Iluminação de Interiores com baixo custo ambiental e econômico 1 Introdução 1.1 Problema Analisado 1.1.1 A Iluminação de Interiores e as tecnologias de desenvolvimento limpo Uma parte apreciável do consumo de energia elétrica em residências, indústrias e empresas dos mais diversos tipos é com iluminação de interiores. Os custos ambientais e econômicos decorrentes da fabricação de lâmpadas, geração, transmissão e distribuição de energia podem ser minimizados com a melhor utilização da luz externa natural, proveniente do Sol. Uma proposta desenvolvida em 2002, pelo mecânico Alfredo Moser, na cidade de Uberaba, para melhoria da captação da luz do Sol. Conhecida como litros de luz trata da utilização de garrafas pet cheias com água e 2 tampas de garrafa pet com água sanitária, colocada nas telhas em orifícios estanques criados para este fim. A montagem do sistema de iluminação é exibida na figura abaixo: Figura 1 - Alfredo Moser, inventor, mostrando o dispositivo montado 1
Através da medição de luminosidade das lâmpadas de água realizada pelo engenheiro elétrico Clivenor de Araujo Filho com um luxímetro. Exibida durante a reportagem sobre o dispositivo. Pôde-se concluir que a iluminação obtida é seguramente compatível com a luz emitida por uma lâmpada incandescente de 40 a 60 Watts. O momento da medição é exibido na figura abaixo: Figura 2 - Indicação da luminosidade obtida pela lâmpada de água, em Lux Na casa da Dona Lívia, onde o sistema foi implementado, existem apenas elogios para o sistema que, segundo ela, diminui a conta de luz, não aquece o ambiente como a lâmpada incandescente e até ilumina mais e melhor. As três figuras a seguir mostram respectivamente como é a iluminação naquele ambiente a partir da lâmpada incandescente normal, sem iluminação externa alguma e com as lâmpadas de água. Ambiente iluminado por lâmpada incandescente Ambiente sem iluminação externa Ambiente iluminado por duas lâmpadas de água Figura 3 - Demonstração prática da capacidade e utilidade das lâmpadas de água 2
A idéia luminosa do Sr. Alfredo Moser tem como limitações a sua utilização em lugares onde a incidência de luz solar sobre a telha seja direta e a não existência de ajustes de luminosidade, através de lâmpadas auxiliares, em momentos em que o dia está nublado ou quando nuvens escondem o Sol. Esse projeto busca aliar, de forma criativa, várias tecnologias existentes para tornar mais amplo o aproveitamento da luz externa disponível. O objetivo deste trabalho é apresentar uma tecnologia que busque superar as limitações do projeto litros de luz que desde 2002, quando foi elaborado, não recebeu qualquer tipo de melhoria. 2 Memorial Descritivo Uma das grandes limitações do projeto litros de luz é a impossibilidade da utilização do mesmo nos locais onde a incidência dos raios solares não seja direta. Em prédios de vários andares a colocação da fonte de luz no centro do ambiente, como ocorre com uma lâmpada convencional têm sua implementação dificultada. Através de um jogo de espelhos e da utilização de materiais que tenham alto índice de reflexão da luz é possível criar uma alternativa mais interessante para muitas outras aplicações, em muitos outros cenários. Através de dois espelhos côncavos é possível otimizar a quantidade de luz que será captada. O primeiro espelho recebe a luz externa e reflete para segundo, esse também côncavo com raio centrado para dentro do cano. Chapas com alto índice de reflexão já são largamente empregadas nas luminárias de lâmpadas fluorescentes, conforme ilustrado na figura abaixo. 3
Figura 4 - Luminária reflexiva para lâmpada fluorescente Da mesma forma que naquelas lâmpadas, aqui também podem ser empregadas chapas de alumínio polidas ou chapas cromadas que possuem alto índice de reflexão. 3 Resultados Dessa pesquisa foi construída uma proposta completa de produto. Esse, que pretende a partir dos princípios da física e da óptica otimizar a iluminação externa recebida. Otimizando a energia captada e reduzindo as perdas para transportá-la até o ponto onde a mesma será utilizada. Isso pode ser realizado com chapas que tenham índice de reflexão próximo a um. Como chapas de alumínio polidas ou chapas cromadas. Conforme ilustrado a seguir, os raios solares entram e são direcionados através de um sistema de espelhos côncavos, cujos raios e centros foram estrategicamente definidos para este fim. 4
Figura 5 Croqui do espelho. Vista frontal do bocal de entrada ilustrando os espelhos concavos que refletem a luz para dentro do cano As peças projetadas são detalhadas nos desenhos a seguir: Figura 6 - Proposta do projeto de reflexão da luz montado 5
Figura 7 Croqui do conjunto. Vista explodida Figura 8 - Vista Explodida do produto renderizado 6
Figura 9 Croquis do bocal. Vistas com as especificações do bocal de entrada e da saída da luz Figura 10 - Bocal de entrada e saída da luz renderizado 7
Figura 11 Croquis das vistas da chapa espelhada Figura 12 Chapa espelhada, renderizada, que possibilita maior aproveitamento da luz externa 8
Figura 13 - Joelho cromado renderizado 9
Figura 14 Croquis do Joelho de PVC. Vistas Frontal, traseira, lateral e isométrica 10
Figura 15 - Joelho de PVC renderizado Figura 16 - Ambiente renderizado com a lâmpada instalada 11
4 Conclusão O Brasil possui a maior incidência média de raios solares por metro quadrado do mundo. Essa riqueza ainda é banalizada. Essa fonte de energia disponível pode ser largamente aproveitada tanto para o aquecimento da água como ambientes e ainda como demonstrado através desse projeto o aproveitamento da luz dos raios solares. A viabilidade ambiental e econômica foi verificada em termos holistas e não paramétricos. E, caso implementada, trará maior sustentabilidade as futuras construções. 5 Referências Reportagem: Litros de Luz. Disponível em: < http://br.youtube.com/watch?v=8ssgjjmeedw >. Acessado em 14/08/2008. Luminárias reflexivas. Disponível em: < http://catalogo.casadasluminarias.com.br/telas/produtos/detalhes_produtos.asp >. Acessado em 17/08/2008. 12