eficiencia energetica
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA: 
FUNDAMENTOS E APLICAÇÕES
1a. Edição
Elektro
Universidade Federal de Itajubá
Excen
Fupai
Campinas - SP
2012
Autores
Augusto Nelson Carvalho Viana
Edson da Costa Bortoni
Fábio José Horta Nogueira
Jamil Haddad
Luiz Augusto Horta Nogueira
Osvaldo José Venturini
Roberto Akira Yamachita
Criação de Capa e Diagramação
Marcos Dias (Contraste Brasil)
contato@marcosdias.com.br
Ficha Técnica
ELEKTRO Eletricidade e Serviços S.A.
Diretor Presidente
Márcio Fernandes
Diretor Executivo Comercial e de Suprimento de Energia
João Gilberto Mazzon
Coordenador do Programa de Eficiência Energética
Evandro Gustavo Romanini
UNIFEI - Universidade Federal de Itajubá
Reitor
Renato de Aquino Faria Nunes
EXCEN - Centro de Excelência em Eficiência Energética
Coordenador
Jamil Haddad
FUPAI - Fundação de Pesquisa e Assessoramento à Indústria
Presidente
Djalma Brighenti
 
 Caro aluno,
 É com grande satisfação que a Elektro \u2013 Eletricidade e Serviços S.A. 
coloca a sua disposição um livro didático de enorme qualidade, com informações 
imprescindíveis para uma formação acadêmica na área de Eficiencia Energética.
 Para facilitar o estudo, este livro foi agrupado por temas de interesse. 
 Nos capítulos 01 ao 05 deste livro, abordamos conceitos e fundamentos 
sobre energia, detalhamos os aspectos legais e institucionais dos programas de 
eficiência energética, detalhamos os passos de uma auditoria energética, tarifa-
ção do setor de distribuição de energia elétrica no Brasil e apresentamos noções 
sobre análise econômica de projetos.
 Já nos capítulos 06 ao 12, versamos sobre sistemas de iluminação onde 
abordamos os conceitos sobre a utilização de iluminação natural, evidenciando 
os ganhos energéticos resultantes dessa aplicação e informações sobre ilumina-
ção artificial, descrevendo, em linhas gerais, os principais sistemas e suas apli-
cações. Para os sistemas motrizes, com destaque para os motores elétricos e as 
vantagens da utilização de motores de alto rendimento e inversores de freqüên-
cia, bem como os sistemas de climatização e de ar comprimido. No uso de calor, 
enfocando principalmente os aspectos relacionados à energia térmica \u2013 geração 
de vapor \u2013, utilizada amplamente nos processos industriais e também nos seto-
res comercial e de serviços.
 Desta forma, entendemos que a permanente necessidade de aprimora-
mento profissional, competitividade e a melhor utilização dos recursos naturais 
colocam, nos dias de hoje, a Eficiência Energética como uma das principais fer-
ramentas para a redução de custos e, conseqüente obtenção do desenvolvimen-
to sustentável do setor produtivo ou de serviço.
 Pensando nisso e visando, cada vez mais orientar os futuros profissio-
nais quanto ao uso eficiente e seguro, é o nosso desafio a implementação desta 
disciplina nas escolas técnicas de nossa área de concessão. Promover a identi-
ficação de oportunidades de redução de custos operacionais e do consumo de 
energia elétrica é um dos nossos compromissos com a sociedade e com o meio 
ambiente.
João Gilberto Mazzon
Diretor Executivo Comercial e de Suprimento de Energia
Elektro \u2013 Eletricidade e Serviços S.A
CA FUNDAMENTOS E APLICAÇÕES EFICIÊNCIA ENERGÉTICA FUNDAMENTOS E APLICAÇÕESEFICIÊNCIA ENERGÉTICA FUNDAMENTOS E APLICAÇÕES EFICIÊNCIA ENERGÉTICA FUNDAM
SUMÁRIO
CAPíTULO 1
ENERGIA: CONCEITOS E FUNDAMENTOS ..................... 13
1.1. Definições .....................................................................................13
1.2. As Formas da Energia ..................................................................15
1.3 - As Leis das Conversões Energéticas ...........................................20
1.4 - Recursos Energéticos ..................................................................22
1.5 - Terminologia Energética ............................................................23
Referências Bibliográficas ..................................................................28
CAPíTULO 2
ASPECTOS LEGAIS E INSTITUCIONAIS 
DOS PROGRAMAS DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 
NO BRASIL ...................................................................... 31
2.1. O Programa de Conservação de Energia Elétrica e o PBE ..........33
2.2. O Programa Nacional da Racionalização do Uso dos 
Derivados do Petróleo e do Gás Natural - CONPET ...................38
2.3. A ANEEL e o Programa de Eficiência Energética .......................40
2.4. A Lei no 9.991 ...............................................................................46
2.5. A Lei de Eficiência Energética .....................................................49
2.6. A Empresa de Pesquisa Energética .............................................50
2.7. A Reserva Global de Reversão .....................................................50
Referências Bibliográficas ..................................................................52
CA FUNDAMENTOS E APLICAÇÕES EFICIÊNCIA ENERGÉTICA FUNDAMENTOS E APLICAÇÕESEFICIÊNCIA ENERGÉTICA FUNDAMENTOS E APLICAÇÕES EFICIÊNCIA ENERGÉTICA FUNDAM
CAPíTULO 3
AUDITORIA ENERGÉTICA .............................................. 55
3.1. Uma Questão de Terminologia ....................................................56
3.2. A Auditoria Energética e a Eficiência dos Sistemas 
Energéticos ..................................................................................57
3.3. A Auditoria Energética na Prática ...............................................60
3.4. Comentários e Sofismas Finais ...................................................70
Referências Bibliográficas ..................................................................72
CAPíTULO 4
TARIFAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA .............................. 75
4.1. Sistema Elétrico ...........................................................................79
4.2. Definições e Conceitos .................................................................80
4.3. Tensão de Fornecimento .............................................................86
4.4. Modalidade Tarifária ...................................................................87
4.5. Faturamento ................................................................................88
4.6. ICMS: Cobrança e sua Aplicação ................................................93
4.7. Fator de Potência ou Energia Reativa Excedente .......................93
4.8. Análise do Perfil de Utilização da Energia Elétrica ....................94
4.9. A Importância dos Indicadores de Eficiência Energética ...........97
4.10. Comercialização de Energia ......................................................100
4.11. Nova Estrutura Tarifária ............................................................104
Referências Bibliográficas ..................................................................106
CA FUNDAMENTOS E APLICAÇÕES EFICIÊNCIA ENERGÉTICA FUNDAMENTOS E APLICAÇÕESEFICIÊNCIA ENERGÉTICA FUNDAMENTOS E APLICAÇÕES EFICIÊNCIA ENERGÉTICA FUNDAM
CAPíTULO 5
ANÁLISE ECONÔMICA EM CONSERVAÇÃO 
DE ENERGIA ................................................................... 109
5.1. O Fluxo de Caixa ..........................................................................109
5.2. Critérios para Tomada de Decisão ..............................................111
Referências Bibliográficas ..................................................................120
CAPíTULO 6
ILUMINAÇÃO .................................................................. 123
6.1. Definições .....................................................................................123
6.2. Lâmpadas Incandescentes ..........................................................130
6.3. Lâmpadas de Descarga ................................................................133