PROJETO DE ILUMINAÇÃO PÚBLICA DO PARQUE PONTE DOS BILHARES: UMA MODERNIZAÇÃO EFICIENTE E...

CENTRO UNIVERSITÁRIO DO NORTE UNINORTELAUREATE INTERNATIONAL UNIVERSITIES

MARCELO VIEIRA DE OLIVEIRA

PROJETO DE ILUMINAÇÃO PÚBLICA DO PARQUE PONTE DOS BILHARES:

UMA MODERNIZAÇÃO EFICIENTE E AMBIENTALMENTE CORRETA

UTILIZANDO LUMINÁRIA LED

Manaus-AM

2014


PROJETO DE ILUMINAÇÃO PÚBLICA DO PARQUE PONTE DOS BILHARES: UMA

MODERNIZAÇÃO EFICIENTE E AMBIENTALMENTE CORRETA UTILIZANDO

LUMINÁRIA LED

Monografia apresentada à banca examinadora do Centro Universitário do Norte UNINORTE como requisito parcial para obtenção do titulo de Engenheiro Eletricista.

Orientador: Prof. Msc. Mario Carneiro dos Santos Filho.

Manaus-AM

2014 Monografia apresentada ao

Centro Universitário do Norte

UNINORTE, como um dos pré-

requisitos para obtenção do título de

Engenheiro Eletricista.

Oliveira, Marcelo Vieira de;Projeto de Iluminação Pública do Parque Ponte dos Bilhares: Uma

modernização eficiente e ambientalmente correta utilizando Led / Marcelo Vieira de Oliveira – Manaus: Centro Universitário do Norte – Uninorte / Laureate International Universities, 2014.

Bibliografia

Monografia apresentada para obtenção do Titulo de Engenheiro Eletricista do Centro Universitário do Norte – UNINORTE / Laureate

Orientador: Prof. Msc. Mario Carneiro dos Santos Filho

1. Iluminação Pública. 2. Led. 3. Luminária. 4. Mercúrio. 5. Eficiência Energética I. Centro universitário do Norte – Uninorte. Escola de Exatas e Tecnologias. II. Titulo.

PROJETO DE ILUMINAÇÃO PÚBLICA DO PARQUE PONTE DOS BILHARES:

UMA MODERNIZAÇÃO EFICIENTE E AMBIENTALMENTE CORRETA

UTILIZANDO LUMINÁRIA LED


Monografia apresentada ao Centro Universitário do Norte – UNINORTE, como um dos pré-

requisitos para obtenção do título de Engenheiro Eletricista.

Aprovada em _______/_______/________

BANCA EXAMINADORA

_______________________________________________________

Prof. Anderson Gadelha Fontoura

PRESIDENTE

_______________________________________________________

Prof. Weverson dos Santos Cirino

MEMBRO

_______________________________________________________

Profª. Anne Beatriz Rocha Abreu

MEMBRO

DEDICATÓRIA

Dedico à minha mãe que nunca deixou de acreditar em mim, e que me deu todo o apoio necessário a essa conquista. À minha esposa que dia-a-dia me apoiou entendendo que a minha ausência era para benefício de nossa família. E ao meu filho que mesmo ainda sendo tão novo já me encheu o coração de alegria dizendo, “quando crescer quero estudar e trabalhar igual ao meu pai.

AGRADECIMENTO

Agradeço primeiramente a Deus que todos os dias me concede a saúde a firmeza e a vida, a

quem devo meu deitar e levantar em paz e segurança, pois bem sei que sem Ele nenhum de

meus propósitos poderiam ser alcançados.

Posteriormente agradeço também à minha família que não mediu esforço nem sacrifícios

para que enfim pudesse eu alcançar esse título.

Depois deixo meu agradecimento às instituições do IFAM (Instituto Federal de Educação,

Ciência e Tecnologia do Amazonas) e Uninorte que me ofereceram sua grande parceria e

contribuição na conquista deste título.

E por fim agradeço à empresa F.M. Rodrigues que me concedeu experiência profissional e

de atuação para tal projeto fosse elaborado.

EPÍGRAFE

“Bom mesmo é ir à luta com

determinação, abraçar a vida com paixão,

perder com classe e vencer com ousadia,

porque o mundo pertence a quem se

atreve e a vida é muito para ser

insignificante”.

Augusto Branco.

RESUMO

O setor de Iluminação Pública no Brasil e no mundo tem assumido um estado de crescimento permanente, e sua necessidade é destacada a bens da segurança pública das comunidades e da vida e produção noturna das cidades. Tal, com um surgimento simplório, há muito tem se consolidado como um serviço de necessidade básica comum a todos. Essa história se dá desde que para desenvolvimento das atividades noturnas eram instaladas lamparinas suspensas às margens das ruas, vielas e logradouros em geral. No entanto, esse crescimento causa aumento na demanda do consumo de energia elétrica nas cidades que constantemente estão em crescimento também, pois, se aumenta o número de bairros, ruas, praças, etc., aumentam também as quantidades de luminárias instaladas para atender à população. Por estar essencialmente relacionado à qualidade de vida nos centros urbanos este setor representa o consumo de 4,5% da demanda nacional e 3,0% do consumo total de energia elétrica do país, o equivalente a uma demanda de 2,2 GW e a um consumo de 9,7 bilhões de kWh/ano. Com toda essa representatividade o setor assume a necessidade de métodos e projetos de eficiência e economia para os sistemas de iluminação pública. Com isso, no trabalho que a seguir se desenvolve, é apresentado um projeto específico de iluminação pública no Parque Ponte dos Bilhares com a utilização de luminárias Led, destacando sua utilização por características ambientalmente corretas que a tecnologia possui.

Palavras-Chave: iluminação pública, eficiência energética, Led, energia elétrica, meio-ambiente, mercúrio.

ABSTRACT

The section of Public Illumination in Brazil and in the world it has been assuming a state of permanent growth, and his need is detached to goods of the communities' public safety and of the life and night production of the cities. Such, with a simple appearance, there is a lot has if consolidated as a service of basic need common to all. That history feels since for development of the night activities suspended lamps were installed to the margins of the streets, alleys and public areas in general. However, that growth causes increase in the demand of the electric power consumption in the cities that constantly are in growth also, because, he/she increases the number of neighborhoods, streets, squares, etc., they also increase the amounts of lamps installed to assist the population. For being essentially related the life quality in the urban centers this section it represents the consumption of 4.5% of the national demand and 3.0% of the total consumption of electric power of the country, the equivalent to a demand of 2.2 GW and the a consumption of 9.7 billion kWh / year. With that whole representativeness the section assumes the need of methods and efficiency projects and economy for the systems of public illumination. With that, in the work that to proceed if it develops, a specific project of public illumination is presented in the Park Ponte of the Billiards with the use of lamps Led, detaching his/her use for characteristics environmentally friendly that the technology possesses..

Keywords: public illumination, energy efficiency, Led, electric power, middle-atmosphere, mercury.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Elementos da iluminação...............................................................................21

Figura 2: Lâmpada Romana em Terracota a óleo vegetal.............................................23

Figura 3: Lâmpada a arco voltaico (1905-1920), Museu da Energia............................24

Figura 4: Luminária antiga de Manaus.........................................................................25

Figura 5: Lâmpada Incandescente.................................................................................30

Figura 6: Lâmpada a vapor de mercúrio.......................................................................31

Figura 7: Lâmpada Vapor de Sódio..............................................................................32

Figura 8: Lâmpada Multivapor Metálico......................................................................32

Figura 9: Lâmpada de Indução Magnética....................................................................33

Figura 10: Evolução da eficiência das fontes de luz artificial......................................34

Figura 11: Eficiência IRC e Vida Útil...........................................................................35

Figura 12: Foto diurna do Parque dos Bilhares antes do melhoramento......................41

Figura 13: Foto diurna do Parque dos Bilhares antes do melhoramento 2...................41

Figura 14: Foto noturna do Parque dos Bilhares antes do melhoramento....................42

Figura 15: Tela de entrada do Dialux............................................................................48

Figura 16: Gonio Rules.................................................................................................49

Figura 17: Tela do software que recebe os dados do Gonio Rules...............................49

Figura 18: Tela do software com a fotometria gerada..................................................50

Figura 19: Projeção de desobstrução longitudinal........................................................51

Figura 20: Projeção da luz de passeio no projeto Parque dos Bilhares.........................52

Figura 21: Resultados Matemáticos da iluminação de passeio do projeto do Parque dos

Bilhares.....................................................................................................................................52

LISTA DE TABELAS

Tabela 1: Número de pontos luminosos........................................................................27

Tabela 2: Propriedades do elemento químico mercúrio. Adaptado de SILVA,

Lourenço Lustosa Fróes da, 2006.............................................................................................36

Tabela 3:Comparativo entre as tecnologias, adaptado de Manual de IP Copel e LEDs

versus lâmpadas convencionais................................................................................................37

Tabela 4: Levantamento com tipo de luminárias existentes no parque de elaboração

própria.......................................................................................................................................42

Tabela 5: Dados do cadastro de novembro de 2013.....................................................54

SUMÁRIO

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS...................................................................13

1. INTRODUÇÃO..................................................................................................14

1.1 JUSTIFICATIVA............................................................................................16

1.2 MOTIVAÇÃO................................................................................................17

1.3 ESPECIFICAÇÃO DO PROBLEMA............................................................17

1.4 HIPÓTESES....................................................................................................17

1.5 OBJETIVOS....................................................................................................18

1.5.1 Objetivo Geral...........................................................................................18

1.5.2 Objetivos específicos.................................................................................18

1.6 METODOLOGIA...........................................................................................18

1.7 ORGANIZAÇÃO DA MONOGRAFIA.........................................................19

2. REFERENCIAL TEÓRICO...............................................................................20

2.1 O que é Iluminação Pública?...........................................................................20

2.1.1 Elementos básicos da iluminação..............................................................20

2.1.2 Quem é o responsável pela Iluminação Pública na Cidade?.....................21

2.1.3 Como funciona a Iluminação Pública e qual a sua necessidade?..............21

2.2 História da Iluminação....................................................................................22

2.3 A Iluminação Pública na Cidade de Manaus..................................................25

2.3.1 O cenário atual da Iluminação Pública de Manaus...................................26

3. SISTEMAS DE ILUMINAÇÃO PÚBLICA......................................................29

3.1 Projetos de Iluminação....................................................................................29

3.1.1 Fontes Luminosas Aplicadas em Iluminação Pública...............................30

4. PARQUE MUNICIPAL PONTE DOS BILHARES..........................................40

5. PROJETO LUMINOTÉCNICO.........................................................................43

5.1 Cálculos Luminotécnicos................................................................................45

5.2 Dialux..............................................................................................................52

6. O PROJETO ELÉTRICO DO PARQUE DOS BILHARES..............................53

6.1 Características Gerais do Projeto....................................................................53

6.2 Distribuição das instalações elétricas..............................................................54

6.3 Considerações Financeiras do Projeto.............................................................55

CONCLUSÃO..............................................................................................................56

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..........................................................................57

ANEXOS......................................................................................................................61

ANEXO A: Tabela de Valores para os serviços de Iluminação Pública..................61

ANEXO B: Anexo D do edital de Concorrência nº 008/2010-CL-SEMINF/PM,

publicado no diário oficial do município do dia 04 de março de 2010.................................62

ANEXO C: Tabela resumo do cadastro de Iluminação Pública de novembro de 2013

- ManausLuz.........................................................................................................................63

ANEXO D: Planilha com cálculo da queda de tensão para o projeto com luminárias

LED (Elaboração própria).....................................................................................................64

ANEXO E: Planilha com cálculo da queda de tensão para o projeto com luminárias

LED (Elaboração própria).....................................................................................................66

ANEXO F: Datasheet da luminária ERS 2...............................................................68

ANEXO G: Projeto Elétrico.....................................................................................70

13

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

→ Tende

∞ Infinito

A Ampére

ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas

ANEEL Agência Nacional de Energia Elétrica

CEMIG Companhia Energética de Minas Gerais

CI Circuito Integrado

CO2 Dióxido de Carbono

COSIP Contribuição para Serviços de Iluminação Pública

g Grama

h Hora

IP Iluminação Pública

IRC Índice de Reprodução de Cores

k Quilo

kC Quilo carbono

kg Quilograma

kV Quilovolts

kWh Quilowatt hora

LED Light Emitting Diode

MW Megawatt

NA Normalmente Aberto

NF Normalmente Fechado

V Volts

VA Volt Ampére

VM Vapor de Mercúrio

VS Vapor de Sódio

VT Vapor Metálico

W Watt

14

1. INTRODUÇÃO

Às vistas técnicas dos serviços básicos oferecidos pelo poder público são

demasiadamente desconsideradas até mesmo por aqueles que exercem a sua fiscalização

quando avaliados seus orçamentos. Logicamente que a atratividade está considerada num

comparativo de maior, ou menor, custo financeiro.

Hoje podemos analisar o comportamento tecnológica e ambientalmente regressivo que

o setor de Iluminação Pública tem sofrido. A busca excessiva do agrado visual com a

utilização da luz branca tem tomado conta de diversos centros municipais em todo o mundo.

Infelizmente as alternativas utilizadas de substituição de lâmpadas Vapor de Sódio por

Lâmpadas Vapor Metálico têm consequências que vão além do conforto oferecido por um

índice de reprodução de cores (IRC), mais elevado. Quando se refere a essa substituição está

se trazendo à tona temas mais específicos, que fogem ao conhecimento de alguns, como a

degradação do meio ambiente e do homem com o aumento de sua interação com a substância

considerada a terceira mais perigosa dos elementos químicos, o mercúrio.

Todavia, os intentos orçamentários de uma tecnologia mais avançada que combata a

regressividade do setor podem ser demasiadamente justificados pelos benefícios adquiridos

com sua utilização, tais como as luminárias LED que além de ser ambientalmente corretas

ainda agradam na referência a eficiência energética.

Com o acima exposto, e tendo em vista a necessidade básica dos serviços e

desenvolvimento do setor de iluminação púbica, bem como também o seu crescimento e o

aumento da demanda do consumo de energia elétrica relacionado à condição de carência em

projetos eficazes de eficiência energética, este trabalho visa apresentar e fazer justificado o

projeto de iluminação pública (IP) do Parque Ponte dos Bilhares com luminárias LED, situado

à Avenida Constantino Nery, sem número, São Geraldo, Manaus, Amazonas.

15

O setor de energia elétrica tem aplicado atenções a um assunto preocupante quanto à

eficiência energética, quando a capacidade de geração não consegue acompanhar o aumento

diário da demanda de consumo da energia gerada o que implica em uma preocupação mundial

com meios de economia.

Em todo o mundo a preocupação é não apenas em reduzir o consumo, mas também em

aumentar a eficiência luminosa utilizando produtos com menor concentração de mercúrio,

elemento químico que é extremamente agressivo ao meio e ao homem e que tecido humano

possui 100% de chances de absorção tanto por vias respiratórias como pela pele.

Com todo o acima exposto, procura-se apresentar no desenvolver deste trabalho os

conceitos básicos de iluminação em geral, Iluminação Pública e seus componentes, procura-se

também apresentar uma abordagem inclinada à preocupação ambiental, que dentre outros

motivos, é predominante a escolha da tecnologia em questão utilizada para o projeto, a

tecnologia Led.

16

1.1 JUSTIFICATIVA

Ao se tratar do tema Iluminação Pública, aborda-se um assumo hoje extremamente

ligado à administração municipal, tal está diretamente relacionado com a qualidade de vida da

população que carece dos benefícios urbanos para o desenvolvimento de suas atividades de

produção e economia, mas que precisam também do entretenimento, do esporte e do lazer

para diariamente trabalhar a sua saúde social, física e mental.

Investir nessa necessidade social é um desafio, pois em se tratando de verbas

municipais há sempre uma fila enorme em relação à concorrência de setores carentes da

atenção pública.

Sem a Iluminação Pública não há o funcionamento de locais públicos no período

noturno, sem contar que tal setor é comprovadamente indispensável à garantia da segurança

pública na sociedade.

Tal responsabilidade municipal é firmada através do artigo 218 da Resolução

Normativa 414/2010 da ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica), que determina a

transferência aos municípios do sistema de Iluminação Pública.

Todavia, os recursos da administração pública municipal, destinados a investimentos

neste setor, são considerados de verba específica, COSIP, arrecadados dos consumidores

finais de energia, conforme Anexo A, deste trabalho.

A implantação do projeto trará como resultado uma melhor uniformidade de

iluminação dentro do parque com um melhoramento expressivo tendo como base comparativa

a iluminação convencional atualmente existente, na economia trazida pelo projeto com o

consumo de energia elétrica, além da sua contribuição com o meio ambiente e a economia

com o dimensionamento dos alimentadores. Sem falar que tal obra fica a partir de então

conhecida como primeira obra de IP com luminária Led de Manaus e do Amazonas.

17

1.2 MOTIVAÇÃO

O aumento progressivo do número de luminárias existentes em uma área urbana

resulta também em uma maior demanda de consumo de energia. Daí a preocupação com

projetos que apresentem resultados finais mais econômicos, contribuindo os programas de

eficiência energética.

1.3 ESPECIFICAÇÃO DO PROBLEMA

É possível utilizar tecnologia LED (Light Emitting Diode) para diminuir o consumo de

energia elétrica no setor de Iluminação Pública?

1.4 HIPÓTESES

Depois da grande crise de petróleo em 1973, despertou-se no mundo uma preocupação

especial quanto à questão da gestão energética. Uma crise impactante e inesperada inspirou a

ascensão da necessidade de projetos de eficiência energética. A Iluminação Pública com um

setor grande e representativo, quando se refere a consumo de energia elétrica, destaca-se

como alvo para a busca de tal eficiência.

Para suprir essa busca surge como parceira a tecnologia e seus produtos, dentro destes

produtos têm as luminárias Led que conseguem iluminar ambientes com um menor consumo.

Todavia por se tratar de tecnologia nova o seu custo ainda é muito elevado, mas o

investimento justifica-se quando se observa também que atualmente estas são a melhor

solução em respeito ao meio-ambiente.

18

1.5 OBJETIVOS

1.5.1 Objetivo Geral

Estudar a elaboração e a execução de um projeto de IP utilizando tecnologia LED a

fim de alcançar economia no consumo de energia elétrica.

1.5.2 Objetivos específicos

a) Conhecer o histórico de iluminação no cenário mundial e municipal, desenvolver

conhecimento de conceitos geral e específico de Iluminação Pública.

b) Elaborar projeto de Iluminação Pública para o Parque Ponte dos Bilhares

utilizando luminárias LED.

c) Demonstrar que as luminárias LED podem alcançar resultados de eficiência

energética na aplicação do projeto e seus benefícios básicos em relação ao meio-

ambiente.

1.6 METODOLOGIA

Este trabalho é elaborado através de um estudo de caso, pois o projeto em questão visa

atender à necessidade específica identificada pela prefeitura de Manaus, para a solução ideal

da Iluminação Pública do Parque dos Bilhares, sito à Avenida Constantino Nery, sem número,

bairro São Geraldo no município de Manaus no Estado do Amazonas.

19

1.7 ORGANIZAÇÃO DA MONOGRAFIA

Este trabalho está basicamente dividido em seis capítulos que dispõem o seguinte:

Capítulo 1 – Introdução e seus complementares dando a base de apresentação do

trabalho.

Capítulo 2 – Apresenta à revisão bibliográfica que possui um resumo geral dos

conceitos necessários para a compreensão do objeto do projeto, o mesmo visa causar a

familiarização do leitor com o assunto desde o seu desenvolvimento histórico até a sua

atualidade.

Capítulo 3 – Sistemas de Iluminação – Faz uma abordagem inicial sobre o setor de

iluminação e seus componentes característicos, partindo da abordagem superficial de projeto

até à apresentação das tecnologias envolvidas para a prática dos serviços. Apresenta também

uma abordagem maior sobre a tecnologia defendida durante seu desenvolvimento, o LED.

Capítulo 4 – Parque Municipal Ponte dos Bilhares – Desenvolve um conhecimento

básico dos demais ramos que envolvem a construção final de todo o parque, como história e

desenvolvimento de sua construção.

Capítulo 5 – Projeto Luminotécnico – Apresenta uma abordagem básica sobre projetos

de iluminação levando em conta também conceito de arquitetura para a elaboração dos

mesmos. Nesse capítulo também são abordado meios tecnológicos para a elaboração de um

projeto de iluminação, tais como a utilização do software Dialux.

Capítulo 6 – Projeto Elétrico – Faz uma abordagem rápida às características elétricas

do projeto e seus benefícios na economia de energia elétrica, além de descrever detalhes

financeiros da implantação do mesmo.

20

2. REFERENCIAL TEÓRICO

2.1 O que é Iluminação Pública?

Para melhor compreensão, faz-se necessário a introdução explicativa sobre o que é IP.

Segundo o Artigo 9º, inciso XXIV da Resolução nº 546/2000 da ANEEL (Agência Nacional

de Energia Elétrica), Iluminação Pública é: O serviço que tem por objetivo prover de luz, ou

claridade artificial, os logradouros públicos no período noturno ou nos escurecimentos

diurnos ocasionais, inclusive aqueles que necessitam de iluminação permanente no período

diurno.

2.1.1 Elementos básicos da iluminação

O estudo da iluminação é composto dos seguintes termos básicos luminotécnicos:

Fluxo Luminoso (lm): É a quantidade de energia luminosa radiante em todas as

direções, emitida por unidade de tempo, Sua unidade é o lúmen (lm).

Eficiência Luminosa (lm/W): É a relação entre o fluxo luminoso emitido e a potência

elétrica absorvida, lúmen por Watt (lm/W).

Intensidade Luminosa (cd): É o valor de energia radiante emitida por uma fonte de luz,

que corresponde a 1/60 da intensidade luminosa emitida por um centímetro quadrado da

superfície de um corpo capaz de absorver toda energia radiante nele incidida.

Iluminamento ou Iluminância (lx= lm/m2): É o fluxo luminoso que incide sobre uma

superfície, a unidade de medida é o lux que é igual ao lúmen por metro quadrado

21

Luminância (cd/m2): É a intensidade luminosa produzida ou refletida por uma

superfície aparente.

Figura 1: Elementos da iluminação

2.1.2 Quem é o responsável pela Iluminação Pública na Cidade?

A instalação, adequação, manutenção e demais investimentos com o objetivo de

atender à Iluminação Pública, é responsabilidade direta da administração pública municipal.

Em Manaus, o poder executivo municipal realiza a terceirização dos serviços financiados por

verba arrecadada através da concessionária de energia e repassada ao município pelo fundo

conhecido como COSIP (Contribuição para serviços de Iluminação Pública).

2.1.3 Como funciona a Iluminação Pública e qual a sua necessidade?

A iluminação Pública é composta de Luminárias que são instaladas para provimento

de claridade, durante a noite e ou escurecimentos diurnos, nas laterais ou em canteiro central

dos logradouros públicos, subentendidos como: Avenidas, Ruas, Becos, Vielas, Praças, etc...

O acendimento destas luminárias de IP obedece a comandos Automáticos

independentes ou em grupo que hoje podem ser executados por relés fotoelétricos, ou chave

eletromagnética, ou quadro de comando e medição, ou ainda, com o avanço da tecnologia, por

gerenciamento à distância (telegestão).

Fonte: http://www.joname.xpg.com.br/apostila-2-UFES.htm

22

O ser humano há muito tem dado cada vez mais importância para o provimento de

claridade durante a noite, que dentro de um conceito de sociedade no uso coletivo do bem,

destaca-se a IP, que possui um papel fundamental na sociedade.

A produção da luz passa historicamente por 4 fases ou gerações técnicas:

1ª Fogueiras, velas e lâmpadas a óleo;

2ª Lampião com camisa, técnica descoberta por Amié Argand em 1874;

3ª Lâmpada incandescente usando filamento em carbono, inventada por Thomas

Edson em 1879; e

4ª Os dias atuais, lâmpadas baseadas na descarga de gases, a partir de 1933

(COSTA, 2005, pág. 2).

A iluminação pública possui uma grande importância para o fluxo de veículos e

transeuntes nas ruas, praças e demais logradouros públicos, sem a mesma, dificultaria muito a

utilização de vias em período noturno, conforme destaca o American National Standard

Institut (2000, apud BARONE, 2002, pág 17):

A escuridão traz um aumento no risco para usuários das ruas e

rodovias já que ela reduz a distância que eles podem enxergar. A taxa de

acidentes fatais no período noturno em vias não iluminadas é

aproximadamente 3 vezes a taxa do período diurno, baseado numa

proporção de veículos e distância viajadas.

2.2 História da Iluminação

É difícil datar com precisão o surgimento da iluminação, pois se pode entender que a

mesma demonstrou sua potencial importância há muitos séculos atrás quando provavelmente

em sua primeira utilização por acidente uma pessoa tomou em suas mãos alguns poucos

galhos reunidos em chama, de um incêndio, e os conduziu ao interior de sua caverna para

aquecer-se e ao mesmo tempo clarear o seu ambiente e proteger-se de animais que o

ameaçariam. Algum tempo depois já é possível estudar sobre o uso projetado da luz emitida

por feixes de pinho suspensos ao teto ou em suportes fixos às paredes. Segundo Souza (2004)

a madeira de pinho chegou a ser chamada de “vela de madeira” também foi usada nos tempos

coloniais nos Estados Unidos.

23

Posteriormente, destacam-se outros tipos de materiais utilizados para iluminação como

juncos banhados em graxa ou gordura, utilizados para provimento da já então necessária

iluminação. Mas o avanço da iluminação não ficou por aí, logo surgiram também lâmpadas de

óleo cru, em seguida surgem também as lâmpadas de terracota que utilizadas pelos romanos

eram abastecidas com o óleo vegetal como combustível.

Figura 2: Lâmpada Romana em Terracota a óleo vegetal.

Daí surge então a iluminação à base de óleo de baleia e posteriormente as lâmpadas

com os combustíveis à base de petróleo, a exemplo as lâmpadas que utilizavam querosene que

para a época demonstraram ser mais seguras e produziam uma luz melhor, além de ser muito

mais baratas.

O avanço do setor é notável, logo em seguida, no ano 1783, o químico suíço de nome

Ami Argand descobriu que um simples cilindro de vidro envolta da lâmpada era capaz de

evita que o ambiente ficasse enfumaçado, além de tornar a luz mais estável e brilhante.

Destacam-se também como parte da evolução da tecnologia utilizada para provimento

de iluminação as velas que surgiram e aumentaram a sua utilização por parte da igreja cristã e

que passam então à assumir uma expressiva demanda do mercado de produção e comércio de

lâmpadas, se estabelecendo como base principal até a batalha gerada pela invenção da

lâmpada incandescente à base de energia elétrica, por Thomas Edison em 1879.

Podemos considerar a participação de nomes importantes para o avanço do setor de

iluminação dentro do cenário histórico, tais como: Otto Von Guerick (1860), com a

descoberta da luz através da eletricidade, Sir Francis Hauksbee (1710), Benjamin Franklin

(1752), Sir Humphrey Davy (1802), que provou a possibilidade de produzir luz incandescente

(Fonte: História da Iluminação, por José Valdez F. de Souza)

24

através do aquecimento de fios metálicos pela passagem da corrente elétrica, e pela invenção

da lâmpada a arco. Dentre vários outros nomes, a história da iluminação se estende em

desenvolvimento constante em busca da luz eficiente e mais duradoura, só em 1907 é que

aparece a primeira lâmpada incandescente com filamento de tungstênio.

O desenvolvimento trouxe também à tona o conhecimento de métodos para aumentar a

vida útil das lâmpadas. Seria necessário o acréscimo de gases inertes no bulbo, onde se

destaca o considerado maior agressor ao meio ambiental existente hoje no setor. O mercúrio.

Figura 3: Lâmpada a arco voltaico (1905-1920), Museu da Energia.

A partir de então se desenvolve a tecnologia de lâmpadas à base de descarga de gases

cuja utilização maior é para ambientes externos, a mesma se destaca pela invenção de Arons

em 1892, a primeira que utilizou vapor de mercúrio.

Em 1852, foi descoberta também a possibilidade de transformar radiação ultravioleta

em radiação visível, o chamado efeito fluorescente descoberto por Sir George Stokes. Que

utilizou para suas experiências uma solução de sulfato de quinino.

Desenvolvendo-se então, constantemente, até os dias atuais quando já podemos

destacar a utilização de tecnologias como das lâmpadas Vapor de Sódio (VS), lâmpadas

Multivapor Metálico (MVM), Lâmpadas de Vapores Mistos, Lâmpadas por Indução

Eletromagnética, e as lâmpadas utilizadas em nosso projeto, que são lâmpadas LED.

(Fonte: História da Iluminação, por José Valdez F. de Souza)

25

2.3 A Iluminação Pública na Cidade de Manaus

Não alheia à história mundial, a Iluminação Pública na cidade de Manaus obedeceu

também aos degraus do desenvolvimento. Partindo da iluminação por lampiões suspensos em

postes às laterais das vias, prova histórica que ainda pode ser encontrada em uma simples

caminha pelo centro da cidade que ainda tenta preservar sua riqueza histórica vivida no tempo

Áureo da Borracha.

Figura 4: Luminária antiga de Manaus.

Segundo Otoni Mesquita (2006 apud MÁRIO YPIRANGA MONTEIRO, 1971), antes

de se estabelecer os sistemas convencionais de iluminação pública em Manaus, seus

moradores utilizavam “manteiga ou banha de tartaruga ou de peixe-boi” para iluminar suas

casas.

Foi em 1870 que o presidente J. Wilkens de Mattos anunciou a inauguração do serviço

de iluminação pública da cidade que tinha um quantitativo não registrado de “candeeiros”

responsáveis pela iluminação. Mas já em 1872 há o registro do total de 110 lampiões

instalados a fim de melhorar o serviço oferecido pelo município.

Foto própria, tirada no largo de São Sebastião.

26

Posteriormente a cidade passa também pelos processos de melhoramento da IP com a

utilização de lâmpadas a Gás Carbônico e em seguida com iluminação a Gás-Globo. Até

chegar a real utilização de iluminação à luz elétrica, ideia que só foi discutida a partir de 1884.

2.3.1 O cenário atual da Iluminação Pública de Manaus

A IP do município de Manaus passou um período extenso sob a administração direta

da concessionária de energia elétrica Amazonas Energia, no entanto, no ano de 2004, durante

o mandato interino do prefeito Alberto Carijó, o setor foi novamente repassado a

responsabilidade da prefeitura municipal de Manaus. Que dispões de verba específica

arrecadada sobre a margem de consumo residencial, industrial, etc.

No ato acima exposto, em 2004, a empresa ganhadora da concorrência de Iluminação

Pública foi a Citéluz que recebeu o parque municipal com aproximadamente 93.381

luminárias e esteve trabalhando junto ao município até mais ou menos o mês de junho de

2009, quando cedeu lugar à empresa Socreluz que atuou em contrato emergencial de três

meses enquanto se realizava novo processo licitatório, com base nos dados de cadastro

datados de março de 2009, deixados ainda pela empresa Citéluz que demonstravam o total já

instalado de 113.220 luminárias, Anexo B, concorrência esta cujo ganhador foi o Consórcio

ManausLuz, em outubro de 2010, e atualmente detentor do contrato de gerenciamento

completo do sistema de iluminação pública da cidade de Manaus.

Só nesse período entre Citéluz e ManausLuz, já é possível ver um aumento de 17,52%

em número de pontos o que significa um aumento consequente também no consumo de

energia elétrica no setor, inclusive com incidência de maior custo para a administração

pública arcar com esse custo.

O consórcio ManausLuz, formado pelo acordo firmado entre as empresas paulistas

F.M. Rodrigues e Engeform, executora das obras no Parque Municipal Ponte dos Bilhares e

portadora do contrato com o município, por sua vez registrou já em novembro de 2013,

através de dados de seu cadastro, Anexo C, fornecidos pela mesma a quantidade total de

118.894 luminárias de IP. Mais um aumento significativo de 4,77%.

27

Com isso podemos considerar a importância de projetos de eficiência energética para

Manaus, pois só considerando o quantitativo de pontos, não fazendo menção das potências

substituídas no processo podemos ver que de 2004 até 2013 o crescimento do setor no

município foi de 22,29%.

Tabela 1: Número de pontos luminosos

Número de Pontos LuminososTIPO POTÊNCIA

(W)2009 2013

QTDE POTÊNCIA TOTAL

QTDE POTÊNCIA TOTAL

Vapor de Sódio 70 72984 5108880 74975 5248250Vapor de Sódio 100 2422 242200 2623 262300Vapor de Sódio 150 8937 1340550 10956 1643400Vapor de Sódio 215 808 173720 407 87505Vapor de Sódio 250 12892 3223000 12693 3173250Vapor de Sódio 400 12088 4835200 10741 4296400Vapor Metálico 35 2 70 2 70Vapor Metálico 70 356 24920 441 30870Vapor Metálico 150 319 47850 509 76350Vapor Metálico 250 88 22000 338 84500Vapor Metálico 400 509 203600 536 214400Vapor Metálico 1000 15 15000 6 6000Vapor de Mercúrio 80 648 51840 399 31920Vapor de Mercúrio 125 10 1250 9 1125Vapor de Mercúrio 250 123 30750 64 16000Vapor de Mercúrio 400 187 74800 37 14800Mista 160 461 73760 460 73600Mista 250 188 47000 23 5750Mista 500 37 18500 37 18500Halógena 500 11 5500 11 5500Fluorescente Compacta

14 131 1834 131 1834

Fluorescente 15 4 60 4 60TOTAL 113220

10.433.404,00115402

15.292.384,00(adaptado pelo autor da base de dados ManausLuz e dados da licitação 2009)

Todavia, em se tratando de carga instalada, como mostrado na tabela acima, em cinco

anos o crescimento da iluminação pública foi de aproximadamente 31,77%, ou seja, só nesse

período foi instalada a carga de 4.858.980,00 W só em iluminação de vias e logradouros

públicos do município.

28

Dentro do acima exposto, de energia por dia temos uma diferença de

57.676.092,60Wh consumidos a mais diariamente. Se for considerado o impacto de uma

geração à base de diesel para disponibilizar essa energia são 1.153.521,82 TC lançadas

diariamente na atmosfera. Isso apenas na cidade de Manaus.

Contudo, o maior fator agravante para o município de Manaus é que durante a

pesquisa para elaboração deste trabalho foi possível identificar que o Consórcio ManausLuz

não possui descarte por descontaminação do mercúrio para as lâmpadas retiradas com defeito

do parque de iluminação pública municipal.

29

3. SISTEMAS DE ILUMINAÇÃO PÚBLICA

O sistema de Iluminação Pública no Brasil e no mundo tem se apresentado como fator

preocupante para controle de seu consumo que cresce constantemente, tecnologias tem sido

desenvolvidas e apresentadas no transpassar dos tempos a fim de alcançar esse objetivo tão

desejado de Eficiência no consumo de energia em geral.

Todavia, não se trata de uma tarefa fácil, o mercado dia a dia lança produtos à base de

energia elétrica que se iniciam em seu uso como objetos de adereço, mas que em pouco tempo

passam a fazer parte do dia-a-dia da sociedade de maneira indispensável.

Uma solução é tentar alcançar a eficiência através da conscientização e dos serviços

públicos, onde está inserida a Iluminação Pública.

3.1 Projetos de Iluminação

Quando se fala em projeto de iluminação, aborda-se o assunto que deve por

conveniência profissional obedecer às normas vigentes que parametrizam o desenvolvimento

do setor.

Isso envolve projeto de instalações elétricas e da potência a ser dissipada pelos

materiais utilizados na execução da obra de iluminação. Onde estão inseridas também, para os

casos de projetos de iluminação, as lâmpadas que serão utilizadas para a composição final da

obra.

30

3.1.1 Fontes Luminosas Aplicadas em Iluminação Pública

Como acima exposto, fatores de grande parceria com o setor de iluminação são a

tecnologia e a potência da fonte luminosa a ser utilizada para a aplicação em projetos de IP.

Isto pode significar um diferencial enorme na execução do projeto, bem como também, em

seus efeitos posteriores no orçamento da obra, na sensação de conforto visual, e nos efeitos

agressivos ao homem e ao meio ambiente.

3.1.1.1 Lâmpada Incandescente

É a fonte de luz atualmente mais conhecida pela sociedade, tendo em vista o seu

grande uso residencial, no mercado desde 1907, a fonte de luz nesta lâmpada acontece com a

passagem de corrente elétrica através de um filamento metálico, geralmente de tungstênio,

este é montado dentro de um bulbo e envolto em gases inertes que impede a queima precoce

do filamento, aumentando o seu tempo de vida útil. Geralmente os gases utilizados são o

argônio e o nitrogênio.

Esta tecnologia não é indicada para uso em sistemas de iluminação pública devido a

sua baixa eficiência luminosa, que se porta em torno de 20lm/W, sua vida útil também é

muito baixa, aproximadamente 1000 horas, isso aumenta os custos posteriores com

manutenção para a administração pública responsável pelo gerenciamento do sistema.

Apesar de seu baixo índice de eficiência energética esta ainda é muito utilizada em

instalações residenciais por causa de seu baixo custo de aquisição.

Figura 5: Lâmpada Incandescente

(Fonte: Manual de Iluminação Pública Copel).

31

3.1.1.2 Lâmpada Vapor de Mercúrio

A lâmpada vapor de mercúrio começou a surgir no mercado a partir de 1908, a sua

produção de luz funciona através da excitação de gases devido à corrente elétrica.

A partida desta lâmpada é dada pela ionização de um gás inerte, geralmente o argônio,

essa ionização aquece no bulbo e faz evaporar o mercúrio. A luz que nossa vista percebe

produzida por esta lâmpada é uma de cor branca azulada produzida pela mistura da cor

amarelada que é emitida pela migração dos elétrons, com a cor azulada produzida da colisão

dos elétrons livres do mercúrio, após a ionização, com o argônio.

Os reatores são utilizados neste tipo de lâmpada para limitar acorrente elétrica de

alimentação já que após a partida estas lâmpadas são de alta condutância. Devido a sua maior

eficiência luminosa, em relação às incandescentes e sua maior vida útil estas são largamente

utilizadas em sistemas de IP.

Figura 6: Lâmpada a vapor de mercúrio

3.1.1.3 Lâmpada Vapor de Sódio

Surgida no mercado a partir de 1955, possui o princípio de funcionamento parecido

com a vapor de mercúrio, tendo como diferença básica apenas a adição de sódio em sua

composição de gases envoltos no bulbo, suas características físicas exige que a partida seja

feita mediante a um pico de tensão da ordem de alguns quilovolts com duração na faixa de

alguns micro segundos.

(Fonte: manual de iluminação pública Copel)

32

Esta tecnologia é uma das maiores aplicações do sistema Reluz, pois dentre as

tecnologias convencionais é atualmente a lâmpada de alta pressão mais eficiente que existe,

por sua alta vida útil e sua alta eficiência luminosa, todavia a sensação visual consumida pela

luz amarelo intenso que ela produz não é agradável, uma vez que deixa muito a desejar em

seu índice de reprodução de cor (IRC).

Figura 7: Lâmpada Vapor de Sódio.

3.1.1.4 Lâmpada Multivapor Metálico

Encontrada no mercado desde 1964, esta lâmpada é uma versão evoluída da lâmpada

vapor de mercúrio, que adicionada de alguns iodetos metálicos foi possível chegar a

resultados de fonte luminosa com maior eficiência luminosa e IRC. A luz produzida por esta

lâmpada é de cor branca esverdeada com brilho extremo, essa lâmpada realça e valoriza

espaços, por isso é muito utilizada em sistemas de iluminação pública, em projetos de

iluminação artística e em projetos de iluminação de destaque.

Figura 8: Lâmpada Multivapor Metálico.



33

3.1.1.5 Lâmpada Fluorescente de Indução Magnética

Uma tecnologia recente, atualmente, considerada por alguns, como o maior ameaçador

do LED, funciona basicamente pela excitação do mercúrio e dos gases nobres em seu interior

pela incidência de um campo magnético externo oscilante de altíssima frequência, da

grandeza de 250kHz. Tem uma vida útil muito extensa, em torno de 60.000 horas, por essa

característica sua aplicação é indicada para locais de difícil acesso, sua utilização é voltada

para lugares que necessitam de menor frequência de manutenção devido à complexidade para

execução de tal. Esta tecnologia possui algumas desvantagens, como seu custo, só está

disponível em potências baixas (menores que 200W), não permite dimerização, não comporta

sistemas de tele gestão, os campos eletromagnéticos gerados pelas mesmas podem causar

ruídos, ou seja, interferir em sistemas de comunicação, gera radiações eletromagnéticas,

devido a estas e outras características é que as mesmas não são empregadas em iluminação

viária. Além do mais não são indicadas para serem instaladas em locais quentes, pois o calor

pode aquecer o bulbo reduzindo o tempo de vida útil da lâmpada.

Figura 9: Lâmpada de Indução Magnética

3.1.1.6 LED

LED (Light Emitting Diode), ou seja, Diodo Emissor de Luz é um componente que

transforma energia elétrica em radiação visível (luz), através de eletroluminescência.

Sua existência data desde 1962, porém sua utilização, por ainda não terem sido

desenvolvidos os LED’s de auto brilho, era apenas para equipamentos que não exigissem alta

emissão de luz, somente em 1990 com a invenção do Dr. Shuji Nakamura, que começaram a

surgir os LED’s de alto fluxo luminoso.

(Fonte: www.braiso.com.br)

34

Desde então a tecnologia está em fase de evolução, a iluminação LED, tem ganhado

seu espaço em pequenas partes no mercado, é constante hoje o nosso encontro com ele no dia-

a-dia, quer seja em uma lanterna, ou em TV, ou em brinquedos infantis, ou na iluminação. A

aplicação deste produto por suas inúmeras vantagens em relação à vida útil, durabilidade,

eficiência luminosa, baixo consumo de energia, e baixo impacto ambiental, é inevitável.

Contudo, mesmo com algumas desvantagens a serem trabalhadas, como alto custo

financeiro, vida útil do drive controlador de corrente, dissipação de calor e proteção contra

descargas de curto-circuito e descargas atmosféricas, dentre outras. Ainda é atualmente a

melhor tecnologia para o emprego em IP do que as convencionais que já são mais conhecidas.

Além de que, apesar dos avanços em pesquisa deste componente a previsão é que isto

continue evoluindo mais e muito rapidamente.

Figura 10: Evolução da eficiência das fontes de luz artificial

A relação dos LED’s com as lâmpadas de tecnologia convencionais mostram que suas

vantagens são bem superiores às demais quando se refere às características que se destacam

para a elaboração de um projeto de iluminação.

(Fonte: LEDs versus lâmpadas convencionais)

35

Figura 11: Eficiência IRC e Vida Útil.

Dentro da iluminação podem ser causados impactos diretamente relacionados à

geração de energia elétrica, pelo consumo das lâmpadas utilizadas para suprir a necessidade

de luz, como também com a geração de resíduos tóxicos.

As três grandes vítimas da poluição atmosférica são: O homem, os vegetais e os

materiais. E as três grandes fontes dessa poluição são: as instalações fixas de

combustão, os transportes automotivos e alguns processos da indústria, mas a maior

de todas. A grande fonte de poluição atmosférica, com grande destaque, ainda

permanece sendo a combustão (VERNIER, 2004, pág. 29).

Portanto, como a geração de energia é à base de combustão há uma grande

importância na economia energética para a poluição atmosférica.

Quanto ao consumo, tomando por base a iluminação residencial, a substituição de uma

lâmpada incandescente de 75W, por uma fluorescente compacta de 18W, ou seja, a redução

em 66% em consumo de potência evita o lançamento de 267Kg de Carbono e 7,5Kg de

dióxido de enxofre na atmosfera. Gases que prejudicam o ambiente e contribuem para o efeito

estufa (VERNIER, 2004, pág.45). Dado que demonstra não ser uma ideia infundada a

incessante busca pela economia de energia elétrica.

Proporcionalmente, a cada 1.700kWh de eletricidade gerados, que são capazes de

manter acesa uma lâmpada de 100W de potência por aproximadamente 17.000 horas. É

realizada a queima de um barril de petróleo, em usina termelétrica. Essa queima produz a

(Fonte: LEDs versus lâmpadas convencionais)

36

emissão de gás carbônico, a uma proporção de 20kC/kWh. Ou seja, o consumo de energia

elétrica no mundo está diretamente relacionado com a poluição da atmosfera, ajudando no

aumento do efeito estufa.

Quanto à emissão de resíduos tóxicos a diminuição da produção de resíduos é

fundamental para a preservação do meio-ambiente (apud SANTOS, 2010, pág. 104).

Com isso, podemos afirmar que atualmente o LED por ser a única tecnologia dentre

as demais existentes que não utiliza como base de seu funcionamento e de sua durabilidade o

mercúrio, ele é a nossa opção ambientalmente correta para uso na iluminação.

A lâmpada VT possui 0,170g de mercúrio, A lâmpada Mista 0,045g, a lâmpada VS

0,019g e a lâmpada VM que pode chegar a possuir até 0,080g de mercúrio em sua

composição. O LED não possui mercúrio em sua composição.

Algumas propriedades do elemento químico mercúrio são dadas abaixo:

Tabela 2: Propriedades do elemento químico mercúrio. Adaptado de SILVA, Lourenço Lustosa Fróes

da, 2006.

Propriedades Comentário

Único metal líquido na temperatura

ambiente Fusão – 38ºC (235K).

Provoca a curiosidade humana

Evapora facilmente. Ponto de ebulição a

357ºC (630K).

A inalação dos vapores de mercúrio é

extremamente perigosa.

Densidade elevada de 13,546gm/cm³ Elevado peso e fácil mobilidade

Bom condutor de energia elétrica. Baixa

resistividade 98,4 µΩcm

Fusão a baixas temperaturas.

Facilmente incorporado em tecidos

biológicos

Uma vez que penetra em determinado ser, ele

é dificilmente expelido.

O mercúrio é considerado um dos metais mais perigosos no que diz respeito à

contaminação ambiental e a saúde humana (apud FARIAS, 2006). Grande causador de

doenças neurológicas por intoxicação por metais tóxicos, tal como a doença de Minamata.

37

A Agência dos Estados Unidos para Substâncias Tóxicas e Registros de Doenças lista

o mercúrio como a terceira substância mais tóxica existente (GUEDES, 2009).

Desde que se começou a falar em eficiência energética em iluminação pública que a

erradicação do mercúrio passou a ser alvo das ações no setor, por isso a escolha básica

anterior em se utilizar na sua maioria a lâmpada VS que seria dentre as convencionais a que

possuía menor quantidade de mercúrio com maior eficiência luminosa e de maior vida útil,

apesar de ter como deficiência o seu baixo IRC. Isso até o surgimento do LED.

A durabilidade do LED, ou seja, vida útil também é outro fator que se destaca para

justificativa de sua aplicação, como se observa a seguir:

Tabela 3:Comparativo entre as tecnologias, adaptado de Manual de IP Copel e LEDs versus lâmpadas

convencionais.

Lâmpadas Durabilidade

Incandescente Comum 750 a 1.000 horas

Halógenas 2.000 a 5.000 horas

Descargas Fluorescentes 7.500 a 18.000 horas

Fluorescente de Indução Magnética 60.000horas

Vapor de Mercúrio 9.000 a 15.000 horas

Vapor de Sódio 18.000 a 32.000 horas

Vapor Metálico 8.000 a 12.000 horas

LEDs Até mais de 50.000 horas

Como consequência da alta durabilidade tem-se com a aplicação da tecnologia LED

uma baixa frequência de manutenção e descarte, o que gera ainda uma maior economia.

38

3.1.1.6.1 Desvantagens do LED

Como qualquer outra tecnologia, as luminárias LED também possuem suas

desvantagens.

Dentre elas, posso destacar como principais o seu até então elevado custo financeiro, o

fato da sensação de conforto visual, por se tratar de uma luz totalmente artificial, e a

contaminação harmônica de corrente em sistemas elétricos.

As harmônicas são as deformações de ondas senoidais geradas na rede por diversos

fatores diferentes. Os equipamentos, a partida de motores elétricos, os fornos a arco e outros

são aparelhos que causam a geração desses harmônicos. Isso interfere diretamente na

qualidade da energia elétrica dentro do circuito de transmissão e distribuição da energia.

Segundo Moreno (2001 apud ASCURRA 2013), a definição dos distúrbios na

amplitude de tensão:

A perturbação na amplitude ocorre quando, sobre um sinal perfeitamente senoidal,

são produzidas variações de tensão como, por exemplo: afundamento (“sag”),

interrupção, sobretensão, sobretensão transitória, flutuação, cintilação (“flicker”) e

subtensão. O afundamento (“sag”) se caracteriza por uma diminuição brusca da

tensão, seguida por um restabelecimento após um curto intervalo de tempo.

Apesar de no Brasil ainda não existir legislação que limite a taxa de emissão de

harmônicas na rede, o problema existe e deve ser considerado para projetos em larga escala de

instalações de equipamentos eletrônicos. No entanto, já existem norma internacionais IEC que

a utilização de equipamentos para não causar danos ao funcionamento normal do sistema

elétrico de distribuição.

No caso das luminárias LED, o considerado maior desafio dos fabricantes,

pesquisadores e desenvolvedores é o de alcançar um drive perfeito, sendo que as luminárias

LED não usam reator, mas necessitam de u driver, ou seja, fonte para o seu funcionamento.

Contanto, os driver’s até então desenvolvidos não tem conseguido acompanhar a máxima da

garantia que o fabricante geralmente concede para o LED que é de 05 (cinco) anos com

39

curvas L 85, ou seja, em 05 (cinco) anos a luminária só perderá o máximo de 15% (quinze por

cento) de sua eficiência luminosa.

Os driver’s internos são compostos de filtros de diodos e capacitores tipo ponte que

visam a transformação do CA em CC para a estabilidade do funcionamento do LED, além de

filtros passivos de LC, indutores e capacitores que visam compensar a contaminação de

harmônicas nas redes de energia elétrica.

40

4. PARQUE MUNICIPAL PONTE DOS BILHARES

O parque dos Bilhares é um parque urbano de utilidade pública, localizado às margens

do Igarapé do Mindú, na Avenida Constantino Nery – São Geraldo, no município de Manaus,

e tem como limites as Avenidas Djalma Batista e Constantino Nery e os igarapés do Mindú e

da Cachoeira. Sua área total é de 59.674,01 metros quadrado.

Esse parque é considerado o maior de utilidade pública do município, o mesmo foi

construído pela prefeitura de Manaus, no governo do prefeito Serafim Corrêa com o objetivo

de preservar o meio ambiente dando maior equilíbrio ao projeto de urbanização da cidade e ao

mesmo tempo oferecer lazer à população.

A ponte tem data anterior, ela foi inaugurada em 1890 e teve primeiramente o nome de

Ponte da Cachoeira Grande, a sua arquitetura é composta por linhas retas predominantemente

horizontais.

Segundo alguns historiadores, o nome recebido posteriormente pela ponte e pelo

Parque dos Bilhares deve-se a existência de um estabelecimento de jogos de bilhar.

Inicialmente os populares chamaram todo o bairro de Bilhares, até posteriormente o seu nome

ter sido alterado para São Geraldo.

Um dos objetivos do parque era tentar resgatar um pouco do momento histórico da

cidade de Manaus principalmente quando os bondes eram o meio de transporte utilizado no

município, na ideia inicial do projeto um bonde deveria passar por dentro do parque que

receberia um pequeno trecho de trilho. O projeto escolhido era de autoria do arquiteto José

Otávio Sorato, de Florianópolis Santa Catarina.

Com o passar do tempo o parque foi ficando depredado, e a iluminação pública do

local também, sendo que sempre houveram reclamações de que mesmo com as lâmpadas

41

acesas o parque ainda continuava na escuridão, o que facilitava a ação de vândalos e inibia a

presença comum da população de bem.

Figura 12: Foto diurna do Parque dos Bilhares antes do melhoramento.

Figura 13: Foto diurna do Parque dos Bilhares antes do melhoramento 2.

Antes da execução deste projeto o Parque Municipal Ponte do Bilhares já possuía em

suas instalações Iluminação Pública instalada de projeto realizado para atender o mesmo

quando da sua construção todavia, as luminárias utilizadas no local, apontadas na tabela

abaixo, além de se tratar de tecnologia ultrapassada e inviável para iluminação de ambientes

externos não atendia à necessidade do local.

(Foto própria tirada no Parque do Bilhares)


42

Tabela 4: Levantamento com tipo de luminárias existentes no parque de elaboração própria.

Luminária Lâmpada Altura de Montagem

Arandela Colonial Italiana Fluorescente Compacta 24W 6 metros

Arandela Veneza Fluorescente Compacta 24W 2,10 metros

Luminária IMG-PT (Indal) VS de 70W 6 metros

Luminária tipo globo com

vidro leitoso

Fluorescente Compacta 24W 6 metros

Arandela tipo chapéu chinês Fluorescente Compacta 24W 1,20 metros

Luminária Tipo CIP16 MVM de 250W e 400W 9 metros e 12 metros

Em uma foto demonstrada abaixo, Figura 14, podemos observar as condições de

iluminação do parque com a iluminação convencional anteriormente existente.

É importante ressaltar que as reclamações e apontamentos da iluminação como causa

das principais ações de vandalismo eram inevitáveis pela SEMMAS (Secretaria Muninicipal

de Meio Ambiente e Sustentabilidade) ao DSIP – SEMINF (Departamento de Serviços de

Iluminação Pública – Secretaria Municipal de Infra Estrutura).

A SEMMAS teve o papel fundamental na solicitação da elaboração e execução do

projeto de iluminação pública para o Parque Municipal Ponte dos Bilhares, pois esta como

responsável pela manutenção e permanência do parque foi que realizou formalmente o pedido

que startou o processo de estudo, levantamentos, elaboração e execução do projeto.

Figura 14: Foto noturna do Parque dos Bilhares antes do melhoramento.


43

5. PROJETO LUMINOTÉCNICO

O projeto luminotécnico ou projeto de iluminação é um conjunto de muitas variáveis

que se complementam. É uma conjunção dos fatores que influenciarão a iluminação do

ambiente (apud SILVA, 2009). Para a elaboração de um projeto luminotécnico o especialista

precisa ter conhecimentos em várias áreas, no conceito apresentado por Costa (2005), o

estudo da luz é uma ciência multidisciplinar.

A utilização da luz envolve não só o campo das ciências exatas aplicadas, como

também o das ciências humanas como fisiologia, a psicóloga, a segurança, a arte...

Desta forma, o estudioso em iluminação deverá dedicar-se não só ao formulísmo

matemático, mas também aos efeitos comportamentais do indivíduo frente a um

sistema de iluminação, ou seja, dos efeitos sobre o indivíduo e o ato de ver (apud

COSTA, 2005).

Com os textos apresentados acima podemos perceber que em perspectiva atual do

mercado, quando se trata de projeto luminotécnico, o engenheiro eletricista tem perdido um

espaço que é seu para os profissionais de arquitetura exatamente pelo seu interesse na

multidisciplinaridade e na importância arquitetônica que o setor possui, estando basicamente

aplicado apenas aos conceitos gerais que a norma apresenta.

Para cada espaço há uma luz específica. Cada uma delas é responsável pela

transmissão de determinada sensação, como, por exemplo, a de tranquilidade, de

dinamismo ou de intimidade. Tudo vai depender da função que cada ambiente

exerce (arquiteta Stiller apud O GLOBO, 2012).

A iluminação pode ser trabalhada em diversas abordagens dentro dos aspectos

relevantes a engenharia e à arquitetura, tais como o embelezamento do ambiente, a emoção

que o ambiente deve transmitir e a eficiência em consumo de energia elétrica além dos

impactos ambientais causados implicitamente pelo consumo da iluminação e pelos gases que

compõem as luminárias. Há muitas soluções e aplicações para o uso da Luz.

44

Defini-se LUZ como a energia radiante que é capaz de excitar a retina do olho

humano e produzir, por consequência uma sensação visual. A compreensão

completa da luz não somente o conhecimento das leis físicas sobre sua natureza

como também as respostas do ser humano perante esse fenômeno (GODOY e

CANDURA, 2009, pág. 1).

O estudo da luz e de seu comportamento propriamente dito que hora pode ser

analisado como onda e hora pode ser analisado como partícula é desenvolvido pelo conceitos

da física do estado sólido, que se aprofunda a apresentar desde os conceitos de fóton até o seu

cálculo utilizando a constante de Plank, bem como todas as teorias desenvolvidas Louis De

Broglie e Heisemberg que foram cientistas que se aprofundaram nas pesquisas desse

fenômeno.

Em um projeto luminotécnico devem ser levados em consideração conceitos de luz

emitida, luz refletida e luz que sofreu refração. Isso para que no final o projeto possa ser

considerado adequado e eficiente.

Para ter um projeto satisfatório, precisa-se tanto atender aos critérios técnicos, como

também atender à necessidade do usuário sem conhecimento técnico do setor quanto à

sensação de claridade que segundo Godoy e Candura (2009) refere-se à quantidade de luz,

sendo uma medida relativa à percepção de luminosidade, da luminância, que é medida em lux,

para tal medição em campo utilizamos o luxímetro. Esta preocupação se dá pelos fatores

humanos em iluminação.

Outra preocupação também importante em um projeto de iluminação é quanto ao

ofuscamento da fonte luminosa. O ofuscamento é fruto da observação direta ou indireta das

fontes de luz em intensidades que possam atrapalhar ou impedir a execução de determinadas

tarefas (GODOY e CANDURA, 2009, pág. 7).

45

5.1 Cálculos Luminotécnicos

Segundo Hélio Creder (2007), pode-se determinar o número de luminárias necessárias

para produzir determinado iluminamento de quatro maneiras: pela carga mínima exigida por

normas, pelo método dos lumens, pelo método das cavidades zonais e pelo método do ponto

por ponto.

Vale a pena destacar que atualmente se utilizam também softwares de iluminação para

a elaboração destes cálculos tais como: Dialux, AGI 32, Calculux, Literstar Pro, Lumisoft,

dentre outros.

Cálculo pela Carga Mínima Exigida por Norma: O item 4.2.1.2.2 da NBR 5410 em

sua alínea “d” diz que:

d) Em unidades residenciais, como alternativa, para a determinação das cargas de

iluminação, pode ser adotado o seguinte critério:

- em cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6m² deve ser prevista

uma carga mínima de 100VA;

- em cômodos ou dependências com área superior a 6m² deve ser prevista uma

carga mínima de 100VA para os primeiros 6m², acrescida de 60VA para cada

aumento de 4m² inteiros.

Método dos Lumens: Segue ao estabelecido na NBR 5413 da ABNT, obedecendo

aos seguintes passos apresentados por Creder (2007):

1º Passo:

a) Analisa-se a característica da tarefa e escolhe-se o seu peso;

b) Somam-se os valores encontrados, algebricamente, considerando o sinal;

c) Quando o valor final for -2 ou -3, usa-se a Iluminância mais baixa do grupo; a

Iluminância superior do grupo é usada quando a soma for +2 ou +3; nos outros casos,

usa-se o valor médio.

46

2º Passo

A escolha das luminárias que depende de vários fatores como: objetivo da instalação,

fatores econômicos, razões da decoração, facilidade de manutenção, etc.

3º Passo

Determinação do índice do local: que leva em consideração as dimensões geométricas

do local, a altura de montagem da iluminação e a altura do plano de trabalho a ser iluminado

de acordo com o tipo de iluminação. Isso é calculado por

(1)

Onde:

c = comprimento do local;

l = largura do local;

h = altura de montagem da luminária.

4º Passo

Determinação do Coeficiente de Utilização: Este coeficiente relaciona o fluxo

luminoso inicial emitido pela luminária (Fluxo total) e o fluxo recebido no plano de trabalho

(fluxo útil) (CREDER, 2007, pág. 166).

5º Passo

Determinação do fator de depreciação, também chamado fator de manutenção, que faz

relação entre fluxo luminoso inicial da luminária e fluxo emitido no fim do seu período de

manutenção.

47

6º Passo

Determinação do fluxo total, número de luminárias e espaçamento entre elas, as

fórmulas usadas para esse cálculo são:

(2)

(3)

Onde:∅ = fluxo luminoso total, em lumens;S = área do recinto, em metros quadrados;E = nível de iluminamento, em luxes;

u = fator de utilização ou coeficiente de utilização;

d = fator de depreciação ou de manutenção;

n = número de luminárias;

φ = fluxo por luminárias, em lumens.

Método das cavidades zonais segundo Creder (2007) se baseia na “teoria de

transferência de fluxo” e só se aplica quando empregado em instalações de alto padrão

técnico, em que é exigida maior precisão de cálculos. As superfícies que recebem o nome de

cavidades zonais são as que compõem o ambiente, paredes, teto, piso, etc. Essas superfícies

atuam como superfícies refletoras.

Método de ponto por ponto que se baseia na quantidade de luz que incidirá em

determinado ponto da área. O que torna necessário o conhecimento da luz incidente de

diversas fontes.

E, por fim, o método utilizado para a realização deste projeto que é o cálculo

luminotécnico através de software específico de iluminação. Neste caso foi utilizado o

software livre da empresa Dial, chamado Dialux, disponível no site www.dial.de.

48

Figura 15: Tela de entrada do Dialux.

Com o software é possível a determinação ideal das fontes luminosas a serem

instaladas em determinado projeto com as considerações gerais de geometria do ambiente

além da altura de montagem da luminária inclinação da luminária, quantidade de luminárias e

espaçamento entre elas.

Os fabricantes de luminárias disponibilizam as curvas isométricas em formato digital

de arquivo que inserido no software informa refletância da luminária, ângulo de abertura do

feixe de luz possibilitado pelas luminárias, potência de lâmpada a ser utilizada na luminária,

etc.

Estas curvas são geradas em laboratório com a disposição de um robô mecânico

chamado Gonio Rules que gira a luminária devida a 360º, horizontal e vertical a uma

determinada distância de um sensor fotoelétrico que faz a leitura da intensidade luminosa da

fonte a cada 5º. O ambiente onde esta leitura é feita possui as paredes em preto fosco para que

a refletância não interfira na leitura.

(Fonte: Print de Tela)

49

Figura 16: Gonio Rules.

Após as leitura no Gonio Rules, os dados são enviados para um software específico

que monta a leitura da intensidade luminosa da fonte grau a grau.

Figura 17: Tela do software que recebe os dados do Gonio Rules.

Esses dados geram um arquivo chamado de curva fotométrica, ou fotometria da

luminária.

(Foto própria tirada no laboratório da empresa Repume - São Paulo)


50

Figura 18: Tela do software com a fotometria gerada.

Um projeto de iluminação eficiente em si deve estar preocupado com informações que

muitas vezes só se consegue visualizar melhor através da simulação no software. Coisas como

refração e reflexão da luminária pode auxiliar no de seleção de uma fonte luminosa e ajudar a

produzir mais luz com menos potência dissipada.

Diferentes variáveis dão versatilidade ao sistema de iluminação, ou seja, através da

iluminação viabilizar tudo que se possa fazer naquele ambiente (apud SILVA, 2009).

A utilização do software visa facilitar a adequação mais adequada possível da luz em

sua distribuição no ambiente.

A visualização do projeto em três dimensões auxilia no estabelecimento real da

iluminação a ser aplicada, há softwares que possibilitam um visualização comparativa dos

níveis de iluminação, como o Autodesk Revit, o Autodesk 3D Studio, O SketchUp Pro, O

Ilumion 3D, mas o grande diferencial dos softwares específicos é a capacidade de não apenas

simular, mas também de apresentar os resultados matemáticos exatos da aplicação.

Tudo, para que nesta etapa do projeto sejam selecionadas as luminárias a serem

aplicadas para iluminação do ambiente, considerando a potência, IRC, temperatura, fabricante

e tipo de lâmpada.


51

Às vistas da Arquitetura, segundo Godoy e Candura (2009) a iluminação em uma área

verde privada ou pública pode ser classificada em: iluminação ornamental, iluminação básica,

iluminação de tarefa, iluminação de acesso e iluminação de segurança.

No caso específico do Parque dos Bilhares utilizamos a iluminação de acesso para as

passagens de transeuntes utilizadores do parque, a iluminação de tarefa para os locais onde

são desenvolvidas atividades tais como quadras e praças de alimentação, e a iluminação

ornamental na copa das árvores. Isso afim de que o conjunto todo pudesse formar a

iluminação de segurança.

Para cálculos manuais da desobstrução das fontes luminosas em áreas arborizadas, a

CEMIG apresenta a fórmula abaixo.

Z = H – (A x D). (4)

Sendo:

Z = A altura mínima de um galho;

H = Altura de montagem da luminária;

Al = cot 75º = 0,26 (ângulo de máxima incidência de luz para o sentido longitudinal);

At = cot 60º = 0,57 (ângulo de máxima incidência de luz para o sentido transversal);

D = Distância mínima do galho de menor altura.

Figura 19: Projeção de desobstrução longitudinal

(Fonte: Manual de distribuição - CEMIG)

52

5.2 Dialux

A utilização deste software livre disponível na internet ajuda a facilitar a visualização

simulada do projeto em 3D além dos resultados matemáticos que são gerados das informações

fornecidas pelos fabricantes nas curva fotométricas visto anteriormente.

A face inicial do software é simples como visto na figura 18. Em sua tela inicial o

software visa determinar o tipo de projeto a ser desenvolvido, podendo ele ser de interiores,

de exteriores, ou de faixa viária.

O software permite a importação de um fundo em 2D de software como o Auto Cad,

trazendo o desenho em sua medidas determinadas, isso permite trabalhar em um projeto em

suas medidas reais tendo ao final uma visualização exata de como ficará a luz no ambiente

projetado.

Figura 20: Projeção da luz de passeio no projeto Parque dos Bilhares

Figura 21: Resultados Matemáticos da iluminação de passeio do projeto do Parque dos Bilhares

(Elaboração própria)

(Elaboração própria)

53

6. O PROJETO ELÉTRICO DO PARQUE DOS BILHARES

O projeto elétrico é outra parte importante na eficiência energética com a utilização do

LED, pois o dimensionamento dos condutores e dos dutos para as instalações também sofrem

uma ação considerável quando comparada a tecnologia LED com a tecnologia convencional,

tal é logo perceptível pela diferença de potencia demandada pelo LED e a demandada pela

tecnologia convencional.

6.1 Características Gerais do Projeto

As luminárias deste projeto serão do tipo LED GE ESR2 de 94W/4000K e ESR3 de

172W/4000K, interligadas em cabos elétricos flexíveis de 750V Dodge Phelps Foremax

Flexível em diversas bitolas nas cores branca para fase A, preta para a fase B, vermelha para a

fase C, verde para o aterramento.

O projeto está divido em duas pranchas que separam a etapa A da etapa B do parque, e

a alimentação se dará na Etapa A, com acesso pela Av. Djalma Batista e Constantino Nery,

por ramal de entrada com alimentação de quadros de medição e de comandos fixados em

mureta que sustenta o pontalete para sustentar a tração e peso da ligação. Já na etapa B, a

ligação se dará por subestação abrigada de 300 KVA existente no local.

Os detalhes de instalação e alocação dos equipamentos mencionados neste projeto

encontram-se demonstrados no projeto em anexo a este trabalho.

Todas as instalações de iluminação pública deste projeto estão alimentadas em tensão

de 220V interligadas em circuito de aterramento individual para cada circuito de luminárias.

A resistividade do solo atende ao intervalo de 2 a 10 Ohms no máximo, dado

considerado para a projeção dos circuitos de aterramento.

54

6.2 Distribuição das instalações elétricas

Por se tratar de área extensa uma das maiores preocupações para dimensionamento dos

circuitos é a que de tensão considerada de 7% o máximo permitido para esta aplicação.

Cálculo este determinado pela fórmula a seguir:

A aplicação das fórmulas devidas permitiram prever para o parque dos bilhares o total

de 28 (vinte e oito) circuito distribuídos em 07 (sete) quadros de comando, com a carga total

de 55.433W instalados, conforme Anexo D.

Na iluminação anteriormente existente no parque, considerada de resultados

insatisfatórios, e que apresentava uniformidade nula possuíamos a carga instalada apresentada

na tabela 5.

Tabela 5: Dados do cadastro de novembro de 2013

LÂMPADA 70W POTENCIA DISSIPADA QUANTIDADE POTÊNCIA TOTAL

SODIO 70 77 45 3465

SODIO 150 165 30 3465

SODIO 250 275 22 6050

SODIO 400 440 24 10560METÁLICO 400 440 42 18480FLUORESCENTE COMPACTA

24 45 1.080

TOTAL 43.100W

(Fonte: Base de dados da ManausLuz)

(5)

55

A relação de eficiência energética não está basicamente considerada dentro do que já

existia instalado no parque, pois como se pode ver acima a diferença do existente

convencional para o instalado LED é de aproximadamente 22% maior para a obra LED.

No entanto houve o comparativo de um projeto aceitável de iluminação com

tecnologia convencional para os dados de eficiência e vale apena ressaltar que ambos os

projetos foram apresentados para apreciação do cliente.

A carga total do projeto convencional dentro dos padrões e normas de iluminação seria

de 108.347 W. Ou seja, aproximadamente 51% maior que a carga para o projeto em LED.

O tempo de consumo diário para Iluminação Pública considerado pela Resolução

Normativa 414/10 é de 11 (onze) horas e 52 (cinquenta e dois) minutos. Considerando isso

em uma iluminação a LED obteremos uma economia de 52.914W, ou multiplicando isso pelo

tempo teremos 617.506,38 Wh economizados de energia. Além de, considerando uma geração

predominante termoelétrica, economizarmos a emissão de 12.350,13 tC diariamente.

6.3 Considerações Financeiras do Projeto

A inviabilidade atual para a execução de projetos de iluminação com luminárias LED

atualmente é o alto custo financeiro que o material ainda possui. Todavia, a longo prazo, o

investimento é compensado pela economia alcançado com o consumo de energia elétrica.

A baixa taxa de manutenção das luminárias LED também facilitam os retornos desse

payback uma vez que atualmente já temos empresas trabalhando com luminárias da ordem de

60.000 horas de garantia à curva L80, ou seja, quando o LED alcançar o total de 60.000 horas

de funcionamento ele ainda possuirá 80 % de sua eficiência luminosa.

Quanto ao custo de materiais o projeto do Parque dos Bilhares foi um exemplo, uma

vez que o projeto com tecnologia convencional teria um custo apenas 8% menor que o projeto

a Led. A grande diferença estava presente nos cabos, pois enquanto o convencional utilizava

condutores de alimentação a partir de 16mm², por conta da queda de tensão, o máximo

exigido pelo projeto a LED era de 25mm². Payback do projeto no anexo E.

56

CONCLUSÃO

Com o desenvolvimento deste projeto posso concluir que é possível sim atender às

necessidades de eficiência energética em iluminação pública utilizando luminárias de

tecnologia LED. Além de afirmar que dentro dos parâmetros de consciência ambiental esta

tecnologia é a melhor e mais indicada para esta aplicação.

Mesmo dentro de suas desvantagens de alto custo e de se tratar de tecnologia em fase

de expansão, posso concluir que dentro do payback ideal seus investimentos tornam-se

justificáveis uma vez que para o projeto do Parque Ponte dos Bilhares a diferença entre um

projeto com tecnologia convencional e um com LED é da grandeza de 49% de economia de

carga instalada.

Portanto, se levarmos em conta o nosso fascínio pelas lâmpadas de luz branca teremos

muito mais motivos para um investimento um pouco maior em LED de 50.000 horas de

duração que em lâmpadas de Multivapor Metálico e lâmpadas de mercúrio com vida útil de

apenas 8.00 horas, uma vez que, conforme demonstrado no payback do projeto o tempo de

retorno do investimento é da grandeza de apenas três anos e oito meses.

57

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58

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61

ANEXOS

ANEXO A: Tabela de Valores para os serviços de Iluminação Pública.

(Fonte: Eletrobrás Amazonas Energia)

62

ANEXO B: Anexo D do edital de Concorrência nº 008/2010-CL-SEMINF/PM,

publicado no diário oficial do município do dia 04 de março de 2010.

63

ANEXO C: Tabela resumo do cadastro de Iluminação Pública de novembro de

2013 - ManausLuz.

CONTROLE CADASTRO - 2013 Resumo do Cadastro de Iluminação Publica do Municipio

de Manaus. Período 26/10/2013 a 25/11/2013

LÂMPADA POTÊNCIA(W)POTÊNCIA

DO REATOR

SALDO EM 25.11.2013

POTÊNCIA TOTAL(W)

GRUPO QTDE

GRUPO POTÊNCIA TOTAL(W)

FLUORESCENTE 14 14 131 1.834,00

135 1.89415 15 4 60,00

HALÓGENA 500 0 11 5.500,00 11 5.500

MERCÚRIO

80 80 399 35.112,00

509 70.230125 125 9 1.237,50

250 250 64 17.600,00

400 125 37 16.280,00

METÁLICO

35 35 2 70,00

1.844 455.382

70 70 441 33.957,00

150 70 521 85.965,00

250 70 338 92.950,00

400 400 536 235.840,00

1000 1000 6 6.600,00

MISTA

160 0 460 73.600,00

520 97.850250 0 23 5.750,00

500 0 37 18.500,00

SÓDIO

70 70 74.975 5.773.075,00

112.421 16.199.376

100 100 2.623 288.530,00

150 150 10.956 1.807.740,00

215 215 407 96.255,50

250 250 12.693 3.490.575,00

400 400 10.741 4.726.040,00

600 600 26 17.160,00

TOTAIS 115.440 16.830.231,00 115.440 16.830.231

TOTAL GERAL (KW) 16.830,23 TOTAL DE HORAS NO MÊS 360,00 TOTAL CONSUMO (kWh) 6.058.883,16

ANEXO D: Planilha com cálculo da queda de tensão para o projeto com luminárias LED (Elaboração própria).

QUADRO 1 TENSÃO QUEDA COBRE

64

CABO MM² 39 220 0,05 56

DISTANCIA (M) CORRENTE

CIRCUITO CABO (mm²) DISJUNTOR (A) POT (VA) DIST ACUM PXL A B C

1 6 30 1928 171 171 329090 7 6 6

2 10 40 2009 7 178 356878 8 7 8

3 4 20 926 7 185 171017 3 4 3

4 16 40 3130 7 192 60000012

12 12

5 6 30 2087 7 199 414609 8 8 7

6 4 20 1461 7 206 300452 6 6 5

8 10 40 1671 7 213 355292 8 8 8

QD2 35 100 0 0 213 023

24 20

QD3 25 70 0 0 213 021

19 19

TOTAL 11541 10 10 11541396

95 87

QUADRO 2 TENSÃO QUEDA COBRECABO MM² 34 220 0,05 56



7 4 20 1461 134 134 195757 6 6 5

9 6 30 2087 94 228 475505 8 8 7

10 4 20 909 91 319 289734 5 5 5

11 6 30 1004 199 518 520098 3 4 3

TOTAL 5461 152 152 83005223

24 20




12 6 30 2750 141 141 38775013

11 11

13 6 30 2750 122 263 723250 9 9 9

TOTAL 5500 76 76 41800021

19 19




14 10 40 2061 156 187 386175 6 5 7

15 10 40 2713 156 344 93203513

14 13

16 10 40 2922 156 500 145997113

14 13

17 16 40 2257 156 656 1479931 8 9 8

21 10 40 2609 156 812 211826112

12 11

TOTAL 12561 8 8 10048752

54 52


65



25 10 40 1670 171 171 284939 6 7 6

26 4 20 900 128 299 268800 3 3 3

27 6 30 1683 143 442 743713 6 6 7

28 16 40 2322 240 682 1583426 9 9 8

TOTAL 6574 80 80 52591325

26 24




18 10 40 2690 27 27 7173910

10 10

19 6 30 1922 129 156 29980710

10 10

20 10 40 3652 110 266 97147814

14 13

Reserva 16 40 836 0 266 222265 0 0 0

TOTAL 9100 88 354 322133534

35 33




22 16 40 3000 128 128 38318211

12 13

23 10 40 2504 98 226 56575511

12 13

24 6 30 1252 76 302 37792911

12 13

Reserva 16 40 1089 0 302 328634 0 0 0

TOTAL 7845 92 394 308964933

36 40

TOTAL 58328

66

ANEXO E: Planilha com cálculo da queda de tensão para o projeto com luminárias

LED (Elaboração própria).

Luminária Convencional Valores

Número de Trocas

Luminária Convencional Valores

Número de

Trocas

Luminária CONVENCIONAL 250W - Modelo: Avenida Fabricante Faeber

Luminaria LED - Modelo : GE 109W - Fabricante GE

Custo da obra com luminária convencional

R$2.489.084,91

Custo da Obra com luminária led

R$2.701.953,13

Número de luminarias no Projeto 421

Número de luminarias no Projeto 421

Poténcia total do arranjo (watt/hora) 275

Poténcia total do arranjo (watt/hora) 109

Custo da Energia Elétrica (R$/kWh)

R$ 0,16

Custo da Energia Elétrica (R$/kWh)

R$ 0,16

Média de Uso Diário (horas) 12

Média de Uso Diário (horas) 12

Custo do reator de reposição

R$ 137,49 7

Custo do driver de reposição R$ - 0

Custo da lampada de reposição

R$ 82,14 6

Custo da lampada de reposição R$ - 0

Mão de Obra (R$/troca lampadas e reatores)**

R$ 157,20

Mão de Obra (R$/troca unitária)**

R$ 157,20

Vida Útil Lâmpada (horas) 8000 Vida Útil (horas) 50000

67

Vida Útil Reator (horas) 7000

Vida Útil Driver (horas) 50000

Gasto com energia/50 000 horas

R$ 924.810,70

Gasto com energia/50 000 horas

R$ 366.561,33

Gasto com manutencao / 50 000 horas

R$ 304.666,88

Gasto com manutencao / 50 000 horas

R$ -

Quantidade de Mercúrio (Ambiental) 0,019g

Quantidade de Mercúrio (Ambiental)

-

Carbono 0,20kC/kWh

13.893.000,00 Carbono 20kC/kWh 5.506.680,00

Redução de emissão carbono pela ralção kC/kWh 60%

Investimento Inicial - Convencional: R$

R$ 2.489.084,91

Investimento Inicial - LED R$

R$ 2.701.953,13

Gasto Total Convencional (50 000 horas):

R$ 3.718.562,49

Gasto Total 50 000 horas LED R$

R$ 3.068.514,46

Economia Total/ano

R$ 56.944,21

Anos Meses

RETORNO DE INVESTIMENTO (PAYBACK): 3 8

68

ANEXO F: Datasheet da luminária ERS 2

70

ANEXO G: Projeto Elétrico

PROJETO DE ILUMINAÇÃO PÚBLICA DO PARQUE PONTE DOS BILHARES: UMA MODERNIZAÇÃO EFICIENTE E...

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