Efic Energet Inst Ilum

EFICINCIA ENERGTICA DAS INSTALAES DE ILUMINAO

0 Principais grandezas da luminotecnia 1 - Importncia da iluminao na factura energtica Metodologia para a obteno de uma boa eficincia energtica da instalao de iluminao: A Utilizao de lmpadas de elevado rendimento luminoso B Poupana de energia com lmpadas fluorescentes C Classes de eficincia energtica das lmpadas D Utilizao de balastros electrnicos E Utilizao de armaduras de iluminao adequadas F Verificao do ndice de eficincia energtica da iluminao G - Escolha de um sistema de gesto da iluminao adequado H Aproveitamento da luz natural disponvelDEEC - Arminio Teixeira 1


0 Principais grandezas da luminotecnia

DEEC - Arminio Teixeira

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GL01

Em luminotecnia consideram-se basicamente 4 grandezas: - fluxo luminoso; - intensidade luminosa; - iluminao ou iluminncia; - luminncia; Em relao a esta ltima grandeza, as fontes luminosas designam-se por fontes primrias e os corpos iluminados por fontes secundrias.


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EFICINCIA ENERGTICA DAS INSTALAES DE ILUMINAOGL02

Fluxo luminoso (F ou ) luz emitida ou observada num segundo. Unidade: lm (lumen)

Quantidade de luz: Q = F.t Unidade: lm.s ou lm.h ou klm.hOBS.


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GL03

Esfera de UlbrichtUtilizada para a medida do fluxo luminoso de uma lmpada. A fonte luminosa a medir colocada no seu interior.


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ngulo slido: quociente entre a superfcie abraada sobre uma esfera com centro no vrtice do ngulo e o quadrado do raio dessa esfera:

=

S r2

O conjunto de ngulos slidos numa esfera representa:

4r 2 = 4 2 r

A unidade de ngulo slido o esterradiano (sr).


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Intensidade luminosa (I) : fluxo luminoso compreendido na unidade de ngulo slido no qual emitido, pressupondo-se que a fonte luminosa pontual

I= DEEC - Arminio Teixeira

Unidade: candela (cd) Sexagsima parte da intensidade luminosa de 1 cm2 do corpo negro.

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O corpo negro realizado por um vaso fechado contendo platina fundida e com uma abertura de 1 cm2.

A intensidade emitida vale ento 60 cd. A fuso da platina consegue-se por meio de correntes de induo de alta frequncia. A observao do orifcio faz-se durante a solidificao para se evitar o inconveniente da desigual distribuio de temperatura que acompanha a fuso.DEEC - Arminio Teixeira 8


Iluminao ou iluminncia: fluxo luminoso recebido por unidade de rea iluminada.

E=

rS

Unidade (no sistema internacional): lux (lx). Um lux a iluminncia produzida por um fluxo de 1 lm, distribudo de modo uniforme sobre uma superfcie de 1 m2. Unidade inglesa: footcandle (fc).

1 fc = 1lm / ft 2 = 10.764lux

Por exemplo, um campo de futebol cuja iluminncia horizontal mdia seja de 300 lux, sobre uma rea de 105 m por 65 m, ou seja 6825 m2, recebe um fluxo luminoso de 300 x 6825 = 2 047 500 lm.DEEC - Arminio Teixeira 9


O fluxo luminoso emitido pelas lmpadas que iluminam o campo deve ser superior a esse valor, para ter em ateno o fluxo perdido no interior do projector e o fluxo que incide no exterior da rea de jogo. A iluminncia uma unidade base da luminotecnia, qual fazem referncia todas as recomendaes e tabelas relativas ao nvel de iluminao recomendado, que deve ser assegurado nas diversas aplicaes. A iluminncia natural varia desde 0 at cerca de 100 000 lux, num dia com sol limpo. A iluminao artificial necessria varia de 5 a 30 lux, para a iluminao pblica, at a centenas ou milhares de lux para iluminao interior, em funo das tarefas visuais que necessrio realizar.


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A medida do nvel de iluminncia realiza-se por meio de um aparelho especial chamado luxmetro, o qual consiste numa clula fotoelctrica, sobre a qual se faz incidir o fluxo luminoso, que gera uma fraca corrente elctrica, a qual aumenta em funo do fluxo incidente.

Essa corrente mede-se com um miliampermetro, de forma analgica ou digital, calibrado directamente em lux.


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Luminncia: quociente entre a intensidade I emitida por uma fonte luminosa ou por uma superfcie reflectora e a sua rea aparente.

I L= Sa

A rea aparente a rea projectada num plano perpendicular direco de observao. Unidade: cd/m2


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Se considerarmos uma armadura de iluminao constituda por uma esfera opalina, com a considerada na figura (ver figura), com um dimetro de 30 cm, emitindo em todas as direces uma intensidade luminosa de 100 cd, a sua luminncia em qualquer direco dada por:

I 100 L= = = 1415 cd / m 2 S a 0,32 4Verifica-se que, neste caso, a luminncia permanece constante qualquer que seja a direco considerada. A luminncia uma grandeza fundamental para a viso, dado que a luminncia dos objectos que nos d a sensao visual.DEEC - Arminio Teixeira 13



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Do mesmo modo, a luminncia L de uma armadura de iluminao, com uma rea luminosa horizontal de 4500 cm2, numa dada direco (ver figura), que faa um ngulo com a vertical e que emite nessa direco uma intensidade de 2000 cd, pode ser calculada da seguinte forma:

2000 L = = = = 6285,4 cd / m 2 S S cos 0,45 cos 45em que: I = intensidade emitida na direco considerada; S = rea aparente da armadura vista da direco considerada

I

I


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A medida da luminncia realiza-se por meio de um aparelho especial chamado luminncimetro. Baseia-se em dois sistemas pticos: um de direco e outro de medio.

Em relao direco, o aparelho orienta-se de forma a que a imagem coincida com o ponto a medir. Uma vez orientado, a luz que lhe chega convertida em corrente elctrica medida de forma analgica ou digital, sendo os valores dados em cd/m2.DEEC - Arminio Teixeira 16


Indicam-se de seguida alguns valores de luminncia de vrios tipos de fontes luminosas: Superfcie do sol O cu na direco sul O cu na direco norte Uma folha branca bem iluminada artificialm. Uma estrada bem iluminada artificialmente 1 650 x 106 cd /m2 16 000 cd /m2 8 000 cd / m2 100 cd / m2 2 cd / m2


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1 - Importncia da iluminao na factura energtica


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EFICINCIA ENERGTICA DAS INSTALAES DE ILUMINAOA partir de um estudo efectuado pela EDF em 1999 verificou-se que o custo de electricidade destinado iluminao representa entre 10 a 50% do consumo total. Esse estudo indica os seguintes valores: Sector considerado Residencial Industria Colectividades locais Comrcio Escritrios Sade Ensino, desporto Peso mdio na factura global de electricidade 11% 15% 50% 23% 30% 50% 39%

Este estudo mostra o impacto do consumo em iluminao na factura global de electricidade e a importncia do projecto de iluminao e dos sistemas de comando e de gesto, que permitem reduzir este impacto na factura de energia. Arminio Teixeira DEEC 19


Edifcio de Escritrios

8%

3% 24%

11% 54% Iluminao Ventilao Climatizao Informtica Outros


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Supermercado

6%

7% 32%

28% 9% 18% Iluminao Ventilao Climatizao Refigerao Cozinhas Outros


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A Utilizao de lmpadas de elevado rendimento luminoso


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Do ponto de vista luminotcnico podemos considerar as seguintes caractersticas das lmpadas: -rendimento luminoso: indica o quociente entre o fluxo luminoso emitido pela lmpada e a potncia elctrica absorvida. Exprime-se em lm/W (lumen/Watt); O rendimento luminoso varia entre 8 lm/W no caso de algumas lmpadas de incandescncia e os cerca de 200 lm/W nas lmpadas de vapor de sdio de baixa presso. -temperatura de cor: indica a cor aparente da luz emitida. Vem quantificada em [K] (graus Kelvin); ao aumentar a temperatura de cor, a cor da luz emitida passa de uma tonalidade quente a uma tonalidade mais fria (do avermelhado para o azulado); A tabela seguinte indica a classificao da tonalidade de cor da luz emitida por uma lmpada:


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-restituio de cores: indica a capacidade de uma fonte luminosa restituir fielmente as cores de um objecto ou de uma superfcie iluminada. expressa por um ndice chamado ndice de restituio de cores (IRC). Este ndice vem expresso por um nmero compreendido entre 0 e 100. A tabela seguinte indica a classificao do ndice de restituio de cores em vrios grupos:


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-luminncia: exprime a luminncia ou brilho da fonte luminosa em funo das suas dimenses: L = I/A em que I exprime a intensidade luminosa na direco dos olhos do observador e A a rea visvel da fonte luminosa (vista do ponto de observao). Uma fonte luminosa com uma pequena superfcie emissora de luz dever ter uma maior luminncia do que uma fonte luminosa que tenha uma maior superfcie emissora.DEEC - Arminio Teixeira 26


Se estiverem presentes fontes luminosas de elevada luminncia no visual, aumenta o risco de cansao visual e encandeamento.

campo

-durao de vida mdia: dada pelo fabricante, indica o nmero de horas aps as quais 50% de um lote significativo de lmpadas acesas deixa de emitir fluxo luminoso. A durao de vida mdia varia entre as 1 000 horas, nas lmpadas de incandescncia, at s cerca de 60 000 horas, no caso das lmpadas de induo. Se considerarmos os LED, de luz branca, na classificao dos tipos de lmpadas, os quais tm sido cada vez mais aperfeioados no sentido de substituio das lmpadas de incandescncia, podemos atingir uma durao de vida mdia entre as 60 000 e as 100 000 horas.


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LMPADAS DE INCANDESCNCIA De utilizao cada vez menos frequente. -rendimento baixo: 10 lm/W; -muito boa restituio de cores; -reduzida durao de vida mdia: 1000 horas; -temperatura de cor: 2700 K; -com ligao directa rede; -preo baixo; -com ampola de vidro de vrias formas, e cores; -principais tipos: -de vidro soprado; -de vidro prensado; -reflectoras;DEEC - Arminio Teixeira 30



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No ano de 2007 uma empresa internacional (GE) procurou desenvolver lmpadas incandescentes mais eficientes, tendo na altura anunciado o desenvolvimento da HEI (high efficiency incandescent), uma lmpada que poderia atingir um rendimento de 30 lm/W (o dobro das lmpadas incandescentes actuais). No entanto o seu programa de desenvolvimento foi cancelado para realizar investimentos focados no desenvolvimento de lmpadas baseadas em leds, ficando assim de lado o desenvolvimento das convencionais. Com a proibio das lmpadas incandescentes a Unio Europeia espera reduzir as emisses de dixido de carbono em 32 milhes de toneladas por ano, ou seja um dcimo das emisses anuais de gases com efeito de estufa no mundo.


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VIDRO SOPRADO

VIDRO PRENSADO (PAR)


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LMPADAS DE HALOGNEO Baseiam-se no ciclo de halogneo regenerativo. Menor tamanho que as incandescentes para a mesma potncia; Gs de enchimento: fluor, bromo, iodo; -rendimento: cerca de 25 lm/W; -muito boa restituio de cores; -durao de vida mdia: 2000 a 4000 horas; -temperatura de cor: 3000 K; -ligao directa rede ou alimentao por tenso reduzida; -sem duplo invlucro necessitam de cuidados no manuseamento; -ciclo de funcionamento a alta temperatura (cerca de 2000 C) emisso de valores mais elevados de UV e radiao azul que as lmpadas normais; -principais tipos: -normais; -de duplo invlucro; -de tenso reduzida;DEEC - Arminio reflector interno (normais e dicroicas); -com Teixeira 35



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LMPADAS DE LUZ MISTA Combinao de lmpada de vapor de mercrio de alta presso e incandescente. -rendimento: 26 lm/W; -restituio de cores mdia; -durao de vida mdia: 2000 horas; -com ligao directa rede; -com ampola de vidro de vrias formas, e cores; -usadas em iluminao de estabelecimentos comerciais (principalmente de montras);


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LMPADAS DE VAPOR DE MERCRIO DE ALTA PRESSO Emitem luz de aparncia branca-azulada. -rendimento: 36 a 60 lm/W; -ndice de restituio de cores: 40 a 57; -durao de vida mdia: 10 000 a 12 000 horas; -tempo de arranque e de re-arranque: 4 e 6 minutos; -necessitam de aparelhagem auxiliar: balastro e condensador; -usadas em iluminao pblica e em iluminao industrial; -tm vindo a ser substitudas por lmpadas de vapor de sdio de alta presso, de maior rendimento luminoso;


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LMPADAS DE VAPOR DE SDIO DE ALTA PRESSO Emitem luz de aparncia amarelo-alaranjada. -rendimento: at 120 lm/W; -ndice de restituio de cores: 25 a 60; vapor de sdio de luz branca: IRC = 80; -temperatura de cor: 1900 a 2500 K; -durao de vida mdia: 12 000 horas; -tempo de arranque e de re-arranque: 5 minutos e 1 minuto; -necessitam de aparelhagem auxiliar: balastro, ignitor e condensador; -a iluminao com estas lmpadas causa uma impresso mais agradvel do que com as de vapor de mercrio de alta presso; -preo mais elevado do que as de mercrio mas com maior rendimento luminoso; -usadas em iluminao pblica e em iluminao industrial;


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LMPADAS DE VAPOR DE MERCRIO DE IODETOS Emitem radiao nas trs cores primrias: vermelho, verde e azul bom IRC. -rendimento: at 80 lm/W; -ndice de restituio de cores: 85 a 95; -temperatura de cor: 3000 a 7000 K; -durao de vida mdia: 3 000 a 9 000 horas; -tempo de arranque e de re-arranque: 4 minutos e 10 minutos; -necessitam de aparelhagem auxiliar: balastro, ignitor e condensador; -usadas quando a restituio de cores tem uma importncia primordial, em interiores e em exteriores; -de emissores atmicos (iodetos de sdio, indio e tlio) espectro de riscas; -de emissores moleculares (mistura de cloreto e iodeto de estanho) espectro contnuo; -preo elevado;DEEC - Arminio Teixeira 47



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LMPADAS FLUORESCENTES A lmpada fluorescente uma lmpada de vapor de mercrio de baixa presso. A descarga emite radiao ultravioleta que transformada em radiao visvel na camada fluorescente que reveste o interior do tubo de descarga. -rendimento: at 100 lm/W; -ndice de restituio de cores: 85 a 95; -temperatura de cor: 2700 a 5000 K; -durao de vida mdia: 7 500 a 10 000 horas; a durao de vida diminui com a maior frequncia de acendimentos; -com balastro electrnico a durao de vida mdia aumenta em 50%; -tempo de arranque e de re-arranque: balastro magntico instantneo com cintilao; balastro electrnico instantneo; -necessitam de aparelhagem auxiliar: balastro magntico balastro e condensador; balastro electrnico no necessita de condensador (cos = 0,95); -so as lmpadas mais utilizadas em iluminao interior, com uma larga gama deDEEC - Arminio Teixeira

temperatura de cor;

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Primeiras lmpadas fluorescentes tubo de descarga com 38 mm de dimetro (tipo T12); Utilizavam um p fluorescente comum. Lmpadas fluorescentes actuais tubo de descarga com 26 mm de dimetro (tipo T8); So tri-fosfricas e tm apenas 3 mg de mercrio. Lmpadas fluorescentes de ltima gerao tubo de descarga com 16 mm de dimetro (tipo T5); Um novo p tri-fosforo garante um melhor rendimento e uma melhor restituio de cores. Proporcionam o seu fluxo nominal a uma temperatura ambiente de 35C enquanto as T8 o fazem a 25C. Funcionam apenas balastros electrnicos.


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As lmpadas fluorescentes so a forma clssica para uma iluminao econmica. O seu alto rendimento e longa durao de vida garantem a sua aplicao nas mais diversas reas residenciais, comerciais e industriais. As primeiras lmpadas fluorescentes desenvolvidas apresentavam um dimetro do tubo de 38 mm (designadas por T10 / T12) e utilizavam no seu revestimento interno um p fluorescente comum. A grande evoluo das lmpadas fluorescentes ao longo dos anos tem a haver com a reduo do seu dimetro e a melhoria da qualidade da luz. Apareceram posteriormente as lmpadas TL-D, com um dimetro do tubo de 26 mm (T26), trifosfricas, e que so actualmente usadas em quase todos os campos de aplicao, com um fluxo luminoso quase constante ao longo da vida til e com uma mortalidade muito reduzida. Alm disso estas lmpadas tm apenas 3 mg de mercrio, ou seja um valor muito inferior s lmpadas fluorescentes iniciais.DEEC - Arminio Teixeira 57


Actualmente existem tambm lmpadas fluorescentes do tipo T5, com uma considervel reduo do dimetro do tubo, que passa a ser de 16 mm em vez dos 26 mm. Os benefcios associados a estas caractersticas so uma reduo extraordinria do tamanho das armaduras, um melhor controlo do feixe luminoso e um aumento do rendimento luminoso. Um novo p trifsforo garante um melhor rendimento e uma melhor restituio de cores. Alm disso as lmpadas T5 proporcionam o seu fluxo nominal a uma temperatura ambiente de 35C enquanto que as T8 o fazem a 25C. As lmpadas T5 utilizam sempre balastros electrnicos, beneficiando das vantagens prprias deste sistema. Estas lmpadas tm o recorde de rendimento nas lmpadas fluorescentes, ultrapassando a mtica barreira dos 100 lm/W.DEEC - Arminio Teixeira 58


Existem lmpadas T5 de alto rendimento (tipo HE high eficiency) e de elevado fluxo (tipo HO high output). A figura seguinte mostra uma lmpada fluorescente T8 e uma lmpada fluorescente T5.


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EFICINCIA ENERGTICA DAS INSTALAES DE ILUMINAOAs lmpadas fluorescentes T5 representam 20% de economia em relao ao sistema T8 e 40% em relao s lmpadas T10/T12. Alm disso, apresentam apenas 8% de depreciao do fluxo luminoso no final de sua vida til. So, portanto, as lmpadas ideais para aplicaes com p-direito elevado ou com iluminao indirecta. Com a sua leveza e elegncia estas lmpadas permitem a criao de sistemas de iluminao eficientes e altamente decorativos. Um grfico da pgina seguinte mostra claramente que a lmpada T5 d o seu fluxo mximo a uma temperatura de 35C enquanto que a lmpada T8 o atinge a 25C. Outro grfico da pgina seguinte mostra a variao da durao de vida das lmpadas T5 e das lmpadas T8, em funo do nmero de horas de funcionamento por acendimento.DEEC - Arminio Teixeira 60



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ECO-TUBOS Um eco-tubo permite modernizar uma armadura com lmpada fluorescente T8, rapidamente, mediante a substituio da lmpada T8 por um eco-tubo constitudo por uma base com um balastro electrnico do tipo A2 e com uma lmpada fluorescente do tipo T5. O eco-tubo encaixa nos suporte de uma lmpada T8, bastando retirar o arrancador para desactivar o balastro convencional. Na pgina seguinte indicam-se numa tabela as principais caractersticas dos eco-tubos.DEEC - Arminio Teixeira 62



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LMPADAS FLUORESCENTES COMPACTAS A lmpada fluorescente compacta considerada uma lmpada de baixo consumo e de baixa emisso trmica. O seu principio de funcionamento idntico ao das fluorescentes normais, mas tem um ou mais tubos de descarga em forma de U, para tornar a lmpada mais compacta. -rendimento: de 40 a 60 lm/W; o seu rendimento luminoso relativamente limitado devido ao tamanho do tubo de descarga; -ndice de restituio de cores: 85 a 95; -temperatura de cor: 2700 a 5400 K; -durao de vida mdia: 7 500 a 10 000 horas; a durao de vida diminui com a maior frequncia de acendimentos; -existem com casquilho E27 ou E14 para substituio directa das lmpadas de incandescncia e com reflector interno para substituio das lmpadas de halogneo com reflector interno;


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Existem lmpadas fluorescentes compactas com arrancador incorporado e com casquilho Edison para ligao directa rede e substituio das lmpadas incandescentes. Outro tipo necessita de balastro externo, convencional ou electrnico. Um outro tipo tem um casquilho de 4 contactos, para utilizao com balastro electrnico, permitindo uma regulao contnua do fluxo luminoso, tambm utilizvel em armaduras de iluminao de emergncia.


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LMPADAS DE VAPOR DE SDIO DE BAIXA PRESSO So as lmpadas de maior rendimento luminoso, atingindo os 200 lm/W. -ndice de restituio de cores: praticamente nula; -temperatura de cor: 1700 K; -durao de vida mdia: 12 000 horas; -tempo de arranque e de re-arranque: 10 minutos e instantneo; -necessitam de aparelhagem auxiliar: balastro, ignitor (alguns tipos) e condensador; -a luz emitida monocromtica amarela; -devido ao seu carcter monocromtico garantem uma elevada acuidade visual; -usadas principalmente em iluminao pblica e em iluminao de vigilncia;


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LMPADAS DE INDUO So lmpadas que no tm elctrodos mas sim um ncleo de ferrite, que cria um campo magntico induzindo uma corrente elctrica no gs, provocando a sua ionizao e a emisso de radiao luminosa visvel. Funcionam a alta frequncia, o que permite obter uma luz confortvel e sem oscilaes. -rendimento luminoso: de 60 a 80 lm/W; -ndice de restituio de cores = 80; -temperatura de cor: 2700 K a 4000 K; -durao de vida mdia: 60 000 horas; -tempo de arranque e de re-arranque: rpido e sem cintilao; -necessitam de aparelhagem auxiliar: gerador de alta frequncia externo; -usadas principalmente em iluminao de tneis, iluminao de naves industriais muito altas com manuteno difcil (difcil acesso s armaduras deDEEC - Arminio Teixeira

iluminao);

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Philips QL 55, 85 and 165 Watt; 100 000 h IRC = 80; vrias temperaturas de corDEEC - Arminio Teixeira 71



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LEDS (LIGHT-EMITTING DIODES) Um LED um diodo semiconductor, que emite luz por electro-luminescncia. normalmente uma fonte de luz com uma pequena rea, qual se adiciona normalmente uma lente para incrementar a luz emitida. A cor da luz emitida depende da composio do material semicondutor utilizado, e pode ser infravermelha, visivel ou ultravioleta. Uma combinao de LEDS vermelhos, verdes e azuis pode produzir a impresso de luz branca, embora actualmente os LEDS brancos raramente utilizem este principio. Se o material emissor de um LED for um composto orgnico, conhecido como um OLED (Organic Light Emitting Diode). O melhor rendimento luminoso obtido com um OLED, at agora, de cerca de 10% do mximo terico de 683 para a luz branca, ou seja cerca de 68 lm/W.DEEC - Arminio Teixeira 73

EFICINCIA ENERGTICA DAS INSTALAES DE ILUMINAOEm relao s fontes de luz mais usuais os LEDS tm muitas vantagens: -os LEDs tm maior rendimento do que as lmpadas de incandescncia; -podem emitir luz de uma determinada cor, sem o uso de filtros; -um LED pode ser desenhado de modo a focar a luz emitida, sem o uso de reflectores externos; -quando so usados com regulao de fluxo no modificam a tonalidade da cor da luz emitida, com a variao da corrente que os atravessa; -so bastante robustos em comparao com os restantes tipos de lmpadas; -tm uma durao de vida til bastante elevada: 35 000 a 50 000 horas, embora a durao de vida total seja superior; -os LEDS atingem o seu fluxo nominal muito rapidamente (menos de 100 ns); -os LEDS podem ter dimenses muito reduzidas; -os LEDS no contm mercrio ao contrrio de todos os tipos de lmpadas de vapor de mercrio;DEEC - Arminio Teixeira 74

EFICINCIA ENERGTICA DAS INSTALAES DE ILUMINAOLEDS LIGHT EMITTING DIODES


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AMPOLAS COM LED LQUIDO O chamado led liquido, muito recente (ano de 2009), possui numerosas vantagens em comparao com as lmpadas tradicionais mas tambm em relao aos outros tipos de leds. Estes leds so imersos num liquido dissipador de calor, soluo esta que tem a vantagem de aumentar o seu rendimento luminoso resolvendo simultaneamente o delicado problema da dissipao trmica. A temperatura da ampola anda volta dos 20C em utilizao intensiva, contrariamente s temperaturas bem mais elevadas dos leds mais potentes tradicionais (pondo em perigo o utilizador, principalmente as crianas). Actualmente existem com a potncia de 4W apenas, com um fluxo luminoso de 200 lm, prevendo-se no prximo ano aparecerem com potncias de 8W, 12 W e 16 W.DEEC - Arminio Teixeira 76



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EFICINCIA ENERGTICA DAS INSTALAES DE ILUMINAO utilizada uma alimentao em CA, frequncia de 50Hz ou de 60 Hz, o que alm de aumentar a durao de vida do led permite a sua utilizao com alimentao tenso nominal da rede. Estes leds tm uma durao de vida de 30 000 horas (10 anos para uma base de 8 horas por dia). Graas ao processo de dissipao trmica atravs de um lquido o aumento importante de calor ao nvel das junes absorvido e eliminado. Este processo de gesto do calor por lquido, com alhetas de dissipao trmica inovador. Permite resolver os problemas da dissipao e das perdas de luminosidade que se encontram com uma utilizao prolongada dos leds. Permite resolver os problemas da dissipao e das perdas de luminosidade que se encontram com uma utilizao prolongada dos leds.


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O quadro seguinte permite efectuar uma comparao com outros tipos de lmpadas tradicionais.

O quadro seguinte indica as vantagens dos leds lquidos em relao aos leds convencionais.


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A gama actualmente constituda por 3 modelos: - tipo globo, tipo tubular et tipo cogumelo; - com os casquilhos standard E14, E27, B22; - Potencia consumida: 4W; - Temperatura de cor: 6000K (branco frio).


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FIBRAS PTICAS


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EFICINCIA ENERGTICA DAS INSTALAES DE ILUMINAOLmpada SLS (Sulphur lighting system)


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As lmpadas incandescentes comearam no incio do ms de Setembro a ser retirados do mercado. Ne Europa estas lmpadas esto a ser substitudas por outras que oferecem maior eficincia energtica com o objectivo de poupar energia e o ambiente. Uma directiva comunitria em vigor probe a venda de lmpadas de 100 W em todos os pases da Unio Europeia. Quem importar o produto a partir de agora incorre numa multa que pode ultrapassar os 5000 euros. Esta interdio ser progressivamente alargada a lmpadas de potncia inferior at abolio total prevista para 2012. Os stocks existentes podem ser esgotados mas os fabricantes ficam proibidos de encomendar mais material. No quadro seguinte indicam-se os patamares previstos para o fim da utilizao das lmpadas incandescentes.


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Uma das vantagens dos leds consiste em no conterem mercrio, o qual no se degrada no meio ambiente e extremamente prejudicial para a sade humana. No grfico seguinte mostra-se o esforo que tem sido feito ao longo dos anos no sentido de reduzir o mais possvel o contedo de mercrio das lmpadas fluorescentes. Em quase 30 anos o contedo de mercrio foi reduzido cerca de 90%, pensando os fabricantes conseguir reduzi-lo em mais 40% at 2012.


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EFICINCIA ENERGTICA DAS INSTALAES DE ILUMINAOMANUSEAMENTO DE LMPADAS NOVAS E GASTAS


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C Classes de eficincia energtica das lmpadas


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EFICINCIA ENERGTICA DAS INSTALAES DE ILUMINAOEm virtude da directiva 98/11/CE1 as lmpadas destinadas a um uso domstico devem ser munidas de uma etiqueta energia (energy label). Esta estqueta classifica as lmpadas de uso domstico em sete categorias de eficcia energtica. Esta classificao vai de A para muito eficaz a G para pouco eficaz. As lmpadas fluorescentes e as lmpadas fluorescentes compactas pertencem normalmente s categorias A e B. As lmpadas de halogneo pertencem normalmente categoria D. As lmpadas de incandescncia pertencem normalmente s categorias E e F. O clculo relativo categoria de eficincia energtica faz-se de acordo com a Directiva acima mencionada, a partir dos valores do fluxo luminoso e da potncia medidas.DEEC - Arminio Teixeira 99


O consumo de uma lmpada depende da sua potncia e do seu tipo. Nestas etiquetas indica-se: - a categoria de eficincia energtica (de A a G); - o fluxo luminoso da lmpada em lumen (emisso luminosa); - a potncia elctrica absorvida pela lmpada em W ; - a durao de vida mdia em horas; Nesta Directiva so apenas incluidas as lmpadas que produzem luz visvel (de 400 a 800 nm). So excluidas as lmpadas que produzam um fluxo luminoso superior a 6500 lumen, as lmpadas cuja potncia absorvida inferior a 4 W e as lmpadas reflectoras.


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A etiqueta utilizada deve ser idntica indicada nas figuras seguintes:


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A classe de eficincia energtica de uma lmpada deve ser determinada da forma indicada a seguir. As lmpadas so classificadas na classe A se: - se forem do tipo fluorescente sem balastro integrado:

W 0,15 + 0,0097 - para outras lmpadas:

W 0,24 + 0,0103 em que:

o fluxo luminoso da lmpada;W a potncia absorvida pela lmpada em W;DEEC - Arminio Teixeira 102


Se uma lmpada no for classificada na classe A, deve ser calculada uma potncia de referncia WR da forma seguinte:

WR 0,88 + 0,049 WR = 0,2

para > 34 lumen

para 34 lumen

em que o fluxo luminoso da lmpada. Calcula-se ento o ndice de eficincia energtica EI pela expresso:

EI =

W WR

em que W o potncia absorvida pela lmpada em W. A categoria ou classe de eficincia energtica ento determinada de acordo com a tabela seguinte:DEEC - Arminio Teixeira 103



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B Poupana de energia com lmpadas fluorescentes


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As lmpadas fluorescentes devem ser desligadas quando se est fora do local de trabalho por mais de 15-20 minutos. H muitos factores que levam a que muitas pessoas mantenham a iluminao ligada para poupar energia. O primeiro factor a crena de que se consome mais energia para efectuar o arranque da iluminao fluorescente do que para a manter ligada. O segundo factor consiste na crena de que ao ligar uma lmpada fluorescente se provoca um grande desgaste dos elctrodos. Como todos os mitos sobre energia, h um pouco de verdade nestas crenas.


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De facto, quando se liga uma lmpada fluorescente, h um breve impulso de corrente quando o balastro provoca uma sobretenso para permitir o arranque da lmpada. Esta corrente pode ser vrias vezes superior corrente normal de funcionamento da lmpada. No entanto, o pico de corrente no dura normalmente mais do que 1/10 de segundo, e consome o equivalente a 5 segundos de funcionamento normal. Portanto, se comutarmos (ligar/desligar) as lmpadas fluorescentes com intervalos inferiores a 5 segundos, ser gasta mais energia do que no seu funcionamento normal. As lmpadas fluorescente, tal como todas os restantes tipos de lmpadas, tm uma durao de vida mdia determinada. As lmpadas fluorescentes tm uma durao de vida mdia baseada na quantidade de horas em que so deixadas ligadas por cada acendimento. Este perodo de tempo , para as lmpadas fluorescentes, de cerca de 3 horas.DEEC - Arminio Teixeira 107


De cada vez que uma lmpada fluorescente ligada, desgastada uma pequena quantidade do revestimento dos elctrodos. Eventualmente, quando gasta uma determinada quantidade do revestimento as lmpadas falham no arranque. A maior parte das lmpadas fluorescentes, de potncias normais, tm uma durao de vida de 20 000 horas, quando so deixadas ligadas por cerca de 3 horas de cada vez que so acesas. Isto significa que a lmpada tem cerca de 6 667 arranques disponveis (20 000/3 = 6 667). Maiores perodos de acendimento prolongam a durao de vida. Se deixarmos as lmpadas fluorescentes acesas por perodos inferiores a 3 horas, estamos a utilizar o nmero de potenciais arranques mais rapidamente. Se este perodo for inferior estamos a utiliza-los mais lentamente.DEEC - Arminio Teixeira 108


No entanto, estamos a pagar o custo da energia pelo tempo de funcionamento. As lmpadas mais eficientes so as que podem ser desligadas quando no so necessrias. Na tabela seguinte mostra-se o efeito da durao de cada acendimento na durao de vida das lmpadas. 3 horas 20 000 6 horas 24 000 12 horas 28 000 24 horas 34 000

Mas acendimentos longos gastam mais energia Manter uma lmpada ligada quando no necessria resulta em despender dinheiro sem qualquer finalidade. Actualmente o aumento crescente das tarifas de energia elctrica implicam um cuidado crescente no consumo energtico dos edifcios.


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Se considerarmos o custo de energia durante uma ano para uma armadura com 3 lmpadas fluorescente com balastro electrnico, para vrios perodos de acendimento teremos: Perodo de acendimento por dia 3 horas 6 horas 12 horas 24 horas Horas anuais 1095 2190 4380 8760 Custo anual 5.15 10.29 20.59 41.17

Existe um ponto para o qual o custo da energia que se poupa ao desligar a iluminao fluorescente excede o custo de reduzir a durao de vida das lmpadas atravs de arranques mais frequentes. Se considerarmos um custo da energia de 0.05 por kWh, chegamos a um valor de 15 a 20 minutos para esse ponto. Quanto maior for o custo da energia mais reduzido ser esse perodo. Se o custo da energia baixar esse perodo ser mais longo.DEEC - Arminio Teixeira 110


D Utilizao de balastros electrnicos


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EFICINCIA ENERGTICA DAS INSTALAES DE ILUMINAOILF01

As funes dos balastros de lmpadas fluorescentes so as seguintes: - pr-aquecer os elctrodos para provocar a emisso de electres; - produzir a tenso de arranque para iniciar a descarga; - limitar a corrente de funcionamento a um valor correcto;

H vrios tipos de balastros magnticos disponveis: os mais usuais so apropriados para o funcionamento com arrancadores; menos vulgares so os destinados ao funcionamento com lmpadas de arranque rpido, com elctrodos pr-aquecidos e com circuito semi-ressonante. Em relao s perdas os balastros magnticos podem ser classificados em 3 Classes: B (baixas perdas), C (standard), e D (altas perdas).DEEC - Arminio Teixeira 112

EFICINCIA ENERGTICA DAS INSTALAES DE ILUMINAOILF02

A tabela seguinte indica a potncia mxima absorvida pelo conjunto lmpada +balastro para cada uma das classes de balastros:Tipo de lmpada Potncia da lmpada 18 W Fluorescente lineares (casquilho G13) 36 W 58 W 13 W Fluorescentes compactas (casquilho 2G11) 18 W 26 W 18 W Fluorescentes compactas (casquilho G24) 24 W 36 W B1

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