Estudo de Viabilidade econômica no uso do Refletor de LED

ESTUDO DE VIABILIDADE PARA O USO DE REFLETORES DE LED

Introdução

Os LED’s de alta potência são dispositivos em grande ascensão nomercado de iluminação, estes dispositivos já apresentam condição desubstituir as lâmpadas incandescentes e fluorescentes existentes. Comoprincipais características deste dispositivo destacam-se à vida útil e a eficiência luminosa, acarretando assim uma potencial economia de energia.

Este estudo visa apresentar comparação entre refletores de LED de alta potência e luminárias refletoras que utilizam lâmpadas a vapor metálico e mista. Tal escolha se deu por este tipo de iluminação ser presente em todas as elevatórias de águascuja manutenção eletromecânica é feita por este departamento.

De maneira resumida, pode-se afirmar que as lâmpadas de LED substituem em total plenitude (técnica e economicamente) qualquer luminária que atende a uma iluminação básica e somente ficará em evidência o tempo de retorno do investimento neste novo modelo de iluminação.

Para balizar nosso estudo foram realizadas medições dealguns parâmetros: de fotometria e consumo de energia elétrica etambém da análise econômica. Pois a redução do consumo de energiaelétrica é um assunto que vem tomando cada vez mais importância noBrasil tendo em vista que 14% do gasto do consumidor residencial sãopara iluminação (LIMBERGER; VASCONCELLOS, 2013).

Considerando que em nossas instalações grande parte da iluminação fica acesa 24 horas por dia é de se presumir o quanto econômico será se utilizarmos lâmpadas mais eficientes.

Situação da Iluminação no Brasil

Os sistemas de iluminação, que representam, em média, 14% doconsumo energético residencial, variando de 8% na região Sul a 19% naregião Sudeste. No setor comercial alimentado por alta tensão, o consumodossistemas de iluminação representa 22% de seu consumo total,enquanto no setor de público, 23% do consumo são destinado a esse fim. Issoevidencia que a iluminação elétrica é o quarto maior consumidor de energianas residências do país o que nos dias de hoje corresponde a algo em tornode 15 mil GWh/ano (LIMBERGER; VASCONCELLOS, 2013).

Conceitos Sobre Luminotécnica.

Luz

A partir dos estudos de fenômenos elétricos e magnéticos, passou aconsiderar a luz como sendo formada por ondas eletromagnéticas que se propagammesmo na ausência de matéria.

A luz visível refere-se ao conjunto de ondas capaz de provocar sensaçãovisual num observador normal. (SALVETTI, 2008).

O sistema visual humano possui sensibilidade de recepção para uma faixalimitada das ondas eletromagnéticas, concebida como faixa visível. A porçãocorrespondente à radiação eletromagnética visível tem comprimento de onda entre380 e 750 nanômetro.

A seguir estão alguns dos conceitos necessários para entendimento sobre a temática abordada, visto que cada grandeza luminosa apresentada fará parte da especificação técnica do dimensionamento ou monitoramento dos sistemas de iluminação.

Fluxo Luminoso

É a radiação total emitida em todas as direções por uma fonte de luz. É umadas unidades fundamentais em engenharia de iluminação, dada como a quantidadetotal de luz emitida por uma fonte, em sua tensão nominal defuncionamento.(OSRAM, 2007). Símbolo (Φ) e a unidade lúmen (lm).

Eficiência Luminosa

É a relação entre o fluxo luminoso e a potência consumida. As lâmpadas sediferenciam entre si não só pelos diferentes fluxos luminosos que elasirradiam, mastambém pelas diferentes potências que consomem. Para poder compará-las, énecessário que se saiba quantos lumens são gerados por watt absorvido. Símbolo (nw). Unidade lúmen/watt (lm/W).(OSRAM, ca. 2009).

[pic 1]

Figura 1 - Eficiência Energética (lm/W)

Fonte: OSRAM (2007).

Iluminância ou Iluminamento

A luz que uma lâmpada irradia, relacionada à superfície a qual incide, definea iluminância. Expressa em lux, indica o fluxo luminoso de uma fonte de luz queincide sobre uma superfície situada acerta distância dessa fonte. Esta relaçãoé dada entre a intensidade luminosa e o quadrado da distância (l/d²). A iluminânciapode ser medida através de um luxímetro. Símbolo (E) e a unidade lux (lx).(OSRAM, 2007).

Índice de Reprodução de Cor

É a medida de correspondência entre a cor real de um objeto ousuperfíciee sua aparência diante de uma fonte de luz. A luz artificial, como regra, deve permitirao olho humano perceber as cores corretamente, ou o mais próximo possível da luznatural. Por exemplo, as lâmpadas com reprodução índice de reprodução 100apresentam as cores com total fidelidade e precisão. Quanto mais baixo o índice,mais deficiente é a reprodução decores. Símbolo (IRC) e unidade (R).

Temperatura de Cor

É a grandeza que expressa a aparência da cor da luz. Quanto mais altatemperatura de cor, mais branca é a cor da luz. A luz quente é a que temaparênciaamarelada e a temperatura de cor baixa, 3000K ou menos. A luz fria, ao contrário,têm aparência azul-violeta com temperatura elevada, 6000K oumais. A luz brancanatural é aquela emitida pelo céu aberto ao meio dia, cuja temperatura de cor é de5800K. Unidade Kelvin (K). (OSRAM, 2007).

Vida Útil, Vida Média e Vida Mediana

Vida útil é o número de horas decorrido quando se atinge 70% daquantidade de luz inicial devido à depreciação do fluxo luminoso de cada lâmpada,somando ao efeito das respectivas queimas ocorridas no período, ou seja, 30% deredução da quantidade de luz inicial. (OSRAM, ca. 2009).

Vida média é a média aritmética do tempo de duração de cada lâmpadaensaiada. (OSRAM, ca. 2009).

Vida mediana é o número de horas resultantes, em que 50% daslâmpadasensaiadas ainda permanecem acesas. Horas (h). (OSRAM, ca.2009).

Principais tipos de lâmpadas encontradas nas Elevatórias de Água

Lâmpadas fluorescentes

Consistem de um bulbo cilíndrico de vidro, tendo em seu interior vapor de mercúrio ou argônio a baixa pressão e as paredes internas do tubo são recoberta por fósforo (LIGHTING NOW, 2013). Espirais de tungstênio,revestidas com uma substância emissora de elétrons, formam os eletrodos em cada uma das extremidades do tubo.