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               TRABALHO FINAL DE GRADUAÇÃO




    ESTUDO DA VIABILIDADE TÉCNICA E ECONÔMICA DA
    SUBSTITUIÇÃO DA ILUMINAÇÃO CONVENCIONAL POR
                 ILUMINAÇÃO COM LED




Aluno: Tiago Sá Fonseca
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CONTEXTO


População   Mundial;



Fim   dos Recursos Naturais;



Aquecimento    Global;



Exigência   de Tecnologias Eficientes.
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CONTEXTO


Diodos




Tipos   de Lâmpadas



Informação   das Vantagens do LED



Tendências   Mundiais
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OBJETIVO GERAL

Analisar   a viabilidade das lâmpadas tubulares de LEDs para
iluminação de escritório convencional de engenharia, do ponto de
vista técnico e econômico, em substituição das lâmpadas tubulares
fluorescentes convencionais.




OBJETIVO ESPECÍFICO

Reunir   conhecimentos sobre iluminação;
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METODOLOGIA
Revisão   bibliográfica;


Estudo   comparativo entre lâmpadas tradicionais e as de LEDs;


Avaliação   da viabilidade econômica e sua eficiência;



Estudo   de caso.
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RESULTADOS ESPERADOS
Identificar as vantagens e desvantagens de se aplicar o uso de
lâmpadas tubulares de LEDs em um projeto de iluminação de um
escritório de engenharia;

Conhecer   a tecnologia aplicada a cada uma das lâmpadas tubulares
existentes de possível utilização;


Para  o término do trabalho espera-se concluir que o investimento na
troca de lâmpadas tradicionais por lâmpadas de LEDs venha trazer
benefícios ao escritório.
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DESENVOLVIMENTO
LUMINOTÉCNICA

CONCEITOS:

•   Necessidade da iluminação;



•   Luminotécnica;



•   Projetos eficientes.
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PROJETO DE LUMINOTÉCNICA

CONCEITOS:

•   Tipo de ambiente e conforto luminoso;



•   Qualidade de iluminação;



•   Normas (NBR5382 e NBR5413).
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TEMPERATURA DE COR


   Introdução;


   Conceito;



   Sensação fisiológica.
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TEMPERATURA DE COR
   Diagrama de cromaticidade.
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INDICE DE REPRODUÇÃO DE COR (IRC)

   Fidelidade com que as cores são reproduzidas;




   Sete cores do arco-íres;




   IRC = 100 (Sol).
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UNIFORMIDADE DO PROJETO DE ILUMINAÇÃO
CURVA DE DISTRIBUIÇÃO LUMINOSA
   Coordenadas polares.
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GRANDEZAS
   Lúmen


   Candela


   Iluminância


   Lux


   Luminância
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 EFICIÊNCIA LUMINOSA DE UMA LÂMPADA


         Lâmpada             Fluxo luminoso (lm)   Potência (w)   Eficiência (lm/w)


  T8 Fluorescente Super 80         2.700               32              84,38


  T5 Fluorescente Super 80         2.600               28              92,86


Lâmpada Tubular LEDtube GA         1.500               22              68,18
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TECNOLOGIA TRADICIONAL

LÂMPADA FLUORESCENTE



   Funcionamento;
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                TECNOLOGIA TRADICIONAL

                       REATORES
   Conceito;
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             TECNOLOGIA TRADICIONAL

                           REATORES
   Reator Eletromagnético Partida Convencional;
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                           REATORES
   Reator Eletromagnético Partida Convencional;
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                              REATORES

   Reator Eletromagnético Partida Rápida;



   Reator Eletrônico Partida Rápida;



   Reator Eletrônico Partida Instântaneo.
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TECNOLOGIA TRADICIONAL

RENDIMENTO DAS LUMINÁRIAS



•   Refletores




•   Aletas
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TECNOLOGIA TRADICIONAL

RENDIMENTO DAS LUMINÁRIAS

•   Depreciação do fluxo luminoso
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                      TECNOLOGIA LED

                           LED

LED   Conceitos;


RGB;




LED   Luz Branca;


Constituição   de LED.
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                     TECNOLOGIA LED

                      MODULO E DRIVER



Modulo    LED Conceitos;




Driver   LED Conceitos.
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                      TECNOLOGIA LED

                          LENTES




Tipos   de Lentes;
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                     TECNOLOGIA LED

                    DISSIPADOR DE CALOR


Super   Aquecimento dos LEDs;
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LÂMPADAS LED EM PROJETOS DE ILUMINAÇÃO
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TIPO DE LÂMPADAS LEDs

TUBULAR LED T8:

   Potência 22w - Equivalência aproximada Fluorescente Tubular T8 32w
   Fluxo luminoso - 1500 lm
   Temperatura de cor: 4000k Neutra Cool White
   Contato (encaixe) G13
   Tensão Bivolt ( 100v ~ 240v )
   Comprimento da lâmpada 600mm
   Frequência de Rede 50 - 60 Hz
   Vida Útil 30.000h.
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    PREMISSAS

   Softer Lumisoft (Lumicenter)

   Nível de Iluminância 500 lux.

   Fator de utilização 70% (Teto), 50% (Parede) e 20% (Piso)

   Plano de trabalho 0,80 m

   Altura ambiente 3,0 m

   Altura Luminárias 2,8 m
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FATOR DE DEPRECIAÇÃO


                PERIODO DE MANUTENÇÃO
     AMBIENTE
                2.500 hs 5000 hs 7.500 hs
     LIMPO        0,95    0,91     0,88
     NORMAL       0,91    0,85     0,80
     SUJO         0,80    0,66     0,57
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FOTOMETRIA
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ESPAÇAMENTO ENTRE AS LUMINÁRIAS
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ESTUDO DE CASO
SITUAÇÃO ATUAL:

   Escritório de engenharia (Projetos industriais).
   Comprimento 24,05 m,
   Largura 14,08
   Altura de 2,80 m
   18 lâmpadas (T8) de 30w.
   104 lâmpadas (T8) de 40w
   Potência instalada 5405w (Lâmpadas mais 15% do reator)
   Lâmpadas embutidas direto no teto, dispensando o uso de refletores
    e aletas.
   Média de 467 lux
   Uniformidade 57,75%
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ESCRITÓRIO
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FLUXO LUMINOSO ATUAL:

   580   540   485   580   570    516     383      340     450
   580   515   450   580   400    500     350      300     450
   590   525   440   590   470    540     370      361     445
   580   410   450   580   500    500     350      325     450
   600   450   460   600   570    525     365      315     450
   580   440   450   580   500    500     350      351     450
   560   450   475   560   600    543     360      345     480
   580   550   450   580   465    500     350      315     450
   608   505   450   608   530    510     344      310     400
   580   520   450   580   570    500     350      272     450
   609   591   460   609   590    530     348      366     427
   580   515   450   580   525    500     350      370     450
   545   500   440   545   488    560     376      405     490
   580   450   450   550   480    500     350      370     450
   552   465   440   552   486    535     350      342     475
   580   390   450   550   450    500     350      388     450
   500   370   425   500   500    530     330      344     470
   400   280   430   400   380    500     350      270     380
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SIMULAÇÃO

CASO 1:

   Utilização de lâmpadas T8 de 32 w com a luminária CAA01-E232;
   Fluxo utilizado no cálculo: 4.700 lúmens/luminária;
   120 lâmpadas (T8) de 32 w;
   2 lâmpadas por luminária;
   Potência instalada 4.416 w (Lâmpadas mais 15% do reator);
   Lâmpadas embutidas no teto utilizando refletores e aletas;
   Quantidade total de luminárias: 60 unidades;
   Iluminância média calculada: 554,12 lux;
   Uniformidade geral; 93,66%;
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SIMULAÇÃO
   Fotometria:
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UNIFORMIDADE GERAL
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SIMULAÇÃO

CASO 2:

   Utilização de lâmpadas T5 de 28 w com a luminária FAA02-E228;
   Fluxo utilizado no cálculo: 5.800 lúmens/luminária;
   90 lâmpadas (T5) de 28 w;
   2 lâmpadas por luminária;
   Potência instalada 2.520 w (Lâmpadas mais 15% do reator);
   Lâmpadas embutidas no teto utilizando refletores e aletas;
   Quantidade total de luminárias: 45 unidades;
   Iluminância média calculada: 540,42 lux;
   Uniformidade geral; 83,82%.
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SIMULAÇÃO
   Fotometria:
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                             CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA




UNIFORMIDADE GERAL
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SIMULAÇÃO
CASO 3:

   Lâmpadas de LED não possuem curva IES .

   Depreciação do LED
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SIMULAÇÃO
CASO 3:

    T8 X LED
   Lâmpada Philips LEDtube GA 22 w: Fluxo luminoso de 1500 lm;
   Lâmpada Philips T8 super 80 32 w: Fluxo luminoso de 2700 lm;

2700 lm----------------X w
1500 lm----------------22 w
    X=39,60 w ~ 40 w

    32   -1= 0,80-1 = 20,0%
    40
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SIMULAÇÃO

CASO 3:

Tempo de vida da lâmpada Philips LEDtube GA 22 w:

   Média de 35.000 horas.



Tempo de vida da lâmpada Philips T8 super 80 32 w:

   Média de 15.000 horas.
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SIMULAÇÃO

CASO 3:

    T5 X LED
   Lâmpada Philips LEDtube GA 22 w: Fluxo luminoso de 1500 lm;
   Lâmpada Philips T8 super 80 28 w: Fluxo luminoso de 2600 lm;

2600 lm----------------X w
1500 lm----------------22 w


     X=39,60 w ~ 40 w

    28   -1= 0,70-1 = 30,0%
    40
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SIMULAÇÃO

CASO 3:

Tempo de vida da lâmpada Philips LEDtube GA 22 w:

   Média de 35.000 horas.



Tempo de vida da lâmpada Philips T8 super 80 32 w:

   Média de 24.000 horas.
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ESTUDO DE VIABILIDADE ECONÔMICA DO PROJETO
Cálculos utilizados;

Situação atual.


                   Tarifa paga pelo escritório de engenharia

                  Custo do Kwh                          R$ 0,56
                            Tabela 3: Custo da tarifa



          Potência Atual (kWh)      Horas utilizadas       Dias por Mês

                  5,405                     12                    20

                            Tabela 4: Situação atual
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ESTUDO DE VIABILIDADE ECONÔMICA DO PROJETO
Situação atual.


         Custo Energia Atual em 1 mês                   R$ 729,77

         Custo Energia Atual em 1 ano               R$ 8.757,19

         Custo Energia Atua em 5 anos              R$ 43.785,95

         Custo Energia Atua em 8 anos              R$ 70.057,52

        Custo Energia Atua em 10 anos              R$ 87.571,90

        Custo Energia Atua em 25 anos             R$ 218.929,74

                     Tabela 5: Custo atual da energia
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ESTUDO DE VIABILIDADE ECONÔMICA DO PROJETO

       Sistema de Iluminação          Vida Útil (horas)

                 T8                         15.000
                 T5                         24.000
                LED                         35.000
             Tabela 6: Vida útil por equipamento


      Tempo de duração para o Tempo aproximado
         Retrofit (Meses)     para o retrofit (Anos)
                 62,5                              5
                100,0                              8
                125,0                          12
          Tabela 7: Tempo de retrofit por equipamento
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ESTUDO DE VIABILIDADE ECONÔMICA DO PROJETO

    Sistema de       Custo de Cada Conjunto
                                            Nº de Equipamentos
    Iluminação          de Equipamento
   Lâmpadas T8              R$ 120,00                        60
   Lâmpadas T5              R$ 280,00                        45
   Lâmpadas LED             R$ 328,50                        60
                      Tabela 8: Equipamentos testados


    Potência Instalada (kW)        Horas utilizadas       Dias por Mês

             4,416                         12                     20
             2,520                         12                     20
             4,800                         12                     20

       Tabela 9: Dados para o calculo da potência instalada e consumo
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ESTUDO DE VIABILIDADE ECONÔMICA DO PROJETO




     Custo Total         Custo Energia         Custo Inicial (Energia
    Equipamento             Mensal              mais Equipamento)

       7.200               R$ 596,23                R$ 7.796,23

       12.600              R$ 340,24                R$ 12.940,24

       19.710              R$ 648,08                R$ 20.358,08

       Tabela 10: Custo na aplicação de cada equipamento em um mês
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 ESTUDO DE VIABILIDADE ECONÔMICA DO PROJETO




Sistema de   Horas de    Custo Total Custo da energia             Custo Inicial (Energia
Iluminação dias por ano Equipamento no primeiro ano                mais Equipamento)

   T8          2.880            7.200          R$ 7.154,81             R$ 14.354,81
   T5          2.880           12.600          R$ 4.082,91             R$ 16.682,91
   LED         2.880           19.710          R$ 7.776,97             R$ 27.486,97

         Tabela 11: Custo na aplicação de cada equipamento no primeiro ano
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                                                            CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA




  ESTUDO DE VIABILIDADE ECONÔMICA DO PROJETO


Sistema de Horas de dias       Custo Total Custo da energia Custo Inicial (Energia
Iluminação por retrofit (ano) Equipamento    por retrofit    mais Equipamento)

    T8              14400               7.200           R$ 35.774,05           R$ 42.974,05
    T5              23040              12.600           R$ 32.663,26           R$ 45.263,26
   LED              28800              19.710           R$ 93.323,61           R$ 113.033,61

         Tabela 12: Custo na aplicação de cada equipamento antes do segundo retrofit
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                                         DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA
                                                     CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA




  ESTUDO DE VIABILIDADE ECONÔMICA DO PROJETO



                                                                Custo Inicial
Sistema de Horas de dias Custo Total Custo da energia
                                                      Retrofit (Energia mais
Iluminação em 10 anos Equipamento      por retrofit
                                                               Equipamento)
   T8         28.800            7.200          R$ 71.548,10        2,00    R$ 85.948,10
   T5         28.800           12.600          R$ 40.829,08        2,00    R$ 66.029,08
   LED        28.800           19.710          R$ 77.769,68        1,00    R$ 97.479,68

            Tabela 13: Custo na aplicação de cada equipamento em 10 anos
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                                         DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA
                                                     CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA




 ESTUDO DE VIABILIDADE ECONÔMICA DO PROJETO


                                                                Custo Inicial
Sistema de Horas de dias Custo Total Custo da energia
                                                      Retrofit (Energia mais
Iluminação em 25 anos Equipamento      por retrofit
                                                               Equipamento)

   T8          72.000           7.200          R$ 178.870,26        5,00   R$ 214.870,26

   T5          72.000           12.600         R$ 102.072,70        3,00   R$ 139.872,70

   LED         72.000           19.710         R$ 194.424,19        3,00   R$ 233.844,19

           Tabela 14: Custo na aplicação de cada equipamento em 25 anos
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                        CONCLUSÃO


1.   O uso de lâmpadas LED para iluminação convencional de
     um escritório de engenharia é tecnicamente viável por
     que possui padrões de luminosidade e simplicidade da
     tecnologia com equipamentos auxiliares acoplados a sua
     estrutura;


2.   É inviável economicamente pelo elevado custo na
     aquisição e maior gasto energético em relação às
     lâmpadas fluorescentes T8 de 32 W e T5 28 W.
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                        DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA
                                    CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA




                      CONCLUSÃO

3.   Foram reunidos conhecimentos sobre iluminação
     suficientes para desenvolver um projeto desta natureza.
     Para desenvolver um projeto luminotécnico de um
     ambiente qualquer é necessário o estudo dos conceitos
     básicos de um projeto luminotécnico desenvolvido no
     capítulo 2 deste trabalho como:
UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS
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                                       CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA




                    Perspectivas futuras


 
   Em outros estudos poderá ser avaliada a utilização das
    lâmpadas de LED em locais de difícil acesso e alto custo
    para troca, por exemplo instalações industriais, arenas
    esportivas, tuneis rodoviários etc.
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   DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA
               CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA




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Tfg II apresentação

  • 1. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA TRABALHO FINAL DE GRADUAÇÃO ESTUDO DA VIABILIDADE TÉCNICA E ECONÔMICA DA SUBSTITUIÇÃO DA ILUMINAÇÃO CONVENCIONAL POR ILUMINAÇÃO COM LED Aluno: Tiago Sá Fonseca
  • 2. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CONTEXTO População Mundial; Fim dos Recursos Naturais; Aquecimento Global; Exigência de Tecnologias Eficientes.
  • 3. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CONTEXTO Diodos Tipos de Lâmpadas Informação das Vantagens do LED Tendências Mundiais
  • 4. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA OBJETIVO GERAL Analisar a viabilidade das lâmpadas tubulares de LEDs para iluminação de escritório convencional de engenharia, do ponto de vista técnico e econômico, em substituição das lâmpadas tubulares fluorescentes convencionais. OBJETIVO ESPECÍFICO Reunir conhecimentos sobre iluminação;
  • 5. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA METODOLOGIA Revisão bibliográfica; Estudo comparativo entre lâmpadas tradicionais e as de LEDs; Avaliação da viabilidade econômica e sua eficiência; Estudo de caso.
  • 6. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA RESULTADOS ESPERADOS Identificar as vantagens e desvantagens de se aplicar o uso de lâmpadas tubulares de LEDs em um projeto de iluminação de um escritório de engenharia; Conhecer a tecnologia aplicada a cada uma das lâmpadas tubulares existentes de possível utilização; Para o término do trabalho espera-se concluir que o investimento na troca de lâmpadas tradicionais por lâmpadas de LEDs venha trazer benefícios ao escritório.
  • 7. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA DESENVOLVIMENTO LUMINOTÉCNICA CONCEITOS: • Necessidade da iluminação; • Luminotécnica; • Projetos eficientes.
  • 8. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA PROJETO DE LUMINOTÉCNICA CONCEITOS: • Tipo de ambiente e conforto luminoso; • Qualidade de iluminação; • Normas (NBR5382 e NBR5413).
  • 9. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA TEMPERATURA DE COR  Introdução;  Conceito;  Sensação fisiológica.
  • 10. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA TEMPERATURA DE COR  Diagrama de cromaticidade.
  • 11. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA INDICE DE REPRODUÇÃO DE COR (IRC)  Fidelidade com que as cores são reproduzidas;  Sete cores do arco-íres;  IRC = 100 (Sol).
  • 12. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA UNIFORMIDADE DO PROJETO DE ILUMINAÇÃO
  • 13. CURVA DE DISTRIBUIÇÃO LUMINOSA  Coordenadas polares.
  • 14. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA GRANDEZAS  Lúmen  Candela  Iluminância  Lux  Luminância
  • 15. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA EFICIÊNCIA LUMINOSA DE UMA LÂMPADA Lâmpada Fluxo luminoso (lm) Potência (w) Eficiência (lm/w) T8 Fluorescente Super 80 2.700 32 84,38 T5 Fluorescente Super 80 2.600 28 92,86 Lâmpada Tubular LEDtube GA 1.500 22 68,18
  • 16. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA TECNOLOGIA TRADICIONAL LÂMPADA FLUORESCENTE  Funcionamento;
  • 17. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA TECNOLOGIA TRADICIONAL REATORES  Conceito;
  • 18. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA TECNOLOGIA TRADICIONAL REATORES  Reator Eletromagnético Partida Convencional;
  • 19. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA TECNOLOGIA TRADICIONAL REATORES  Reator Eletromagnético Partida Convencional;
  • 20. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA TECNOLOGIA TRADICIONAL REATORES  Reator Eletromagnético Partida Rápida;  Reator Eletrônico Partida Rápida;  Reator Eletrônico Partida Instântaneo.
  • 21. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA TECNOLOGIA TRADICIONAL RENDIMENTO DAS LUMINÁRIAS • Refletores • Aletas
  • 22. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA TECNOLOGIA TRADICIONAL RENDIMENTO DAS LUMINÁRIAS • Depreciação do fluxo luminoso
  • 23. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA TECNOLOGIA LED LED LED Conceitos; RGB; LED Luz Branca; Constituição de LED.
  • 24. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA TECNOLOGIA LED MODULO E DRIVER Modulo LED Conceitos; Driver LED Conceitos.
  • 25. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA TECNOLOGIA LED LENTES Tipos de Lentes;
  • 26. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA TECNOLOGIA LED DISSIPADOR DE CALOR Super Aquecimento dos LEDs;
  • 27. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA LÂMPADAS LED EM PROJETOS DE ILUMINAÇÃO
  • 28. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA TIPO DE LÂMPADAS LEDs TUBULAR LED T8:  Potência 22w - Equivalência aproximada Fluorescente Tubular T8 32w  Fluxo luminoso - 1500 lm  Temperatura de cor: 4000k Neutra Cool White  Contato (encaixe) G13  Tensão Bivolt ( 100v ~ 240v )  Comprimento da lâmpada 600mm  Frequência de Rede 50 - 60 Hz  Vida Útil 30.000h.
  • 29. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA PREMISSAS  Softer Lumisoft (Lumicenter)  Nível de Iluminância 500 lux.  Fator de utilização 70% (Teto), 50% (Parede) e 20% (Piso)  Plano de trabalho 0,80 m  Altura ambiente 3,0 m  Altura Luminárias 2,8 m
  • 30. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA FATOR DE DEPRECIAÇÃO PERIODO DE MANUTENÇÃO AMBIENTE 2.500 hs 5000 hs 7.500 hs LIMPO 0,95 0,91 0,88 NORMAL 0,91 0,85 0,80 SUJO 0,80 0,66 0,57
  • 31. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA FOTOMETRIA
  • 32. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA FOTOMETRIA
  • 33. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA ESPAÇAMENTO ENTRE AS LUMINÁRIAS
  • 34. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA ESTUDO DE CASO SITUAÇÃO ATUAL:  Escritório de engenharia (Projetos industriais).  Comprimento 24,05 m,  Largura 14,08  Altura de 2,80 m  18 lâmpadas (T8) de 30w.  104 lâmpadas (T8) de 40w  Potência instalada 5405w (Lâmpadas mais 15% do reator)  Lâmpadas embutidas direto no teto, dispensando o uso de refletores e aletas.  Média de 467 lux  Uniformidade 57,75%
  • 35. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA ESCRITÓRIO
  • 36. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA FLUXO LUMINOSO ATUAL: 580 540 485 580 570 516 383 340 450 580 515 450 580 400 500 350 300 450 590 525 440 590 470 540 370 361 445 580 410 450 580 500 500 350 325 450 600 450 460 600 570 525 365 315 450 580 440 450 580 500 500 350 351 450 560 450 475 560 600 543 360 345 480 580 550 450 580 465 500 350 315 450 608 505 450 608 530 510 344 310 400 580 520 450 580 570 500 350 272 450 609 591 460 609 590 530 348 366 427 580 515 450 580 525 500 350 370 450 545 500 440 545 488 560 376 405 490 580 450 450 550 480 500 350 370 450 552 465 440 552 486 535 350 342 475 580 390 450 550 450 500 350 388 450 500 370 425 500 500 530 330 344 470 400 280 430 400 380 500 350 270 380
  • 37. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA SIMULAÇÃO CASO 1:  Utilização de lâmpadas T8 de 32 w com a luminária CAA01-E232;  Fluxo utilizado no cálculo: 4.700 lúmens/luminária;  120 lâmpadas (T8) de 32 w;  2 lâmpadas por luminária;  Potência instalada 4.416 w (Lâmpadas mais 15% do reator);  Lâmpadas embutidas no teto utilizando refletores e aletas;  Quantidade total de luminárias: 60 unidades;  Iluminância média calculada: 554,12 lux;  Uniformidade geral; 93,66%;
  • 38. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA SIMULAÇÃO  Fotometria:
  • 39. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA UNIFORMIDADE GERAL
  • 40. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA SIMULAÇÃO CASO 2:  Utilização de lâmpadas T5 de 28 w com a luminária FAA02-E228;  Fluxo utilizado no cálculo: 5.800 lúmens/luminária;  90 lâmpadas (T5) de 28 w;  2 lâmpadas por luminária;  Potência instalada 2.520 w (Lâmpadas mais 15% do reator);  Lâmpadas embutidas no teto utilizando refletores e aletas;  Quantidade total de luminárias: 45 unidades;  Iluminância média calculada: 540,42 lux;  Uniformidade geral; 83,82%.
  • 41. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA SIMULAÇÃO  Fotometria:
  • 42. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA UNIFORMIDADE GERAL
  • 43. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA SIMULAÇÃO CASO 3:  Lâmpadas de LED não possuem curva IES .  Depreciação do LED
  • 44. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA SIMULAÇÃO CASO 3: T8 X LED  Lâmpada Philips LEDtube GA 22 w: Fluxo luminoso de 1500 lm;  Lâmpada Philips T8 super 80 32 w: Fluxo luminoso de 2700 lm; 2700 lm----------------X w 1500 lm----------------22 w X=39,60 w ~ 40 w 32 -1= 0,80-1 = 20,0% 40
  • 45. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA SIMULAÇÃO CASO 3: Tempo de vida da lâmpada Philips LEDtube GA 22 w:  Média de 35.000 horas. Tempo de vida da lâmpada Philips T8 super 80 32 w:  Média de 15.000 horas.
  • 46. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA SIMULAÇÃO CASO 3: T5 X LED  Lâmpada Philips LEDtube GA 22 w: Fluxo luminoso de 1500 lm;  Lâmpada Philips T8 super 80 28 w: Fluxo luminoso de 2600 lm; 2600 lm----------------X w 1500 lm----------------22 w X=39,60 w ~ 40 w 28 -1= 0,70-1 = 30,0% 40
  • 47. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA SIMULAÇÃO CASO 3: Tempo de vida da lâmpada Philips LEDtube GA 22 w:  Média de 35.000 horas. Tempo de vida da lâmpada Philips T8 super 80 32 w:  Média de 24.000 horas.
  • 48. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA ESTUDO DE VIABILIDADE ECONÔMICA DO PROJETO Cálculos utilizados; Situação atual. Tarifa paga pelo escritório de engenharia Custo do Kwh R$ 0,56 Tabela 3: Custo da tarifa Potência Atual (kWh) Horas utilizadas Dias por Mês 5,405 12 20 Tabela 4: Situação atual
  • 49. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA ESTUDO DE VIABILIDADE ECONÔMICA DO PROJETO Situação atual. Custo Energia Atual em 1 mês R$ 729,77 Custo Energia Atual em 1 ano R$ 8.757,19 Custo Energia Atua em 5 anos R$ 43.785,95 Custo Energia Atua em 8 anos R$ 70.057,52 Custo Energia Atua em 10 anos R$ 87.571,90 Custo Energia Atua em 25 anos R$ 218.929,74 Tabela 5: Custo atual da energia
  • 50. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA ESTUDO DE VIABILIDADE ECONÔMICA DO PROJETO Sistema de Iluminação Vida Útil (horas) T8 15.000 T5 24.000 LED 35.000 Tabela 6: Vida útil por equipamento Tempo de duração para o Tempo aproximado Retrofit (Meses) para o retrofit (Anos) 62,5 5 100,0 8 125,0 12 Tabela 7: Tempo de retrofit por equipamento
  • 51. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA ESTUDO DE VIABILIDADE ECONÔMICA DO PROJETO Sistema de Custo de Cada Conjunto Nº de Equipamentos Iluminação de Equipamento Lâmpadas T8 R$ 120,00 60 Lâmpadas T5 R$ 280,00 45 Lâmpadas LED R$ 328,50 60 Tabela 8: Equipamentos testados Potência Instalada (kW) Horas utilizadas Dias por Mês 4,416 12 20 2,520 12 20 4,800 12 20 Tabela 9: Dados para o calculo da potência instalada e consumo
  • 52. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA ESTUDO DE VIABILIDADE ECONÔMICA DO PROJETO Custo Total Custo Energia Custo Inicial (Energia Equipamento Mensal mais Equipamento) 7.200 R$ 596,23 R$ 7.796,23 12.600 R$ 340,24 R$ 12.940,24 19.710 R$ 648,08 R$ 20.358,08 Tabela 10: Custo na aplicação de cada equipamento em um mês
  • 53. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA ESTUDO DE VIABILIDADE ECONÔMICA DO PROJETO Sistema de Horas de Custo Total Custo da energia Custo Inicial (Energia Iluminação dias por ano Equipamento no primeiro ano mais Equipamento) T8 2.880 7.200 R$ 7.154,81 R$ 14.354,81 T5 2.880 12.600 R$ 4.082,91 R$ 16.682,91 LED 2.880 19.710 R$ 7.776,97 R$ 27.486,97 Tabela 11: Custo na aplicação de cada equipamento no primeiro ano
  • 54. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA ESTUDO DE VIABILIDADE ECONÔMICA DO PROJETO Sistema de Horas de dias Custo Total Custo da energia Custo Inicial (Energia Iluminação por retrofit (ano) Equipamento por retrofit mais Equipamento) T8 14400 7.200 R$ 35.774,05 R$ 42.974,05 T5 23040 12.600 R$ 32.663,26 R$ 45.263,26 LED 28800 19.710 R$ 93.323,61 R$ 113.033,61 Tabela 12: Custo na aplicação de cada equipamento antes do segundo retrofit
  • 55. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA ESTUDO DE VIABILIDADE ECONÔMICA DO PROJETO Custo Inicial Sistema de Horas de dias Custo Total Custo da energia Retrofit (Energia mais Iluminação em 10 anos Equipamento por retrofit Equipamento) T8 28.800 7.200 R$ 71.548,10 2,00 R$ 85.948,10 T5 28.800 12.600 R$ 40.829,08 2,00 R$ 66.029,08 LED 28.800 19.710 R$ 77.769,68 1,00 R$ 97.479,68 Tabela 13: Custo na aplicação de cada equipamento em 10 anos
  • 56. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA ESTUDO DE VIABILIDADE ECONÔMICA DO PROJETO Custo Inicial Sistema de Horas de dias Custo Total Custo da energia Retrofit (Energia mais Iluminação em 25 anos Equipamento por retrofit Equipamento) T8 72.000 7.200 R$ 178.870,26 5,00 R$ 214.870,26 T5 72.000 12.600 R$ 102.072,70 3,00 R$ 139.872,70 LED 72.000 19.710 R$ 194.424,19 3,00 R$ 233.844,19 Tabela 14: Custo na aplicação de cada equipamento em 25 anos
  • 57. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CONCLUSÃO 1. O uso de lâmpadas LED para iluminação convencional de um escritório de engenharia é tecnicamente viável por que possui padrões de luminosidade e simplicidade da tecnologia com equipamentos auxiliares acoplados a sua estrutura; 2. É inviável economicamente pelo elevado custo na aquisição e maior gasto energético em relação às lâmpadas fluorescentes T8 de 32 W e T5 28 W.
  • 58. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CONCLUSÃO 3. Foram reunidos conhecimentos sobre iluminação suficientes para desenvolver um projeto desta natureza. Para desenvolver um projeto luminotécnico de um ambiente qualquer é necessário o estudo dos conceitos básicos de um projeto luminotécnico desenvolvido no capítulo 2 deste trabalho como:
  • 59. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA Perspectivas futuras    Em outros estudos poderá ser avaliada a utilização das lâmpadas de LED em locais de difícil acesso e alto custo para troca, por exemplo instalações industriais, arenas esportivas, tuneis rodoviários etc.
  • 60. UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA Obrigado