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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDODEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS
BACHARELADO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA: UMA ANÁLISE DA VIABILIDADE ECONÔMICA DA UTILIZAÇÃO DE LÂMPADAS TUBULARES LED EM UM BLOCO DE SALAS DE AULA DA UFERSA
Discente: Kayo Rodrigo Santiago da Silva
Orientador: Prof. Ednardo Pereira da Rocha
Mossoró-RN
2015
INTRODUÇÃO
A pesquisa trata sobre a eficiência energética analisando a viabilidade econômica da utilização de lâmpadas tubulares LED em um bloco de salas de aula da Universidade Federal Rural do Semi-Árido. 
OBJETIVOS
OBJETIVO GERAL:
	 Identificar os valores reais da diferença de consumo e eficiência entre alâmpada tubular fluorescente e uma lâmpada tubular de LED a partir da coleta de dados do fornecimento de energia no prédio do bloco central de aulas V do Departamento de Ciências Exatas e Naturais (DCEN) da UFERSA. 
 
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Analisar os gastos de uma lâmpada tubular fluorescente e de uma lâmpada tubular de LED;
Apresentar dados sobre a quantidade de consumo das lâmpadas LED e de lâmpadas fluorescentes;
Identificar as diferenças de preço e de consumo entre a lâmpada tubular fluorescente e a lâmpada tubular de LED;
Discutir as vantagens ambientais associadas à utilização das lâmpadas tubulares de LED;
Apresentar os benefícios e vantagens econômicas da substituição das lâmpadas fluorescentes pelas de LED;
REFERENCIAL TEÓRICO
Plano Nacional de Eficiência Energética (BRASIL, 2010);
Lâmpadas Fluorescentes (GREGGIANIN, et al, 2013);
Lâmpadas LED (KALACHE, et a, 2013);
Eficiência energética: (BLEY, 2012).
Vantagens das lâmpadas fluorescentes;
Desvantagens das lâmpadas fluorescentes;
Vantagens das lâmpadas LED;
Desvantagens das lâmpadas LED.
METODOLOGIA
Tipo de pesquisa
	
	Método descritivo-comparativo. O método descritivo ocorre através de coleta de dados com o objetivo de testar hipóteses. 
Universo e amostra
	Espaço do Departamento de Ciências Exatas e Naturais – DCEN. Para amostra, será realizada a medição e cálculo de uma das salas do departamento
Instrumento de coleta de dados
Observação empírica;
Coleta do valor da potência das lâmpadas; fluorescentes do local;
Quantidade de lâmpadas existentes no espaço pesquisado.
Medição do espaço; 
Criação do ambiente das salas do DCEN em 3D no programa Dialux Evo 3.3; 
Coleta no mercado local do valor em reais de uma unidade de cada lâmpada, no caso a fluorescente e a LED
Método de análise
Descrição detalhada de todos os números e dados coletados entre as lâmpadas fluorescentes e a lâmpada de LED;
Comparativo entre os dados dos dois tipos de lâmpada;
Cálculos potenciais e de luminosidade;
Comparação dos dados econômicos; 
 
RESULTADOS E DISCUSSÕES
“O consumo ativo e o reativo recebem duas tarifas que divergem de valores de acordo com o horário de funcionamento da carga. Os já mencionados horários são horário de ponta e horário fora de ponta. O horário de ponta, de acordo com a COSERN, no caso do Rio Grande do Norte refere-se ao intervalo das 17:30 às 20:30 horas de cada dia, exceto sábados, domingos e feriados nacionais.” (ROCHA, et al, 2013, p. 141).
“Atualmente, a UFERSA está enquadrada no Grupo A (Alta Tensão), mais especificadamente, na modalidade tarifária poder público/horo-sazonal verde, subgrupo A4/administrativo, com tensão de entrada de 13,8 kV.” (ROCHA, et al, 2013, p. 138). 
Tabela 01: Valores de modalidades tarifárias
	Período	R$
	Consumo Ativo Ponta – Seco	0,80858
	Consumo Ativo Ponta – Úmido	0,80858
	Consumo Ativo Fora de Ponta – Seco	0,16003
	Consumo Ativo Fora de Ponta – Úmido	0,16003
Cosern, 2014
Tabela 02: Período de consumo ativo de ponta – seco (lâmpadas fluorescentes)
AUTOR, 2014.
Tabela 03: Período de consumo ativo de ponta – seco (reatores)
AUTOR, 2014
O valor gasto por consumo total e custo total das 123 luminárias compostas pelas lâmpadas fluorescentes e reatores são calculados pelas seguintes formulas:
 
	Consumo total= consumo das lâmpadas + consumo dos reatores
 
	Valor gasto= custo do consumo das lâmpadas + custo do consumo dos reatores.
Tabela 10: Período de consumo ativo de ponta – seco (lâmpadas LED)
AUTOR, 2014.
 COMPARATIVO ENTRE AS TABELAS: 
Em um mês, a lâmpada fluorescente tem o valor gasto de R$397,82 + R$ 9,9455 que é o valor gasto pelo reator ficando assim um valor total de R$ 407,76. 
A LED em um mês e na mesma modalidade tarifária, tem o valor gasto de R$208,86. 
Assim, identifica-se que a diferença percentual é de 48,77%. 
IMAGENS PRODUZIDAS NO PROGRAMA DIALUX
Mapa de cores falsas para potência luminosa proveniente de uma fonte luminosa fluorescente.
Gráfico de valores, em lux, para potência luminosa proveniente de uma fonte luminosa fluorescente.
Linhas isográficas para demonstração da potência luminosa proveniente de uma fonte luminosa fluorescente.
Mapa de cores falsas para potência luminosa proveniente de uma 
fonte luminosa LED.
Gráfico de valores, em lux, para potência luminosa proveniente de uma fonte luminosa LED.
Linhas isográficas para demonstração da potência luminosa proveniente de uma fonte luminosa LED.
Figura 08: Representação gráfica da sala de aula do bloco de aulas IV.
ANÁLISE DOS RESULTADOS
AUTOR, 2014.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Verifica-se que a partir 4,06 anos já é possível obter o retorno financeiro através da economia do custo de energia obtida na substituição da lâmpadas fluorescentes por LED.
Conforme os dados e cálculos realizados, uma economia media de R$ 2859,36 por ano, a partir do 4ª ano após a substituição das lâmpadas fluorescentes por LED.
REFERÊNCIAS
	BLEY, Francis Bergmann. LEDs versus Lâmpadas Convencionais: Viabilizando a troca. Especialize Revista Online, 2012. Disponível em: <http://www.businesstur.com.br/uploads/arquivos/9892c8941ef4a84c8c47d8a8ccdfda57.pdf> Acesso: 15 de setembro de 2014. 
 
 
	BRANDÃO, Andréa Campos; GOMES, Lôla Maria Braga; AFONSO, Júlio Carlos. Educação ambiental: o caso das lâmpadas usadas. Instituto de química. Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2011. Disponível em: < http://www.abq.org.br/rqi/2011/731/RQI-731-pagina17-Educacao-Ambiental-O-caso-das-lampadas-usadas.pdf>. Acesso: 01 de dezembro de 2014.
 
 
	BRASIL, Ministério de Minas e Energia.Plano Nacional de Eficiência Energética. Premissas E Diretrizes Básicas Na Elaboração Do Plano. 2010. Disponível em: <http://www.mme.gov.br/mme/galerias/arquivos/noticias/2010/PNEfPremissas_e_Dir._Basicas.pdf > Acesso: 29 de novembro de 2014.
 
 
	______, Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Resolução Normativa Nº 418, de 23 de Novembro de 2010. Disponível em: < http://www.aneel.gov.br/cedoc/ren2010418.pdf> Acesso: 30 de dezembro de 2014.
 
 
	CREPALDI, José Augusto; FRIGATTI, Michael FerminoCeccon; LUCKOW, Rodrigo. Análise da vida útil de lâmpadas fluorescentes utilizando diferentes tipos de circuitos de pré-aquecimento. Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Curitiba, 2012. Disponível em: <http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/bitstream/1/680/1/CT_COELE_2012_1_04.pdf > Acesso: 02 de dezembro de 2014.
	DURÃO JÚNIOR, Walter Alves; WINDMÖLLER, Cláudia Carvalhinho. A questão do mercúrio em lâmpadas fluorescentes. Química Nova na Escola. 2008. Disponível em: < http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc28/04-QS-4006.pdf > Acesso: 01 de dezembro de 2014.
 
 
	GREGGIANIN, Calisto Antônio.Estudo comparativo entre lâmpadas: incandescentes, fluorescentes compactas e LED. Espaço Energia, 2013. Disponível em: <http://www.espacoenergia.com.br/edicoes/.pdf> Acesso: 15 de setembro de 2014.
 
 
	GUARINELLO, Teodoro Queiroz. Tecnologia de estado sólido: impactos ambientais e econômicos. Universidade Federal do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro-RJ, 2013. Disponível em: < http://monografias.poli.ufrj.br/monografias/monopoli10007445.pdf > Acesso: 20 de dezembro de 2014.
 
 
	LUZ, Jeanine Marchiori da. Luminotécnica. Curso de Luminotécnica, UNICAMP, 2002. Disponível em: < http://www.iar.unicamp.br/lab/luz/ld/Livros/Luminotecnica.pdf>Acesso: 03 de janeiro de 2015.
 
	RESOLUÇÃO HOMOLOGATÓRIA ANEEL, No 1.713/2014. Disponível em: <http://servicos.cosern.com.br/residencial-rural/Pages/Baixa%20Tens%C3%A3o/tarifas-grupo-b.aspx> Acesso: 23 de dezembro de 2014.
 
 
	ROCHA, Ednardo Pereira da [et al]. Projeto de extensão "uso eficiente de energia na ufersa": análise da memória de massa e das estruturas da malha elétrica pertecentes ao campus mossoró da universidade federal rural do semi-árido – ufersa.Revista Extendere Vol. 2, 2013. Disponível em: <http://periodicos.uern.br/index.php/extendere/article/view/785> Acesso: 23 de dezembro de 2014.
 
 
	SÁ, Sara. As vantagens e desvantagens da lâmpada LED. 2013. Disponível em: < http://visao.sapo.pt/as-vantagens-e-desvantagens-das-lampadas-led=f710735> Acesso: 29 de novembro de 2014. 
 
 
	W8S, Meio Ambiente. Disponivel em: <http://www.4leds.com.br/meio-ambiente.html> Acesso: 29 de novembro de 2014.
 
 
 
FIM
Nº de Luminarias
123123123123123
Tempo de consumo ativo 
fora de ponta – seco (h)
2,52,52,52,52,5
Dias de consumo 
2020202020
Consumo mensal 
(kwh/periodo)
4925904118081771229520
Custo do período R$.
0,80860,80860,80860,80860,8086
Valor gastoR$
397,824773,99547,71432223869
Meses utilizados1122436
2
60
Nº Lampâdas por luminaria
Potência das Lampâdas (W)4040404040
2222
Plan1
	Nº de Luminarias	123	123	123	123	123	123	123	123
	Nº Lampâdas por luminaria	2	2	2	2	2	2	2	2
	Potência das Lampâdas (W)	40	40	40	40	40	40	40	40
	Tempo de consumo ativo fora de ponta – seco (h)	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5
	Dias de consumo 	20	20	20	20	20	20	20	20
	Meses utilizados	1	12	24	36	60	60	72	84
	Consumo mensal (kwh/periodo)	492	5904	11808	17712	29520	29520	35424	41328
	Custo do período R$.	0.80858	0.80858	0.80858	0.80858	0.80858	0.80858	0.80858	0.80858
	Valor gastoR$	397.82136	4773.85632	9547.71264	14321.56896	23869.2816	23869.2816	28643.13792	33416.99424
Nº de Luminaria
123123123123123
Tempo de consumo ativo fora 
de ponta – seco (h)
2,52,52,52,52,5
Dias de consumo 
2020202020
Consumo mensal 
(kwh/periodo)
12,3147,6295,2442,8738
Custo do período R$.
0,80860,80860,80860,80860,8086
Valor gastoR$
9,9455119,35238,69358,04596,73
Nº reatores por luminaria
Potência dos reatores (W)22222
11111
60Meses utilizados1122436
Plan1
	Nº de Luminaria	123	123	123	123	123	123	123	123
	Nº reatores por luminaria	1	1	1	1	1	1	1	1
	Potência dos reatores (W)	2	2	2	2	2	2	2	2
	Tempo de consumo ativo fora de ponta – seco (h)	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5
	Dias de consumo 	20	20	20	20	20	20	20	20
	Meses utilizados	1	12	24	36	60	60	72	84
	Consumo mensal (kwh/periodo)	12.3	147.6	295.2	442.8	738	738	885.6	1033.2
	Custo do período R$.	0.80858	0.80858	0.80858	0.80858	0.80858	0.80858	0.80858	0.80858
	Valor gastoR$	9.945534	119.346408	238.692816	358.039224	596.73204	596.73204	716.078448	835.424856
Nº de Luminaria
123123123123123
Tempo de consumo ativo fora 
de ponta – seco (h)
2,52,52,52,52,5
Dias de consumo 
2020202020
Consumo mensal 
(kwh/periodo)
258,33099,66199,29298,815498
Custo do período R$.
0,80860,80860,80860,80860,8086
Valor gastoR$
208,862506,35012,57518,812531
Nº lâmpadas por luminaria
Potência das lâmpadas (W)2121212121
22222
60Meses utilizados1122436
Plan1
	Nº de Luminaria	123	123	123	123	123	123	123	123
	Nº lâmpadas por luminaria	2	2	2	2	2	2	2	2
	Potência das lâmpadas (W)	21	21	21	21	21	21	21	21
	Tempo de consumo ativo fora de ponta – seco (h)	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5
	Dias de consumo 	20	20	20	20	20	20	20	20
	Meses utilizados	1	12	24	36	60	60	72	84
	Consumo mensal (kwh/periodo)	258.3	3099.6	6199.2	9298.8	15498	15498	18597.6	21697.2
	Custo do período R$.	0.80858	0.80858	0.80858	0.80858	0.80858	0.80858	0.80858	0.80858
	Valor gastoR$	208.856214	2506.274568	5012.549136	7518.823704	12531.37284	12531.37284	15037.647408	17543.921976
LâmpadasFluorescenteLED
Investimento inicial3.152,49R$ 14.760,00R$ 
Gasto total com energia/mês488,46R$ 250,02R$ 
Gasto total com energia/ano5.861,69R$ 3.002,33R$ 
Diferença mensal238,44R$ 
Diferença anual2.859,36R$ 
Economia total/mês238,44R$ 
Economia total/ano2.859,36R$ 
retorno do investimento/ano4,06
Plan1
	Comparativo de economia.
	Lâmpadas	Fluorescente		LED
	Investimento inicial	R$ 3,152.49		R$ 14,760.00
	Gasto total com energia/mês	R$ 488.46		R$ 250.02
	Gasto total com energia/ano	R$ 5,861.69		R$ 3,002.33
		Diferença mensal		R$ 238.44
		Diferença anual		R$ 2,859.36
	Economia total/mês	R$ 238.44
	Economia total/ano	R$ 2,859.36
	retorno do investimento/ano	4.06