
Desenvolvimento Tecnológico da Engenharia (FDTE) teve participação e que
resultaram em informações de interesse para a determinação dos Coeficientes de
Destinação [7]:
• Em 2001 / 2002, o projeto Uso Racional da Energia Elétrica em Pequenas e
Médias Empresas do Estado de São Paulo, realizado pelo Instituto de Eletrotécnica
e Energia da Universidade de São Paulo (IEE/USP) com o patrocínio do
SEBRAE/SP. Esse projeto resultou na elaboração de guias para o uso racional de
energia elétrica na indústria de panificação, calçados, vestuário e de plásticos e nos
segmentos de supermercados e bares, restaurantes e similares. A metodologia
adotada envolvia a medição do consumo de energia da empresa e de seus
principais equipamentos. Embora o foco principal fosse o consumo de energia
elétrica, os outros insumos usados foram considerados com um grau de
profundidade adequado.
• Em 2003 a FDTE participou do Programa SEBRAE de Eficiência Energética,
também com o apoio do SEBRAE/SP. Uma das atividades desse projeto envolvia
a realização de cerca de 30.000 diagnósticos energéticos em micro e pequenas
empresas. O objetivo do diagnóstico era de mapear o consumo de energia,
identificar os principais equipamentos consumidores (usos finais) e, a partir daí
avaliar possíveis medidas de racionalização. Como a grande maioria dessas
empresas visitadas pertencia aos setores de comércio e serviços esse levantamento
contribuiu muito para a determinação dos Coeficientes de Destinação nesses
setores.
• Dentro do escopo do estudo visando a atualização do BEU realizou-se, com o
apoio da Coordenação de Informações Energéticas da Secretaria de Planejamento
Energético do Ministério de Minas e Energia (MME), uma pesquisa entre as
empresas declarantes do Balanço Energético Nacional (BEN) com o objetivo
específico de determinar os Coeficientes de Destinação. Essa pesquisa produziu
resultados muito bons nos setores de Cimento, Ferro Gusa e Aço, Ferro Ligas,
Química, Açúcar e Álcool e Papel e Celulose.
Para a complementação das informações, recorreu-se a uma pesquisa na
Internet que resultou na identificação de bibliografia pertinente e de sites com um
conteúdo de informação de interesse [7].
Por fim, chegou-se aos Coeficientes de Destinação de Energia Final separados
por cada setor de consumo, no nosso caso, iluminação residencial, os dados foram
compilados na Tabela 3.
Tabela 4 - Coeficientes de Destinação Energia Final – Setor Residencial
ELETRICIDADE Força Eletromotriz 0,03 Calor de Processo 0,26 Aquecimento Direto 0,08 Refrigeração 0,32 Iluminação 0,24 Eletroquímica 0,00 Outras 0,07
Total 1,00 Fonte: BEU 2005
Uma vez encontrados os Coeficientes destinados a iluminação, multiplicou-se
os mesmos pelos respectivos consumos de energia final do balanço energético
resultando em uma Tabela de consumo de energia final por uso final, na Tabela 4 são
apontados os totais por uso final e por forma de energia.
Tabela 5 - Distribuição da Energia Final x 1000tEP – Setor Residencial
Forma de Energia Força Eletromotriz 202,7 Calor de Processo 1.757,0 Aquecimento Direto 540,6 Refrigeração 2.162,4 Iluminação 1.621,8 Eletroquímica 0,0 Outras 473,0
Total 6.757,6 Fonte: BEU 2005
Agora, encontrado o valor de energia final destinada à iluminação no Brasil,
multiplicou-se esse valor pelo Coeficiente de Eficiência Energética adotado pela
Fundação para o Desenvolvimento Tecnológico da Engenharia (FDTE), apresentado
na Tabela 5. O resultado desta operação fornece a Distribuição da Energia Útil, ou
seja, a energia efetivamente utilizada em cada uso final menos as perdas. Esta pode
ser estimada por meio da multiplicação da energia consumida no uso final pelo
rendimento da conversão, conforme Tabela 6, [7].
Tabela 6 - Coeficientes de Eficiência Energética
– Setor Residencial
Forma de Energia Força Eletromotriz 0,75 Calor de Processo 1,00 Aquecimento Direto 0,70 Refrigeração 0,60 Iluminação 0,09 Eletroquímica - Outras 1,00
Fonte: BEU 2005
Tabela 7 - Distribuição de Energia Útil – Setor Residencial
FORMA DE ENERGIA Força Eletromotriz 152,05 Calor de Processo 1756,98 Aquecimento Direto 378,43 Refrigeração 1297,46
Iluminação 145,96 Eletroquímica - Outras 473,03
Total 4.203,92
1000 teP 2.553,71 Fonte: BEU 2005
Finalmente, pode-se calcular o Potencial de Economia de Energia no sistema
de iluminação. O Potencial de Economia de Energia ( eeP ) é então, a diferença entre a
Energia Final ( fE ) e a Energia Final teórica ( ftE ) que será consumida se o
equipamento apresentar um Rendimento de Referência ( rR ). Esses Rendimentos de
Referência representam o estado da arte da conversão de energia para cada processo
estudado.
Temos então:
−×=
−=
r
fee
ftfee
R
REP
EEP
1
A determinação dos Rendimentos Energéticos de Referência foi feita com
base nos levantamentos dos rendimentos das lâmpadas, que normalmente são
expressos em lm/W. A correspondência entre eles está apresentada na Tabela 7.
Foram adotados como Rendimentos de Referência os valores mais altos das
respectivas faixas. Foi estimada, para cada setor, uma mescla entre os diferentes tipos
de lâmpadas mais usadas nesses setores [7].
Tabela 8 - Rendimento de lâmpadas
Tipos de Lâmpada Eficiência Luminosa
(lm/W) Rendimento Energético
(%)
Incandescente 10 a 15 4,0
Fluorescentes Compactas 45 a 72; média: 56 13,8 a 22,0 ; média 17,2
Fluorescente Tubular 75 a 100 21,0 a 28,8
Mista 20 a 35 6,2 a 9,2
Vapor de Mercúrio 45 a 55 10,8 a 13,90
Vapor de Mercúrio Alta Pressão 74 a 86 19,7 a 23,4
Vapor de Sódio 80 a 140 37,0 Fonte: Processamento Fundação para o Desenvolvimento Tecnológico da Engenharia
(FDTE)
Tabela 9 - Rendimentos de Referência para iluminação – Setor Residencial
FORMA DE ENERGIA Força Eletromotriz 0,83 Calor de Processo 1,00 Aquecimento Direto 0,80 Refrigeração 0,70 Iluminação 0,172 Eletroquímica - Outras 1,00
Fonte: BEU 2005
Na Tabela 9 foi calculado o valor do Potencial de Economia de Energia para o
sistema de iluminação.
Tabela 10 - Potencial de economia de Energia (tEP) - Setor Residencial
FORMA DE ENERGIA Força Eletromotriz 19,54 Calor de Processo - Aquecimento Direto 67,58 Refrigeração 308,92 Iluminação 773,2 Eletroquimica - Outras -
Total 1.169,23 Fonte: BEU 2005
A iluminação é o uso que apresenta o maior potencial de economia,
aproximadamente 48%, conforme Figura 7. De fato, a maior parte das lâmpadas
presentes nos domicílios é do tipo incandescente, aproximadamente 50%, conforme
Figura 10, que apresenta uma eficiência luminosa muito baixa. Em contrapartida, o
Balanço de Energia Útil (BEU) não considera nenhuma economia possível para o
aquecimento de água. Embora os chuveiros elétricos sejam muito eficientes na
conversão de energia elétrica em térmica, apresentam elevado de consumo e
contribuem significativamente para a demanda máxima do Sistema Interligado
Nacional (SIN). Nesse sentido, mais do que considerar somente a eficiência do
equipamento, é preciso levar em consideração o impacto do seu uso para o SIN.
Baseado no potencial de economia de energia elétrica de 47,7% para os
sistemas de iluminação residencial pode-se resumir as informações e calcular qual é o
impacto (se for alcançado esse potencial) no consumo de energia elétrica total do
Brasil, conforme está apresentado na Tabela 10 e será discutido a seguir.
9,6% 12,5% 14,3%
47,7%
17,3%
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
45%
50%
Força Motriz Calor deProcesso
AquecimentoDireto
Refrigeração Iluminação Outras Total
Tipo de Uso da Energia Elétrica
%
Figura 7 - Potencial de Economia de Energia Residencial – O Balanço de Energia Útil (BEU) classifica como Força Motriz a energia consumida em motores estacionários, Calor de Processo a energia usada em aquecedores de água ou fluídos térmicos, Aquecimento Direto a energia usada em fornos e microondas, Refrigeração a energia consumida em geladeiras, freezers e aparelhos de ar condicionado, Iluminação a energia usada em iluminação de interiores e externa e Outras a energia usada em computadores, telecomunicações e equipamentos eletrônicos de controle – Fonte: BEU 2005, EPE, 2006, MME, 2005
Tabela 11 - Dados do Consumo de Energia Elétrica no Brasil em 2009 Descrição Valor Unidade
Potencial de Economia de Energia Elétrica 47,7 % Consumo de Energia Elétrica Total 388,2 TWh Coeficiente de Destinação p/ Iluminação 24 % Consumo Médio Mensal por Residência 152,4 KWh Consumo Médio Mensal com Iluminação 36,6 KWh/Residência Economia Energia Elétrica 17,4 KWh/Mês/Residência Unidades Consumidoras 55.964 Milhões Economia Energia Elétrica 11,7 TWh/ano Perc. Economia de Energia Elétrica Total 3,0 % a.a.
Fonte: EPE
Com esse potencial de economia, criou-se um gráfico variando os valores para
verificar quais são os percentuais de economia obtidos ao ano, conforme Figura 8.
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Potencial de Economia (%)
Perc
entu
al d
e E
con
om
ia (
% a
.a.)
Figura 8 - Potencial de economia (%) X percentual de economia (% a.a.)
Percebe-se que o percentual de economia máximo obtido é de 6,4%, baseado
nos dados do potencial de economia de energia para o uso em iluminação no Brasil.
Extrapolando esse potencial de economia para 100%, tem-se o valor médio do
consumo de energia elétrica utilizada pelo setor residencial brasileiro para o uso de
iluminação artificial, aproximadamente 25TWh/ano, conforme Figura 9.
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Potencial de Economia (%)
Eco
no
mia
En
erg
ia E
létr
ica
(TW
h/a
no
)
Figura 9 – Consumo de energia elétrica utilizado para iluminação no setor residencial brasileiro (TWh/ano)
Na Figura 10 observa-se que 49,5% das lâmpadas instaladas no setor
residencial brasileiro são do tipo incandescente, e, 48,3% são do tipo fluorescente.
Outros 1%
PL 1%
Dicróica 2%
Fluorescente Circular 17%
Fluorescente Compacta 15%
40W Incandescente 5%
150W Incandescente 0%
25W Incandescente 1%
20W Fluorescente Tubular 6%
60W Incandescente
37%
100W Incandescente 6%
40W Fluorescente Tubular 9%
Figura 10 - Participação das Lâmpadas no Setor Residencial Brasileiro - Fonte: Abilumi
Na Figura 11 temos a distribuição nos cômodos dos dois tipos mais usados de
lâmpadas dentro de uma residência.
0,0%
10,0%
20,0%
30,0%
40,0%
50,0%
60,0%
70,0%
80,0%
90,0%
100,0%
Copa
/ Coz
inha
Garag
em
Corre
dore
s
Sala
Estar
/ Ja
ntar /
TV
Área
Servi
ço
Quarto
2
Banhe
iro 2
Quarto
3
Quarto
1
Banhe
iro 1
Área
Exter
na
Banhe
iro 3
Quarto
4
Fluorescente
Incandescente
Figura 11 - Distribuição de Lâmpadas Fluorescentes e Incandescentes por Cômodo do Domicílio - Fonte: Abilumi
2.2. EXEMPLO DE SOLUÇÕES FORNECIDAS PELOS FABRICANTES
A Lemnis Lighting lançou formalmente o que chama de “a primeira
verdadeira substituição para as lâmpadas incandescentes”. O produto se chama
Pharox60, conforme Figura 12. É um LED equivalente à lâmpada de 60 Watts e,
como a companhia diz, “é até 90% mais eficiente energeticamente que uma
incandescente, e dura até 25 vezes mais, com uma vida útil estimada em 25 anos
(baseado em um uso de 4 horas/dia) [16]. Seis vezes mais em relação a uma
fluorescente compacta” com uma eficiência luminosa de 60 lm/W, conforme Figura
13. Essa lâmpada LED custa 49,95 dólares na compra pelo site da empresa. Segundo
a Lemnis, a Pharox economizará 280 dólares durante sua vida útil na compra de
eletricidade a 15 cents de dólar por kWh durante 35 mil horas de operação [8].
Figura 12 - Lâmpada LED modelo Pharox60 - Fonte Lemnis Lighting
Figura 13 - Dados Técnicos lâmpada LED Pharox60 – Fonte: Lemnis Lighting 2.3. PORQUE SUBSTITUIR LÂMPADAS INCANDESCENTES?
Combate ao aquecimento global – Utilizando menos energia elétrica há a
diminuição de gás do efeito estufa que causa o aquecimento global. Como as
lâmpadas fluorescentes utilizam bem menos energia para produzir a mesma
quantidade de luz, muito menos poluição é emitida.
Poupa dinheiro do consumidor – Como as lâmpadas fluorescentes utilizam
menos energia para a iluminação, menor será a conta de energia elétrica.
Maior duração – As lâmpadas fluorescentes duram muito mais quando
comparadas com as incandescentes.
Mais emprego – Libera energia do consumo doméstico para a produção
industrial, gerando empregos.
Racionaliza o investimento em hidrelétricas – Reduz o impacto na geração de
energia reduzindo a necessidade de investimentos em novas hidrelétricas e gerando
menor impacto no meio ambiente.
Quando se fala em substituir a lâmpada incandescente, a substituta mais usada
e a fluorescente compacta (LFC) mas, uma desvantagem da lâmpada fluorescente é
que ela contém uma pequena quantidade de mercúrio, por isso, a reciclagem deve ser
feita de forma correta. Mas de acordo com a U.S. Environmental Protection Agency,
“a produção e venda de lâmpadas fluorescentes que duram seis vezes mais que uma
lâmpada incandescente ainda apresentaria menos mercúrio do que as radiações
emitidas pelas usinas nucleares para gerar a energia necessária para produzir uma
única lâmpada incandescente”.
Uma simples ação de substituir uma lâmpada incandescente de 60W por uma
fluorescente compacta de 15W - segundo relatório da Associação Brasileira de
Importadores de Produtos de Iluminação (Abilumi) feito em 2007 - geraria uma
economia mensal em energia elétrica de R$ 2,16/lâmpada substituída, considerando
quatro horas diárias de uso. O Período das 19 às 23 horas é o de maior consumo de
energia decorrente do uso doméstico de lâmpadas, média de aproximadamente
0,12KWh/h/residência.
2.4. TÉCNICAS PARA EFICIENTIZAÇÃO
Ao estudar as possibilidades de se obter uma eficiência energética de um
sistema de iluminação residencial, pode-se observar que as maiores oportunidades
para a redução do consumo de eletricidade nos domicílios estão, mais do que na
mudança de hábito, na substituição dos materiais por equipamentos mais eficientes
(principalmente lâmpadas) e na adoção de sistemas para otimizar o uso da
iluminação, avaliar melhor o rendimento e a eficiência dos sistemas de iluminação
utilizados em residências.
De uma forma geral, pode-se observar no Brasil alguns problemas frequentes
nas edificações, o sistema de iluminação geralmente encontra-se fora dos padrões
técnicos adequados. Os tipos mais comuns dessas ocorrências são:
1) Iluminação em excesso;
2) Falta de aproveitamento da iluminação natural;
3) Uso de equipamentos com baixa eficiência luminosa;
4) Falta de comandos para as luminárias;
5) Ausência de manutenção, depreciando o sistema;
6) Hábitos de uso inadequados.
Essas ocorrências podem ser observadas na maioria das edificações atuais e só
podem ser resolvidas quando no projeto é dado o valor necessário para o assunto
iluminação. Ao projetar o sistema de iluminação de uma residência, o projetista
deverá levar em consideração pelo menos os pontos abaixo.
a) Cálculo luminotécnico do ambiente. Não basta apenas dimensionar a
quantidade de luz necessária ao ambiente, é preciso “personalizar” o projeto,
ou seja, identificar as necessidades do(s) usuário(s) do sistema, conhecer as
características reais do ambiente por completo.
b) Buscar equipamentos que atendam as reais necessidades do ambiente a ser
iluminado. Não existe equipamento padrão, ou seja, nenhuma luminária ou
lâmpada pode ser utilizada em todos os ambientes com o mesmo resultado, os
fabricantes procuram construir equipamentos que atendam a determinadas
situações, prova disso são os diversos modelos de lâmpadas e/ou luminárias
de um mesmo fabricante, cada qual para uma situação particular.
c) Ambientes mais “inteligentes”. Buscar sempre alguma funcionalidade para a
iluminação dos ambientes, é claro, dentro das possibilidades e viabilidades
das construções. Um simples sensor de presença pode proporcionar uma
economia significativa no consumo de energia mensal de uma residência. Um
sistema mais sofisticado pode evitar desperdícios que normalmente o ser
humano não consegue, pois, esse sistema nunca se cansa, não tem preguiça,
não se esquece da tarefa mas está a todo momento analisando (através de
dispositivos específicos) as variáveis que podem fazê-lo tomar a decisão de,
por exemplo, apagar uma lâmpada em um ambiente onde não há presença de
pessoas ou fornecer apenas a quantidade de luz artificial necessária para
aquele momento.
d) Utilizar ao máximo o potencial de iluminação natural do local. Isso não é uma
tarefa das mais fáceis porque para se obter um melhor aproveitamento da luz
natural é necessário uma complementariedade entre os projetos arquitetônico,
civil e o próprio projeto elétrico.
2.4.1. Iluminação Natural
A utilização da iluminação natural é, sob todos os aspectos, o ponto de partida
para se obter um sistema de iluminação energeticamente eficiente. Esta é a tendência
mundial cada vez mais adotada nos modernos sistemas de iluminação, que encontra
no Brasil razões ainda mais fortes para ser amplamente utilizada em função de nossas
características climáticas bastante favoráveis.
Os problemas mais comuns para o correto aproveitamento da luz natural são:
a) Em uma edificação residencial é necessário considerar tanto a iluminação
natural quanto a artificial. A correta integração entre os dois sistemas pode
solucionar o problema da variação da intensidade da luz e contribuir para a
redução no consumo de energia. Em muitos casos observa-se que a
contribuição da luz natural torna-se exagerada, ocasionando o aumento da
carga térmica do ambiente, fato que permite o desligamento da luz natural,
mas aumenta a participação do sistema de climatização artificial.
b) A iluminação das edificações residenciais modernas visa atender pessoas
realizando várias atividades com exigências diferentes quanto ao nível de
iluminância. Para melhor utilizar a luz natural, a localização das tarefas com
maiores exigências visuais deve ser sempre próxima as janelas, fato que nem
sempre é observado na concepção do projeto.
c) Da radiação proveniente do sol, aproximadamente 50% da energia recebida na
Terra é composta pelo espectro visível (luz), e uma parcela de
aproximadamente 45% é composta por radiações infravermelhas. Um sistema
de iluminação natural eficiente deve possuir uma proteção adequada contra a
incidência da radiação solar direta no interior da edificação. Nestas condições,
o uso da luz natural, pode permitir uma redução de até 50% no consumo de
energia elétrica com iluminação, com efeitos positivos no sistema de ar
condicionado devido a diminuição da carga térmica no interior da edificação.
Estudos recentes vêm relacionando as condições de trabalho dos ocupantes
das edificações ao meio ambiente interno. Novas doenças têm surgido nestes tempos
modernos, relacionando este ambiente saturado a sintomas até então desconhecidos.
Estas novas doenças que começam a fazer parte do nosso dia a dia prejudicam
a produtividade e bem estar dos ocupantes. A mais importante destas novas doenças é
a chamada “Sealed Building Syndrome”, ou Sindrome dos Prédios Selados.
A Sindrome dos Prédios Selados vem sendo estudada a mais de 15 anos nos
EUA, e os resultados das pesquisas são impressionantes. Bem, antes de mais nada, é
bom dizer que se entende por “prédio selado” aqueles que, por projeto, não interagem
de forma alguma com o meio ambiente externo.
Os estudos comprovam que o ser humano e seu relógio biológico reagem
favoravelmente aos estímulos naturais que recebem, proporcionando uma sensação de
bem estar. Comprovou-se também que o estímulo que mais atua no relógio biológico
humano e suas reações é a luz do dia.
A luz do dia regula o apetite e o sono, entre outras funções básicas. O uso de
iluminação natural, em qualquer edificação, melhora em até 40% a performance e o
bem estar de seus ocupantes. Mas a utilização da iluminação natural, em um país
como o Brasil, que tem um alto índice de iluminação solar durante o ano,
infelizmente não é bem explorada. Talvez por falta de maiores informações, talvez
por falta de materiais eficientes, o uso da iluminação natural nas empresas de
arquitetura e engenharia é encarado como um problema diretamente ligado à
transmissão de calor ao interior do prédio, e por conseqüência, ao desconforto
térmico. Este desconforto é gerado pela ineficiência (ou inexistência) do sistema de ar
condicionado ou de ventilação, não dimensionado para a carga térmica transmitida ao
interior das instalações. Felizmente, o desconforto gerado pela incidência solar na
iluminação natural está praticamente resolvido. Novos materiais fazem com que as
alternativas existentes comecem a perder espaço.
Dentre estes novos materiais, se destacam as lentes prismáticas com dutos,
conforme Figura 14, e sem dutos, conforme Figura 15. As lentes prismáticas e suas
utilizações conseguem, de uma maneira impressionante, distribuir a iluminação
natural de uma forma mais eficiente do que os materiais até então disponíveis como
vidro, policarbonato ou fibra de vidro.
Figura 14 – Exemplo de aplicação da iluminação natural utilizando dutos de iluminação Fonte: Comfort Lux
Figura 15 – Exemplo de aplicação da iluminação Natural sem dutos de iluminação - Fonte: Comfort Lux
Ao receber os raios solares, um painel prismático consegue fragmentá-los em
“micro raios” distribuindo a luz em todas as direções e enviando de volta para a
atmosfera em torno de 75% do calor transmitido pelos raios infravermelhos, os
grandes vilões transmissores de calor, conforme Figura 16. A nova tendência na
iluminação de grandes áreas são os domus prismáticos. Os domus usam as mais
antigas e confiáveis fontes de luminosidade - o sol - para trazer luz ao interior dos
prédios. Dependendo do projeto, os domus prismáticos podem iluminar prédios de
qualquer dimensão e finalidade, seja, residencial, comercial ou industrial.
Figura 16 - Exemplo de Atuação de Lente Prismática - Fonte: Comfort Lux
O que faz o Domus Prismático melhor do que as luzes convencionais ou a
própria luz do sol são os milhares de micro-prismas - mais de 8.000 unidades por pé
quadrado. Os prismas refratam a luz do Sol em micro raios de luz, direcionando-os
para todo ambiente interno. O resultado é um leve brilho natural de luz, sem riscos à
saúde, iluminando grandes áreas sem consumo de energia elétrica.
Os produtos em policarbonato deixam entrar bastante luz, porém também
deixam entrar o calor do Sol, oferecendo uma iluminação pontual, que muda de lugar
com o passar do dia, o que pode ocasionar danos nos móveis, carpetes, equipamentos.
Já os produtos em acrílico comum e fibra de vidro difundem pouco a luz do Sol e seu
efeito em dias nublados fica muito comprometido. Segundo o fabricante Bellevue-
Skylights o seu produto Domus Prismático, proporciona 43% a mais de luz do que
qualquer Domus nestes dias.
Dentre os benefícios da iluminação natural eficiente, podemos mencionar:
1) Conforto visual por transmitir ao ambiente 100% do coeficiente de cor.
2) Conforto térmico, pela eliminação da pontualidade solar.
3) Integração com o sistema elétrico, proporcionando uma economia substancial
no gasto de energia, que está diretamente ligado ao custo fixo do prédio.
4) Melhor performance do sistema de ar condicionado, proporcionando também
uma maior economia energética.
5) Possibilidade de desligamento da iluminação elétrica por até 12 horas durante
o horário de verão.
Os custos iniciais de instalação dos equipamentos podem ser recuperados em
até 12 meses após a instalação, deixando o usuário menos dependente das
distribuidoras de energia e de suas alterações de custos, principalmente nos horários
de pico de demanda.
Cabe aos arquitetos e engenheiros estar cientes de que a iluminação natural é
extremamente viável, se for parte de um projeto desde sua concepção, e que os
benefícios aos seus clientes, os proprietários dos prédios, são enormes, não somente
em nível de diminuição de custos, mas principalmente em nível de melhoria do
ambiente de trabalho, performance, e produtividade de seus colaboradores.
Existe atualmente um conjunto de quatro normas brasileiras referentes à
iluminação natural, a saber:
1) Parte 1 - (Projeto 02:135.02-001) – Conceitos básicos e definições;
2) Parte 2 - (Projeto 02:135.02-002) - Procedimentos de cálculo para a
estimativa da disponibilidade de luz natural;
3) Parte 3 - (Projeto 02:135.02-003) - Procedimento de cálculo para a
determinação da luz natural em ambientes internos;
4) Parte 4 - (Projeto 02:135.02-004) - Verificação experimental das condições de
iluminação interna de edificações.
Tabela 12 - Redução na performance dos materiais em relação a transmissão de luz com o passar do tempo – Fonte: Comfort Lux
2.4.2. Controle de Acendimento
Hoje, pensar em controle de iluminação é uma obrigação em qualquer projeto
luminotécnico, seja ele comercial, industrial ou residencial, que é o nosso caso.
Dentro de uma residência, existem diversas aplicações possíveis para o controle da
iluminação. O mais comum é o uso de cenas de iluminação, ou seja, o usuário liga
alguns circuitos de iluminação, dimeriza outros até se formar um cenário desejado.
Daí basta programar um botão ou dar um comando que sempre acionará aquele
cenário (também chamado de cena de iluminação). Várias cenas podem ser
programadas para cada evento da casa, por exemplo, as cenas festa, jantar, leitura,
jardim, férias, econômica, etc.
O sistema de controle de iluminação integrado a automação residencial pode
trazer entre outras coisas, economia, conforto e eficiência no uso da energia elétrica.
A utilização de iluminação natural também é otimizada com a automação. Com
sensores de luminosidade aplicados pela casa, eles buscam o melhor nível de
luminosidade com o menor consumo de energia. Ou seja, se o dia está claro lá fora, a
casa abre a cortina automaticamente e diminui a iluminação artificial; ao cair da noite
a iluminação artificial vai aumentando, deixando sempre o melhor conforto visual.
Quando integrado, o ar condicionado também pode ir ajustando a temperatura
ideal ao longo do dia conforme a necessidade do usuário. Sensores, dimers e
temporizadores ligados na automação da iluminação também ajudam a reduzir o
consumo de energia elétrica. Alguns exemplos: se não há ninguém num determinado
ambiente, a luz se apaga automaticamente (não apenas com um sensor de presença,
mas sim pelo tempo sem movimento ou controles no local); se um morador acorda de
madrugada para ir ao banheiro, a iluminação acende de forma suave, até 30% de sua
intensidade, e desliga sozinha após algum tempo ou por comando da pessoa. O
controle de iluminação oferece uma maneira prática e confortável de lidar com a
iluminação, torna as residências mais eficientes e confortáveis, além de valorizar o
imóvel.
Alguns fabricantes já têm disponíveis no mercado soluções para o controle da
iluminação residencial integrados em um só equipamento, por exemplo, a Philips,
conforme Figura 17, tem o ActiLume que consiste em um sensor e uma unidade de
controle, instalados na luminária, sendo que o sensor combina três funções (sensor de
luz, sensor de movimento e sensor infravermelho para uso opcional com controle
remoto). A iluminação pode também ser controlada manualmente, tanto por um
interruptor pulsador (tipo campainha) quanto por um controle remoto. Este novo
sistema opera com reatores eletrônicos para lâmpadas fluorescentes HF-R
Touch&Dim DALI. Além disso, o sensor ActiLume está pré-programado para manter
um fluxo luminoso 30% maior nas luminárias mais afastadas da janela, mantendo
assim uma iluminação mais uniforme no ambiente. Proporciona uma economia de até
75% na conta de energia elétrica, que representa em torno de 50 a 80% do custo total
da instalação. Isso é possível graças à combinação do sensor + controlador
combinado com a nova geração de reatores HF-Regulator DALI (Digital Addressable
Lighting Interface) com tecnologia EII [14].
Figura 17 - Sistema ActiLume Philips
A Osram possui o sistema OSRAM DALI® ADVANCED, conforme Figura
18, é um sistema para gerenciamento de iluminação, que utiliza tecnologia digital e
sem fio. Este sistema permite o total controle da iluminação de um ou vários
ambientes. Pelo fato de os pontos de controle se comunicar por radiofreqüência (sem
fio), a sua instalação (principalmente no que se refere ao cabeamento/fiação) é
relativamente simples, podendo ser adaptado facilmente às instalações elétricas já
existentes ou novas sem necessidade de quebrar paredes para a passagem dos dutos
para a fiação. O sistema permite controlar (ligar, desligar, “dimerizar”, etc.)
praticamente todos os tipos de lâmpadas, com exceção das lâmpadas de descarga de
alta pressão, que podem também ser conectadas ao sistema via módulo conversor
DALI®/1-10VDC apenas com a função liga/desliga [13]. O acendimento automático
utilizando sensores é uma das soluções clássicas para economia de energia. Numa
instalação onde ainda estão associados sensores de luz que se adaptam à iluminação
do ambiente, mesclando a luz natural e a artificial, a economia de energia pode chegar
até 60%. Associados ainda a sensores de presença e timers, a economia pode chegar a
70%.
Figura 18 - Sistema DALI ADVANCED Osram
A Lutron possui o LCP128, conforme Figura 19, que é um sistema de controle
de iluminação que incorpora o controle de todos os circuitos de iluminação – para
ligar/desligar e dimerizar, interior e exterior – em um único sistema simples para
projetos com até quatro conexões simultâneas de 128 zonas de iluminação. A
operação desses circuitos pode ser feita automaticamente com base em programações
diárias, e/ou manualmente com controles de parede intuitivos. Com a tecnologia
exclusiva patenteada da Lutron de RTISSTM (“Real-Time Illumination Stability
System”), os níveis de iluminação permanecem constantes mesmo quando há
mudanças nas condições da rede elétrica comum. O relé patenteado SoftswitchTM da
Lutron tem capacidade para durar no mínimo um milhão de ciclos, para oferecer
durabilidade e qualidade de ponta, reduzindo significativamente os gastos com
manutenção e serviço [15].
Figura 19 - Sistema de controle de iluminação Lutron
Bem, existem vários sistemas diferentes de fabricantes diversos mas, no geral
a intenção é sempre procurar se otimizar o uso da iluminação artificial tanto no seu
controle do acendimento quanto na intensidade da luz necessária no ambiente.
Segundo a Associação Brasileira de Automação Residencial (AURESIDE),
através da redução da intensidade da iluminação, em lugares e momentos onde não se
necessita muita luz a economia pode ser de 20% se for reduzido em 25% a
intensidade da luz, dimerizando pela metade, a redução pode chegar a 40% no
consumo de energia elétrica daquela fonte luminosa. Dimerizar não apenas reduz o
consumo de energia, mas aumenta significativamente a vida útil das lâmpadas.
Reduzindo a intensidade da luz em 50% economiza-se tanto energia quanto as
lâmpadas têm menos desgaste, aumentado a sua vida útil em 20 vezes! Com uma
conveniência adicional, isto diminui a número de trocas de lâmpadas além de
produzir um ambiente mais aconchegante e valorizado em termos decorativo [12].
2.4.3. Eficiência dos Equipamentos
A maior vantagem dos modelos mais eficientes de lâmpadas está no fato de
apresentarem o mesmo fluxo luminoso com potências menores, o que resulta em uma
economia de energia de até 80% (PROCEL/EFEI, 2001). Além disso, possuem uma
boa definição de cores e uma vida útil maior. Os modelos incandescentes apresentam
uma vida útil média de 1.000 horas, enquanto que as fluorescentes compactas duram,
em média, 10.000 horas e os Leds que podem chegar a 50.000 horas de vida útil.
Mas como avaliou-se anteriormente, ainda há um bom caminho a ser
percorrido, pois conforme mostra a Figura 20, praticamente a metade das lâmpadas
instaladas dentro das residências brasileiras ainda são do tipo incandescentes.
0,0%
10,0%
20,0%
30,0%
40,0%
50,0%
60,0%
70,0%
Sudeste Centro Oeste Sul Nordeste Norte Média Brasil
Lâm
pad
as p
or dom
icílio
(%
)
Incandescente
Fluorescente
Outras Figura 20 - Lâmpadas Incandescentes x Lâmpadas Fluorescentes no setor Residencial -
Fonte: Abilumi
Na Figura 21 está apresentada a média de lâmpadas incandescentes instaladas
por domicílio, pode-se observar que a média brasileira é aproximadamente quatro
lâmpadas incandescentes por domicílio, diante disso, pode-se concluir que a
economia média por residência será de R$ 7,85/mês, podendo chegar a quase R$
20,00/mês se em uma residência existirem 10 lâmpadas incandescentes instaladas,
considerando um uso diário de quatro horas. Se for considerado um uso diário de seis
horas, por exemplo, essa economia pode chegar a quase R$ 30,00/mês para 10
lâmpadas instaladas.
De outra forma pode-se apresentar essa economia em função da quantidade de
lâmpadas incandescentes substituídas por fluorescentes compactas em uma
residência, considerando 4 horas de uso por dia, conforme está apresentado na Figura
22.
0
1
2
3
4
5
6
Sudeste Centro Oeste Sul Nordeste Norte Média Brasil
Qu
antid
ade
Figura 21 - Número de lâmpadas incandescentes por domicílio – Fonte: Abilumi
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Quantidade de Lâmpadas
Eco
nom
ia O
btid
a (R
$/m
ês)
100W
75W
60W
Figura 22 - Economia Mensal x Quantidade de Lâmpadas Incandescentes (4 horas de uso/dia)
É uma fato real que as perdas de energia devidas a iluminação ineficiente, são
gigantescas. Hoje, as lâmpadas incandescentes de baixa eficiência, são responsáveis
por boa parte do consumo mundial de eletricidade em iluminação , principalmente no
setor residencial.
Dentros das lâmpadas comercialmente disponíveis no mercado nacional,
pode-se classificá-las de acordo com a sua eficiência luminosa. Na Figura 23 estão
apresentados os resultados da eficiência luminosa para nove tipos de lâmpadas,
considerando sempre seus valores máximos que variam de acordo com os dados a
seguir:
� Incandescente – 10 a 15 lm/W
� Halógena – 15 a 25 lm/W
� Mista – 20 a 35 lm/W
� Vapor de Mercúrio – 45 a 55 lm/W
� LED – 8 a 60 lm/W
� Fluorescente Tubular – 55 a 75 lm/W
� Fluorescente Compacta – 50 a 80 lm/W
� Vapor Metálico – 65 a 90 lm/W
� Vapor de Sódio – 80 a 140 lm/W
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Inca
ndes
cent
e
Halóg
ena
Mis
ta
Vapor
Mer
cúrio
LED
Fluo
resc
ente
Tub
ular
Fluo
resc
ente
Com
pact
a
Vapor
Met
álico
Vapor
Sód
io
Lm
/W
Figura 23 - Eficiência Luminosa máxima (lm/W) de Lâmpadas Fonte: Procel, [18]
As lâmpadas são avaliadas na maioria das vezes, através da sua eficiência
luminosa em lumens por watts (lm/W). No entanto, este índice não é adequado para
averiguar o seu real rendimento como fonte de luz. Dependendo da fonte luminosa,
estes números são relativamente elevados, não permitindo traçar nenhum paralelismo
quanto ao seu comportamento, no sentido de buscar um máximo aproveitamento de
energia [9]. Neste, sentido, buscou-se avaliar as principais fontes de luz em função do
seu rendimento médio, tomando-se como referência uma fonte de luz de eficácia
ideal, onde 1 watt é aproximadamente 668 lumens, [10]. Na Tabela 12 apresentou-se
a comparação entre os rendimentos (ƞ) de vários tipos de lâmpadas fornecidas pelos
fabricantes e as respectivas eficiências luminosas (lm/W) calculadas.
Tabela 13 - Eficiência Luminosa (lm/W) X Rendimento (ƞ) de Lâmpadas (Valores máximos)
Tipos de Lâmpadas Eficiência Luminosa
(lm/W)* Rendimento ƞ (%)
Incandescente 15,0 2,2% Halógena 25,0 3,7% Mista 35,0 5,2% Vapor Mercúrio 55,0 8,2% LED 60,0 9,0% Fluorescente Tubular 75,0 11,2% Fluorescente Compacta 80,0 12,0% Vapor Metálico 90,0 13,5% Vapor Sódio 140,0 21,0%
A lâmpada vapor de sódio alta pressão foi a que apresentou o rendimento mais
elevado, de 21,0%, enquanto que a incandescente indicou ter o pior rendimento, com
apenas 2,2%, conforme Figura 24. O rendimento das lâmpadas vapores de sódio da
alta pressão é 75% maior que os das fluorescentes compactas e quase 10 vezes maior
que o rendimento máximo das lâmpadas incandescentes. São números bastante
significativos quando avaliados entre si, no entanto, todas as fontes de luz apresentam
eficiências extremamente baixas, quando avaliadas no sentido de se buscar o máximo
aproveitamento da energia elétrica para fins de iluminação.
Quanto às lâmpadas fluorescentes compactas (LFC) ressalta-se que, apesar de
ser mais eficiente que as incandescentes, não observou-se nenhuma melhora no
rendimento dessas lâmpadas de 7, 9 e 13W, quando comparadas com as
convencionais de 20 e 40W. O que foi conseguido há anos, foi um desenvolvimento
tecnológico de miniaturização da lâmpada e do reator, para uma perfeita adptação aos
bocais das incandescentes. Como avaliação, verifica-se que, este não ajustou-se a
nenhum equação de regressão do rendimento em função da potência, apresentando
uma eficiência média de 10,23%, para todas as faixas de potência entre 7 e 115W.
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Inca
ndesc
ente
Halóg
ena
Mis
ta
Vapor M
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rio LED
Fluor
esce
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Tubu
lar
Fluor
esce
nte
Compa
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Vapor M
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ico
Vapor S
ódio
Figura 24 - Rendimento ƞ (%) de Lâmpadas
Uma vez estudados os rendimentos de cada tipo de lâmpada, observa-se que
as lâmpadas vapor de sódio apresentam os melhores rendimentos (21%) em relação
aos demais tipos de lâmpadas. Mas as lâmpadas vapor de sódio não são comumente
utilizadas no setor residencial, devido, entre outros motivos, a sua elevada potência e
sua cor monocromática. Sabe-se que as lâmpadas incandescentes e fluorescentes são
as mais utilizadas no setor residencial, sobressaindo-se a lâmpada incandescente com
quase 50% de participação na quantidade de lâmpadas instaladas em uma residência.
Na Figura 25, tem-se o resumo do rendimento em função da potência das
classes de lâmpadas mais utilizadas, através dessa figura pode-se observar a tendência
do rendimento e da potência de cada tipo de lâmpada a medida que sua varia a
potência, observa-se também que nenhuma classe de lâmpada abrange toda a gama de
potência, ficando a critério de cada projetista a especificação correta de acordo com a
necessidade.
Figura 25 - Rendimento (%) X Potência das Lâmpadas (W)
Por exemplo, uma lâmpada incandescente com um rendimento da ordem de
10% (até inferior, como 2,2%, dependendo da potência da lâmpada), se observarmos
todo o ciclo para chegar a energia até a lâmpada obtém-se um rendimento final de
1,7%, conforme Figura 26, é um percentual preocupante. Para chegar a esse valor
usou-se a seguinte metodologia: da matéria-prima que é insumo da usina termelétrica
(carvão, por exemplo) até a produção de luz por uma lâmpada incandescente há um
rendimento do sistema de 3%, pois, uma central termelétrica moderna apresenta um
rendimento da ordem de 30%. Veja agora a situação desta lâmpada incandescente
instalada num lustre apresentando um rendimento máximo de 80% (neste caso, uma
condição excelente) e inserido em um ambiente que apresentará uma refletância
média de 70%. Calculando-se, todo o ciclo para chegar a energia até a lâmpada
obtém-se um rendimento final de 1,7% [11].
Figura 26 - Ciclo do sistema incandescente - Fonte: COSTA, G.J.C. da
Uma das soluções para a obtenção de uma eficiência nos sistemas de
iluminação residencial é a substituição de lâmpadas incandescentes por lâmpadas
fluorescentes compactas (LFC), por isso, foi realizado uma análise para se verificar a
viabilidade dessa substituição, conforme Tabela 13. Considerando um preço médio de
R$ 10,00 para cada lâmpada fluorescente compacta, para um uso de quatro horas
diárias, o retorno da aquisição da lâmpada se dará em 5 meses, isso, sem considerar
os impostos que serão acrescentados no valor da fatura de energia elétrica.
Tabela 14 -Economia de energia elétrica mensal com substituição da lâmpada incandescente
pela fluorescente compacta
Economia (KWh/mês) Economia (R$/mês)* Horas diárias de
uso
Dias de uso por mês
60W 75W 100W 60W 75W 100W 1 1,35 1,65 2,31 0,49 0,60 0,84 2 2,7 3,3 4,62 0,98 1,20 1,68 3 4,05 4,95 6,93 1,47 1,80 2,52 4 5,4 6,6 9,24 1,96 2,40 3,36 5 6,75 8,25 11,55 2,45 3,00 4,20 6 8,1 9,9 13,86 2,94 3,60 5,04 7 9,45 11,55 16,17 3,43 4,20 5,87 8 10,8 13,2 18,48 3,92 4,80 6,71 9 12,15 14,85 20,79 4,41 5,40 7,55 10
30
13,5 16,5 23,1 4,90 5,99 8,39 * tarifa Cemat praticada março/2010: 0,36332 R$/KWh (sem impostos)
Além de lâmpadas mais eficientes, pode-se também buscar a eficientização de
um sistema de iluminação através dos reatores das lâmpadas.
Atualmente, os únicos reatores que possuem o selo Procel de eficiência
energética, são os reatores para lâmpadas vapor de sódio de alta pressão e os valores
de perda desses reatores eletromagnéticos deverão estar de acordo com especificado
na Tabela 14.
Tabela 15 - Perda máxima para reatores das lâmpadas vapor de sódio
Potência Nominal da Lâmpada (W)
Perda Máxima (W)
70 12 100 14 150 18 250 24 400 32
Fonte: PROCEL
3. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Uma boa iluminação continua a ser umas das necessidades importantes do
homem. Sabe-se que essa necessidade pode ser satisfeita, mesmo quando a
conscientização sobre o custo da energia é uma exigência. Para se atingir
simultaneamente esses objetivos, é necessária experiência profissional e saber
executar projetos de iluminação com orientação energética, isto é, ter conhecimento
dos equipamentos utilizados, dos ambientes iluminados e dos usuários que utilizarão
o ambiente.
Segundo e Empresa de Pesquisa Energética (EPE), no ano de 2009, o Brasil
registrou um consumo médio de 152,4 KWh/ mês/residência, com um total de 55.964
milhões de unidades consumidoras [17].
Considerando os potenciais de economia estimados pelos fabricantes de
equipamentos e materiais elétricos usados nos sistemas de iluminação e
principalmente pelos estudos do Governo Brasileiro, conforme Tabela 12 e Figura 7,
e considerando-se também que 24% do consumo médio mensal de uma residência no
Brasil é destinado a iluminação, pode-se alcançar uma redução mensal média no
Brasil no consumo de energia elétrica em iluminação da ordem de 12% do total de
energia elétrica consumida em uma residência, o que representa
17,4KWh/mês/unidade consumidora. Considerando que no Brasil até dezembro de
2009 existiam quase 56 milhões de unidades consumidoras, tem-se uma economia
média de 11,7TWh/mês apenas no consumo de equipamentos e materiais de
iluminação residencial. Essa economia mensal representa uma redução de 3,0% ao
ano no consumo total de energia elétrica no Brasil.
O Potencial que em 2005 era de 8.9TWh/mês aumentou para 11,7TWh/mês
em 2009, um acréscimo de 2,7TWh/mês em economia com sistema de iluminação
residencial, isso se deve também ao fato de que em 2009 houve um aumento no
consumo de energia no setor residencial brasileiro em relação a 2005.
Pode-se concluir então que existem muitos pontos que se trabalhados podem
garantir uma economia no uso da energia elétrica residencial. Neste estudo foram
abordados alguns desses pontos e espera-se que através desse trabalho tenha
acrescentado muito com o tema de eficiência energética para uso em sistemas de
iluminação residencial. Não existe nenhuma fórmula exata, mas o que se apresenta é
que um grupo de fatores se trabalhados pode-se tornar um sistema de iluminação mais
eficiente, por mais simples que esse sistema possa parecer. Se cada pessoa fizer seu
papel esse potencial de economia pode ser alcançado.
Dentre os pontos que podem ser trabalhados para aumentar a eficiência
energética e a qualidade dos ambientes em uma edificação residencial, deve-se pensar
na complementaridade entre a luz natural e artificial. O projetista precisa considerar a
integração entre os dois tipos de fonte de luz e, para isso, é fundamental o
conhecimento básico tanto da luz natural quanto dos tipos de equipamentos de
iluminação a serem utilizados na arquitetura. Cada componente desse sistema
(lâmpadas, luminárias, reatores, sistemas de controle, janela...) tem desempenho e
qualidade diferentes, que depende do tipo de tecnologia empregada em sua
fabricação. A eficiência do sistema de iluminação artificial adotado no projeto
depende do desempenho particular de todos os elementos envolvidos como da
integração feita como sistema de iluminação natural.
Existem várias soluções para se obter um sistema de iluminação eficiente no
setor residencial. Fica a critério de cada projetista identificar e/ou implantar o(s)
método(s) mais adequado(s) a cada tipo de edificação residencial. Foi estudado aqui
algumas dessas possibilidades que podem ser utilizadas, não é intenção desse estudo
esgotar o assunto mas contribuir para que o aperfeiçoamento do conhecimento
existente sobre o assunto de eficiência energética em sistemas de iluminação
residencial.
4. SUGESTÕES PARA PESQUISA
4.1. AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL COMO FERRAMENTA PARA EFICIÊNCIA
ENERGÉTICA.
4.2. INFLUÊNCIA DA AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL NA ECONOMIA DE
ENERGIA ELÉTRICA.
5. REFERÊNCIAS CONSULTADAS
[1] PROCEL. Edificações/Apresentação. Março/2010. Disponível em
<http://www.eletrobras.com/elb/main.asp?TeamID={A8468F2A-5813-4D4B-953A-
1F2A5DAC9B55}>. Acesso em: 19 mar. 2010.
[2] ELETROBRAS. Informativo Eletrobrás do Programa Nacional de
Conservação de Energia Elétrica. Ano XX - Número 82 – Agosto/2009.Disponível
em <www.eletrobras.gov.br/.../eletrobras/.../FileDownload.ThrSvc.asp?>. Último
acesso em: 19 mar. 2010.
[3] ANEEL. PLC – Internet pela Rede Elétrica. Março/2010. Disponível em
<http://www.aneel.gov.br/hotsite/plc/>. Último acesso em: 19 mar. 2010.
[4] AURESIDE. Notícias Recentes. Março/2010. Disponível em
<http://www.aureside.org.br/noticias_recentes/default.asp?file=01.asp&id=284>.
Último acesso em: 19 mar. 2010.
[5] JORGE PAULINO. A casa do futuro. Julho/2009. Disponível em
<http://engenharianodiaadia.blogspot.com/2009/07/casa-do-futuro.html>. Acesso em:
01 jan. 2010.
[6] RODRIGUES, P. Manual de iluminação eficiente. Procel, 1 ed. Julho/2002.
Definições Básicas, p. 6.
[7] MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA. Balanço de energia útil. 2005.
Disponível em <http://www.mme.gov.br/mme/menu/todas_publicacoes.html>.
Último acesso em: 19 mar. 2010.
[8] E.IELÉTRICA.INFO. Iluminação Led: um investimento para economizar
energia.Disponível em <http://www.eletrica.info/iluminacao-led-um-investimento-
para-economizar-energia/>. Último acesso em: 19 mar. 2010.
[9] KAWAPHARA, M. K. Utilização racional da energia elétrica. Julho/2008.
259f. Universidade Federal de Mato Grosso. Apostila do curso de especialização em
análise da qualidade e eficiência no uso da energia elétrica.
[10] BOSSI & SESTO (1978). Instalações Elétricas. São Paulo: HERMUS. 1071 p.
[11] COSTA, G. J. C. da Iluminação Econômica. 4. ed. Porto Alegre: EDIPUCRS,
2006. p.244-252.
[12] AURESIDE. Controle de Iluminação Oferece Soluções para Economia de Energia. Press Release. São Paulo, jul/2007. Disponível em <http:// www.aureside.org.br/ilum.pdf>. Acesso em: 30 mar. 2010. [13] OSRAM. Sistema Osram Dali Advanced para controle de ambiente.
Disponível em < http://www.osram.com.br / osram_br / Ferramentas_%26_ Catlogos
/_pdf /Arquivos/Iluminao_Geral/Catalogo_Geral_2009-2010/ OSRAM_catalogo09_
10_dali.pdf > Acesso em: 03 mar. 2009.
[14] PHILIPS. Um controle simples de iluminação. Setembro/2008. Disponível em
<www.luz.philips.com.br/images/Broad_ActiLume_port.pdf>. Acesso em: 20 out.
2009.
[15] LUTRON. Controle de iluminação centralizado. Julho/2005. Disponível em
<www.lutron.com/CMS400/WorkArea/downloadasset.aspx?id=8747>. Acesso em:
14 out. 2009.
[16] LEMNIS LIGHTING. Pharox60. Disponível em <http://www.mypharox.com
/pharox6w.html>. Acesso em: 20 out. 2009.
[17] EPE. Consumo nacional de energia elétrica cresce 8,4% em dezembro. Resenha
Mensal do mercado de energia elétrica. Brasília, ano III, n° 28, jan/2010. Disponível em <http://www.epe.gov.br/ResenhaMensal /Forms /EPEResenha Mensal.aspx>. Acesso em: 26 mar. 2010. [18] PROCEL. Guia técnico Procel – Gestão Energética. Rio de Janeiro:
Eletrobrás,2005. 188 p. ilust.
