Revisão e Modernização Dos Sistemas de Iluminação e Ar
-
Upload
kleber-rissardi -
Category
Documents
-
view
216 -
download
0
description
Transcript of Revisão e Modernização Dos Sistemas de Iluminação e Ar
-
REVISO E MODERNIZAO DOS SISTEMAS DE ILUMINAO E AR
CONDICIONADO DO BLOCO A1 DO EDIFCIO DA CPRM NO RIO DE JANEIRO
Guilherme Vogel Satyro
Rio de Janeiro
Abril de 2013
Projeto de Graduao apresentado ao Curso de
Engenharia Eltrica da Escola Politcnica, da
Universidade Federal do Rio de Janeiro, como
parte dos requisitos necessrios a obteno de
grau de Engenheiro Eletricista.
Orientador: Walter Issamu Suemitsu
-
ii
REVISO E MODERNIZAO DOS SISTEMAS DE ILUMINAO E AR
CONDICIONADO DO BLOCO A1 DO EDIFCIO DA CPRM NO RIO DE JANEIRO
Guilherme Vogel Satyro
PROJETO SUBMETIDO AO CORPO DOCENTE DO DEPARTAMENTO DE
ENGENHARIA ELTRICA DA ESCOLA POLITCNICA DA UNIVERSIDADE
FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS REQUISITOS
NECESSRIOS PARA A OBTENO DO GRAU DE ENGENHEIRO
ELETRICISTA.
Examinado por:
________________________________
Prof. Walter Issamu Suemitsu, Dr. Ing.
(Orientador)
___________________________________
Prof. Sergio Sami Hazan, Ph.D.
________________________________
Eng. Luiz Carlos Gabriel Soares, M.Sc
-
iii
Satyro, Guilherme Vogel
Reviso e modernizao dos sistemas de iluminao e ar
condicionado do bloco A1 do edifcio da CPRM no Rio de
Janeiro / Rio de Janeiro: UFRJ / Escola Politcnica /
Departamento de Engenharia Eltrica, 2013.
XIII, 67 p.: il.; 29,7cm
Orientador: Walter Issamu Suemitsu
Projeto de Graduao URFJ / Escola Politcnica /
Departamento de Engenharia Eltrica, 2013.
Referncias Bibliogrficas: p. 58-59
1. Eficincia Energtica. 2. Sistemas de Iluminao.
3. Sistemas de Ar Condicionado.
I. Suemitsu, Walter Issamu. II. Universidade Federal do Rio
de Janeiro, Escola Politcnica, Departamento de Engenharia
Eltrica. III. Ttulo
-
iv
AGRADECIMENTOS
Em primeiro lugar, aos meus pais, Luciane Vogel e Manoel Muniz Satyro, pelos
exemplos que so, por estarem sempre presentes quando necessrio, pelas
oportunidades que me deram durante a vida para a minha formao acadmica e pela
compreenso constante. A minha irm, Camila, pelo companheirismo e amor.
Aos meus avs, rica e Edyr por sempre me ajudarem, apoiarem e
principalmente por me criarem junto aos meus pais.
Ao meu padrasto Evandro, pela companhia e ajuda desde que conheceu minha
me at os dias atuais, tambm a minha madrasta Luciene.
Aos meus amigos de faculdade, que estavam presentes sempre durante a
graduao, tanto para os estudos quanto para as brincadeiras e que muito me
ajudaram para a concluso do curso.
Aos colegas de trabalho, pela experincia profissional absorvida durante o
tempo que estagiei, em especial coordenadora Josiane Nogueira por ter confiado em
mim e me dado esta oportunidade de estgio e aos amigos engenheiros eletricistas
Luciano Baracho e Luiz Carlos Gabriel pelo aprendizado.
-
v
MOTIVAO
A motivao para o planejamento e aprofundamento no tema deste projeto de
graduao, surgiram com a preocupao pessoal e, com certeza tambm de boa parte
da populao brasileira, com os elevado gastos do Pas em relao aos segmentos de
gerao, transmisso e distribuio de energia eltrica. Neste sentido, penso que uma
contribuio com os esforos para a conservao de energia aproveitando a
oportunidade do estgio em engenharia eltrica em um rgo pblico de grande
projeo nos segmentos de geologia e pesquisas de recursos minerais. Com isso,
sistematizei, ento, metodologias para levantamentos e anlises de dados envolvendo
o consumo de energia eltrica na CPRM (Companhia de Pesquisa em Recursos
Minerais), com base em conceitos e metodologias de eficincia energtica. Os
resultados obtidos sinalizaram onde a Empresa poderia efetivamente economizar
energia.
Finalmente, almejo profundamente que atravs da aplicao dos
conhecimentos adquiridos na UFRJ, possa contribuir para que outros rgos pblicos
igualmente se voltem internamente para as questes de sustentabilidade e
conservao de energia.
-
vi
Resumo do Projeto de Graduao apresentado Escola Politcnica / UFRJ como parte
dos requisitos para obteno do grau de Engenheiro Eletricista.
Reviso e Modernizao dos sistemas de iluminao e de ar condicionado do bloco A1
do edifcio da CPRM no Rio de Janeiro
Guilherme Vogel Satyro
Abril/2013
Orientador: Walter Issamu Suemitsu
Curso: Engenharia Eltrica
Os tpicos abordados neste trabalho so fundamentados em uma reviso de projeto e
modernizao dos sistemas existentes de iluminao e ar condicionado do bloco A1 do
edifcio da CPRM (Servio Geolgico do Brasil). Desta forma, estes sistemas foram
analisados, e gerados diagnsticos que apontaram para a necessidade de substituio
de lmpadas e condicionadores de ar por modelos mais eficientes, bem como outras
medidas de economia de energia, como por exemplo redimensionamentos de
circuitos.
De fato, muitos destes elementos foram diagnosticados como subutilizados ou
sobrecarregados, principalmente devido ao dimensionamento inadequado de
respectivos equipamentos.
Finalmente, o objetivo principal deste trabalho fornecer procedimentos para poupar
energia e recursos financeiros atravs de aes voltadas para a reduo de consumo e
de demanda de energia, com base em conceitos e diretrizes de Eficincia Energtica.
Palavras-chave: 1. Eficincia Energtica. 2. Sistemas de Iluminao. 3. Sistemas de ar
condicionado.
-
vii
Abstract of Undergraduate Project presented to POLI/UFRJ as a partial fulfillment of
the requirements for the Degree of Electrical Engineer.
Review and Modernization of lighting and air conditioning systems installed in the
building A1 of CPRM Office in Rio de Janeiro.
Guilherme Vogel Satyro
April/2013
Advisor: Walter Issamu Suemitsu
Department: Electrical Engineering
This work consists of a project on procedures for revision, updating and modernization
of the existing lighting and air conditioning systems in the building number A1 of CPRM
(Brazilian Geological Service). Therefore, these systems were technically analyzed and
then conclusive diagnostics were generated. Based on these, it was evidenced the
need of replacement of lamps and air conditioning devices by more efficient models,
as well as other measures for saving energy like resizing of circuits.
In fact, many material and equipments for lighting and refrigeration were diagnosed as
underutilized or overloaded mainly due their inappropriate sizing.
Finally, the main objective of this work is to provide subsidies and procedures for
saving energy and financial resources, through actions directed to consumption and
demand reductions, according to energy efficiency guidelines.
Keywords: 1. Energy Efficiency. 2. Lighting Systems. 3. Air Conditioning Systems
-
viii
SUMRIO
Agradecimentos .................................................................................................................. ........iv
Motivao .................................................................................................................................... v
Resumo ...................................................................................................................... ......... ........vi
Lista de Figura e Tabelas ............................................................................................................ xii
Captulo 1 Introduo ................................................................................................ ........1
1.1. A CPRM ............................................................................................................ ........1
1.2. Estrutura e metodologia do trabalho ...................................................................... 2
Captulo 2 Eficincia Energtica ......................................................................................... 3
2.1. Introduo ....................................................................................................... ........ 3
2.2. Necessidade do trabalho ......................................................................................... 3
2.3. Histria ............................................................................................................. ........ 3
2.4. Conceito ........................................................................................................... ........ 4
2.5. Programas de Incentivo ............................................................................................4
2.5.1. PROCEL ............................................................................................. ........5
2.5.1.1. PROCEL Edifica .................................................................. ........5
2.5.1.2. PROCEL EPP .............................................................................. 6
2.6. Barreiras ................................................................................................................... 7
2.6.1. Imperfeies do governo ................................................................ .........7
2.6.2. Aspectos Institucionais .................................................................... .........8
2.6.3. Infraestrutura ........................................................................................... 8
2.6.4. Informao e treinamento .............................................................. .........8
2.6.5. Incentivos mal alocados ........................................................................... 9
2.6.6. Concessionrias ........................................................................................ 9
2.6.7. Fornecedora de equipamentos ................................................................ 9
2.6.8. Capital ............................................................................................ ........10
-
ix
Captulo 3 Evoluo do Consumo de Energia ............................................................ ........11
3.1. Anlise do perfil de consumo ................................................................................. 11
3.1.1. Fator de Carga ........................................................................................ 11
3.1.2. Fator de Potncia ................................................................................... 13
3.2. Avaliao do projeto de Eficincia Energtica ....................................................... 15
3.2.1. Valor Presente Lquido ...........................................................................16
3.2.2. Tempo de Retorno de Capital ................................................................ 16
3.2.3. Relao de Custo Benefcio (RBC) .......................................................... 17
Captulo 4 Sistemas de Iluminao ................................................................................... 19
4.1. Tipos de Lmpadas ................................................................................................. 19
4.2. Clculo de Iluminao ............................................................................................ 20
4.2.1. Escolha do Nvel de Iluminncia ............................................................. 20
4.2.2. Determinao do ndice do Local (K) ..................................................... 21
4.2.3. Escolha das lmpadas e luminrias ........................................................ 21
4.2.4. Determinao do Fator de Utilizao .....................................................21
4.2.5. Fator de Depreciao ............................................................................. 22
4.2.6. Determinao do Fluxo Total ................................................................. 22
4.2.7. Determinao do nmero de lmpadas e luminrias ............................ 22
4.2.8. Espaamento entre as Luminrias ......................................................... 23
4.3 Eficincia nos Sistemas de Iluminao .................................................................... 23
4.3.1. Melhor distribuio nos circuitos de iluminao ................................... 23
4.3.2. Limpeza e Manuteno .......................................................................... 23
4.3.3. Desligamento dos Aparelhos ................................................................. 24
Captulo 5 Sistemas de Ar Condicionado .......................................................................... 25
5.1. Introduo ............................................................................................................. 25
5.2. Histria ........................................................................................................... ........ 25
5.3. Tipos de Sistemas de Ar Condicionado .......................................................... ........26
-
x
5.3.1. Expanso Direta ..................................................................................... 26
5.3.2. Apenas gua .......................................................................................... 27
5.3.3. Ar-gua .................................................................................................. 28
5.3.4. Apenas Ar ............................................................................................... 28
5.4. Eficincia nos Sistemas de Ar Condicionado .......................................................... 29
5.4.1. Desperdcios ........................................................................................... 31
5.4.2. Medidas para a melhoria da eficincia energtica ......................... .......31
Captulo 6 Estudo de caso ........................................................................................ ........33
6.1. Sistema de Iluminao atual .................................................................................. 33
6.2. Proposta para o Sistema de Iluminao ........................................................ ........37
6.2.1. Proposta 1 ...................................................................................... ........38
6.2.1.1. Avaliao e Investimento Inicial ............................................. 41
6.2.1.2. Anlise da demanda Energtica e do Consumo ..................... 43
6.2.1.3. Anlise Econmica .......................................................... ........44
6.2.2. Proposta 2 ...................................................................................... ........44
6.2.2.1. Avaliao e Investimento Inicial ..................................... ........48
6.2.2.2. Anlise da Demanda Energtica e do Consumo ............. .......50
6.2.2.3. Anlise Econmica ........51
6.3. Sistema de Ar condicionado Atual ................................................................. ........51
6.4. Proposta para o Sistema de Ar Condicionado ............................................... .........52
6.4.1. Aparelhos a serem Substitudos ..................................................... ........52
6.4.2. Avaliao e Investimento Inicial ..................................................... ........54
6.4.3. Anlise da Demanda Energtica e do Consumo ..................................... 54
6.4.4. Anlise Econmica do Sistema de Ar Condicionado .............................. 55
Captulo 7 Concluso ................................................................................................... ....56
Captulo 8 Referncias Bibliogrficas.................................................................................58
Anexo I Demanda Energtica de um Prdio Comercial ......................................................60
-
xi
Anexo II Plantas do Bloco A1 da CPRM ...................................................................... .......61
Anexo III - Frmulas para Clculo da Relao Benefcio-Custo (RBC) seguindo a
Metodologia da ANEEL ....................................................................................................... 62
Anexo IV Sistemas de Iluminao ..................................................................................... 64
-
xii
Lista de Figuras e Tabelas
Figura 1 - Eficincia Luminosa e Modelo de Lmpadas ............................................................ 20
Tabela 1 - Carga Trmica aproximada de ambientes[19] ......................................................... 30
Tabela 2 - Sistema de Iluminao Atual - Pavimento 1 ............................................................. 34
Tabela 3 - Sistema de Iluminao Atual - Pavimento 2 ............................................................. 35
Tabela 4 - Sistema de Iluminao Atual - Pavimento 3 ............................................................. 36
Tabela 5 - Sistema de Iluminao Atual - Pavimento 4 ............................................................. 37
Tabela 6 - Proposta 1 - Sistema de Iluminao - Pavimento 1 ................................................. 38
Tabela 7 - Proposta 1 - Sistema de Iluminao - Pavimento 2 ................................................. 39
Tabela 8 - Proposta 1 - Sistema de Iluminao - Pavimento 3 ................................................. 40
Tabela 9 - Proposta 1 - Sistema de Iluminao - Pavimento 4 ................................................. 41
Tabela 10 - Proposta 1 - Investimento Inicial - Pavimento 1 .................................................... 42
Tabela 11 - Proposta 1 - Investimento Inicial - Pavimento 2 .................................................... 42
Tabela 12 - Proposta 1 - Investimento Inicial - Pavimento 3 .................................................... 42
Tabela 13 - Proposta 1 - Investimento Inicial - Pavimento 4 .................................................... 43
Tabela 14 - Anlise da Demanda Energtica e do Consumo da Proposta 1 ............................... 43
Tabela 15 - Viabilidade da Proposta 1...................................................................................... 44
Tabela 16 - Proposta 2 - Sistema de Iluminao - Pavimento 1 ............................................... 45
Tabela 17 - Proposta 2 - Sistema de Iluminao - Pavimento 2 ............................................... 46
Tabela 18 - Proposta 2 - Sistema de Iluminao - Pavimento 3 ............................................... 47
Tabela 19 - Proposta 2 - Sistema de Iluminao - Pavimento 4 ............................................... 48
Tabela 20 - Proposta 2 - Investimento Inicial - Pavimento 1 .................................................... 49
Tabela 21 - Proposta 2 - Investimento Inicial - Pavimento 2 .................................................... 49
Tabela 22 - Proposta 2 - Investimento Inicial - Pavimento 3 .................................................... 49
Tabela 23 - Proposta 2 - Investimento Inicial - Pavimento 4 .................................................... 50
Tabela 24 - Anlise da Demanda Energtica e do Consumo da Proposta 2 ............................... 50
Tabela 25 - Viabilidade da Proposta 2...................................................................................... 51
Tabela 26 - Sistema de Ar Condicionado .................................................................................. 52
Tabela 27 - Aparelhos a serem substitudos - Pavimento 1 ...................................................... 53
Tabela 28 - Aparelhos a serem substitudos - Pavimento 2 ...................................................... 53
Tabela 29 - Aparelhos a serem substitudos - Pavimento 3 ...................................................... 53
Tabela 30 - Aparelhos a serem substitudos - Pavimento 4 ...................................................... 54
Tabela 31 - Investimento Necessrio - Sistema de Ar Condicionado ........................................ 54
Tabela 32 - Anlise da Demanda Energtica e do Consumo do Sistema de Ar Condicionado .... 55
Tabela 33 - Viabilidade da Proposta para o Sistema de Ar Condicionado ................................. 55
Tabela 34 - Gastos do setor comercial ..................................................................................... 60
Tabela 35 - Iluminncias por classe de tarefas visuais [23] ....................................................... 64
Tabela 36 - Valores de refletncia [24] .................................................................................... 64
Tabela 37 - Fator de Utilizao - Luminria 4x16 [25] .............................................................. 65
Tabela 38 - Fator de Utilizao - Luminria 4x32 Simples [25].................................................. 65
-
xiii
Tabela 39 - Fator de Utilizao - Luminria 4x32 com aletas refletivas [25].............................. 66
Tabela 40 - Fator de depreciao [26] ..................................................................................... 66
Tabela 41 - Caractersticas das Lmpadas Fluorescentes [27] .................................................. 66
Tabela 42 - Caractersticas das Lmpadas LED's [28] ................................................................ 67
-
1
Captulo 1 Introduo
A ideia da realizao deste projeto atingir meios de se reduzir a demanda de
energia eltrica e consequentemente diminuir o gasto com energia no bloco A1, da
empresa CPRM (Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais), atravs de medidas de
eficincia energtica. Em se tratando de um prdio comercial, a maior parte do seu
consumo se d devido aos sistemas de iluminao e de ar condicionado, como pode
ser observado no Anexo I. Com isso, o foco deste trabalho so estes dois sistemas.
Para tal, foi feita uma nova proposta para o sistema de iluminao, trocando as
lmpadas por modelos mais econmicos e adequando tambm quantidade de fluxo
luminoso necessrio. Para o sistema de ar condicionado foi realizada uma simples
troca dos aparelhos mais antigos e/ou menos eficientes por modelos mais modernos e
econmicos.
1.1) A CPRM
A Companhia de Pesquisas de Recursos Minerais uma empresa
governamental brasileira, vinculada ao Ministrio de Minas e Energia, que tem
atribuies do servio geolgico do Brasil, tais como, levantamentos geolgicos,
levantamentos geofsicos, levantamentos hidro geolgicos, gesto de informao
geolgica, avaliao de recursos minerais e anlises qumicas e minerais. A empresa
conta com uma infraestrutura operacional instalada em todo o pas, com sede poltica
localizada em Braslia, escritrio central de administrao e departamentos tcnicos no
Rio de Janeiro, alm de superintendncias regionais em Belm, Belo Horizonte,
Goinia, Manaus, Porto Alegre, Recife, Salvador e So Paulo; residncias em Fortaleza,
Porto Velho e Teresina; ncleos de apoio em Cricima, Cuiab e Natal; e centros de
treinamento em Apia, Caapava do Sul e Morro Chapu.
O bloco A1 possui uma rea total de aproximadamente 4 mil metros quadrados
composta por 5 pavimentos, constitudo por salas bastante distintas. Para este projeto,
foi feito uma proposta para 4 dos 5 pavimentos, isto porque um dos pavimentos se
encontrava com boa parte das salas em reforma e consequentemente, inoperante. A
planta dos 4 pavimentos estudados pode ser observada no Anexo II.
-
2
1.2) Estrutura e Metodologia do Trabalho
Este trabalho dividido em sete captulos e quatro anexos. Inicialmente, no
primeiro captulo apresentada a ideia da realizao deste projeto, as caractersticas
gerais da CPRM e do edifcio estudado da empresa.
No segundo captulo feito um resumo sobre eficincia energtica, sua
histria, a necessidade do trabalho e conceito. Tambm comentado sobre o
programa de incentivo no Brasil, o PROCEL e as dificuldades de realizao de um
projeto de eficincia energtica.
O terceiro captulo tem como objetivo apresentar os conceitos necessrios
para a anlise econmica de um projeto de eficincia energtica.
J no quarto captulo feito uma reviso dos conceitos de um sistema de
iluminao, ou seja, os fundamentos necessrios para a realizao de um projeto
luminotcnico.
No quinto captulo so apresentados os principais tipos de aparelhos de ar
condicionado e suas classificaes quanto aos seus sistemas de funcionamento.
O Sexto captulo apresenta as caractersticas levantadas do edifcio e
realizada as propostas para os sistemas de iluminao e de ar condicionado, bem como
realizado tambm a anlise econmica de cada proposta.
No stimo captulo apresentada a concluso e a avaliao da possibilidade de
utilizao das propostas e tambm so apresentadas ideias de realizao de projetos
futuros.
Por fim, so listadas as referncias bibliogrficas conforme as normas da ABNT
e os anexos contendo as informaes necessrias para a realizao deste projeto.
-
3
Captulo II Eficincia Energtica
2.1) Introduo
O Consumo de energia pela populao mundial teve uma evoluo descontrolada
durante todo o sculo passado, que refletiu em previses catastrficas para este
sculo se os hbitos no mudarem a favor da racionalizao do uso de recursos
naturais. As visveis mudanas climticas e as demandas cada vez maiores de energia
para suprir a evoluo tecnolgica contriburam para o nascimento da eficincia
energtica [1].
2.2) Necessidade do Trabalho
Todo processo de transformao de uma fonte de energia em outra fonte de
energia gera perdas. Podemos observar o exemplo de uma simples lmpada
incandescente: da energia utilizada para acender uma lmpada destas, 92%
transformada em calor e com isso somente 8% devidamente transformada em
energia eltrica. No caso das lmpadas fluorescentes a eficincia delas chega a ser de
duas a quatro vezes maior do que das lmpadas incandescentes. Com isso percebemos
a importncia de se melhorar a eficincia na hora de se gerar e utilizar a energia
eltrica, que reduz os gastos e tambm contribui com a sustentabilidade [2].
2.3) Histria
A Eficincia Energtica comeou a ganhar destaque a partir da primeira grande
crise do petrleo nos anos setenta, em que a maioria dos pases utilizava os
combustveis fsseis como principal matriz energtica. Quando o preo do petrleo
aumentou, o preo da energia tambm aumentou, fazendo com que se pensasse
melhor antes de utilizar a energia eltrica. Alm disto, depois de alguns anos a
preocupao tambm passou a ser o meio ambiente. Foi quando ganharam mais
destaques assuntos como o Aquecimento Global e mudanas climticas; para poder
diminuir a quantidade de dixido de carbono (CO2) jogado na atmosfera seria
necessria uma melhor utilizao da energia produzida [1].
-
4
2.4) Conceito
Pensando em termos energticos, eficincia passa a ganhar um sentido mais
tangvel e uma anlise matemtica de simples interpretao.
Em que:
= Eficincia
W = Energia til no final de um processo
E = Energia gasta para execuo de determinada tarefa
Para um processo com eficincia mxima, teramos W=E ( =100%), i.e. ao final de
um processo, toda energia gasta teria sido revertida em energia til. Sabemos, porm
que no existe nenhum processo que seja 100% eficiente, isso , sem perdas.
Portanto, pode-se dizer que em linhas gerais, a energia til ao final do processo
equivale diferena entre a quantidade de energia total gerada e a quantidade de
energia perdida durante a execuo do processo.
Em que:
W = Energia til no final do processo.
= Quantidade de energia total gerada.
P = Perdas durante a execuo do processo [3].
2.5) Programas de Incentivo
Para adequar o sistema eltrico nova necessidade de modernizao, foram
criados programas de incentivo conservao de energia atravs do Programa
Nacional de Conservao de Energia (PROCEL).
-
5
2.5.1) PROCEL: Programa Nacional de Conservao de Energia Eltrica
o programa criado pelo ministrio de Minas e Energia e da Indstria e Comrcio
em 1985, que administrado por uma secretaria executiva subordinada a Eletrobrs,
e, a partir de 1991 foi transformado em programa do governo e com isso ganhou mais
abrangncia e responsabilidade.
Tem como misso: promover a eficincia energtica, contribuindo para a melhoria
da qualidade de vida da populao e eficincia dos bens e servios, reduzindo os
impactos ambientais. Ou seja, seu objetivo seria incentivar o uso racional e eficiente
de energia eltrica em diferentes aspectos da sociedade.
O PROCEL possui como fonte de recursos a Eletrobrs e a RGR Reserva Global de
Reverso, que um fundo federal constitudo a partir de recursos das concessionrias
de energia. Tambm pode receber recursos de qualquer instituio que compartilhe os
seus objetivos e esteja disposta a ajudar [4].
Como o programa bastante amplo possuindo diversas reas de atuao, ele
dividido em diversos subprogramas especficos: PROCEL Info, Edifica, Selo, Indstria,
Sanear, EPP (Eficincia Energtica em Prdios Pblicos), GEM (Gesto Energtica
Municipal), Educao e Reluz.
A seguir so citados dois subprogramas do PROCEL que merecem uma melhor
ateno:
2.5.1.1) PROCEL Edifica
Institudo a partir de 2003, o Programa Nacional de Eficincia Energtica em
edificaes junto ao PROCEL tem como objetivo promover o uso racional de energia
eltrica em edificaes, atravs de incentivos a conservao e o uso consciente dos
recursos naturais tais como (gua, luz e ventilao) nas edificaes, reduzindo o
desperdcio e os impactos ao meio ambiente.
A importncia do PROCEL Edifica se destaca quando analisamos que o consumo
de energia eltrica nas edificaes corresponde a cerca de 45% do consumo faturado
no pas. Com o programa, possvel atingir uma reduo no consumo de at 50% para
-
6
novas edificaes e de at 30% para edifcios que se prontificarem a promover
reformas que usem os conceitos de eficincia energtica em edificaes.
Pata tal o PROCEL Edifica se dividi em 6 reas: Capacitao, Tecnologia,
Disseminao, Regulamentao, Habilitao e Eficincia Energtica e Planejamento [4].
2.5.1.2) PROCEL EPP
O programa de Eficincia Energtica em Prdios Pblicos - PROCEL EPP foi
institudo em 1977 pela ELETROBRS/PROCEL a fim de promover a eficincia
energtica nos prdios pblicos nos nveis federal, estadual e municipal. O programa
visa a implementao de medidas de eficincia energtica e a difuso da informao
juntos aos agentes envolvidos com a administrao pblica. Para isso os prdios
pblicos devem promover:
A economia de energia;
A melhoria na qualidade dos sistemas de iluminao, refrigerao,
foras-motrizes e demais sistemas relevantes que visem reduo dos
gastos com energia eltrica;
Investimentos em tecnologia nos laboratrios de pesquisa voltados para
este segmento.
At 2008, o EPP j havia contemplado com projetos de conservao de energia:
10 hospitais pblicos;
25 prdios pblicos administrativos;
5 laboratrios foram capacitados; e
1652 pessoas foram habilitadas em eficincia energtica;
Atravs da resoluo 176/2005 da ANEEL, as concessionrias de distribuio de
energia eltrica devem aplicar, no mnimo, 0,25% do seu faturamento anual em
programas para incremento da eficincia energtica no uso final de energia eltrica.
Desse modo, ficou aberto o dilogo entre os administradores, que tm interesse em
iniciar Programas de Eficincia Energtica em seus prdios, e suas concessionrias de
energia para incluso neste programa. Aliado a isso h um fundo do setor eltrico,
-
7
chamado Reserva Global de Reverso RGR, que empresta recursos s concessionrias
[1].
2.6) Barreiras
Existem diferentes barreiras que limitam a implementao de medidas de
eficincia energtica em instituies pblicas brasileiras e sua importncia varia de
acordo com os setores, instituies e regies, porm elas tendem a diminuir medida
que as tecnologias progridem e conquistem sua fatia de mercado [5].
De modo geral, as principais barreiras s medidas de eficincia energtica, as
seguintes so citadas a seguir.
2.6.1) Imperfeies do Governo
Algumas sinalizaes para o desperdcio de energia so frutos de polticas que,
visando um objetivo especfico, acabam incentivando a ineficincia energtica. O mais
importante exemplo no passado recente foi a poltica governamental de manter os
preos de muitos energticos abaixo do custo como forma de reduzir os ndices de
inflao. Atualmente as taxas de juros elevadas para atrair capitais internacionais
reduzem a atratividade de aes de conservao que exigem investimentos
antecipados. A sobrevalorizao cambial do real tambm reduz a atratividade de
solues renovveis internas, pois reduz a competitividade com os combustveis
fsseis importados.
Grande parte das distores deriva da estrutura centralizada do setor eltrico,
to importante para desenvolver os potenciais hidreltricos. Esta fora hegemnica,
por exemplo, impediu o desenvolvimento de transformar em eletricidade energias
hoje desperdiadas pelas siderrgicas e na agroindstria sucro-alcooleira.
O novo modelo para o setor eltrico, em implantao, incentiva a competio
na gerao, reduz o protecionismo para as concessionrias e cria novos agentes e
mecanismos de competio. Estas so novidades que devem aumentar a eficincia
energtica na transformao da energia primria e podero estimular solues que
viabilizam combustveis de base renovvel. Por outro lado, a privatizao do setor
eltrico com a desverticalizao das concessionrias eltricas pode colocar em risco
-
8
algumas aes de fomento da eficincia junto aos consumidores. A funo de
regulamentao dos diversos energticos cresce de importncia para que sejam
evitadas distores como as observadas no passado [6].
2.6.2) Aspectos Institucionais
A conservao de Energia em Prdios Pblicos possui alguns entraves no que se
refere aos recursos obtidos com a economia de energia. De forma geral, uma vez que
as despesas com energia eltrica fazem parte dos custeios com estas instituies, a
economia no se reverte para o prprio rgo, ao contrrio, ainda tem reduo no seu
oramento para o ano seguinte. Esse fato dificulta a atuao nesse tipo de instituio,
pois o estabelecimento em si no ter benefcios financeiros com um projeto de
conservao de energia eltrica [7].
2.6.3) Infraestrutura
A barreira relacionada infraestrutura concentra-se na falta de prestadores de
servio com a especializao necessria para desenvolver projetos desse tipo [8].
2.6.4) Informao e treinamento
A desinformao um grande empecilho para a expanso das tcnicas de
eficincia energtica. Normalmente os responsveis pelas unidades consumidoras
confundem conservao com racionamento, no possuem informao sobre o assunto
e s vezes no acreditam nas informaes que recebem, duvidando dos benefcios que
podero ter e, assim, no se sensibilizam, ignorando os conceitos de conservao de
energia eltrica em seus projetos. Esse tipo de atitude ainda mais acentuado em
instituies pblicas, onde a verba para aquisio de equipamentos pouca, e os
funcionrios responsveis pela manuteno aliam a falta de informao com a falta de
recursos financeiros, optando na maioria das vezes por equipamentos baratos e
consequentemente ineficientes.
Uma maneira de superar esta barreira informacional, a partir da difuso dos
conceitos e tcnicas de eficincia energtica, derivou da criao da Comisso Interna
de Conservao de Energia (CICE).
-
9
A criao da CICE uma obrigao legal prevista no decreto 99.656, de 26 de
outubro de 1990, que dispe sobre a criao desta comisso nos rgos ou entidades
da Administrao Federal direta e indireta, fundaes, empresas pblicas e sociedades
de economia mista controladas direta ou indiretamente pela Unio, que apresentem
consumo anual de energia eltrica superior a 600.000 kWh.
Apesar de a obrigao ser somente para rgos pblicos, a CICE um
instrumento importante e que deveria ser implementado ao menos em todos os tipos
de unidades consumidoras de grande porte [9].
2.6.5) Incentivos Mal Alocados
Muitas vezes os administradores das unidades consumidoras aplicam seus
recursos atravs de uma viso imediatista, contabilizando o menor custo inicial do
projeto de instalao ou reforma, e assim optam por comprar equipamentos mais
baratos, porm menos eficientes. No aluguel de uma propriedade, por exemplo, o
dono normalmente responsvel pela compra dos equipamentos, mas so os
inquilinos que pagam a conta de energia. O incentivo para o proprietrio minimizar
os custos imediatos, levando a compra de equipamentos ineficientes [8].
2.6.6) Concessionrias
Na maioria dos casos as concessionrias aumentam os lucros quando vendem
mais energia e reduzem quando vendem menos. Portanto, no h interesse delas em
incentivar a eficincia energtica. No entanto, a inadimplncia, muito grande em
pases em desenvolvimento, pode ser utilizada como incentivo para as concessionrias,
j que existem certos tipos de consumidores, s vezes pblicos, que no pagam suas
contas. Portanto, se incentivarem a eficincia do uso de eletricidade por parte destes
consumidores, as concessionrias reduziro seus prejuzos, disponibilizando mais
eletricidade para quem pode pagar por ela [9].
2.6.7) Fornecedoras de Equipamentos
Algumas indstrias tendem a se opor a uma poltica que vise eficincia
energtica. Como exemplo, pode-se citar os construtores e fabricantes de
equipamentos eltricos, que tendem a se opor a padres mnimos de eficincia
-
10
energtica para seus produtos, j que esses padres fazem com que eles tenham que
investir mais em pesquisa e modernizao de sua linha de produo [8].
2.6.8) Capital
Muitas vezes os consumidores no possuem recursos financeiros para adquirir
produtos mais eficientes que normalmente so mais caros e, assim, acabam
comprando os mais baratos durante a execuo de um projeto. Porm, isso pode ser
resolvido atravs da utilizao de fontes de financiamento destinadas para este fim,
principalmente no caso dos grandes consumidores. [9].
-
11
Captulo 3 Evoluo do Consumo de Energia Eltrica
3.1) Anlise do Perfil de Consumo
3.1.1) Fator de Carga
O fator de carga definido como a razo entre a demanda mdia e a demanda
mxima registrados num intervalo de tempo.
O fator de carga sempre maior que zero e menor ou igual a unidade. O fator
de carga mede o grau no qual a demanda mxima foi mantida durante o intervalo de
tempo considerado; ou ainda, mostra se a energia est sendo utilizada de forma
racional por parte de uma determinada instalao. Manter um elevado fator de carga
no sistema significa obter os seguintes benefcios:
Otimizao dos investimentos de energia eltrica.
Aproveitamento racional e aumento da vida til da instalao eltrica,
incluindo os motores e equipamentos;
Reduo do valor da demanda de pico [10].
O fator de carga ento definido como:
O preo mdio da energia definido pela seguinte frmula:
Em que:
Preo mdio da energia eltrica (R$/kWh);
Tarifa de Demanda (R$/kW);
Tarifa de Consumo (R$/kWh);
FC Fator de Carga;
h Nmero de horas no perodo de faturamento.
-
12
Administrar o fator de carga significa gerenciar o uso dos equipamentos de
forma que a curva de carga torne-se mais constante, permite que a demanda
contratada seja menor e os gastos com energia se reduzam.
Para que esta gesto seja possvel e no haja risco de ultrapassagem de
demanda, a administrao dos equipamentos deve ser feita por um gerenciador de
energia que, aps anlise, escolhe a determinao das prioridades e dos equipamentos
que podem ser desligados e administrados, assumindo o controle e garantindo uma
curva de carga mais constante.
As frmulas dos fatores de carga para os sistemas tarifrios so assim
representadas:
Tarifa Convencional
Tarifa Horo-sazonal Azul
Tarifa Horo-sazonal Verde
Nas tarifas Convencional e Horo-sazonal Verde, o fator de carga nico porque
existe um nico registro de demanda de energia para cada perodo do ano (perodo
seco e mido), enquanto que para a tarifa Horo-sazonal Azul h dois fatores de carga,
-
13
um para o horrio de ponta e outro para fora de ponta, tambm para cada perodo do
ano [5].
3.1.2) Fator de Potncia [5]
Sistemas eltricos operando com excesso de potncia reativa comprometem
desnecessariamente a componente ativa. Nesse caso, possvel um melhor
aproveitamento do sistema eltrico com a reduo da potncia reativa, que
aumentar o fator de potncia, possibilitando um aumento de potncia ativa sem a
ampliao da capacidade instalada de gerao, de transmisso, das subestaes e dos
circuitos eltricos, postergando assim os investimentos. Alguns aparelhos eltricos,
como os motores, alm de consumir energia ativa, solicitam energia reativa,
necessria para criar o fluxo magntico que o seu funcionamento exige. Com a relao
entre esses dois valores determina-se o fator de potncia mdio num determinado
perodo. O fator de potncia indica qual porcentagem da potncia total fornecida
(kVA) efetivamente utilizada como potncia ativa (kW). Assim, o fator de potncia
mostra o grau de eficincia do uso dos sistemas eltricos. Valores altos de fator de
potncia (prximos de 1,0) indicam uso eficiente da energia eltrica, enquanto que
valores baixos evidenciam seu mau aproveitamento, podendo vir a apresentar
sobrecarga em todo o sistema eltrico, tanto do consumidor como da concessionria.
A cobrana do reativo excedente um adicional aplicado pela concessionria,
justificado pelo fato de que precisa manter o seu sistema eltrico com um
dimensionamento maior do que o realmente necessrio e investir em equipamentos
corretivos (banco de capacitores e compensadores sncronos, sendo que esses ltimos
trabalham como se fossem bancos de capacitores com a vantagem de ocuparem
menos espao fsico) apenas para suprir o excesso de energia reativa (baixo fator de
potncia) proveniente das instalaes dos consumidores. As principais causas do baixo
fator de potncia so:
Motores operando em vazio ou superdimensionados;
Transformadores operando em vazio ou com pequena cargas;
Nvel de tenso acima da nominal;
Reatores de lmpadas de descarga com baixo fator de potncia;
-
14
Grande quantidade de motores de pequena potncia;
Distoro Harmnica Total (THD, do Ingls Total Harmonic Distortion).
A legislao que regulamenta os critrios para fornecimento de energia eltrica
determina que o fator de potncia deve ser mantido o mais prximo possvel de 1,00 e
estabelece que a concessionria cobre, com preos da energia ativa, o excedente de
energia reativa que ocorrer quando o fator de potncia da instalao consumidora for
inferior ao valor mnimo (0,92). Pela legislao, o excedente de energia reativa pode
ser tanto capacitivo quanto indutivo. Se uma determinada instalao apresentar fator
de potncia inferior a 0,92, o valor referente energia reativa excedente j estar
sendo cobrado na fatura de energia eltrica.
O adicional aplicado pela concessionria devido ao baixo fator de potncia
pode ser calculado da seguinte forma para os diferentes sistemas tarifrios:
Tarifa Convencional:
Tarifa Horo-sazonal Azul:
Ponta:
Fora da Ponta:
Tarifa Horo-sazonal Verde:
-
15
Em que:
Valor em reais relativo ao ajuste de fator de potncia a ser cobrado
adicionalmente ao faturamento normal para o respectivo segmento
horo-sazonal;
D Demanda faturada (kW);
TD Tarifa de demanda (R$/kW);
C Consumo faturado (kWh);
TC Tarifa de consumo (R$/kWh);
FP Fator de potncia verificado no respectivo segmento horo-sazonal.
Este valor poder ser reduzido ou mesmo eliminado com a adequao do fator
de potncia a nveis mais elevados. A economia obtida ser resultante da quantidade
de potncia reativa (kVAr) que puder ser eliminada da instalao.
Algumas medidas podem ser consideradas com esse objetivo. Uma delas
utilizar equipamentos com fator de potncia elevado. A indstria oferece
determinados equipamentos (reatores de lmpadas de descarga, motores,
transformadores) com variados valores de fator de potncia.
O correto dimensionamento dos equipamentos pode ser tambm uma maneira
de elevar o fator de potncia de uma instalao.
3.2) Avaliao do Projeto de Eficincia Energtica
Todo projeto de uma instalao eltrica deve buscar a eficincia operacional.
No entanto, essa eficincia deve ser medida de forma a se encontrar justificativas
econmicas para tornar mais eficiente um projeto eltrico a qualquer custo [10].
-
16
Podemos destacar dois modelos de anlises que nos permitem classificar um
investimento em eficincia energtica em atrativo ou no, que so: o Valor Presente
Lquido e o Tempo de Retorno de Capital (Pay Back).
3.2.1) Valor Presente Lquido
Sempre que for adotada uma ao de eficincia energtica, esta deve ser
precedida de uma anlise econmica. O mtodo de clculo denominado Valor
Presente Lquido (VPL) de fcil execuo e pode ser aplicado em todas as aes de
eficincia energtica.
O Valor Presente Lquido a soma algbrica de todos os fluxos de caixa
descontados para o instante T = 0. Pode ser determinado como [10].
Em que:
- fluxos acumulados, em R$ ou em US$;
- fluxo de caixa descontado, que corresponde a diferena entre as receitas e
despesas realizadas a cada perodo considerando, em R$ ou US$;
taxa interna de retorno ou taxa de desconto;
T tempo, em meses, trimestre ou ano, a que se refere a taxa interna de
retorno
N nmero de perodos.
3.2.2) Tempo de Retorno de Capital
O critrio do tempo de retorno de capital, ou payback, , sem dvida, o mais
difundido no meio tcnico para anlise de viabilidade econmica, principalmente
devido sua facilidade de aplicao. Nestes termos fala-se do chamado payback no
descontado, isto , um procedimento de clculo onde no se leva em considerao o
custo de capital, ou seja, a taxa de juros. Esta anlise feita apenas dividindo-se o
custo da implantao do empreendimento pelo benefcio auferido. Em outras
-
17
palavras, este critrio mostra quanto tempo necessrio para que os benefcios se
igualem ao investimento.
Em que:
I Custo da Implantao (R$);
A Benefcio (R$)
O tempo de retorno descontado o nmero de perodos que zera o valor
lquido presente, ou anual do empreendimento. Neste caso a taxa de juros adotada o
prprio custo de capital.
Em que:
Investimento (R$);
Economia obtida com o investimento realizado (R$ em 1 ano);
i Taxa de juros (%/a.m / %a.a). [7]
3.2.3) Relao de Benefcio Custo RBC
A Relao Benefcio Custo (RBC) tem grande importncia na anlise econmica
de um projeto e pode ser calculada de uma maneira simples e objetiva como pode ser
vista na seguinte frmula:
-
18
O investimento anualizado o total do investimento com equipamentos. O
custo anualizado de cada equipamento depende da sua vida til e da taxa de juros. J
o benefcio anualizado pode ser calculado da seguinte forma:
Em que:
EE Energia Economizada (MWh/ano);
CEE Custo Evitado de Energia (R$/MWh);
RDP Reduo de Demanda na Ponta (kW);
CED Custo Evitado de Demanda (R$/kW) [5].
Para o clculo do Custo Anualizado Total ( ), ver Anexo III
Todo projeto deve ter sua relao benefcio custo (RBC) calculada sob a tica da
sociedade, ou seja, o clculo do benefcio baseado na metodologia dos custos
unitrios evitados que possui como base estudos de expanso do sistema eletro-
energtico brasileiro.
Se um projeto tiver mais de um uso final (iluminao e climatizao) cada um
desses usos finais dever ter sua RBC calculada. Dever, tambm, ser apresentada a
RBC global do projeto por meio da mdia ponderada das RBCs individuais. Os pesos
sero definidos pela participao percentual da energia economizada em cada uso
final [5].
A Relao de Benefcio Custo aconselhada para ser utilizada em projetos de
eficincia energtica pela ANEEL, porm no um parmetro que exclui a viabilidade
de um projeto. Outros critrios podem ser adotados como Reduo de Demanda de
Ponta e Energia Economizada.
-
19
Captulo IV Sistemas de Iluminao
Todo ambiente de trabalho precisa estar adequadamente iluminado de modo a
permitir a execuo de tarefas para as quais se destina. O objetivo de um sistema de
iluminao justamente proporcionar essa iluminao de modo eficiente, evitando
desperdcios [11].
Aproximadamente 44% da energia eltrica consumida no setor comercial e de
servios pblicos so de iluminao. Diversos trabalhos mostram que a iluminao
ineficiente comum no Brasil. Esse nmero, juntamente com o emprego de
tecnologias no eficientes no sistema de iluminao faz com que exista um grande
potencial de conservao de energia eltrica a ser empregado. Uma combinao de
lmpadas, reatores e refletores eficientes, associados a hbitos saudveis na sua
utilizao, podem ser aplicados para reduzir o consumo de energia eltrica [12].
4.1) Tipos de Lmpadas
A lmpada um dispositivo que transforma energia eltrica em energia trmica
e energia luminosa. Cada lmpada possui caractersticas distintas, como a quantidade
de fluxo luminoso que produz, a eficincia luminosa, o comprimento de onda em que a
lmpada emite a radiao e o tempo de vida til.
So trs os principais tipos de lmpadas.
As lmpadas da famlia das incandescentes, que imitam a luz solar.
As lmpadas de descarga, como as fluorescentes, as de mercrio, as de
sdio e as de multivapores metlicos, que imitam a descarga eltrica
produzida por um relmpago;
O terceiro tipo abrange os LEDs (light emitting diodes - diodos emissores de
luz), que funcionam por luminescncia, imitando os vaga-lumes [9].
Podemos observar na Figura 1 uma comparao entre a eficincia luminosa e a
vida til mdia de alguns tipos de lmpadas.
-
20
Figura 1 - Eficincia Luminosa e Modelo de Lmpadas [13]
4.2) Clculo de Iluminao
Para se calcular o nmero de lmpadas e luminrias, leva-se em conta as
dimenses do ambiente e do tipo de ambiente que ser iluminado de acordo com a
NBR-5413 (Tabela 35 Anexo IV). Para isso utiliza-se o mtodo dos lmens que
realizado da seguinte maneira:
Escolha do nvel de Iluminncia;
Determinao do ndice do Local;
Escolha das lmpadas e Luminrias;
Determinao do fator de utilizao (Fu);
Determinao do Fluxo Total ( );
Clculo do nmero de lmpadas e Luminrias;
Distribuio das Luminrias [14].
4.2.1) Escolha do Nvel de Iluminncia
Cada ambiente necessita de um nvel de Iluminncia distinto. A NBR-5413
(Tabela 35 Anexo IV) classifica os ambientes e fornece o valor do nvel de iluminncia
que deve ser escolhido para a realizao do projeto.
-
21
4.2.2) Determinao do ndice do Local (k)
O ndice do local a relao das dimenses do ambiente de trabalho com a
altura das luminrias instaladas neste local:
Em que:
K = ndice do Local;
C = Comprimento;
L = Largura;
h = altura da luminria ao plano de trabalho.
4.2.3) Escolha das Lmpadas e Luminrias
Sabendo-se que as lmpadas possuem caractersticas distintas, como fluxo
luminoso e eficincia luminosa, necessrio escolher o modelo da lmpada que ser
utilizada no projeto bem como o modelo da luminria, que tambm possui
caractersticas distintas, como custo de manuteno e esttica.
4.2.4) Determinao do Fator de Utilizao ( )
Fator de utilizao o valor encontrado quando se cruzam as informaes de
refletncia1 do teto, da parede e do piso com o valor de ndice do Recinto (k). Ele tem a
funo de indicar a eficincia luminosa do local de estudo incluindo as informaes
sobre lmpadas e luminrias [3].
_____________________________
1 Refletncia - A refletncia a razo entra a quantidade de fluxo luminoso incidente
em uma superfcie e o fluxo refletido por esta mesma superfcie. Os valores padres de
refletncia se encontram na tabela 36 do Anexo IV.
-
22
Depois de determinado o ndice do Local (K), e dos valores de refletncia,
utilizada a tabela do modelo da luminria escolhida para se achar o Fator de Utilizao
( ) (Tabelas 37, 38 e 39 Anexo IV).
4.2.5) Fator de Depreciao ( )
Tambm conhecido como fator de manuteno, o fator de depreciao um
fator que leva em conta a quantidade de horas de utilizao das lmpadas e luminrias
do local at que esta tenha manuteno, levando em considerao tambm as
condies de limpeza do ambiente (Tabela 40 Anexo IV).
4.2.6) Determinao do Fluxo Total ( )
Para a determinao do Fluxo Luminoso (), utiliza-se:
Em que:
E Iluminncia mdia requerida (lux);
S rea a ser iluminada ( )
Fator de Utilizao da luminria
Fator de Depreciao
4.2.7) Determinao do nmero de Lmpadas e Luminrias
A partir do valor do fluxo encontrado, determinamos o nmero de lmpadas
dividindo o fluxo total pelo fluxo de cada lmpada. Os fluxos das lmpadas escolhidas
bem como suas outras caractersticas encontram-se nas tabelas 41 e 42 do Anexo IV.
E para se determinar o nmero de luminrias, basta dividir o nmero de
lmpadas encontrado pela quantidade de lmpadas que cada luminria suporta.
-
23
4.2.8) Espaamento entre as Luminrias
O espaamento entre as luminrias depende de sua altura relativa ao plano de
trabalho (altura til) e da distribuio de luz. Este valor situa-se geralmente, entre 1 a
1,5 vezes o valor da altura til em ambas as direes, tanto para um lado quanto para
o outro. J o espaamento entre as paredes deve ser a metade deste valor.
Caso o nmero de luminrias calculadas resulte em valores incompatveis com
esses limites, os mesmos devero ser ajustados para no se correr o risco do ambiente
ficar com sombras. O ajuste feito sempre se elevando o nmero de luminrias ou
mudando-se a distribuio das mesmas [14].
4.3) Eficincia nos Sistemas de Iluminao
Um Sistema de Iluminao eficiente aquele que combina o bom
dimensionamento do ambiente com a boa utilizao do fluxo luminoso disponvel.
Alm disso, medidas podem ser adotadas para o melhor desempenho destes sistemas
e consequentemente a economia de energia.
4.3.1) Melhor distribuio nos circuitos de iluminao
Para se aproveitar ao mximo a luz natural do dia, uma boa opo deixar as
luminrias ao lado das janelas com comando independente das luminrias do outro
lado da sala, com isso, as luminrias ao lado das janelas s necessitam ser acesas
quando o fluxo luminoso externo no for propcio para o trabalho.
4.3.2) Limpeza e manuteno
A limpeza das luminrias e lmpadas influencia e muito na quantidade de fluxo
luminoso que est sendo recebida no local de trabalho. Uma luminria suja pode no
refletir toda a quantidade de luz esperada, a mesma coisa para a lmpada suja. A
manuteno dos equipamentos, como a troca da lmpada, reator entre outros
-
24
tambm importante para garantir que a quantidade de fluxo projetada seja
entregue.
4.3.3) Desligamento dos aparelhos
Durante o horrio do dia em que no tenham pessoas no ambiente de
trabalho, ideal que os aparelhos, incluindo a iluminao, sejam desligados. Isso pode
ocorrer com frequncia em horrios de almoo, em que em alguns casos as salas ficam
vazias e consequentemente sem necessidade de iluminao.
-
25
Captulo V Sistemas de Ar Condicionado
5.1) Introduo
O Sistema de refrigerao responsvel pelo controle climtico dos ambientes.
Esse controle abrange a monitorao e o ajuste de temperatura, umidade, pureza e
fluxo de ar no ambiente fechado. Geralmente, o sistema de ar condicionado utilizado
para proporcionar conforto aos usurios da instalao, mas tambm pode ser utilizado
para manter alguns tipos de ambientes sob rigorosas caractersticas climticas, tais
como, hospitais e centros de computao [15].
Estes ambientes podem ser destinados tanto ao conforto humano como
animal. Neste caso os sistemas aplicados so vulgarmente chamados de ar
condicionado de conforto. Pode-se tambm apresentar um ambiente destinado ao
desenvolvimento de um determinado processo industrial ou laboratorial, e neste caso
o sistema passa a ser chamado sistema de ar condicionado de processo [5].
5.2) Histria
Este equipamento foi criado em 1902, quando um engenheiro formado pela
Universidade de Cornell, Willis Carrier, inventou um processo mecnico para
condicionar o ar, tornando realidade o almejado controle climtico de ambientes
fechados. Esta inveno foi uma resposta aos problemas enfrentados pela indstria
nova-iorquina Sackett-Wilhelms Lithography and Publishing Co., que tinha seu trabalho
prejudicado durante o vero, estao em que o papel absorve a umidade do ar e se
dilata. As cores impressas em dias midos no se alinhavam nem se fixavam com as
cores impressas em dias mais secos, o que gerava imagens borradas e obscuras.
Carrier teorizou que poderia retirar a umidade da fbrica pelo resfriamento do ar.
Desenhou, ento, uma mquina que fazia circular o ar por dutos artificialmente
resfriados. Este processo, que controlava a temperatura e a umidade, foi o primeiro
exemplo de condicionamento de ar contnuo por processo mecnico [16].
-
26
5.3) Tipos de Sistemas de ar condicionado
Os sistemas de ar condicionado podem ser classificados em relao aos seus
ciclos de refrigerao. A seguir os principais ciclos so listados.
5.3.1) Expanso Direta
O ar diretamente resfriado pelo fluido refrigerante. Este sistema pode ser
aplicado em instalaes de pequenas e mdias capacidades, onde so usados
aparelhos dos seguintes tipos:
Janela: So dotados de compressor, condensador resfriado a ar, dispositivo de
expanso, serpentina de resfriamento e desumidificao, do tipo expanso
direta, filtros e ventiladores para circulao do ar condicionado e para
resfriamento do condensador. Normalmente o aquecimento feito por meio
de uma bateria de resistncias eltricas, muito embora possam existir
aparelhos de janela que operam como bomba de calor, atravs da inverso do
ciclo frigorfico. So normalmente encontrados com capacidades variando
entre 7500 a 30000 Btu/h. Estes equipamentos so compactos e no requerem
instalao especial, so de fcil manuteno, no ocupam espao interno (til)
e so relativamente baratos. No entanto possuem as seguintes desvantagens:
pequena capacidade, maior nvel de rudo, no so flexveis, so menos
eficientes, promovem a distribuio de ar a partir de ponto nico e provocam
alteraes na fachada da edificao.
Splits: So equipamentos que, pela capacidade e caractersticas, aparecem logo
aps os condicionadores de janela. Estes aparelhos so constitudos em duas
unidades divididas (evaporadora e condensadora), que devem ser interligadas
por tubulaes de cobre, atravs das quais circular o fluido refrigerante. So
aparelhos bastante versteis, sendo produzidos com capacidades que variam
de 7.500 a 60.000 Btu/h. So compactos e de fcil manuteno, podem
promover a distribuio do ar atravs de dutos ou no e tambm podem
operar como bomba de calor (ciclo reverso). No entanto, ainda possuem
capacidade limitada, sua instalao requer procedimentos de vcuo e carga em
-
27
campo, no operam com renovao de ar (exceto alguns equipamentos mais
modernos) e possuem custo inicial superior aos condicionadores de ar de
janela.
Self Contained: So condicionadores de ar compactos ou divididos que
encerram em seus gabinetes todos os componentes necessrios para efetuar o
tratamento do ar, tais como: filtragem, resfriamento e desumidificao,
umidificao, aquecimento e movimentao do ar. Nestes equipamentos
tambm se pode conectar uma rede de dutos de distribuio de ar a baixa
velocidade. Podem ser encontrados com capacidades variando entre 5 a 30
TR2. So equipamentos simples, de fcil instalao, com baixo custo especfico
(R$/TR), a sua fabricao seriada leva a aprimoramentos tcnicos constantes e
resultam em grande versatilidade para projetos (zoneamentos, variaes de
demanda), etc. Como desvantagens destes equipamentos pode-se citar o fato
de no serem produzidos para operar como bomba de calor, capacidade
limitada, e o fato dos equipamentos divididos requererem procedimentos
habituais de vcuo e carga de gs em campo [5].
5.3.2) Apenas gua
A gua distribuda para os recintos, onde passa nos condicionadores de ar.
Estes so chamados de Fan coil (ventilador-serpentina). Estes condicionadores so
constitudos essencialmente de um ventilador centrfugo, que pode ser de velocidade
varivel, filtros, uma serpentina e uma bandeja de condensado.
Os equipamentos so alimentados por gua fria durante a poca de vero e por
gua quente durante o inverno. A comutao vero/inverno efetuada a encargo da
instalao e pode ser realizada manual ou automaticamente, desde a central frigorfica
[5].
_____________________________
2 TR Tonelada de Refrigerao (1 TR = 12000 BTU/h, 1 BTU = 0,293 Wh, 1 TRh = 12000 BTU, 1
TRh = 3516 Wh)
-
28
5.3.3) Ar-gua
Neste tipo de instalao, as condies dos ambientes condicionados so
reguladas mediante condicionadores do tipo fan-coil ou por condicionadores de
induo [17].
Os Sistemas de Induo fornecem ar primrio a alta velocidade para os
condicionadores de induo instalados nas diferentes zonas. Nestes equipamentos, o
ar primrio descarregado atravs de bocais, induzindo o escoamento do ar do
ambiente atravs das serpentinas de aquecimento ou resfriamento [18].
Este tipo de ar condicionado pode ser aplicado em prdios com grande nmero
de salas, muitas internas, como por exemplo em hotis e hospitais [5].
5.3.4) Apenas Ar
O ar distribudo diretamente para os recintos. Estes sistemas se caracterizam
por baixo custo inicial, manuteno centralizada e, portanto, econmica, apresentando
a possibilidade de funcionar com ar exterior durante as estaes intermedirias.
A regulagem da temperatura ambiente (resfriamento) pode ser efetuada por
meio de um termostato ambiente, ou tambm, no ar de recirculao. O termostato
pode atuar sobre o fluido que chega serpentina de resfriamento, sobre um bypass da
serpentina de resfriamento, ou sobre uma serpentina de aquecimento. Em qualquer
caso a vazo de ar permanece constante [17].
Dentre outros, pode-se citar os seguintes sistemas:
Sistemas com Vazo de Ar Varivel (VAV): Fornecem ar aquecido ou
refrigerado, a temperatura constante, para todas as zonas servidas. Caixas
VAV terminais, localizadas em cada zona, controlam a vazo insuflada no
ambiente em funo de sua carga trmica;
Sistemas com Vazo Constante (VAC): A maioria destes sistemas faz parte
de um outro sistema, um sistema de duplo duto, usado para fornecer a
vazo exata de ar insuflado;
-
29
Sistemas Duplo Duto: O condicionador central fornece ar aquecido ou
refrigerado, ambos a temperatura constante. Cada zona servida por dois
dutos, um com ar quente e outro com ar refrigerado, que alimenta uma
caixa de mistura onde as duas correntes se juntam em propores
adequadas para compensar a carga trmica da zona em questo;
Sistemas de Zona nica: Fornecem ar aquecido ou refrigerado para uma
nica zona, isto , um ou mais recintos controlados por um nico
termostato. O ar condicionado pode estar instalado dentro da prpria zona
ou fora desta em local apropriado, e o ar pode ser insuflado diretamente
no ambiente ou distribudo por dutos curtos;
Sistemas com Reaquecimento Terminal: O condicionador central fornece ar
a uma determinada temperatura para todas as zonas servidas.
Paralelamente, serpentinas de reaquecimento, instaladas em cada zona,
aquecem o ar primrio em funo da carga trmica da zona considerada
[18].
5.4) Eficincia nos Sistemas de Ar Condicionado
A eficincia de um sistema de ar condicionado depende, basicamente, da
tecnologia de refrigerao empregada, do dimensionamento do sistema, da
manuteno, dos hbitos de uso, das condies de isolao trmica dos ambientes,
dos equipamentos eltricos em operao, entre outros. As caractersticas intrnsecas
do projeto so fundamentais para que, ao longo do tempo, as mesmas no se tornem
fatores que venham a exigir recursos elevados durante a vida til do projeto.
A eficincia de um equipamento de ar condicionado expressa pelo seu EER
(Energy Efficiency Ratio) dado em Btu/h/W:
-
30
Em que:
C Capacidade de refrigerao do aparelho (Btu/h);
Pmdia Demanda mdia do aparelho (W).
Assim, quanto maior o EER, maior a eficincia do equipamento. [5].
Para o dimensionamento dos sistemas de ar condicionado, necessrio
analisar as cargas trmicas de cada ambiente, assim como a rea til, orientao solar
e tipo de cobertura. Na tabela 1 podemos observar valores aproximados de carga
trmica em funo dos fatores previamente comentados.
Tabela 1 - Carga Trmica aproximada de ambientes [19]
Especificao de Condicionador de Ar conforme a Carga Trmica BTU/h Variveis Ambientais e Construtivas
Orientao Solar
rea (m2) Ambiente
Sob outro pavimento Sob telhado com forro Sob laje descoberta
Sombra o dia todo
15 6.000 7.000 8.000
20 6.000 8.000 11.000
30 6.000 10.000 14.000
40 7.000 12.000 16.000
60 10.000 16.000 22.000
70 10.000 18.000 23.000
90 12.000 22.000 30.000
Sol da manh
15 8.000 10.000 11.000
20 8.000 12.000 14.000
30 8.000 14.000 18.000
40 10.000 14.000 18.000
60 14.000 20.000 30.000
70 14.000 22.000 30.000
90 16.000 30.000 35.000
Sol tarde ou dia todo
15 10.000 12.000 14.000
20 11.000 14.000 14.000
30 12.000 16.000 17.000
40 13.000 17.000 22.000
60 17.000 23.000 30.000
70 18.000 30.000 30.000
90 20.000 30.000 40.000
-
31
5.4.1) Desperdcio nos Sistemas de Ar Condicionado
Utilizar de maneira correta um sistema de refrigerao pode proporcionar uma
economia de energia e um aumento na vida til dos aparelhos. A comodidade de se ter
um aparelho desses no significa ter que usar energia de um modo exagerado. Podem-
se citar algumas fontes de desperdcios nos sistemas de ar condicionado, tais como:
Dimensionamento do aparelho, em desacordo com a carga trmica;
Obstruo do aparelho com cortinas, armrios, provocando um
desperdcio de 10% em mdia;
Aparelhos funcionando em ambientes desocupados;
Portas e janelas abertas permitindo a entrada de ar quente no recinto;
Falta de limpeza ou de troca peridica dos filtros de ar;
Presena de fontes de calor como lmpadas incandescentes, motores,
fornos e estufas em ambientes refrigerados;
Falta de adequada regulagem trmica [20].
5.4.2) Medidas para a melhoria da eficincia dos sistemas de ar condicionado
a curto prazo
Algumas medidas podem ser adotadas a fim de se obter uma melhoria na
eficincia dos sistemas de ar condicionado. Vale ressaltar que essas medidas no
necessitam de investimentos altos, ou seja, uma conservao de energia a partir da
vertente humana, que so:
Manter as janelas e portas fechadas, evitando a entrada de ar externo;
Limitar a utilizao dos aparelhos somente para as dependncias
ocupadas;
Evitar a incidncia de raios solares no ambiente climatizado, pois,
aumentar a carga trmica para o condicionador;
Limpeza do filtro do aparelho periodicamente, conforme recomendado
pelo fabricante do aparelho, evitando que a sujeira prejudique o seu
rendimento;
-
32
No vero, no refrigerar excessivamente o ambiente. Pois o conforto
trmico uma combinao de temperatura e umidade, sendo
recomendado entre 22 e 24C de temperatura e 50 e 60% de umidade
relativa do ar. Sendo assim, o frio mximo nem sempre a melhor
soluo de conforto;
Desligar o ar condicionado em ambientes no utilizados ou que fiquem
longo tempo desocupados;
Manter desobstrudas as grelhas de circulao de ar;
Manter livre a entrada de ar do condensador;
Verificar o funcionamento do termostato;
No inverno ou em dias frios desligar o ar condicionado central ou
individual e manter somente a ventilao;
Regular ao mnimo necessrio a exausto de ar nos banheiros contguos
aos ambientes climatizados [21].
-
33
Captulo 6 Estudo de caso
Situao atual do sistema de iluminao e de ar condicionado.
O edifcio em questo constitudo por salas e locais de trabalho bastante
distintos, como foi especificado no captulo 2. Este captulo tem como objetivo
destacar as principais caractersticas do sistema de iluminao e tambm do sistema
de ar condicionado presente. A anlise foi realizada na maior parte das salas.
6.1) Sistema de Iluminao Atual
Para o levantamento do sistema de iluminao atual, foi necessria a coleta de
dados no local, como o modelo da luminria, das lmpadas e tambm foi estimado o
tempo de uso destes equipamentos. Todo o ambiente de trabalho composto por
lmpadas fluorescentes tubulares. A quantidade de Luminrias, lmpadas e seus
modelos podem ser observados nas tabelas 2, 3, 4 e 5.
-
34
Tabela 2 - Sistema de Iluminao Atual - Pavimento 1
Pavimento 1
Local Luminrias Modelo da Luminria
Lmpadas Modelo da Lmpada
Recepo/hall 5 2x40 10 Tubular T10
Hall 2 2 2x32 3 Tubular T8
Central Telefnica 4 4x32 16 Tubular T8
Telefonista 2 4x32 8 Tubular T8
Dep. Tel. 1 4x32 4 Tubular T8
Circulao 2 4x32 8 Tubular T8
Coexser/SEVIPA 5 4x40 20 Tubular T10
Coexmat/Almoxarifado 8 4x40 32 Tubular T10
Vestirio Segurana 4 4x32 16 Tubular T8
Banheiro Masculino 6 4x32 24 Tubular T8
Banheiro Feminino 6 4x32 24 Tubular T8
DIGEOF 8 4x32 32 Tubular T8
Sala de Segurana 4 4x40 16 Tubular T8
Sala de Rdio 6 4x40 24 Tubular T8
Grfica 7 4x32 28 Tubular T8
SALA DIDOTE 8 4x32 32 Tubular T8
Salo DIDOTE 1 18 4x32 72 Tubular T8
Salo DIDOTE 2 26 4x32 104 Tubular T8
Salo DIDOTE 3 18 4x32 72 Tubular T8
-
35
Tabela 3 - Sistema de Iluminao Atual - Pavimento 2
Pavimento 2
Local Luminrias Modelo da Luminria
Lmpadas Modelo da Lmpada
COENARQ 12 4x40 48 Tubular T8
COEXSER 7 4x40 28 Tubular T8
COEXSER II 2 4x32 8 Tubular T8
COEXMAT 5 4x40 20 Tubular T8
COEXMAT 2 7 4x40 28 Tubular T8
COEXMAT CHEFIA 3 4x32 12 Tubular T8
Licitao 5 4x40 20 Tubular T8
Corredor/Acesso 4 4x32 16 Tubular T8
Corredor 1 6 2x18 12 Tubular T8
Corredor 2 2 4x32 8 Tubular T8
Banheiro 1 4 4x32 16 Tubular T8
Banheiro 2 4 4x32 16 Tubular T8
DIINFO - Recepo 4 4x16 16 Tubular T8
DIINFO - Sala de Reunio 3 4x16 12 Tubular T8
DIINFO - Gerncia 4 4x16 16 Tubular T8
DIINFO - Suporte 6 4x16 24 Tubular T8
DIINFO - Sala de apoio 2 4x16 8 Tubular T8
DIINFO - Banco de dados 6 4x16 24 Tubular T8
DIINFO - Web 6 4x16 24 Tubular T8
DIINFO - Bando de dados 2 6 4x16 24 Tubular T8
-
36
Tabela 4 - Sistema de Iluminao Atual - Pavimento 3
Pavimento 3
Local Luminrias Modelo da Luminria
Lmpadas Modelo da Lmpada
Sala da Presidncia 14 4x16 56 Tubular T8
Recepo Presidncia 8 4x16 32 Tubular T8
Recepo Presidncia 2 9 4x16 36 Tubular T8
Secretaria Presidncia 8 4x16 32 Tubular T8
Sala de reunio Presidncia 6 4x16 24 Tubular T8
ASS DAF 4 4x16 16 Tubular T8
Secretaria DAF 4 4x40 16 Tubular T8
ASS DAF 2 3 4x32 6 Tubular T8
Circulao 12 4x32 24 Tubular T8
SEGER 7 4x16 28 Tubular T8
SEGER SALA 2 4 4x16 16 Tubular T8
SEGER SALA 3 3 4x16 12 Tubular T8
SEGER SALA 4 2 4x32 8 Tubular T8
AUDIT 15 4x32 60 Tubular T8
AUDIT SALA 1 3 4x32 12 Tubular T8
AUDIT SALA 2 3 4x32 6 Tubular T8
SECRETARIA DEPAT 6 4x40 24 Tubular T10
CHEFIA DEPAT 6 4x40 24 Tubular T10
SECRETARIA DEINF 4 4x32 16 Tubular T8
CHEFIA DEINF 4 4x40 16 Tubular T8
Circulao 2 2 4x32 8 Tubular T8
Recepo DHT 5 4x16 20 Tubular T8
DHT - Presidente 7 1x85 7 Tubular T12
DHT - Reunio 4 1x85 4 Tubular T12
DHT - Sala 1 4 1x85 4 Tubular T12
DHT - Sala 2 4 1x85 4 Tubular T12
-
37
Tabela 5 - Sistema de Iluminao Atual - Pavimento 4
Pavimento 4
Local Luminrias Modelo da Luminria
Lmpadas Modelo da Lmpada
COJUR SALO 48 4x32 192 Tubular T8
COJUR SALA 1 6 4x32 24 Tubular T8
COJUR SALA 2 5 4x32 20 Tubular T8
OUVIDORIA - RECEPO 7 4x40 28 Tubular T8
OUVIDORIA - REUNIO 2 4x40 8 Tubular T8
OUVIDORIA - SALA 1 3 4x40 12 Tubular T8
OUVIDORIA - SALA 2 2 4x40 8 Tubular T8
DICONT - SALO 17 4x32 68 Tubular T8
DICONT - SALA 1 2 4x32 8 Tubular T8
DICONT - SALA 2 2 4x32 8 Tubular T8
CHEFIA DIDEHU 2 4x32 4 Tubular T8
DICOGE - SALO 23 4x40 92 Tubular T8
DICOGE - ARQVUIVOS 4 4x40 16 Tubular T8
DICOGE - RECEPO 4 4x32 16 Tubular T8
DICOGE - REUNIO 3 4x40 12 Tubular T8
DICOGE - PRESIDENTE 4 4x32 16 Tubular T8
6.2) Proposta para o Sistema de Iluminao
O desenvolvimento desta nova proposta do sistema de iluminao levou em
conta o dimensionamento correto dos ambientes, muitas vezes no realizado
adequadamente. Partindo deste princpio, surgiu a ideia de verificar se a quantidade
de lmpadas realmente a correta. Isso pode ser observado a partir do clculo do
fluxo luminoso e para isso foi necessrio o levantamento dos seguintes dados das
salas: largura, comprimento, rea e altura teis. Tambm foi considerado o valor do
fluxo das lmpadas, o fator de utilizao das luminrias, a refletncia e a iluminncia
necessria a partir da NBR 5413 (Anexo IV). A partir da foram observados 2 cenrios
possveis: o primeiro, que leva em conta o novo dimensionamento do sistema de
iluminao, em que s so utilizadas as lmpadas necessrias, do mesmo modelo,
diminuindo a quantidade de lmpadas onde o fluxo estava acima do esperado e
aumentando nos locais onde o fluxo estava abaixo do esperado; o segundo cenrio
levou em conta tambm um novo dimensionamento a partir do projeto aqui
executado e, alm disso, so utilizadas lmpadas LED no lugar das fluorescentes.
-
38
6.2.1) Proposta 1: Utilizao do Nmero correto de Lmpadas a
partir do clculo do fluxo luminoso
Com base nos dados levantados foi possvel montar as tabelas 6, 7, 8 e 9 que
mostram a quantidade correta de lmpadas por cada sala e a potncia total das do
projeto atual e da Proposta 1.
Tabela 6 - Proposta 1 - Sistema de Iluminao - Pavimento 1
Pavimento 1
Local
Atual Potncia de
cada lmpada(W)
Previsto
Quantidade de
Lmpadas Potncia Total(W)
Quantidade de
Lmpadas Potncia
Necessria(W)
Recepo/hall 10 400 40 5 210
Hall 2 3 96 32 2 66
Central Telefnica 16 512 32 13 401
Telefonista 8 256 32 6 180
Dep. Tel. 4 128 32 2 70
Circulao 8 256 32 1 35
Coexser/SEVIPA 20 800 40 13 506
Coexmat/Almoxarifado 32 1280 40 26 1023
Vestirio Segurana 16 512 32 7 234
Banheiro Masculino 24 768 32 2 56
Banheiro Feminino 24 768 32 2 75
DIGEOF 32 1024 32 22 696
Sala de Segurana 16 640 40 8 309
Sala de Rdio 24 960 40 10 419
Grfica 49 1568 32 25 799
Sala DIDOTE 32 1024 32 21 687
Salo DIDOTE 1 72 2304 32 60 1906
Salo DIDOTE 2 104 3328 32 65 2069
Salo DIDOTE 3 72 2304 32 84 2704
-
39
Tabela 7 - Proposta 1 - Sistema de Iluminao - Pavimento 2
Pavimento 2
Local
Atual Potncia de
cada Lmpada(W)
Previsto
Quantidade de
Lmpadas Potncia Total(W)
Quantidade de
Lmpadas Potncia
Necessria (W)
COENARQ 48 1920 40 37 1498
COEXSER 28 1120 40 33 1312
COEXSER II 8 256 32 10 328
COEXMAT 20 800 40 13 508
COEXMAT 2 28 1120 40 12 498
COEXMAT CHEFIA 12 384 32 9 286
Licitao 20 800 40 23 930
Corredor/Acesso 16 512 32 3 87
Corredor 1 12 216 18 3 55
Corredor 2 8 256 32 2 50
Banheiro 1 16 512 32 4 125
Banheiro 2 16 512 32 4 125
DIINFO Recepo 16 256 16 31 490
DIINFO - Sala de Reunio 12 192 16 16 257
DIINFO Gerncia 16 256 16 22 358
DIINFO Suporte 24 384 16 38 615
DIINFO - Sala de apoio 8 128 16 10 154
DIINFO - Banco de dados 24 384 16 28 456
DIINFO Web 24 384 16 32 514
DIINFO - Bando de dados 2 24 384 16 42 665
-
40
Tabela 8 - Proposta 1 - Sistema de Iluminao - Pavimento 3
Pavimento 3
Local
Atual Potncia de
cada Lmpada(W)
Previsto
Quantidade de
Lmpadas Potncia Total(W)
Quantidade de
Lmpadas Potncia
Necessria(W)
Sala da Presidncia 56 896 16 56 896
Recepo Presidncia 32 512 16 18 288
Recepo Presidncia 2 36 576 16 33 528
Secretaria Presidncia 32 512 16 27 432
Sala de reunio Presidncia 24 384 16 29 464
ASS DAF 16 256 16 19 304
Secretaria DAF 16 640 40 14 560
ASS DAF 2 6 192 32 10 320
Circulao 24 768 32 11 352
SEGER 28 448 16 31 496
SEGER SALA 2 16 256 16 15 240
SEGER SALA 3 12 192 16 13 208
SEGER SALA 4 8 256 32 5 160
AUDIT 60 1920 32 46 1472
AUDIT SALA 1 12 384 32 9 288
AUDIT SALA 2 6 192 32 9 288
SECRETARIA DEPAT 24 960 40 12 480
CHEFIA DEPAT 24 960 40 11 440
SECRETARIA DEINF 16 512 32 14 448
CHEFIA DEINF 16 640 40 12 480
Circulao 2 8 256 32 2 64
Recepo DHT 20 320 16 22 352
DHT Presidente 7 595 85 7 595
DHT Reunio 4 340 85 5 425
DHT - Sala 1 4 340 85 4 340
DHT - Sala 2 4 340 85 4 340
-
41
Tabela 9 - Proposta 1 - Sistema de Iluminao - Pavimento 4
Pavimento 4
Local
Atual Potncia de
cada Lmpada(W)
Previsto
Quantidade de
Lmpadas Potncia Total(W)
Quantidade de
Lmpadas Potncia
Necessria(W)
COJUR Salo 192 6144 32 89 2837
COJUR - Sala 1 24 768 32 15 470
COJUR - Sala 2 20 640 32 17 542
OUVIDORIA - Recepo 28 1120 40 19 775
OUVIDORIA - Reunio 8 320 40 7 293
OUVIDORIA - Sala 1 12 480 40 7 291
OUVIDORIA - Sala 2 8 320 40 7 280
DICONT Salo 68 2176 32 55 1744
DICONT - Sala 1 8 256 32 12 370
DICONT - Sala 2 8 256 32 7 218
Chefia DIDEHU 4 128 32 9 301
DICOGE Salo 92 3680 40 47 1867
DICOGE Arquivos 16 640 40 9 343
DICOGE Recepo 16 512 32 10 304
DICOGE Reunio 12 480 40 8 316
DICOGE Presidente 16 512 32 10 304
A partir da anlise das tabelas acima observamos que de fato muitos ambientes
estavam mal dimensionados, uns com excesso de iluminao e outros com falta de
iluminao.
6.2.1.1) Avaliao e Investimento Inicial da Proposta 1
Para a adequao da proposta 1, se faz necessrio a compra de lmpadas e
luminrias conforme descrito nas tabelas 10, 11, 12 e 13. Foi descartada a
possibilidade de aproveitamento de lmpadas, luminrias e reatores antigos para o
aproveitamento em outros locais.
-
42
Tabela 10 - Proposta 1 - Investimento Inicial - Pavimento 1
Pavimento 1
Modelo Quantidade Valor Total (R$)
Tubular T8 32W 12 3,60 43,20
Luminrias de sobrepor 4x32 3 178,90 536,70
Reator Eletrnico 2x40/2x32 6 18,60 111,60
Instalao de Luminria 1 25,00 25,00
R$ 716,50
Tabela 11 - Proposta 1 - Investimento Inicial - Pavimento 2
Pavimento 2
Modelo Quantidade Valor Total (R$)
Tubular T8 40W 8 5,00 40,00
Tubular T8 32W 2 3,60 7,20
Tubular T8 16W 71 3,70 262,70
Luminria de embutir 4x40 3 178,90 536,70
Luminria de embutir 4x32 1 178,90 178,90
Luminria de embutir 4x16 18 119,00 2142,00
Reator Eletrnico 2x40/2x32 6 18,60 111,60
Reator Eletrnico 2x16 36 18,60 669,60
Instalao de Luminria 22 25,00 550,00
R$ 4.498,70
Tabela 12 - Proposta 1 - Investimento Inicial - Pavimento 3
Pavimento 3
Modelo Quantidade Valor Total (R$)
Tubular T8 16W 11 3,70 40,70
Tubular T8 32W 7 3,60 25,20
Tubular T8- 40W 2 5,00 10,00
Luminria de sobrepor 4x40 1 178,90 178,90
Luminria de embutir 4x32 2 178,90 357,80
Luminria de embutir 4x16 3 119,00 357,00
Reator Eletrnico 2x40/2x32 6 18,60 111,60
Reator Eletrnico 2x16 6 18,60 111,60
Instalao de Luminria 10 25,00 250,00
R$ 1.442,80
-
43
Tabela 13 - Proposta 1 - Investimento Inicial - Pavimento 4
Pavimento 4
Modelo Quantidade Valor Total (R$)
Tubular T8 32W 9 8,90 80,10
Luminria de embutir 4x32 3 178,90 536,70
Reator Eletrnico 2x40/2x32 6 18,90 113,40
Instalao de Luminria 12 25,00 300,00
R$ 1030,20
Temos um valor de investimento inicial para a Proposta 1 de R$: 7.688,20
6.2.1.2) Anlise da Demanda Energtica e do Consumo da Proposta 1
Considerando-se um consumo de energia eltrica no Sistema de Iluminao de
10h por dia fora do horrio de ponta, 22 dias por ms, teremos um valor de horas
mensal de 220, que foi o levado em conta para os clculos. A tabela 14 mostra a
comparao entre a quantidade de energia demandada e o consumo de energia da
situao atual com a proposta 1.
Tabela 14 - Anlise da Demanda Energtica e do Consumo da Proposta 1
Atual Proposta 1
Potncia(kW) Consumo(kWh) Potncia(kW) Consumo(kWh)
Pavimento 1 18,9280 4164,16 12,4423 2737,30
Pavimento 2 10,7760 2370,72 9,3128 2048,83
Pavimento 3 13,6470 3002,34 11,2600 2477,20
Pavimento 4 18,4320 4055,04 11,2550 2476,10
Total 61,7830
13.592,26 44,2701
9.739,43
Foi obtido um valor na reduo do consumo de energia eltrica de 28,35% e a
Demanda de energia eltrica sofreu uma reduo de 61,78kWh para 44,27kWh.
-
44
6.2.1.3) Anlise Econmica da Proposta 1
A partir das simples troca dos equipamentos, o tempo de retorno necessrio,
bem como a Relao de Benefcio Custo (RBC) e a economia anual so apresentados na
tabela 15:
Tabela 15 - Viabilidade da Proposta 1
Proposta 1
Tempo de Retorno(anos) 0,44
RBC 2,29
Economia Mensal(R$) 1.464,08
Economia Anual(R$) 17.568,90
6.2.2) Proposta 2: Substituio das lmpadas fluorescentes por
lmpadas LED a partir do clculo do fluxo luminoso.
A ideia de se utilizar as lmpadas LED importante, uma vez que estas, apesar
do seu investimento inicial elevado, so muito mais econmicas, produzem uma
quantidade de fluxo luminoso elevado apesar da baixa potncia, alm de possurem
uma vida til maior (normalmente o dobro ou mais das lmpadas fluorescentes) e
tambm, dispensam o uso de reatores e starters. As tabelas 16, 17, 18 e 19 mostram a
quantidade de lmpadas fluorescentes por sala do projeto atual e a quantidade de
lmpadas LED da Proposta 2, bem como a potncia total gasta nos 2 cenrios.
-
45
Tabela 16 - Proposta 2 - Sistema de Iluminao - Pavimento 1
Pavimento 1
Local Atual Previsto
Lmpadas Potncia
(W) Potncia Total (W) Lmpadas Potncia(W)
Potncia Total (W)
Recepo/hall 10 40 400 9 18 162
Hall 2 3 32 96 3 18 54
Central Telefnica 16 32 512 17 18 306
Telefonista 8 32 256 8 18 144
Dep. Tel. 4 32 128 3 18 54
Circulao 8 32 256 2 18 36
Coexser/SEVIPA 20 40 800 20 18 360
Coexmat/Almoxarifado 32 40 1280 40 18 720
Vestirio Segurana 16 32 512 10 18 180
Banheiro Masculino 24 32 768 3 18 54
Banheiro Feminino 24 32 768 4 18 72
DIGEOF 32 32 1024 29 18 522
Sala de Segurana 16 40 640 13 18 234
Sala de Rdio 24 40 960 17 18 306
Grfica 49 32 1568 33 18 594
SALA DIDOTE 32 32 1024 29 18 522
Salo DIDOTE 1 72 32 2304 78 18 1404
Salo DIDOTE 2 104 32 3328 85 18 1530
Salo DIDOTE 3 72 32 2304 111 18 1998
-
46
Tabela 17 - Proposta 2 - Sistema de Iluminao - Pavimento 2
Pavimento 2
Local Atual Previsto
Lmpadas