CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM SISTEMAS...
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CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM SISTEMAS ELÉTRICOS CARLOS EDUARDO ALTOÉ ALBERICO EFICIENCIA ENERGÉTIA APLICADA EM INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS Campos dos Goytacazes/RJ Novembro - 2016
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CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM SISTEMAS ELÉTRICOS
CARLOS EDUARDO ALTOÉ ALBERICO
EFICIENCIA ENERGÉTIA APLICADA EM INSTALAÇÕES
ELÉTRICAS RESIDENCIAIS
Campos dos Goytacazes/RJ
Novembro - 2016
ii
CARLOS EDUARDO ALTOÉ ALBERICO
EFICIENCIA ENERGÉTIA APLICADA EM INSTALAÇÕES
ELÉTRICAS RESIDENCIAIS
Trabalho de conclusão de curso apresentado ao
Instituto Federal de Educação, Ciência e
Tecnologia Fluminense para conclusão do
curso Superior de Sistemas Elétricos.
Orientador: Prof. Luiz Mauricio
Coorientador: Leonardo Carneiro Sardinha
Campos dos Goytacazes/RJ
Novembro - 2016
iii
CARLOS EDUARDO ALTOÉ ALBERICO
EFICIENCIA ENERGÉTIA APLICADA EM INSTALAÇÕES
ELÉTRICAS RESIDENCIAIS
Trabalho de conclusão de curso apresentado ao
Instituto Federal de Educação, Ciência e
Tecnologia Fluminense para conclusão do
curso Superior de Sistemas Elétricos.
Aprovada em ...... de..........................................de 2014
Banca Avaliadora:
_____________________________________________________________________
Prof. Luiz Mauricio Lopes Andrade (orientador)
Especialista em Engenharia Elétrica/UCAM
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense/Campos
_____________________________________________________________________
Prof. Leonardo Carneiro Sardinha
M.Sc Engenharia de Produção/ UENF
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense/Campos
_____________________________________________________________________
Prof. Luilcio Silva de Barcellos
M.Sc Sistemas de Gestão/UFF
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense/Campos
_____________________________________________________________________
Prof. Raphael Viana Cruz
Especialista em Segurança do Trabalho/FAVENI
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense/Campos
iv
AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus pela sua infinita misericórdia, por ter me capacitado e dado forças
para ultrapassar todas as barreiras durante este caminho.
A minha esposa Alexandra Fagundes Cruz Altoé, as minhas filhas Gabriela Altoé,
Maria Eduarda Altoé e Catarina Altoé, que com amor e carinho em meio as dificuldades,
sempre me deram palavras de incentivo, e rezaram por mim todos os dias.
Ao Instituto Federal Fluminense, aos professores que por anos me ensinaram a olhar
para o futuro, como um novo horizonte de oportunidades.
Ao meu orientador e grande amigo Luiz Mauricio Lopes Andrade e o coorientador
Leonardo da Silva Sardinha, que com toda paciência aceitou o desafio de me ajudar a concluir
este trabalho, que é um marco na minha vida em busca da realização dos meus sonhos.
E a todo que diretamente ou diretamente fizeram parte desta história, o meu muito
obrigado.
v
RESUMO
Este trabalho tem por objetivo mostrar requisitos técnicos primordiais para uma instalação
elétrica residencial eficiente, visando reduzir o consumo de energia elétrica, trazendo
benefícios para o consumidor, com a redução desperdício de energia, e minimizando os
impactos ao meio ambiente. Os assuntos aqui abordados irão perpassar por um levantamento
de dados de geração e consumo do setor energético, no Brasil e no mundo.
Através de programas de eficiência energética, poderá se conhecer as ações que o governo
brasileiro tem realizado, procurando a conscientização e uso racional de energia elétrica, pelo
consumidor. Assim sendo, o programa de eficiência energética PBE Edifica ressaltara os
métodos aplicados para se obter uma edificação com eficiência energética.
Vale ressaltar que o trabalho apresenta uma oportunidade para conscientização e
aprofundamento na área de eficiência energética, tendo em vista o papel de grande
importância da energia no desenvolvimento mundial.
Palavras-chave: Eficiência Energética, Meio Ambiente, Instalções elétricas, desperdício,
Instalções residenciais, setor energético.
vi
ABSTRACT
This work aims to show primary technical requirements for an efficient residential electrical
installation, aiming to reduce the consumption of electric energy, bringing benefits to the
consumer, reducing energy and minimizing impacts to the environment. Basics of a survey of
generation and consumption data from the energy sector, in Brazil and in the world.
Through energy efficiency programs, it can be done for the Brazilian government, for the
consumer's rational awareness and rational use of electricity. Thus, the energy efficiency
program PBE Edification and the methods applied to obtain an energy-efficient building.
It is worth mentioning that the work presents an opportunity for awareness and deepening in
the area of energy efficiency, given the role of the great importance of energy in world
development.
Keywords: Energy Efficiency, Environment, Electrical installations, waste, Residential
installations, energy sector.
vii
viii
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 Geração de energia elétrica por fonte. ....................................................................... 17
Figura 2 Gráfico de Geração de Eletricidade no mundo por tipo de combustível. ................. 18
Figura 3 Gráfico de Consumo de energia elétrica por setor no Brasil. .................................... 19
Figura 4 Selo PROCEL para eletrodomésticos. ...................................................................... 26
Figura 5 Equipamentos com Selo Procel: Eletrodomésticos e Refrigeração ........................... 27
Figura 6 Equipamentos com Selo PROCEL: Motores e Iluminação.. ..................................... 27
Figura 7 Selo PROCEL para edificações. . .............................................................................. 28
Figura 8 Site da Rede de eficiência Energética em Edificações (R3E). .................................. 30
Figura 9 Selo PROCEL de eficiência para combustíveis (CONPET). ..................................... 33
Figura 10 Selo Procel de eficiência para Veículos. ................................................................. 34
Figura 11 – Selo Procel para Equipamentos a Gás. Fonte: CONPET, 2012. ........................... 34
Figura 12 Sistema de Capitação e Geração de Energia Solar Estádio do Maracanã. Fonte:
BRITO, 2014 ............................................................................................................................ 35
Figura 13 Consumo Elétrico Residencial dos Eletrodomésticos. Fonte: ELETROBRAS, 2005
.................................................................................................................................................. 36
Figura 14 Detalhes construtivos de um coletor solar de placa plana. Fonte: (UFSC, 2010). ... 39
Figura 15 Descritivo dos elementos se uma SAS e suas funções. Fonte: NBR 15569:2008 ... 40
Figura 16 Esquema de Representação das Partes que compõem uma instalação elétrica. Fonte:
CIDRAL, 2010 ......................................................................................................................... 41
Figura 17 Consumo médio de energia elétrica para um tipo de consumidor com equipamentos
ineficientes. Fonte: LabEEE ..................................................................................................... 44
Figura 18 Consumo médio de energia elétrica com equipamentos eficientes Fonte: LabEEE 45
ix
x
LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SÍMBOLOS
OIA Organismo de Inspeção Acreditado.
RAC Requisitos de Avaliação da Conformidade.
RTQ-R Regulamento Técnico da Qualidade Residencial
FIRJAN Federação das Indústrias do Estado do Rio de Janeiro
MME Ministério de Minas e Energia
EPE Empresa de Pesquisa Energética
ONS Operador Nacional de Sistema Elétrico
OECD Organization For Economic Cooperation and Development.
BEN Balanço Energético Nacional.
MME Ministério de Minas e Energia.
LED Light Emitting Diode.
EPE Empresa de Pesquisa Energética.
TWh Terawatt-hora.
KWh Quilowatt-hora.
MWh Megawatt-hora.
TEP Tonelada equivalente de petróleo.
PROCEL Programa Nacional de Conservação de Energia.
CGIHE Comitê Gestor de Indicadores e Níveis de Eficiência Energética.
PNEF Plano Nacional de Eficiência Energética.
GEFAE Grupo de Estudos sobre Fontes Alternativas
RTQ-R Regulamento Técnico da Qualidade em Residências.
RTQ-C Regulamento Técnico da Qualidade em Comercial.
RAC Regulamento de Avaliação da Conformidade.
OIA Órgão de Inspeção Acreditado.
LabEEE Laboratório de Eficiência Energética em Edificações
T
SUMÁRIO
1. Sumário
AGRADECIMENTOS .............................................................................................................. iv
RESUMO ................................................................................................................................... v
ABSTRACT .............................................................................................................................. vi
LISTA DE FIGURAS ............................................................................................................. viii
LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SÍMBOLOS .......................................................... x
SUMÁRIO ................................................................................................................................ 11
OBJETIVO GERAL .................................................................................................. 14
OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................................... 14
METODOLOGIA ..................................................................................................................... 15
2. REFERENCIAL TEÓRICO .............................................................................................. 16
2.1 CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA NO BRASIL E NO MUNDO. ...... 16
2.2 CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA POR SETOR NO BRASIL. .......... 18
2.3 EFICIENCIA ENERGÉTICA ........................................................................ 19
2.4 EFICIENCIA ENERGÉTICA APLICADAS AOS SISTEMAS DE
CONSUMO 21
2.4.1 INDUSTRIAL ............................................................................................ 21
2.4.2 COMERCIAL ............................................................................................ 23
2.4.3 RESIDENCIAL .......................................................................................... 23
3. PROGRAMA DE EFICIENCIA ENERGÉTICA NO BRASIL ....................................... 25
3.1 Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (PROCEL) ............ 25
3.2 Programa Nacional de Eficiência Energética em Edificações (PROCEL
EDIFICA) 28
3.2.1 REQUISITOS PARA ETIQUETAGEM PBE EDIFICA. ......................... 31
3.3 Programas Nacional de Conservação de Petróleo e Derivados (CONPET) ... 32
3.4 EMPRESA DE CONSERVAÇÃO DE ENERGIA (ESCOs). ....................... 35
4. EDIFICAÇÕES EFICIENTES .......................................................................................... 36
4.1 APLICAÇÃO NA ILUMINAÇÃO ................................................................ 36
4.2 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES ............................................... 37
4.3 SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR (SAS) .......................................... 38
12
4.4 EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS ................................................................... 41
4.5 CARGA INSTALADA OU DEMANDA ...................................................... 41
4.6 CLIMATIZAÇÃO DE AMBIENTES ............................................................ 42
3.7 RESIDENCIA EFICIENTE X RESIDENCIA NÃO EFICIENTE .................... 43
5. CONCLUSÃO ................................................................................................................... 46
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................................... 47
ANEXOS: ................................................................................................................................. 51
13
JUSTIFICATIVA
Analisando o aumento da renda familiar a partir da década de 90, onde as famílias
tiveram uma maior facilidade na aquisição de mais eletrodomésticos, verifica-se que esse
fator também contribuiu para o aumento de consumo de energia elétrica. Investimentos na
área de eficiência energética aplicada a residência, não só são necessários, mas também
economicamente mais viáveis do que implantar novas usinas. Diante das tendências e as
necessidades do setor residencial, torna se necessário a busca de soluções, métodos que
reduzam o consumo de energia elétrica, reduzindo assim os valores das contas de energia, o
que será, um alivio para o sistema elétrico e uma contribuição para o meio ambiente.
Portanto, com a dificuldade de divulgação de soluções existentes na área de eficiência
energética, e a complexibilidade de convencer as pessoas para uma mudança de hábito no uso
da energia elétrica, este trabalho reuni uma gama medidas, de maneira tornar mais próximo os
métodos que aumentam o nível de eficiência energética em uma residência, que se aplicado
em grande escala causaria grandes impactos.
14
OBJETIVO GERAL
O objetivo deste trabalho é levantar as ações necessárias para a redução do consumo
de energia elétrica nas residências, tornando-as do ponto de vista energético eficientes, além
de ações para o uso racional deste importante recurso.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Realizar um estudo da bibliografia relacionada ao tema;
Levantar os aspectos para redução no consumo de energia no setor residencial
Verificar os requisitos para uma instalação eficiente
15
METODOLOGIA
O trabalho aqui apresentado foi de natureza teórica, tendo como centro, mostrar para
qualquer público, informações uteis que ajudarão aos consumidores de energia elétrica a
reduzir custos utilizando métodos eficiência energética.
Para tanto, realizou se uma pesquisa que consistiu essencialmente na revisão
bibliográfica (livros, artigos, teses dissertações, entre outros) visando a ter parâmetros sobre o
consumo de energia no Brasil e no mundo, as tecnologias aplicadas à eficiência energética,
normas regulamentadoras e programas de eficiência energética.
As revisões bibliográficas foram de suma importância como atividade importante para
discernir, conhecer e acompanhar o desenvolvimento na área de eficiência energética.
16
2. REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA NO BRASIL E NO MUNDO.
O Balanço Energético Nacional – ano base 2015 apresenta o relatório final sobre a
geração e ao consumo de Energia em 2014, tendo como base de dados as fontes energéticas:
Petróleo, Gás Natural, Energia Elétrica, Eólica, Biodiesel e produtos da cana.
Em 2014 a geração de energia elétrica no Brasil teve um aumento de 3,4% comparado
a 2013. Essa produção corresponde a 590.5 TWh (Terawatts-hora), sendo energia hidráulica a
fonte predominante para geração de energia elétrica. Mesmo apresentado uma queda de 4,5%
nos últimos três anos, a geração hidráulica foi responsável por mais de 65% da geração
interna. Esse decréscimo foi devido as condições hidrológicas desfavoráveis, causadas pelos
longos períodos de estiagens. Apesar dessa redução da oferta de energia hidráulica no ano de
2014, houve incremento na potência instalada de 3.177MWh (Megawatt-hora hora) no parque
hidroelétrico. Atualmente o Brasil conta com 669 usinas hidroelétricas em operação com uma
capacidade instalada de 107.062.117KWh (Quilowatt-hora).
Com a baixa produtividade das hidroelétricas, o Operador Nacional do Sistema
Elétrico (ONS) em julho de 2014, aumentou a produção das termoelétricas colocando em
operação 12 usinas, afim de garantir a oferta de energia elétrica interna (SATHLER, 2014).
A figura 1 apresenta a geração de energia elétrica no Brasil por fonte no ano de
2014.
17
Figura 1 Geração de energia elétrica por fonte. Fonte: EPE, 2015.
Com base na figura 1, percebe-se que a geração eólica no ano 2014 contribuiu com
4.903MW, sendo responsável por 2% da geração de energia elétrica no Brasil, tornando o
quarto país no mundo que mais emprega esse tipo fonte para geração de energia elétrica (EPE,
2015).
As fontes de energia não renováveis (gás natural, carvão, derivados do petróleo e
energia nuclear) foram responsáveis por cerca de 26,9% da oferta interna de energia no Brasil
(EPE, 2015). Vale ressaltar que os índices de utilização de combustíveis fosseis no Brasil são
baixos quando comparados com países membros da Organization for Economic Cooperation
and Development (OECD), 12, 8% e 63% respectivamente (ANDRADE JUNIOR, 2014).
Verifica se na figura 2 a forte dependência do carvão mineral e gás natural para
geração de eletricidade em países desenvolvidos como: Estados Unidos da América,
Alemanha e Japão.
18
Figura 2 Gráfico de Geração de Eletricidade no mundo por tipo de combustível. Fonte:
ANDRADE JUNIOR, 2014.
2.2 CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA POR SETOR NO BRASIL.
A energia elétrica foi a segunda modalidade mais consumida no pais em 2015, com
44.946 milhões de tep (Tonelada equivalente de petróleo), mesmo apresentando condições
hidrológicas desfavoráveis onde representou uma queda na oferta interna de energia elétrica
de 5,6%. O consumo de energia elétrica neste mesmo ano registrou uma elevação de 2,9%,
que foi suprido com a expansão da geração térmica das usinas a carvão mineral com 24,7%,
biomassa 14,1% e gás natural com 17,5% (BEN,2015).
O setor industrial, que consome a metade da energia elétrica ofertada no pais, registrou
em 2015 um consumo de 196,6 TWh, mas houve uma queda de 1,05%, se comparando com o
ano de 2014. Pode se verificar através do gráfico na figura 3, o consumo do setor industrial,
comercial e residencial (BEN, 2015).
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Figura 3 Gráfico de Consumo de energia elétrica por setor no Brasil. Fonte: EPE, 2016
O setor residencial em 2015 foi responsável pelo segundo maior consumo de energia
elétrica, tendo registrado 131,3 TWh. Comparado ao ano anterior, esse índice representa uma
queda de 1,0% da energia consumida no setor.
Outro setor que se destaca pelo volume absorvido é o setor comercial. Mesmo com o
enfraquecimento da atividade econômica no Brasil em 2015, o setor teve um consumo 91,4
TWh, representado 14,8% do consumo final energético. Os setores de transporte,
agropecuária e público são responsáveis somados consomem 71,2 TWh da matriz energética
(BEM, 2016).
2.3 EFICIENCIA ENERGÉTICA
Segundo Viana et al. (2012) a energia traz mudanças na configuração de um sistema
modificando seu estado, vencendo as resistências. Assim qualquer transformação onde se tem
elevação de temperatura, esfriar um volume de gás, elevar uma massa até uma determinada
altura, em qualquer processo que exista alguma mudança terá um fluxo energético.
20
Em um processo de conversão de energia, o conceito de eficiência energética
pressupõe a implementação de estratégias para combater o desperdício na conversão de
energia primaria em energia útil. Desde 1970, o Balanço Energético Nacional (BEN), vem
monitorando a matriz energética, observando o aumento das perdas na geração, distribuição e
o consumo final de energia elétrica (GOVEIA, 2008).
Segundo Goldenberg (2008), grande parte das perdas de energia que se tem nos dias
atuais, são provenientes da utilização de muitos dos equipamentos e processos que foram
criados em que pouco se preocupava com o desperdício de energia, e como afetava o meio
ambiente.
Para se entender eficiência energética, quatro aspectos devem ser entendidos:
dimensão legal, dimensão ambiental, dimensão tecnológica, dimensão socioeconômica e
financeira. Na dimensão legal, o Governo Federal faz cumprir as leis que regulamentam o
setor energético na sociedade. As ações diretas para o uso eficiente de energia estão ligadas a
dimensão ambiental, onde se tem um foco muito maior, devido às questões de
sustentabilidade, impactos ambientais, e utilização dos recursos naturais e fontes energéticas.
Na dimensão tecnológica, destaca se o uso de inovações tecnológicas voltadas para eficiência
energética. E por último, a dimensão socioeconômica e financeira, que destaca se a
importância aprimoramento de novas técnicas, e melhores alternativas econômicas e
financeiras para abertura de oportunidades de emprego e renda, como para produção de bens e
serviços (SOLA, 2006).
As medidas de eficiência energética aplicadas ao setor energético do Brasil estão em
consonância com o Protocolo de Kyoto/1997, onde se visam formas de desenvolvimento
sustentável, pesquisas na área de fontes de energia desenvolvendo novas tecnologias,
aumentando a eficiência energética com redução de emissão de gases poluentes no meio
ambiente. (BARAVESCO, 2016)
Sendo um dos primeiros países a assinar o Protocolo de Kyoto/1997, o Brasil aprovou
a lei 9.991/2000 onde as empresas concessionárias de energia elétrica, permissionárias e
autorizadas no setor, são responsáveis pelo investimento em pesquisas e desenvolvimento na
área de eficiência energética. (SOLA, 2006).
21
2.4 EFICIENCIA ENERGÉTICA APLICADAS AOS SISTEMAS DE CONSUMO
O Brasil é hoje um grande exemplo de políticas públicas de eficiência energética para
a comunidade exterior, devido ao número de programas e leis que visam ao uso racional de
energia e conservação, desse modo, descreve-se aqui alguns dados sobre a eficiência
energética aplicados nos setores da indústria, comércio e residencial.
2.4.1 INDUSTRIAL
Várias medidas têm sido tomadas para promover a eficiência energética no setor
industrial. Para o setor fabril como um todo, a energia é um fator de custo e não de resultados,
pois a quantidade de energia consumida no custo final de um produto produzido pode chegar
a 60%. Para garantir fatores de competitividade ainda maior, a indústria brasileira vem
trabalhando com o objetivo de que os níveis de eficiência energética sejam compatíveis aos
internacionais, sendo assim, dois fatores são analisados para se garantir essa competitividade,
o custo da energia e o consumo especifico na produção (MME, 2011).
Sendo assim, com o intuito de compreender melhor a política de eficiência energética
nacional, faz se necessário analisar esses fatores de eficiência energética e sua funcionalidade
dentro da indústria. Estes são capazes de proporcionar um entendimento técnico-econômico
do consumo final, tendo como objetivo analisar os processos empregados em cada subsetor,
incluindo os avanços tecnológicos e suas funcionalidades dentro de um determinado contexto,
diante das dificuldades a serem superadas pelos fatores específicos (EPE, 2015).
Os objetivos para se obter eficiência energética na indústria, perpassam nos seguintes
pontos (PANESI, 2006):
Aplicação de métodos para se obter eficiência no uso final de energia.
Gestão de carga.
Recuperação de energia.
Medidas de redução de energia com participação direta dos órgãos de:
marketing, engenharia de projeto/ produto e industrial, manutenção,
contabilidade e finanças.
22
Divulgação de informações técnicas e econômicas acerca de tecnologias mais
eficientes.
Contribuição eficiente da energia na competitividade do setor industrial.
Mudança no comportamento no uso de emergia.
Redução dos custos de energia.
Com foco no último tópico que impacta direta ou indiretamente todos os itens acima,
dois grupos de medidas qualitativas são analisados para se obter uma diminuição no custo
com a energia elétrica. Essas medidas são tecnológicas e administrativas. Medidas
administrativas são aquela que não necessitam de investimentos tecnológicos por parte do
cliente. Na redução de gastos com a energia elétrica, a admiração ou gerencia industrial, não
precisara fazer investimentos financeiros adicionais. As ações administrativas estão voltadas
para natureza comportamental, onde se apoia mudança nos hábitos e padrões de uso, que
influenciaram na redução da utilização da energia elétrica. Os resultados assim dependem de
uma mudança da cultura coorporativa. Uma indústria que anseia ser mais competitiva, deseja
ter uma estrutura de custo racionalizada, não admitindo desperdícios no uso da energia
elétrica, de maneira ineficiente e inconsequente. Portanto e de grande importância a ação
junto aos funcionários, incentivando-os a obter produtos ou serviços, com o menor consumo
de eletricidade, mas sem perder a qualidade final. As medidas tecnológicas estão inteiramente
ligadas a investimentos iniciais por parte da indústria, um upgrade de tecnologia existente ou
na implantação de novos equipamentos que possam auxiliar na redução de custos na indústria
com energia elétrica. Para melhor compreensão das medidas tecnológicas, a atualização de
equipamentos com a substituição parcial ou total, por equipamento energeticamente mais
eficientes, como motores, correção do fator de potência da indústria contratante de energia
elétrica (SILVA, 2012).
23
2.4.2 COMERCIAL
Segundo o BEN 2015 – Ano base 2014, o setor comercial registrou 3,5% no consumo
final energético do pais. Nesta classe fazem parte os estabelecimentos como: shoppings,
hospitais, bares, restaurantes, comercio varejista, comercio atacadista, hotéis,
estabelecimentos financeiros, escritórios, estabelecimentos de ensino, estabelecimentos de
serviços médicos, supermercados, etc. A eletricidade é a fonte predominante deste setor,
concentrando 90% do consumo total de energia seguido de 5% de GLP e 2% do gás natural.
O consumo de energia elétrica está relacionado a iluminação, refrigeração e força motriz
(EPE, 2016).
O setor ainda apresentou um aumento de 7,3% no consumo de energia elétrica,
chegando a 89.819 GWh (Gigawatt-hora). Este aumento foi devido à expansão de shopping-
centers, modernização e crescimento do fluxo de pessoas em aeroportos, e expansão da rede
hoteleira.
A eficiência energética aplicada neste setor está nas ações de substituição de lâmpadas
incandescentes e fluorescentes por lâmpadas de LED (Light Emitting Diode), atualização de
equipamentos por tecnologias mais eficientes e aprimoramento dos sistemas de refrigeração
(CEBDS, 2016).
A aplicação de regulamentações para construções novas e antigas visando a eficiência
energética estão sendo disseminados, desse modo, a eficiência térmica proporcionou uma
diminuição de 25% de consumo. De um modo geral, o setor comercial estabelece programas
de eficientização energética, que tem por objetivo orientar as pessoas quanto ao uso de
equipamentos de refrigeração e de iluminação, como também, a estimular profissionais para o
planejamento de prédios com mais eficiência energética (MENKES, 2004).
2.4.3 RESIDENCIAL
Diante das novas tecnologias na vida do homem moderno, a utilização da energia
elétrica tornou-se essencial em suas ações. Esta dependência gera um consumo maior de
energia elétrica em uso de: iluminação, aparelhos de ar-condicionado e outros (COBE;
MESTRIA, 2015).
24
Além disso, as novas tecnologias introduzidas na sociedade através de programas e
políticas de eficiência energética, incentiva às pessoas a uma mudança de hábito com relação
ao consumo de energia elétrica. No Brasil hoje conta se com diversos programas com a
finalidade do uso racional de energia. Dentre os programas destaca se o Programa Brasileiro
de Etiquetagem Edifica (PBE Edifica), com a finalidade de informar aos consumidores sobre
a eficiência energética de edificações. Uma residência, por exemplo, para receber a
etiquetagem de eficiência energética, dever apresentar um dimensionamento correto dos
condutores e circuitos elétricos, estando o mais próximo da tensão de operação do
equipamento, uso de eletrodomésticos que tenham selo Procel (Programa Nacional de
Conservação de Energia) , que garante que tais aparelhos, passaram por uma avaliação do
Inmetro, e ambientes bem projetados que utilizem mais a iluminação natural do que a
artificial a cogeração de energia (CASTRO, 2015).
Portanto entende-se que, a arquitetura está ligada a eficiência energética de uma
residência. Diante disso, as construções visam a propor ao o usuário, um melhor conforto
térmico, visual e acústico, garantindo mais eficiência energética, em condições ambientais
favoráveis (CABRAL, 2014).
Outras técnicas estão sendo aplicadas nas residências para diminuição no consumo de
energia elétrica, como por exemplo, a aplicação de aquecedor solar e painéis fotovoltaicos
com o intuito de fornecer energia para residência como também na microgeração para as
concessionárias (SAKATSUME, 2004).
25
3. PROGRAMA DE EFICIENCIA ENERGÉTICA NO BRASIL
Com a crise energética na década de 70 e 80 no Brasil, iniciou se uma corrida para a
diversificação da matriz energética, tendo em vista o crescimento da demanda de energia
consumida que era maior que a gerada no pais. Com a insuficiência de recursos energéticos e
a elevação de preços dos energéticos, iniciou se uma serie de atuações focadas na conservação
e maior eficiência energética no uso de derivados (MMA, 2011).
Em 24 julho de 2000, as distribuidoras de energia passaram a ser obrigadas pela lei nº
9.991, a investir uma porcentagem de sua receita operacional liquida, em programas de
eficiência energética no uso final, regulamentado pela Agencia Nacional de Energia Elétrica
(ANEEL). Este programa é chamado de Programa de Eficiência Energética das empresas de
distribuição (PEE).
Após a Lei nº 10.295 de outubro de 2001 ter sido editada, a chamada Lei de Eficiência
Energética, foi estabelecido uma política nacional de conservação e uso racional energia. No
mesmo ano ainda, em dezembro, foi instituído o Comitê Gestor de Indicadores e Níveis de
Eficiência Energética (CGIHE), pelo decreto nº 4.059, cujo o objetivo entre outros é o de
elaborar uma regulamentação para cada tipo de aparelho e equipamento consumidor de
energia. Em 2011 a MME aprovou a Portaria nº 594, o Plano Nacional de Eficiência
Energética (PNEF) com dois objetivos. O primeiro destina se a inclusão da eficiência
energética no âmbito do planejamento setorial energético modo especifico e sustentável. E em
segundo, a observância das metas de eficiência estabelecidas pela PNEF (BRASÍLIA, 2015).
3.1 Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (PROCEL)
Após dez anos da criação do Grupo de Estudos sobre Fontes Alternativas (GEFAE)
em 1975, que organizou o primeiro seminário de energia no Brasil, com o apoio do Ministério
de Minas e Energia, foi elaborado o Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica
(PROCEL). Este programa visa proporcionar ações de eficiência energética em vários setores
da economia, combatendo o desperdício de energia elétrica gerando ganhos para sociedade
(BRASÍLIA, 2015).
Com foco no uso eficiente de energia, o PROCEL conta ainda com os seguintes
subprogramas:
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Procel Edifica - Eficiência Energética em Edificações
Procel GEM - Gestão Energética Municipal
Procel Sanear - Eficiência Energética no Saneamento Ambiental
Procel Educação - Informação e Cidadania
Procel Indústria - Eficiência Energética Industrial
Procel EPP - Eficiência Energética nos Prédios Públicos
Selo Procel - Eficiência Energética em Equipamentos
Procel Reluz - Eficiência Energética na Iluminação Pública e Sinalização
Semafórica
Procel Info - Centro Brasileiro de Informação de Eficiência Energética
Abaixo na figura 4, apresenta se o selo PROCEL para eletrodomésticos com
explicação das informações do produto.
Figura 4 Selo PROCEL para eletrodomésticos. Fonte: CASTRO, 2015.
Em dezembro de 2003, foi criado o Selo PROCEL de Energia, por decreto
presidencial, visando prover aos consumidores, a eficiência energética dos produtos através de
etiquetas, mostrando quais os produtos que apresenta maior ou menor consumo de energia
elétrica. Todo produto inspecionado pelo Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e
27
Tecnologia (INMETRO), e recebe um adesivo, conforme a figura 4, especificando para o
consumidor que a classe de consumo em que aquele aparelho se enquadra. (NASCIMENTO,
2015).
Abaixo na figura 5 e 6, alguns equipamentos que participam do Programa Brasileiro
de Etiquetagem (PBE).
Figura 5 Equipamentos com Selo Procel: Eletrodomésticos e Refrigeração. Fonte:
CASTRO, 2015.
Figura 6 Equipamentos com Selo PROCEL: Motores e Iluminação. Fonte: CASTRO,
2015.
28
3.2 Programa Nacional de Eficiência Energética em Edificações (PROCEL EDIFICA)
A ELETROBRAS/PROCEL em 2003 instituiu o programa PROCEL EDIFICA, com
o mesmo objetivo de salientar importância da eficiência energética, porém voltado para
residências e edificações multifamiliares. Esta ação em conjunto com o Ministério de Minas e
Energia, incentivou a conservação e uso eficiente dos recursos naturais reduzindo os impactos
om meio ambiente e os desperdícios, desde a sua fundação (CASTRO, 2015).
No Brasil as edificações residenciais, comerciais e de serviços públicos, apresentam
aproximadamente 50% da energia elétrica consumida, e esse potencial de energia e bem
expressivo nesse setor. Porém, pode se obter uma economia bem relevante nas edificações
novas, se aplicado os padrões instituídos pelo PBE Edifica, apresentado uma economia de
50%, e nas edificações existentes, que sofrem grandes reformas, pode chegar até 30% de
economia. Um balanço realizado pelo ELETROBRAS em 2015, mostra que ouve uma
economia de 11,7 bilhões de KWh, correspondendo a 2,5% de energia elétrica consumida no
pais, e representando o consumo de 6,02 milhões de residências no Brasil (ELETROBRAS,
2015).
Na figura 7 abaixo, o selo PROCEL edifica.
Figura 7 Selo PROCEL para edificações. Fonte: CASTRO, 2015.
Há uma diferença entre Selo Procel Edificações e a Etiqueta PBE Edifica. Uma
edificação para se obter a etiqueta PBE edifica, deve passar pelo atendimento de requisitos
29
técnicos de desempenho determinados em normas e regulamentos técnicos RTQ
(Regulamento Técnico da Qualidade). O Inmetro é responsável por evidenciar se a edificação
construída ou em fase de projeto, apresenta um potencial de economia de energia,
proporcionando ao consumidor poder avaliar qual nível de eficiência energética que o imóvel
possuiu, facilitando assim a tomada de decisão na compra de imóvel. As edificações que
mostrarem os níveis de eficiência energética mais altos, informadas através do PBE Edifica,
são contempladas pelo Selo Procel Edificações, outorgado pela ELETROBRAS. É de suma
importância entender que, para emissão de Etiqueta de Projeto e a do Edifício construído, um
Órgão de Inspeção Acreditado (OIA), reconhecido pelo Inmetro, será procurado pelo
proprietário do imóvel, onde a mesma ira solicitar a avaliação do projeto do edifício. O
Inmetro emitirá uma Etiqueta de Projeto, que terá validade até o final da construção ou de no
máximo cinco anos a partir da data da sua emissão. Mesmo assim, ao ser finalizado a obra, o
proprietário, solicitara novamente uma inspeção no edifício construído, de modo a referendar
a avaliação feita na fase do projeto. Sendo aprovado, o Inmetro emitirá a etiqueta final, que
são registradas e disponibilizadas para consulta via internet (PROCEL, 2015).
Neste programa, quatro categorias básicas são analisadas para aplicação para a
etiquetagem da residência, tais como: Envoltória, iluminações, condicionamento de ar,
aquecimento de agua. A etiquetagem do PROCEL EDIFICA, desenvolveu o Regulamento
Técnico da Qualidade do Nível de Eficiência Energética (RTQ). O mesmo estabelece
requisitos técnicos para a avaliação das edificações, e o RAC que é o Regulamento de
Avaliação da Conformidade do Nível Eficiência Energético, que delibera o processo de
avaliação e classificação das características das edificações. De acordo com a pontuação geral
alcançada pelo edifício, resultado esse obtido pelos cálculos da avaliação de cada sistema
individual, classificará a edificação como menos ou mais eficiente, seguindo as diretrizes o
regulamento para etiquetagem de edificações (CASTRO, 2015).
Na categoria Envoltória, é analisado o ambiente interno e externo das edificações.
Todas as divisões que separam os ambientes, tais como coberturas, fachadas, aberturas,
empenas e outros elementos que os compõem. A iluminação, onde são analisadas a utilização
de iluminação natural e iluminação artificial nos ambientes. No condicionamento de ar é
analisado os tipos de ar condicionado que serão instalados, bem como as características
envoltórias do ambiente para se garantir a eficiência energética do ambiente. No sistema de
30
aquecimento de água, são analisados os tipos de sistema de aquecimento que serão utilizados
já instalados (PROCEL EDIFICA, 2012).
O processo de etiquetagem em edificações é voluntario. Porém, vale ressaltar que,
conforme o Plano Nacional de Eficiência Energética (PNEf), a compulsoriedade terá de ser
aplicada até 2020 para edificações públicas, nas edificações comerciais e serviços até 2025 e
para edificações residenciais até 2030 (PROCEL, 2015).
O Procel Edifica disponibiliza curso de etiquetagem na Rede de Eficiência Energética
em Edificações (R3E) para: consultores, projetistas, fabricantes, empresas e proprietários,
conforme mostra a figura 8 abaixo (PROCEL, 2015).
Figura 8 Site da Rede de eficiência Energética em Edificações (R3E). Fonte: R3E,
2016.
O Procel junto com a R3E tem como objetivo auxiliar os profissionais que trabalham
nesta área, aumentado seu conhecimento, difundindo boas práticas de eficiência energética,
reduzindo assim os possíveis impactos ao meio ambiente causado pelas edificações
(PROCEL, 2015).
31
3.2.1 REQUISITOS PARA ETIQUETAGEM PBE EDIFICA.
Como foi dito anteriormente, o programa PBE Edifica, faz uma análise em quatro
categorias para conceder a etiqueta de eficiência energética. As análises de conformidade
utilizadas para as avaliações, são feitas individuais, atribuindo uma nota parcial de cada
sistema separadamente. Assim sendo, o peso de formatação da nota para cada sistema
corresponde: envoltória e iluminação, 30% para cada uma, e 40% para o sistema de ar
condicionado. A classificação de nível de eficiência energética se dará pelo resultado obtido
no final do processo de avaliação, onde se gera um equivalente numérico correspondente,
conforme apresentado no anexo 1e 2 (PORTELA JUNIOR, 2012).
Em decorrência do processo de solicitação da ENCE, o solicitante deve preencher os
seguintes documentos:
Formulário do solicitante (ANEXO III).
Termo de compromisso (ANEXO IV).
Termo de ciência do entorno (ANEXO V).
Resumo da documentação enviada ao OIA (ANEXO VI).
Convém aqui esclarecer, conforme o manual Procel RAC 4.2 Residencial, que as
avaliações são feitas tanto para construções novas, quanto para construções já existentes.
Sendo assim, existe seis tipos de ENCE, três direcionadas a cada tipo de inspeção, são elas:
ENCE – Projeto da Unidade Habitacional Autônoma, designado a moradia de livre
acesso independente sendo constituído por, no mínimo, banheiro, dormitório, cozinha
e sala, havendo a possibilidade de que os três últimos sejam conjugados.
ENCE – Projeto da Edificação Multifamiliar, designado para mais de uma unidade
habitacional autônoma (UH), dentro de um mesmo lote, ou condomínio, podendo ser
edifício de apartamentos ou sobrados.
ENCE – Projeto de Áreas de Uso Comum, designado a ambientes de uso coletivo em
edificações de tipo multifamiliares e unifamiliares residenciais.
32
As ENCEs para edificação construída conforme o ANEXO 8 são:
ENCE – Unidade Habitacional Autônoma Construída
ENCE – Edificação Multifamiliar Construída;
ENCE - Áreas de Uso Comum Construída;
A inspeção de projeto e a emissão da ENCE de um projeto inicia-se com o Órgão de
Inspeção Acreditada (OIA), realizando a inspeção dos projetos, de acordo com os itens
relacionados no ANEXO IV, conforme os RTQs apresentados. Caso apresente alguma não
conformidade na documentação apresentada, o processo será interrompido até a sua solução.
Finalizado a inspeção, o OIA enviará ao solicitante os relatórios e as ENCEs do projeto. Para
ser referendado a etiquetagem após a conclusão da edificação, antes da entrega das chaves aos
futuros proprietários, deverá ser feita uma nova inspeção da edificação construída. A ENCE
da edificação construída dependerá da apresentação do alvará de conclusão da obra, estando
conforme com o relatório de inspeção de projetos ou relatório de edificação construída, será
autorizado o uso da ENCE na edificação (PORTELA JUNIOR, 2012).
3.3 Programas Nacional de Conservação de Petróleo e Derivados (CONPET)
Outro programa criado em 1991 por decreto presidencial foi o Programa Nacional da
Racionalização do Uso dos derivados do Petróleo e Gás Natural (COMPET). Este programa
ligado ao Ministério de Minas e Energia e executado com apoio técnico da Petrobras, visa a
promover o consumo eficiente dos recursos naturais não renováveis, englobando setores de
transporte, industrial, residencial, comercial, agropecuário, instituições de ensino e geração de
energia elétrica. (CASTRO, 2015)
Com foco na redução de gases poluentes na atmosfera, o programa COMPET tem por
objetivo reduzir o consumo dos derivados de petróleo e do gás natural, fomentando o
desenvolvimento de novas tecnologias que ofereçam mais eficiência energética no uso final
da energia. Com a aplicação desse programa, o Brasil visa também economizar divisas,
garantido sua autosuficiência, reduzindo custos de produtos e serviços, além de proporcionar
em diversos setores da economia, mais produtividade e competitividade.
33
O selo COMPET apresentado na figura 9 abaixo destaca para o consumidor quais são
os modelos de equipamentos que alcançaram o grau máximo de eficiência energética na
Etiqueta Nacional de Conservação de Energia, concedido pela Petrobras anualmente (MMA,
2012).
Figura 9 Selo PROCEL de eficiência para combustíveis (CONPET). Fonte: CASTRO,
2015.
Para auxiliar a população, a saber, quais equipamentos tem eficiência energética, o
Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE), coordenado pelo IMMETRO e exercido em
parceria com o CONPET, por meio da Etiqueta Nacional de Conservação de Energia (ENCE),
afixa nos equipamentos de maneira voluntaria ou compulsória, a etiqueta nos veículos leves
movidos a gasolina, etanol ou GNV (de fabrica), informando ao consumidor no momento da
compra, sobre a eficiência energética ou consumo de modelos semelhantes, sendo
classificados de “A” ( mais eficiente) até “E” (menos eficiente). Essa medida contribui para
uma melhor comercialização dos produtos que apresentam menor consumo de energia
(MMA, 2012).
Na figura 10 abaixo, apresenta se o selo CONPET para veículos com as informações
de emissão de poluentes, consumo de combustível, tipo de origem do fóssil e código QR que
possibilita ao usuário através do Smartphone ter acesso a mais informações no site da
COMPET.
34
Figura 10 Selo Procel de eficiência para Veículos. Fonte: CONPET, 2012
O selo CONPET para aparelhos a gás tem por objetivo mostrar aos consumidores
através da etiqueta de eficiência energética, quais os modelos de fogões, fornos
eletrodomésticos e aquecedores de agua, que passaram pelos testes da ENCE, mostrando seu
rendimento energético, para que os consumidores possam avaliá-los (CONPET, 2012).
Na figura 11 a seguir, um exemplo do selo PROCEL para equipamentos a gás com a
explicação do selo.
Figura 11 – Selo Procel para Equipamentos a Gás. Fonte: CONPET, 2012.
35
3.4 EMPRESA DE CONSERVAÇÃO DE ENERGIA (ESCOs).
As ESCOs são empresas de engenharia especializadas em serviços de Conservação de
Energia, buscando oferecer às indústrias e a sociedade, serviços especializados em projetos de
eficiência, com redução de custos, e maximização dos resultados nos lucros. Essas empresas
são subordinadas a Associação Brasileira das Empresas de Conservação de Energia
(ABESCO). Quando solicitada, a ESCO faz a avaliação energética da empresa fazendo um
diagnóstico dos pontos onde se tem gasto de energia, e de que forma será possível a redução
do consumo de energia. Nesse levantamento é esboçado os custos com os investimentos para
mudanças propostas e as economias com as implantações realizadas. Geralmente as mudanças
propostas estão ligadas a substituição de equipamentos, troca de lâmpadas e fiações,
substituição de transformadores e mudança de comportamental. As maiorias das mudanças na
economia energética já são vistas em curto prazo. Os projetos que levam mais tempo para
serem implantados, quando não são financiados por recursos da própria empresa, recorrem ao
PRODESCO que é uma linha de credito fornecido pelo BNDES para o financiamento dos
projetos de Eficiência Energética. Exemplo da atuação da ESCO, é projeto de Energia
Sustentável executado no estádio do Maracanã, com a instalação de placas fotovoltaicas,
abrangendo uma área de 2,5 mil metros quadrados. Com esse projeto, o estádio tem a
capacidade de produzir 499MWh por ano, o que corresponde ao consumo anual de 240
residências, evitando se o despejo na atmosfera de 2,5 mil toneladas de gás carbônico
(CASTRO, 2015)
A figura 12 abaixo mostra as placas fotovoltaicas instaladas no estádio do Maracanã.
Figura 12 Sistema de Capitação e Geração de Energia Solar Estádio do Maracanã.
Fonte: BRITO, 2014
36
4. EDIFICAÇÕES EFICIENTES
O Programa Nacional de conservação de Energia Elétrica PROCEL, desde 2009 vem
demonstrando, através de tecnologias energeticamente sustentáveis e aplicadas em
edificações, que desde a idealização do projeto, é possível alcançar uma redução no consumo
energético superior a 50%, se comparar com edificações que não utilizam essas tecnologias.
Através de critérios aqui apresentados, uma edificação pode ser projetada para ser mais
eficiente, buscando uma diminuição nos usos finais do consumo de iluminação, aquecimento
de agua, refrigeração, introduzindo fontes renováveis de energia em sua instalação. Para se ter
uma instalação elétrica eficiente em uma residência, aplicando requisitos técnicos, é de suma
importância conhecer a aplicação da norma NBR 5410/90 de Instalações Elétricas de Baixa
Tensão que garante a padronização e a qualidade das instalações prediais (STORARRI,
2014).
4.1 APLICAÇÃO NA ILUMINAÇÃO
Figura 13 Consumo Elétrico Residencial dos Eletrodomésticos. Fonte:
ELETROBRAS, 2005
Analisando o consumo elétrico mensal de uma residência, 14% é referente a
iluminação, segundo dados fornecidos pela Eletrobrás, apresentados na figura 12 abaixo.
Segundo Storarri et al. (2014), desde a elaboração do projeto estrutural, já pode ser
feito estudos para a utilização de iluminação natural, visando a melhorar sua utilização, de
maneira que se use o mínimo necessário da iluminação artificial.
37
Na distribuição de luminárias, deve se procurar dimensionar a iluminância do
ambiente de modo a complementar a iluminação natural disponível. Caso existam mais de um
ponto de iluminação, é sugerido que se faça o acionamento de cada um ponto separadamente.
Neste contexto, o uso de lâmpadas eficientes é de suma importância para reduzir o consumo
de energia elétrica visto que, as lâmpadas incandescentes mesmo proibidas de serem
fabricadas desde 2014, ainda são usadas na maioria das residências do Brasil, e se fossem
substituídas já causariam um grande impacto no sistema elétrico nacional. Dispositivos de
controle automático, como dimmers e sensores de luminosidades, ajudam a propiciar a
quantidade de iluminância necessária para se ter um conforto visual, oferecendo praticidade e
economia de energia regulando intensidade de luz nos ambientes (CASTRO, 2015).
Em alguns pontos da casa, existe a possibilidade de se instalar sensores de presença.
Geralmente são locais com pouca movimentação, como escadas e garagens. A iluminação de
um ambiente depende muito também da pintura do teto e das paredes internas. Cores mais
claras refletem melhor a luz, reduzindo a necessidade de luz artificial. Um outro detalhe é a
limpeza das luminárias. O fluxo luminoso é bloqueado pela sujeira, exigindo uma quantidade
maior de lâmpadas ligadas (STORARRI, 2014).
4.2 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES
Um fator importante em uma instalação residencial é o correto dimensionamento dos
condutores para se evitar perdas por efeito joule. Para um correto dimensionamento da secção
de um condutor, deverá ser observada a NBR 5410:2004, que contém os critérios necessários
para a escolha da secção mínima de um condutor, capacidade de condução de corrente, queda
de tensão, proteção contra sobrecargas, proteção contra contatos indiretos e contra curto-
circuito. Através dos cálculos dos itens citados acima, terá que ser feito uma avaliação para
saber qual o maior valor, e assim o mesmo deverá ser adotado. Com o objetivo de obter
resultados, de secção de condutores maiores para reduzir as perdas resistivas, geralmente pode
se desprezar os valores mínimos. Além do mais, os valores maiores já estarão acima da
norma. Além de se calcular a secção do condutor, um dos métodos utilizados para se escolher
um condutor é a utilização da (International Eletrotechnical Comission) IEC 60287-3-2, que
visa a escolha econômica de condutores. Utilizando esse método, após os cálculos feitos com
38
base na NBR 5410, verifica se outras vantagens no dimensionamento dos condutores, tais
como:
Aumento da vida útil (pelo fato de se trabalhar com o cabo em temperaturas
mais baixas).
Melhor desempenho do condutor quanto as correntes de sobre carga e curto-
circuito.
Com a utilização desse método, é importante ressaltar que, com o aumento da secção
dos condutores de acordo com a norma, contribui se para a redução de CO₂ na atmosfera,
devido à redução de geração de energia extra, para contrabalancear as perdas Joule através
dos condutores. O custo uma instalação residencial, utilizando esse método, poderá sofre um
acréscimo que será amortizado ao longo da vida útil do condutor e pelos valores cobrados na
conta de energia, que não terão acréscimo por causa do efeito joule nos cabos. (BORNE,
2010).
4.3 SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR (SAS)
Representando 24% de consumo de energia elétrica em uma residência, o chuveiro
elétrico são os mais utilizados no Brasil, pois apresentam baixo custo de instalação. Porém,
existem outros métodos de aquecimento de agua que demostram maior eficiência energética.
Tais aplicações apresentam um custo final bem menor a logo prazo
O chuveiro pode ser substituído por aquecimento central (elétrico ou a gás) e pela
utilização de aquecimento solar de agua. O aquecimento de água hoje, utilizando um Sistema
de Aquecimento Solar (SAS), apresenta se como uma solução onerosa no início, por causa de
sua instalação, porem sua vantagem está no custo zero para realizar o aquecimento da água.
Neste sistema de aquecimento, a água passa por uma serpentina, dentro de placas que estão
cobertas com uma cor preta para melhorar a absorção do calor, e coberta ainda por uma
camada de vidro, com a função de proteção e de gerar um efeito estufa dentro da placa solar,
melhorando o aquecimento da água (STORARRI, 2014).
39
Abaixo na figura 13, detalhes de construção de um coletor solar de placa plana.
Figura 14 Detalhes construtivos de um coletor solar de placa plana. Fonte: (UFSC,
2010).
Na movimentação da água dentro do sistema, o melhor é que, o transporte de água
deve ser feito por termossifão, aproveitando assim, a água quente que tem menor densidade e
pôr o boiler em uma altura maior do que as placas solares (STORARRI, 2014).
As placas possuem variações na produção, de acordo com a nebulosidade do dia. Em
dias claros, elas produzem sua potência máxima (SILVA, 2012).
Segundo a NBR 15569:2008, para instalação de um Sistema de Aquecimento Solar
(SAS), é necessário seguir os requisitos técnicos que irão garantir a eficiência do sistema. Os
aspectos a serem analisados são: concepção do projeto, arranjo hidráulico, instalação e
manutenção. O SAS é composto por coletor solar, reservatório térmico, aquecimento auxiliar,
interligações hidráulicas. Para que o sistema seja implantado, a documentação do projeto deve
contemplar no mínimo os seguintes requisitos:
Cálculos principais do projeto.
Dimensionamento.
Fração solar.
Memorial descritivo.
Volume de armazenamento.
Pressão de trabalho.
Fontes de abastecimento de água.
Área coletora.
40
Estudo de sombreamento.
Ângulos de orientação e de inclinação dos coletores solares.
Previsão de dispositivos de segurança.
Massa dos principais componentes.
Indicação do norte geográfico.
Planta, corte, isométrico, vista, detalhe e diagrama esquemático, necessário
para completa compreensão das interligações hidráulicas e interface dos
principais componentes.
Especificação dos coletores solares e reservatórios térmicos.
Especificação de tubos, conexões, isolamento térmico, válvulas e motobomba.
Tipos e localização de suportes métodos de fixação de equipamentos quando
aplicável.
Considerações sobre a qualidade físico-química da água.
Os elementos de um SAS estão descritos quadro abaixo na figura 15, cada um deles
com suas funções.
Figura 15 Descritivo dos elementos se uma SAS e suas funções. Fonte: NBR
15569:2008
41
Observando o Sistema de Aquecimento Solar (SAS) em funcionamento, o retorno do
investimento, como já foi colocado, será longo prazo, mas observa-se que de imediato já se
tem uma melhoria na qualidade do banho e redução na conta de energia elétrica
(CABRAL,2014)
4.4 EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
Como já mencionado anteriormente que, na compra de eletrodomésticos e eletrônicos,
é importante observar aqueles que apresentam maior eficiência energética, pois estes
equipamentos representam um consumo energia elétrica final de 42 % em uma residência.
Para a eficiência energética de um equipamento, verifica-se se o mesmo possuiu a etiqueta
PROCEL. Vale ressaltar que, em 2013 o sistema elétrico brasileiro obteve uma economia de
9,6 bilhões de KWh no ano, após o selo PROCEL ser concedido a 36 categorias de
equipamentos. Isso representou 4 bilhões de reais para os brasileiros.
4.5 CARGA INSTALADA OU DEMANDA
Para elaboração de um projeto elétrico, é necessário conhecer a demanda de consumo
dos equipamentos que serão conectados à instalação elétrica. Esse consumo é o resultado do
somatório das potências nominais dos equipamentos. O esquema abaixo na figura 14, mostra
um esquema da representação das partes que compõe uma instalação elétrica (CIDRAL,
2010)
Figura 16 Esquema de Representação das Partes que compõem uma instalação elétrica. Fonte:
CIDRAL, 2010
42
É importante ressaltar que, para o dimensionamento dos materiais elétricos que
interligam a distribuição de energia de cada circuito, faz se necessário informar o valor da
carga instalada, pois ela influência diretamente na compra de materiais para instalação. O
correto dimensionamento de uma edificação, em sua instalação elétrica, deve interligar
fisicamente, a fonte de alimentação de energia elétrica (rede elétrica), aos equipamentos
instalados dentro da residência (cargas), construindo um caminho seguro, de modo que não
haja interrupções na distribuição, possibilitando informar o consumo correto de energia
elétrica (CIDRAL, 2010).
4.6 CLIMATIZAÇÃO DE AMBIENTES
A grande procura por climatização de ambientes com menor custo no consumo de
energia elétrica é um dos problemas relativamente mais complexos, pois além de uma analise
técnica para um conforto térmico, depende também de fatores como, localização dos
ambientes e de cálculos referentes a termodinâmica. Os cálculos para o consumo de energia
de um sistema de ar condicionado, são simples e facilitam a análise para se observar a
economia entre os equipamentos de ar condicionado. Segundo dados levantados pelo Procel
sobre o consumo médio mensal de eletrodomésticos, um aparelho de ar condicionado é
utilizado no mínimo oito horas diárias, considerando o uso deste tipo de eletrodoméstico
somente nos meses mais quentes, contabilizando 1460 horas de uso anual. A NBR 16401 é
responsável por estabelecer parâmetros básicos e requisitos mínimos para projetos de
instalação de ar condicionado central e unitário. Para se garantir um bom funcionamento,
alguns pontos devem ser observados como: cálculos prévios de carga térmica e vazão, seleção
prévia de equipamentos com base nos dados de dimensão, capacidade, consumo energético e
peso, dimensionamento dos condutos e condutores, definição dos espaços de passagem
horizontal e vertical, representação gráfica da instalação de forma esquemática para
identificação prévia de interferências. Para se obter maior eficiência energética no
funcionamento do ar condicionado, a NBR 16401 apresenta as seguintes orientações:
Reduzir a transmissão de calor dentro do ambiente, por meio de isolamento em
forros falsos e paredes;
Diminuir a incidência de raios solares, fazendo uso, se possível, de paredes e
teto com cor clara;
43
Diminuir a fuga de ar do ambiente, sondando as vedações das portas, janelas e
juntas.
Com esta orientação dada pela NBR16401, outro fator que se é analisado é a utilização
de equipamentos antigos e ineficientes, que também causa grandes impactos na climatização
de ambientes. A substituição desse por aparelhos mais novos, por exemplo, os do tipo Split
que proporciona uma redução bem considerável de custos com a energia elétrica (SILVA,
2012).
3.7 RESIDENCIA EFICIENTE X RESIDENCIA NÃO EFICIENTE
Na procura por melhores métodos de eficiência energética nas edificações, deve se
ressaltar duas estratégias fundamentais: aplicação de novas tecnologias e mudança de hábitos
de consumo. Como já mencionado anteriormente o governo tem vários programas de
eficiência energética. Neste tópico será apresentado alguns dados fornecidos pela LabEEE
Laboratório de Eficiência Energética em Edificações, da Universidade Federal de Santa
Catarina que junto com o programa PBE Edifica foram analisados cos consumos de uma
edificação com eficiência energética e uma edificação sem eficiência energética (LABEEE,
2010)
44
Na figura 17 abaixo, é apresentado a lista de equipamentos instalados em uma
residência onde foi feita a análise de consumo.
Figura 17 Consumo médio de energia elétrica para um tipo de consumidor com equipamentos
ineficientes. Fonte: LabEEE
As informações apresentadas acima foram tiradas de uma casa modelo no qual foram se
obteve um consumo de 306,84 KW de consumo médio mensal, de acordo com a utilização de
equipamentos fora dos padrões de eficiência energética.
45
Abaixo na figura 18, apresenta se consumidor que tem uma casa com equipamentos
dentro dos padrões de eficiência energética.
Figura 18 Consumo médio de energia elétrica com equipamentos eficientes Fonte:
LabEEE
Nota se que neste tipo de consumidor o consumo médio mensal foi de 153,33 KW. Essa
economia se obteve om aplicação de equipamentos com eficiência energética, tipo:
substituição de lâmpadas, aquecimento de agua através por coletores solares, aparelhos de ar
condicionado com etiqueta de eficiência energética (A).
Para se ter uma ideia da economia, na casa que apresentou consumo de 306,84 KW, o
consumidor pagaria 163,44 reais de energia, de acordo com o valor da tarifa da AMPLA
(Ampla Energia e Serviços S.A), vigente desde 15 de março de 2016. Já a casa com eficiência
energética que apresentou o consumo de 153,33 KW o consumidor pagaria 73,50 reais. Pode
se concluir com estes dados que a economia chegaria a quase 90 reais nesta residência
utilizando eficiência energética (LABEEE, 2010)
46
5. CONCLUSÃO
A monografia aqui apresentada abordou algumas técnicas que irão ajudar a limitar o
consumo, reduzindo as perdas de energia elétrica por instalações ou projetos fora das normas
e padrões de eficiência energética.
Cabe aqui ressaltar, que diante dos problemas econômicos, o aquecimento da
atmosfera terrestre e a escassez dos recursos renováveis, buscar soluções de eficiência
energética para edificações nos dias atuais, torna se uma alternativa mais vantajosa, quando
comparado a geração de energia, sem contar que, utilizar métodos de eficiência energética,
proporciona ao usuário conforto ambiental dentro de sua edificação.
O Brasil conta com vários programas e políticas de eficiência energética, mas nem
todos os indivíduos tem o conhecimento dessas ações. Pode-se concluir através do trabalho,
que muitas oportunidades são mostradas, e se cada consumidor buscar aplicar essas
metodologias, os ganhos econômicos não seriam só para o governo, mas também para cada
residência. Métodos de microgeração de energia, através de painéis fotovoltaicos, é um
importante passo em níveis de eficiência energética no país.
Como sugestão para trabalhos futuros, poderá ser feito um estudo de viabilidade
econômica na aplicação dos requisitos básicos, a fim de se obter uma instalação
energeticamente eficiente.
47
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Ano base 2014: Relatório síntese. Rio de Janeiro: EPE, 2015. 288p.
ANDRADE JUNIOR, Luiz Mauricio Lopes de. SISTEMAS FOTOVOLTAICOS
CONECTADOS À REDE: POSSIBILIDADES E BARREIRAS NO BRASIL. 2014. 71 f.
TCC (Graduação) - Curso de Tecnólogo de Sistemas Elétricos, Instituto Federal Fluminense,
Campos dos Goytacazes, 2014. Cap. 1.
SATHLER, NADIELI (Minas Gerais). ONS diz que termoelétricas ficarão ligadas no
mínimo até o fim do ano: ONS 2014. Disponível em:
http://ambienteconstrucao.com.br/07/2014/ons-diz-que-termoeletricas-ficarao-ligadas-no-
minio-ate-o-fim-do-ano/Acesso em 22 julho. 2014
GOUVEIA, João Pedro Costa Luz Baptista. Certificados Brancos: Analise e Contributos
Para Sua Aplicação em Portugal. 2008. 201 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Engenharia
do Meio Ambiente, Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa,
Lisboa, 2008. SOLA, Antonio Vanderley Herrero. FATORES HUMANOS COMO BARREIRAS PARA
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM INDÚSTRIAS. 2006. 117 f. Dissertação (Mestrado) -
Curso de PÓs-graduaÇÃo em Engenharia de ProduÇÃo, Departamento de PÓs-graduaÇÃo,
Universidade TecnolÓgica Federal do ParanÁ, Ponta Grossa – ParanÁ, 2006. Disponível em:
<http://www.pg.utfpr.edu.br/dirppg/ppgep/dissertacoes/arquivos/43/Dissertacao.pdf>. Acesso
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23 ago. 2016.
VIANA, Augusto Nelson Carvalho et al. EFICIÊNCIA ENERGÉTICA:
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Excen. Fupai, 2012. 315 p. Disponível em:
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51
ANEXOS:
ANEXO 1-MANUAL DE ENTENDIMENTO DA ENCE DE EDIFICAÇÕES
RESIDENCIAIS
52
ANEXO 2 - MANUAL DE ENTENDIMENTO DA ENCE DE EDIFICAÇÕES
RESIDENCIAIS
53
ANEXO 3 - FORMULÁRIO DE SOLICITAÇÃO DE ETIQUETAGEM.
54
ANEXO 4 - FORMULÁRIO DE TERMO DE COMPROMISSO.
55
ANEXO 5 - FORMULÁRIO DE TERMO DE CIENCIA SOBRE ENTORNO.
56
ANEXO 6: EXEMPLO DE QUADRO RESUMO RELACIONANDO A DOCUMENTAÇÃO
ENVIADA AO OIA
57
ANEXO 7: ENCE PARA PROJETO.
58
ANEXO 8: ENCE PARA EDIFICAÇÃO CONSTRUIDA.
