Relatório de Eficiência Energética

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INSTITUTO DOCTUM DE EDUCAÇÃO E TECNOLOGIA 
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CARATINGA 
BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ESTUDO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA RESIDENCIAL 
 
 
 
 
Márcio Luís de Souza 
Diego de Souza Almeida 
Elton Santos Simões 
Genício M. de Freitas Júnior 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CARATINGA - MG 
2016 
 
Márcio Luís de Souza 
Diego de Souza Almeida 
Elton Santos Simões 
Genício M. de Freitas Júnior 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ESTUDO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA RESIDENCIAL 
 
Trabalho de apresentado no Instituto Tecnológico 
de Caratinga como requisito parcial para obtenção 
de créditos na disciplina de Energia e Eficiência 
Energética do Curso de Engenharia Elétrica. 
Prof.: José Eugênio de O. e Silva. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CARATINGA - MG 
2016 
1. INTRODUÇÃO 
 Para a realização desse estudo, optou-se por fazer em somente uma residência de um 
dos membros do grupo. A residência escolhida encontra-se situada na zona rural do município 
de Entre Folhas, abrigando 3 moradores. Durante a análise da moradia foi constatado que a 
residência possuía muitas falhas em termo de eficiência energética, ou seja, poderia seus 
moradores ter o mesmo padrão de qualidade de vida gastando menos energia.
1
 
 Sabe-se que o consumo de energia dentro de uma habitação sofre várias oscilações, 
conforme o perfil dos moradores, determinada época do ano, estação, etc.
2
 Assim, para se ter 
um levantamento do padrão de consumo é necessário criar um equilíbrio entre o consumo de 
energia diário e o montante ao final do mês. É importante, pois, ressaltar que esse equilíbrio 
tem que ser realizado de modo a não interferir nas condições de conforto dos moradores. 
 Grosso modo, para o levantamento dos pontos de consumo, estudo no que se pode ser 
feito para reduzir o consumo elétrico devem ser seguidos os preceitos abaixo. 
 Estudar os dados do consumidor, tarifação e forma de conexão à rede; 
 Estudar os hábitos de consumo diário dos moradores; 
 Analisar as características da habitação; 
 Fazer o levantamento e caracterização dos equipamentos elétricos e circuito de 
iluminação; 
 Identificar o potencial de energia que pode ser economizado. 
 Um aspecto importante notado, foi que dentro os eletrodomésticos situados na 
residência, alguns já possuíam a etiqueta do Inmetro conceituando os equipamentos contendo 
alto índice de desempenho quanto à eficiência. 
 Ao estudar a edificação presente, pode-se constatar que em vários aspectos poderia ser 
economizado energia elétrica através de ações simples do quotidiano ou aspectos estruturais 
da residência. 
 
 
 
1
 Quando trata-se de energia, fala-se de energia elétrica em seu termo genérico, uma vez que o estudo 
abrangeu como tema um levantamento de consumo de energia elétrica. 
2
 Ressalta-se aqui o aumento do consumo de energia elétrica durante o período de colheita do café, visto que 
nesse período torna-se mais necessária devido a processos como iluminação e beneficiamento dos grãos 
colhidos. 
SUGESTÕES DE EFICIÊNCIA 
 
 Analisando a estrutura da residência, pode-se constatar que durante seu processo de 
construção, não foram respeitados ou mesmo observados alguns aspectos básicos de 
engenharia eficiente e arquitetura. Dessa forma houve fatores como falta de ventilação e 
iluminação interna, conforme podem ser vistas nas figuras abaixo. 
 
Figura 1: Cobertura do telhado. Fonte: Autor (2016). 
 Com a construção do telhado dessa forma, torna-se necessário a instalação de 
lâmpadas interiores para suprir essa necessidade de luz durante o dia, dessa forma, muitas 
vezes a lâmpada mostrada na figura abaixo permanece ligada durante várias horas do dia. 
 
 
Figura 2: Iluminação interior durante o dia. Fonte: Autor (2016). 
 O exemplo supracitado poderia ser revisto sob o novo olhar da eficiência energética 
em edificações aplicando soluções simples e econômicas, como pode ser visto abaixo: 
 
 
Figura 3: Imagem ilustrativa, telha fabricada em vidro transparente. Fonte: 
<http://www.telhamarabc.com.br/tellhas-vidro.php> 
 
 
Figura 4: Exemplo de aplicação da telha de vidro. Fonte: <http://fotos.habitissimo.com.br/foto/cobertura-com-
telhas-de-vidro-para-iluminacao_145052>. 
 Como segundo plano de ação, é de conhecimento de todos o quanto de energia elétrica 
é gasta diariamente para aquecimento de água para diversos fins, tomar banho, torneira com 
água quente, etc. Dessa forma, o chuveiro e a torneira elétrica tornam-se os vilões da conta de 
luz. Como a unidade consumidora aqui estudada encontra-se em uma unidade rural, foi 
estudada a possibilidade de elaboração de um projeto de aquecimento de água à base do uso 
da lenha. Vale ressaltar que essa lenha como combustível já é usada pelos moradores para 
cozinhar alimentos diariamente. Assim, a implantação de um chuveiro a vapor usando caixa 
d'água ou serpentina mostrou-se altamente viável em termos de eficiência, principalmente 
quando é visto o número de moradores que residem neste local, totalizando três pessoas. O 
fogão à lenha foi um recurso muito utilizado nas propriedades rurais no decorrer da história, 
com o advento do uso do gás natural e da eletricidade, este vem perdendo espaço devido 
principalmente a fatores como obtenção de lenha e questões ambientais. Nesse presente 
estudo, percebeu-se a facilidade em armazenar e conseguir lenha para combustível devido ao 
fato de o proprietário ser cafeicultor onde através do processo de poda e corte do cafeeiro, 
grande volume de lenha é obtido sem custos ou agressões ao meio ambiente. 
 Dentre as vantagens do processo de serpentina ou caixa d'água a vapor destacam-se: 
 Nos tempos de altas tarifas e energia cara, toda opção alternativa para aquecimento de 
água é bem-vindo. 
 Utiliza um combustível já existente na propriedade, 
 Não anula o chuveiro lidado à eletricidade, uma vez que este será apenas desligado, 
funcionando assim, como um sistema híbrido, caso faltar calor, longos períodos de 
chuvas, banhos não-programados, o sistema elétrico ainda será utilizado. 
 Durante o estudo foi feito o levantamento do tipo e características dos 
eletrodomésticos dentro da residência. Sendo utilizados em seu consumo diário e mensal 
para estipular quantos quilowatts cada equipamento consome no montante da conta de luz 
elétrica. Para fazer esse levantamento utilizou-se a seguinte metodologia, foi consultada a 
potência de cada aparelho, observado seu tempo de utilização diária em minutos e 
estipulados para o restante do mês, levando em consideração que nem todos os 
equipamentos são usados todos os dias dentro da residência, conforme dito pelos moradores. 
A somatória feita em minutos dá a possibilidade de somar durante o mês quantos minutos 
foram utilizados tais equipamentos. Por meio da equação abaixo, foi possível calcular o 
valor da tarifa a ser cobrada no fim do mês pela concessionária: 
 
xtKwhPE )(
 Equação 1 
 
Sendo, 
 E = energia; 
 P(Kwh) = a potência nominal dos equipamentos em quilowatts; 
 t = tempo de utilização desse equipamento. 
 Assim, o valor da tarifa a ser cobrada pode ser calculada utilizando a fórmula simples, 
mostrada abaixo. 
 
ExCRValor $)(
 Equação 2 
 
Sendo, 
 E = Energia calculada na fórmula supracitada; 
 C = Custo do quilowatt-hora cobrado pela concessionária. 
No caso para a residência em estudo, é cobrado pela concessionária Cemig o valor de 
0,82198788 reais, valorcobrado atualmente, estipulado pela Aneel (Agência nacional de 
energia elétrica).
3
 
 O gráfico abaixo demonstra aproximadamente, o tempo em minutos da utilização de 
cada aparelho, conforme visto durante o período de uma semana (7 de maio a 14 de maio 
deste ano). É necessário, pois, dizer que nem todos os aparelhos abaixo são ligados todos os 
dias, que são o caso da batedeira, forno elétrico, carregador de celular e a máquina de lavar. 
 
Gráfico 1: Tempo diário de utilização dos equipamentos em minutos. 
 
Fonte: Autor (2016). 
 
 
 
3
 A tarifa vigente está em conformidade com a Resolução da Aneel n° 1. 872, de 7/4/2015 com ICMS aplicado 
conforme Lei n° 21.781/15. 
 A partir do gráfico obtido acima, é possível notar quais equipamentos ficam mais 
tempo ligados, e dessa forma, consumindo mais energia elétrica. A lâmpada incandescente, 
por exemplo, passa em média seis horas ligada diariamente por estar localizada na cozinha 
onde é feita e servidas as refeições. Assim, visto o quanto esse item consome energia elétrica, 
foi apresentado à família uma proposta de troca por lâmpadas fluorescentes compactas (LFC) 
de menor potência e melhor distribuída dentro da área da cozinha. Também levantou-se a 
hipótese de instalação de lâmpadas led cuja troca seria em toda residência, para evitar um 
investimento alto de início, propôs-se a substituição de forma paulatinamente dessas lâmpadas 
a medida que as unidades instaladas forem queimando. Esse item reforça o plano de ação 
mostrado na figura 4 desse trabalho. 
 O gráfico mostrado abaixo ilustra a contribuição de cada aparelho no montante 
potencial de equipamento dentro da residência, este gráfico não leva em conta a quantidade de 
cada tipo de equipamento, mas a potência de cada espécie. 
 
Gráfico 2: Consumo em Watts de cada equipamento. 
 
Fonte: Autor (2016). 
 
 Com base no gráfico acima, pode-se ver a importância de cada equipamento no 
montante potencial da residência. Dessa forma, pode-se ver o quanto o chuveiro consome de 
energia elétrica, sendo o porquê de ser considerado o "vilão" da conta de luz. O gráfico acima 
justifica o proposto no segundo plano de ação mostrado na página 3 deste trabalho. Visto que 
a residência possui infraestrutura necessária e matéria prima necessária para a construção de 
um modelo de aquecimento de água híbrido, mesclando energia térmica do fogão à lenha com 
a energia elétrica quando necessária. 
 
Gráfico 3: Valor obtido durante o estudo para o cálculo usando as equações citadas anteriormente para a 
potência de cada equipamento e seu tempo de uso obtendo o valor em R$ ao fim do mês. 
 
Fonte: Autor (2016). 
 
 O valor mostrado no gráfico acima foi obtido com base na tarifa de valor de 
0,82198788 reais, cobrada pela Cemig na conta referente ao mês de Abril deste ano. Com 
base nesse gráfico e nos antecessores, é possível elaborar um plano de economia de energia 
elétrica dentro da residência, uma vez que se sabe quais aparelhos consomem mais, resta 
agora fazer um levantamento de quanto é possível "cortar" no consumo para ser possível 
reduzir a conta a pagar. 
 A tabela abaixo deu origem aos gráficos utilizados neste trabalho, nela está 
concentrada todas as informações. Vale ressaltar que o consumo calculado durante uma 
semana de observação, estendida suas conclusões para o período de um mês, foi possível 
observar que o resultado ficou muito próximo do histórico mensal mostrado pelo balanço da 
concessionária, trazido no boleto de cobrança.
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Tabela 1: Relação de equipamentos e consumos. 
Equipamento Potência 
Watts 
Quantidade mim/dia Dias/mês Consumo 
KWh/mês 
Valor R$ 
Aparelho do som 200 1 180 28 16,8 13,81 
Batedeira 120 1 10 12 0,24 0,11 
Bomba d’água ½ HP 373 1 100 30 18,65 15,33 
Carregador de celular 2 6 60 15 0,135 0,11 
Chuveiro elétrico 4600 1 10 30 23 18,91 
DVD player 20 1 120 10 0,4 0,33 
Ferro elétrico 1200 1 30 8 4,8 3,95 
Forno elétrico 1500 1 90 4 9 7,40 
Geladeira 200 1 120 30 12 7,86 
Lâmpada incandescente 60 1 360 30 10,8 8,88 
Lâmpada fluorescente compacta 20 15 60 30 9 7,40 
Liquidificador 350 1 10 30 1,75 1,44 
Notebook 30 2 80 20 1,6 1,32 
TV tubo 14” 70 1 60 30 2,1 1,73 
Tv led 46” 120 1 120 30 10,5 8,63 
 
Total 121, 08 99, 52 
Fonte: Autor 
 
 Durante o processo de coleta de dados, foi solicitado aos moradores as últimas doze 
contas de energia elétrica para estudo do consumo, nesse instante foi percebido pelo autor 
Márcio Luís que a conta de energia elétrica da moradora presente, Ana Domingos dos Santos, 
estava sendo cobrada de forma indevida pela concessionária. Uma vez que a descrição do 
consumidor constava como "residencial monofásico" no entanto, o valor da tarifa estava 
sendo cobrada como tarifa urbana, visto que, a descrição da presente consumidora deveria 
estar como "residencial monofásico rural", que apresenta uma tarifa de cobrança por 
quilowatt-hora quase a metade que está sendo cobrada atualmente, o novo valor passaria de 
 
4
 O valor mostrado na tabela é referente à tarifa cobrada pela Cemig no mês de abril deste ano, com o valor de 
0,82198788 centavos. 
aproximadamente 0,82198788 centavos para aproximadamente 0,47914761 centavos por 
quilowatt-hora o que reduziria em torno de 50% a tarifa de energia elétrica da residência. 
Como plano de ação adotado, foi sugerido à moradora que fosse a uma agência de 
autoatendimento da concessionária portando os documentos da propriedade rural para 
regularizar a cobrança, que foi realmente constatada pela própria agência. 
 A tabela abaixo diz respeito ao histórico de consumo da residência nos últimos doze 
meses. 
Tabela 2: Histórico de consumo. 
Mês de referência Consumo 
KWh 
Média 
KWh/Dia 
Dias de faturamento 
 
Abril/2016 84 3,00 28 
Março/2016 112 3,73 30 
Fevereiro/2016 114 3,56 32 
Janeiro/2016 112 3,86 29 
Dezembro/2015 116 3,86 30 
Novembro/2015 96 3,62 32 
Outubro/2015 120 3,63 30 
Setembro/2015 119 4,10 33 
Agosto/2015 97 4,21 33 
Julho/2015 124 5,00 29 
Junho/2015 128 5,02 23 
Maio/2015 97 3.64 28 
Fonte: Autor (2016). 
 
Gráfico 4: Histórico de consumo da residência. 
 
Fonte: Autor (2016). 
 Com base nos dados mostrados no gráfico e na tabela acima, é possível perceber que 
a família varia pouco seu padrão de consumo durante os períodos do ano. Nota-se um 
aumento do consumo durante os meses de junho e julho, explicado pelos moradores pelo 
aumento do consumo no período da safra. 
 Todo esse período e as cobranças anteriores foram calculadas com base na tarifa atual 
que está em desacordo com o tipo do consumidor no qual se encaixa Ana Domingos, se o erro 
na cobrança tivesse sido visto há mais tempo, o consumo da família não iria se alterar, 
provavelmente, no entanto o valor pago à concessionária seria bem menor e mais justo. 
 Após a cobrança ser regularizada, foi orientado aos moradores que façam um uso mais 
consciente da energia elétrica, adotando simples medidas do quotidiano para reduzir consumo 
e assim reduzir também os custos. Através dos dados quantitativos coletados e mostrados aos 
moradores, estes puderam ver o que consome mais energia dentro de casa e onde poderá 
haver redução no consumo sem afetar a qualidade e o padrão de vida dos moradores do local. 
CONCLUSÃO 
 
 
 Dentro do processo de redução de consumo de energia elétrica, pode-se usar de vários 
artifícios para essa redução como a utilização de luz natural, calor liberado por fogões à 
lenha, troca de lâmpadas incandescentes por fluorescentescompactas, entre outras. É 
importante, também ressaltar a importância do usuário conhecer seu perfil de consumo junto à 
concessionária e os tributos e impostos cobrados pela empresa distribuidora. 
 Conforme mostrado, o planejamento de eficiência energética devera apresentar 
respeito ao conforto e ao menor consumo de energia possível. Assim, o foco mostrou-se em 
demonstrar o quanto cada equipamento consome de energia e através de uma matemática 
simples calcular o valor a pagar no montante a conta de luz. 
 
REFERÊNCIAS 
 
TELHAS DE VIDRO. Disponível em: <http://www.telhamarabc.com.br/tellhas-vidro.php>. 
Acesso em 08 mai. 2016. 
 
COBERTURA COM TELHAS DE VIDRO PARA ILUMINAÇÃO. Disponível em: 
http://fotos.habitissimo.com.br/foto/cobertura-com-telhas-de-vidro-para-
iluminacao_145052>. Acesso em 08 mai. 2016