ESTUDO COMPARATIVO ENTRE LÂMPADAS FLUORESCENTES E LED APLICADO NO IFC CAMPUS LUZERNA

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Giuliana Alencar Moreira
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1 ESTUDO COMPARATIVO ENTRE LÂMPADAS FLUORESCENTES E LED APLICADO NO IFC CAMPUS LUZERNA Autores: Marina PADILHA, Felipe JUNG, Ernande RODRIGUES Identificação autores: Estudante de Graduação de Engenharia de Controle e Automação, Estudante de Graduação de Engenharia de Controle e Automação, Professor IFC-Campus Luzerna, Introdução A iluminação é responsável por cerca de 17% de toda a energia consumida no Brasil (Mamede, 2010). Muito se discute atualmente sobre eficiência energética e como os equipamentos podem consumir menos energia. Nesse sentido, dois tipos de lâmpadas vêm sendo usadas como alternativa para reduzir os gastos com consumo de energia provenientes da iluminação: lâmpadas fluorescentes e LED. Lâmpadas fluorescentes são constituídas por longos cilindros de vidro, cujo interior é revestido por camadas de fósforos de diversos tipos, produto esse, que possui a capacidade de emitir luz visível quando injetado luz ultravioleta (Souza, 2015). As lâmpadas fluorescentes tubulares não podem controlar o fluxo de corrente sozinhas, assim, é preciso instalar em conjunto com a lâmpada um reator, o que pode aumentar o consumo da instalação. O inconveniente das lâmpadas fluorescentes é quanto a sua reciclagem. Segundo (Inovação Tecnológica, 2006) No Brasil são consumidas cerca de 100 milhões de lâmpadas fluorescentes por ano. Desse total, 94% são descartadas em aterros sanitários, sem nenhum tipo de tratamento, contaminando o solo e a água com metais pesados. Já as lâmpadas de LED possuem uma melhor eficiência e desempenho no gasto de energia elétrica, com uma transformação relativamente baixa em calor, (Silveira et al., 2010). Os LEDs possuem uma longa expectativa de vida, com cerca de mil horas enquanto lâmpadas fluorescentes têm em média mil horas. O objetivo deste trabalho é realizar uma análise comparativa entre duas tecnologias utilizadas para iluminação (Lâmpadas fluorescentes tubulares e lâmpadas LED tubulares) e verificar o custo gerado por cada uma dessas tecnologias. Material e Métodos Primeiramente, será apresentada a planta baixa do terceiro andar do bloco de ensino do Instituto Federal Catarinense campus Luzerna, cujo projeto de iluminação será estudado. De acordo com Mamede (2010), será verificado o projeto luminotécnico pelo método de

2 lúmens, para determinar o fluxo luminoso que a instalação deve possuir. Então, serão apresentados dados de duas lâmpadas diferentes, uma fluorescente e outra de LED e projetos serão realizados para estas lâmpadas, considerando-se que a instalação não tenha sido feita. Considerando a quantidade de horas por dia em que as lâmpadas estarão ligadas, será feita uma análise comparativa entre as duas instalações, de acordo com o custo com energia e o custo com a substituição dos equipamentos dado o fim de sua vida útil. Resultados e discussão A Figura 1 ilustra o ambiente estudado neste trabalho. Figura 1: Planta baixa do terceiro pavimento do bloco de ensino. Fonte: Próprio autor, 2015 Os cálculos de iluminação são feitos conforme Unicamp (200-?). A Tabela 1 apresenta as medidas de cada um dos ambientes do terceiro pavimento do bloco de ensino do IFC Luzerna, a luminosidade necessária para o ambiente e o fluxo luminoso. Tabela 1 : Dados importantes de cada ambiente estudado Biblioteca Sala 301 Sala 302 Sala 303 Largura (m) 16,5 6,75 6,75 6,75 Distância (m) 17,625 10,5 6,75 6,75 Área (m²) 290, ,875 45, ,5625 Luminosidade (lux) Fluxo luminoso (lm) Sala TI Sala 306 Sala 307 Sala 308 Largura (m) 6,75 6,75 6,75 6,75 Distância (m) 6,75 14,25 6,75 10,5 Área (m²) 45, , , ,875 Luminosidade (lux) Fluxo luminoso (lm) Banheiro Masc. Banheiro Fem. Corredor Largura (m) 6,75 6,75 2,25 Distância (m) 3,375 3,375 42,75 Área (m²) 22, , ,1875 Luminosidade (lux) Fluxo luminoso (lm) Fonte: Próprio autor, 2015.

3 A Tabela 2 traz características das lâmpadas utilizadas para comparação. Tabela 2: Características das lâmpadas comparadas LED Fluorescente Potência (W) Lúmens (lm) Lâmpada (R$) 31,90 8,90 Reator (R$) Não utiliza 20,00 Luminária (R$) 100,00 100,00 Vida útil (h) Modelo T8 T8 Marca TASCHIBRA OSRAM Fonte: Próprio autor, 2015 Entre as lâmpadas escolhidas, as lâmpadas fluorescentes emitem um fluxo luminoso maior do que as lâmpadas de LED. Por isso serão necessárias menos lâmpadas e luminárias se as instalações forem feitas com esse tipo de lâmpadas. A Figura 2 apresenta a planta baixa dos ambientes se forem instaladas lâmpadas LED e se forem instaladas lâmpadas fluorescentes. (a) (b) Figura 2: Projeto da iluminação: (acima) utilizando lâmpadas fluorescentes; (abaixo) utilizando lâmpadas LED. Fonte: Próprio Autor, 2015 Assim, se fossem instaladas lâmpadas fluorescentes, seria necessário comprar 55 luminárias, 55 reatores e 110 lâmpadas e o custo de instalação seria de R$ 5.500,00 referentes às luminárias e R$ 2.079,00 referentes às lâmpadas e reatores, totalizando R$ 7.579,00. Já se fossem instaladas lâmpadas de LED, seria necessário comprar 83 luminárias e 166 lâmpadas e

Total de gastos (R$) o custo de instalação seria de R$ 8.300,00 referentes às luminárias e R$ 5.295,40 referentes às lâmpadas, totalizando R$ 13.595,40. Ou seja, seria R$ 6.

4 Total de gastos (R$) o custo de instalação seria de R$ 8.300,00 referentes às luminárias e R$ 5.295,40 referentes às lâmpadas, totalizando R$ ,40. Ou seja, seria R$ 6.016,40 mais caro instalar lâmpadas de LED do que lâmpadas fluorescentes. Contudo, como a energia gasta pelas lâmpadas de LED é menor do que pelas lâmpadas fluorescentes, e as lâmpadas utilizadas no bloco de ensino do IFC ficarão ligadas, em média, 12 horas por dia, 5 dias por semana, com o passar do tempo, o custo inicial gasto com a instalação das lâmpadas de LED será compensado por sua economia de energia e também pela economia alcançada devido ao baixo custo de manutenção. A Figura 3 mostra a progressão dos gastos com ambas as tecnologias. R$ ,00 LED R$ ,00 Fluorescente R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 R$ Tempo (anos) Figura 3: Gráfico da projeção de gastos com ambas as lâmpadas. Fonte: Próprio autor, Observa-se que no terceiro ano os gastos com lâmpadas fluorescentes já são maiores do que com LEDs. No quarto ano, ocorrem os primeiros gastos com manutenção nas lâmpadas fluorescentes, enquanto as lâmpadas de LED só apresentam problemas de manutenção em 12 anos. Ao final do período de projeção, a diferença entre os gastos com as lâmpadas estudadas é de aproximadamente R$ ,00. Conclusão Este trabalho apresentou uma comparação, aplicada a uma parte do bloco de ensino do IFC Luzerna, entre a utilização de lâmpadas fluorescentes e LED com relação ao valor de investimento inicial, o valor gasto com energia, e o valor gasto com manutenção.

5 Uma desvantagem referente à utilização de lâmpadas fluorescentes é a sua vida útil e o fato de que elas utilizam reatores, o que aumenta os custos com manutenção, já que são componentes que apresentam falhas com certa frequência. Em geral, pode-se afirmar que mesmo as lâmpadas de LED sendo mais caras, em longo prazo apresentam vantagem financeira, principalmente devido ao menor gasto de energia e em segundo plano por possuir vida útil mais longa. Também por estes motivos, pode-se dizer que quanto mais tempo as lâmpadas ficam ligadas por dia, mais rápido é o retorno do investimento se a instalação for feita com lâmpadas de LED. Outra vantagem é referente à geração de resíduos sólidos contaminantes, uma vez que as lâmpadas fluorescentes possuem metais pesados em sua composição e sua vida útil é menor, sendo necessárias substituições frequentes. Portanto, a utilização de lâmpadas LED se mostrou vantajosa, não apenas no quesito de eficiência energética como também na diminuição de resíduos sólidos. Referências CARVALHO, M. T.; LOTTERMANN, M; CRUZ, P. M. F.; AMORIM, V. I.; PELLIZZETTI, M. A.; SCHWEITZER, A. Redução energética com a troca de lâmpadas fluorescentes por LED. V FICE Feira de Iniciação Científica e Extensão, set MAMEDE, João Filho. Instalações elétricas industriais. 5ª ed. Rio de Janeiro: LTC, SOUZA. E. S.; FERREIRA, M. A. S.; CARVALHO, S. S. Energias Alternativas e Sistemas de Iluminação de Alto Rendimento. Disponível em: < o_rendimento.pdf> Acesso em 06 de setembro de 2015 SILVEIRA, Marcela C. F.; MALDONADO, O. A. A.; CARVALHO, S. G. P.; SILVEIRA, J. L. Benefícios ambientais e energéticos da utilização da tecnologia LED em Sistema de iluminação pública. XVIII Congresso Brasileiro de Automática, Mato Grosso do Sul, p , UNICAMP. Iluminância e cálculo luminotécnico. Disponível em: < >. Acesso em 06 de setembro de Inovação Tecnológica. Reciclagem de lâmpadas fluorescentes tem solução brilhante. Disponível em: < 7cuwG0c>. Acesso em 23 de setembro de 2015.

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