Apostila_de_Sistemas_de_Energia_II

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Sistemas de Energia II 
Samuel Tavares Anselmo 
Eletrotécnica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Samuel Tavares Anselmo 
Sistemas de Energia II 
 
Criciúma 
Eletrotécnica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SATC — Associação Beneficente da Indústria 
Carbonífera de Santa Catarina 
Presidente de Honra 
Ruy Hülse 
Diretor Executivo 
Fernando Luiz Zancan 
Diretor Administrativo Financeiro 
Marcio Zanuz 
Diretor 
Carlos Antônio Ferreira 
Coordenação Geral da Faculdade 
Jovani Castelan 
Coordenação do Colégio SATC 
Izes Ester Machado Belolli 
 
 
 
Coordenação do Centro Tecnológico SATC 
Luciano Dagostin Biléssimo 
Secretária Acadêmica 
Hilda Maria Furlan Ghisi Cruz 
Pesquisadora Institucional 
Kelli Savi da Silva 
Coordenador EaD 
Jaqueline Marcos Garcia de Godoi 
Coordenador do Curso 
Gilberto Fernandes da Silva 
 
Produção do Material Didático 
Equipe EaD 
 
 
SUMÁRIO 
 
APRESENTAÇÃO .................................................................................................... 05 
 
UNIDADE 1: CONCEITOS E FUNDAMENTOS DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA .... 07 
TÓPICO 1: EFICIÊNCIA ENERGÉTICA: INTERESSES COMUNS ......................... 08 
TÓPICO 2: A INDÚSTRIA ELÉTRICA NO BRASIL E O INGRESSO DA EFICIÊNCIA 
ENERGÉTICA ........................................................................................................... 13 
TÓPICO 3: ENERGIA ................................................................................................ 17 
TÓPICO 4: AS LEIS DAS CONVERSÕES ENERGÉTICAS ..................................... 22 
TÓPICO 5: CONSERVAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA.......................................... 29 
EXERCÍCIOS ............................................................................................................ 39 
CHECK LIST ............................................................................................................. 40 
 
UNIDADE 2: TARIFAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA ................................................41 
TÓPICO 1: HISTÓRICO ............................................................................................ 42 
TÓPICO 2: NOÇÕES GERAIS SOBRE FORNECIMENTO DE ENERGIA ELÉTRICA 
 .................................................................................................................................. 45 
TÓPICO 3: FATOR DE CARGA (FC) ....................................................................... 54 
EXERCÍCIO ............................................................................................................... 62 
CHECK LIST ............................................................................................................. 63 
 
UNIDADE 3: FATOR DE POTÊNCIA ....................................................................... 64 
TÓPICO 1: FATOR DE POTÊNCIA OU ENERGIA REATIVA EXCEDENTE NA 
FATURA DE ENERGIA............................................................................................. 65 
TÓPICO 2: ENTENDA O FATOR DE POTÊNCIA .................................................... 66 
TÓPICO 3: VANTAGENS DA CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA ................ 73 
TÓPICO 4: COMO CORRIGIR O FATOR DE POTÊNCIA EM BAIXA ..................... 75 
TÓPICO 5: HARMÔNICA .......................................................................................... 80 
EXERCÍCIOS ............................................................................................................ 88 
CHECK LIST ............................................................................................................. 89 
 
GABARITO COMENTADO ....................................................................................... 90 
 
 
 
REFERÊNCIAS ........................................................................................................ 92 
 
5 
 
APRESENTAÇÃO 
 
 Bem-vindo(a) ao componente curricular Sistemas de Energia II, do curso 
Técnico de Eletrotécnica na modalidade a distância da SATC. 
Na Unidade 1 você irá aprender sobre os conceitos fundamentais da 
Eficiência Energética. Na sequência, a Unidade 2 já mostra como funciona a tarifação 
de energia e como podemos melhorar quanto ao uso eficiente a partir da nossa conta de 
energia elétrica. Na Unidade 3 você estudará que para a qualidade da energia junto ao 
sistema elétrico deve ser considerado o Fator de Potência e as Harmônicas. 
A carga horária dessa disciplina é de 70 horas/aula, mas você poderá 
organizar seus momentos de estudos com autonomia, conforme os horários de sua 
preferência. No entanto, não esqueça que há um prazo limite para a conclusão desse 
processo. Então fique atento as datas para realizar as avaliações presenciais, as on line, 
publicadas pelos professores no Ambiente Virtual de Aprendizagem (AVA), e possíveis 
trabalhos solicitados pelo professor. 
Para o estudo dessa apostila você terá auxílio de alguns recursos pedagógicos 
que facilitarão o seu processo de aprendizagem. Perceba que a margem externa das 
páginas dos conteúdos são maiores. Elas servem tanto para você fazer anotações 
durante os seus estudos quanto para o professor incluir informações adicionais 
importantes. Esse material também dispõe de vários ícones de aprendizagem, os quais 
destacarão informações relevantes sobre os assuntos que você está estudando. 
Vejamos quais são eles e os seus respectivos significados: 
 
6 
 
ÍCONES DE APRENDIZAGEM 
 
Indica a proposta de 
aprendizagem para cada 
unidade da apostila. 
 
Mostra quais conteúdos serão 
estudados em cada unidade 
da apostila. 
 
Apresenta exercícios 
sobre cada unidade. 
 
Apresenta os conteúdos mais 
relevantes que você deve ter 
aprendido em cada unidade. 
Se houver alguma dúvida 
sobre algum deles, você deve 
estudar mais antes de entrar 
nas outras unidades. 
 
Apresenta a fonte de 
pesquisa das figuras e as 
citações presentes na 
apostila. 
 
Traz perguntas que auxiliam 
você na reflexão sobre os 
conteúdos e no 
sequenciamento dos 
mesmos. 
 
Apresenta curiosidades e 
informações 
complementares sobre 
um conteúdo. 
 
Traz endereços da internet ou 
indicações de livros que 
possam complementar o seu 
estudo sobre os conteúdos. 
 
Lembre-se também de verificar diariamente se há publicações de aulas no 
Portal. É por meio delas que os professores passarão a você todas as orientações sobre 
a disciplina. 
Ainda é bom lembrar que além do auxílio do professor, você também poderá 
contar com o acompanhamento de nosso sistema de Tutoria. Você poderá entrar em 
contato sempre que sentir necessidade seja pelo e-mail tutoria.ead@satc.edu.br ou 
pelo telefone (48) 3431 – 7590/ 3431 – 7596. 
Bom estudo! 
7 
 
UNIDADE 1 
CONCEITOS E FUNDAMENTOS DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 
 
 Objetivos de Aprendizagem 
 
Ao final desta unidade você deverá: 
 
 explicar qual o significado da eficiência energética; 
 explicar como aplicá-la. 
 
 
 Plano de Estudos 
 
Esta unidade está dividida em cinco tópicos, 
organizados de modo a facilitar sua compreensão dos conteúdos. 
 
TÓPICO 1: EFICIÊNCIA ENERGÉTICA: INTERESSES COMUNS 
TÓPICO 2: A INDÚSTRIA ELÉTRICA NO BRASIL E O 
INGRESSO DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 
TÓPICO 3: ENERGIA 
TÓPICO 4: AS LEIS DAS CONVERSÕES ENERGÉTICAS 
TÓPICO 5: CONSERVAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA 
 
8 
 
TÓPICO 1 
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA: INTERESSES COMUNS 
 
Por intermédio do protocolo de Kyoto, os países 
industrializados aceitaram o acordo de reduzir as suas emissões 
de gases com efeito estufa em 5,2% até 2012, tendo por base o 
nível de emissões em 1990. 
Atualmente, a eletricidade é o fator que mais contribui 
para a emissão de gases com efeito estufa. Mais de 50% das 
emissões de CO2 são atribuídas ao consumo de eletricidade no 
meio residencial eedifícios de serviços. 
Além disso, com o aumento no consumo de 
eletrodomésticos, computadores, sistemas de entretenimento e 
condicionadores de ar o consumo de eletricidade cresce 
desfreadamente em relação à utilização de outras formas de 
energia. Essa tendência continuará, a não ser que façamos 
algo! 
O racionamento de energia elétrica em 2001, quando 
veio a público a crise do setor elétrico, fez crescer em todo o 
país o sentimento de economia dessa fonte. A necessidade de 
um sistema elétrico confiável e o aumento nas perdas de 
energia e pressões ambientais intensificaram as ações de 
eficiência energética na geração, distribuição e no consumo 
final. 
Medidas como as privatizações de parte das 
empresas do setor elétrico, imprimindo um caráter mais 
competitivo, mudaram o perfil do mercado. Uma empresa, cujo 
objetivo é vender energia elétrica, não tem nenhum interesse em 
trabalhar para reduzir o consumo. As ações de eficiência 
energética visam à redução de perdas e consequentemente o 
consumo de energia. Atividades de Projeto e Desenvolvimento 
(P&D) para o planejamento energético e o desenvolvimento 
científico e tecnológico apresentam retorno financeiro em longo 
prazo e não atraem empresas privadas. 
 O 
parágrafo ao lado 
foi retirado do site: 
http://www.abepro.
org.br/biblioteca/EN
EGEP2004_Enege
p0702_1061.pdf 
9 
 
As recentes medidas governamentais – como as 
novas regras do setor elétrico e o Plano do Governo Federal – 
trazem novas perspectivas. O objetivo é avaliar os impactos 
dessas medidas no âmbito industrial e levantar oportunidades 
para novos mercados. 
Esse estudo pode contribuir para o planejamento 
estratégico das organizações. O crescimento econômico, 
principalmente por meio de exportações, deve gerar trabalho e 
renda ao país. 
O Governo Federal, por meio da Política Pública de 
Eficiência Energética, mostra-se consciente dos seus desafios 
quanto às questões sociais, ambientais e investimentos em 
infraestrutura. Ele reconhece também que a crise que levou ao 
racionamento de energia elétrica, em 2001, trouxe perdas para o 
país, tanto para empresas como para a população em geral. 
Mas também encara como uma oportunidade para o 
desenvolvimento de ações de conservação, uma vez que a crise 
energética foi um alerta para o uso racional de energia. 
Veja a seguir as intenções governamentais com 
algumas ações já encaminhadas: 
 
 trabalhar junto à população – por meio de cursos, 
marketing, campanhas, prêmios – visando a 
mudança de hábitos para gerar uma cultura de 
combate ao desperdício. Nesse sentido já existem 
alguns programas em escolas e junto a algumas 
empresas, por meio do Programa Nacional de 
Conservação de Energia Elétrica (PROCEL); 
 ampliar a legislação e as orientações regulatórias 
sobre eficiência energética. Atualmente, a Lei 
10295/2001 estabelece níveis máximos de consumo 
de energia ou mínimo de eficiência energética para 
aparelhos e máquinas fabricados ou comercializados 
no país. A novidade é a definição de mecanismos de 
10 
 
eficiência energética para edificações, a exemplo do 
que ocorre em alguns países. Outro aspecto a 
destacar é a exigência de níveis de eficiência 
energética em contratos de desempenho para 
empresas públicas, bem como no uso do poder de 
compra do Governo; 
 aumentar a produtividade energética nos principais 
setores econômicos do país, por meio de 
capacitação, informação, marketing e principalmente 
financiamentos. Pretende-se agir no sentido de 
incentivar a substituição de equipamentos e de 
processos obsoletos. Aumentar a penetração do gás 
natural em substituição aos derivados do petróleo, 
reduzir a emissão de poluentes e inserir eficiência 
energética nas estratégias empresariais de controle 
da qualidade e produtividade; 
 promover o desenvolvimento e a difusão de 
tecnologias inovadoras relacionadas ao uso racional 
de energia. As principais ações previstas são a 
expansão de laboratórios, o desenvolvimento de 
equipamentos energeticamente eficientes, o 
desenvolvimento de materiais e técnicas 
construtivas para edificações e a utilização do gás 
natural em veículos, residências, no comércio e em 
serviços; 
 promover investimentos em eficiência energética no 
uso final, por meio de legislação e contratos de 
concessão de concessionárias, com aplicação de 
investimentos, aprimoramento de instrumentos de 
avaliação e melhoria do processo de fiscalização. 
Essas ações visam evitar algumas distorções quanto 
à aplicação de recursos em programas de eficiência 
energética, conforme a Lei 9991/2000. Algumas 
concessionárias, visando benefícios próprios, 
11 
 
priorizaram investimentos em iluminação pública, 
compartilhando investimentos com prefeituras ou 
investiram em melhoria de suas próprias instalações 
(JANNUZZI, 2000, p. 90); 
 criar condições para relações comerciais 
sustentáveis, por meio de incentivos fiscais e 
tributários, preços e orientações. Pretende-se criar 
um modelo financeiro, inclusive, obrigando a análise 
da eficiência energética nos projetos candidatos a 
financiamento. Os profissionais, as Empresas de 
Serviços de Conservação de Energia (ESCO) e 
Empresas de Serviços de Energia (ESSE) serão 
certificados e terão qualificação técnica de projetos; 
 trabalhar a eficiência energética no planejamento 
energético por intermédio de modelos e softwares. 
Cenários serão analisados e metodologias de 
conservação de energia serão desenvolvidas, 
comparando-se custos de geração com custos de 
programas de eficiência energética. A Empresa de 
Pesquisa Energética (EPE), criada a partir da Lei 
10857/2004, deve trabalhar também nesse sentido. 
Os estudos da EPE devem subsidiar o planejamento 
e a política energética nacional; 
 incentivar a participação de empresas em projetos 
de eficiência energética enquadrados no Mecanismo 
de Desenvolvimento Limpo, para obtenção de 
Reduções Certificadas de Emissões (RCE). Deve 
ser trabalhado na divulgação do mercado de RCE e 
proposição de mecanismos de financiamento com a 
contrapartida dessa certificação. O Brasil, a exemplo 
de outros países, também é signatário do protocolo 
de Kyoto, firmado no Japão em 1997. Em função 
disso, tem compromisso de reduzir emissões de 
12 
 
carbono, visando minimizar o efeito estufa e suas 
consequências danosas ao clima do planeta; 
 otimizar o uso de insumos energéticos por meio de 
geração distribuída, com informações, 
regulamentação, incentivos fiscais e financiamentos. 
Devem ser feitos estudos para regulamentação da 
geração distribuída – como energia eólica, 
fotovoltaica, pequenas hidroelétricas ou uso de 
biomassa para gerar energia elétrica. A cogeração – 
geração própria de eletricidade – também deve ser 
incentivada. A cogeração e a geração distribuída são 
localizadas próximas aos consumidores, evitando 
custos com transmissão. O Programa de Incentivo 
às Fontes Alternativas de Energia Elétrica 
(PROINFA), instituído pela Lei 10438/2002 e 
modificado pela Lei 10762/2003, visa à 
diversificação da matriz energética brasileira. O 
Programa busca incentivar o investimento em 
soluções em energias renováveis, como eólica, 
biomassa e pequenas centrais hidroelétricas; 
 promover o uso racional de energia nos programas 
sociais do Governo Federal, por meio de articulação, 
informação e projetos pilotos. Deve ser trabalhada a 
sensibilização, bem como a melhoria de 
equipamentos utilizados em zonas carentes. São 
previstos também critérios de eficiência energética 
em programas nacionais de saneamento e 
habitação; 
 estabelecer alianças estratégicas entre os diversos 
agentes, por meio de uma rede de agentes: setor 
público, concessionárias, consumidores, fabricantes 
de equipamentos, ESCO e ESE. 
 
13 
 
Conforme dispõe a Lei 9.991 de 24 de julho de 2000, 
as empresas concessionárias ou permissionárias de energia 
elétricadevem aplicar o percentual de 0,5% da sua receita 
operacional líquida anual em Programas de Eficiência Energética, 
segundo regulamento da Agencia Nacional de Energia Elétrica – 
ANEEL. 
 
TÓPICO 2 
A INDÚSTRIA ELÉTRICA NO BRASIL E O INGRESSO DA 
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 
 
Breve Histórico da Indústria do Setor Elétrico 
 
Desde primórdios, quando o homem aprendeu a usar o 
fogo como fonte de calor e luz, a ciência evoluiu muito até chegar 
na energia elétrica. Durante o século XIX surgiram as lamparinas 
de azeite e de óleo, que evoluíram para lampiões de acetileno. 
Já em 1831, tanto Michael Faraday, no Reino Unido, 
como Joseph Henry, nos Estados Unidos, demonstraram, cada 
um a seu modo, mas ao mesmo tempo, a possibilidade de 
transformar energia mecânica em energia elétrica. O gerador de 
Faraday produzia corrente contínua a partir de um disco de cobre, 
que girava no campo magnético formado pelos polos de um imã 
de ferradura. Henry obteve corrente alternada valendo-se de um 
gerador com imãs e enrolamento de fio numa armadura de ferro. 
Somente cerca de 50 anos depois das experiências de 
Faraday e Henry foram obtidos geradores comercialmente 
aproveitáveis. Tais conquistas devem-se às contribuições de 
Thomas Edison, Edward Weston, Nikola Tesla, John Hopkinson e 
Charles Francis Brush. O Trabalho conjunto desses inventores e 
processos conduziram à invenção da lâmpada elétrica (1870) e a 
construção da primeira central de energia elétrica com sistema de 
distribuição (1872), contribuindo para a instalação da Indústria do 
Setor Elétrico (ISE), no fim do século XIX. 
14 
 
A fase inicial da ISE foi marcada por debates quanto à 
alternativa tecnológica a ser adotada, a de corrente contínua ou a 
de corrente alternada. Thomas Edison defendia a geração em 
plantas de pequeno porte, voltadas a atender mercados locais, 
enquanto Westinghouse propunha a construção de centrais de 
grande porte e o transporte da energia gerada até os mercados 
locais, utilizando redes de distribuição. 
O transporte da energia elétrica desse período se dava 
em baixa voltagem, o que provocava elevadas perdas de energia, 
encarecendo o custo do transporte em função da distância. A 
utilização da corrente alternada ofereceu a alternativa tecnológica 
de elevação da tensão para o transporte e sua posterior redução 
para o consumo, reduzindo, consequentemente, as perdas no 
transporte, bem como maior cobertura geográfica do fornecimento 
de energia elétrica, incrementando sua demanda e possibilitando 
economias de escala na geração de energia. 
Em termos tecnológicos, a geração de energia a 
dínamo, que produzia corrente contínua, foi substituída pela 
corrente alternada gerada a partir de turbinas a vapor, cujas 
inovações nas áreas de caldeiraria resultaram na elevação da 
temperatura e da pressão do vapor utilizados nas turbinas, o que 
gerou ampliação de escala e melhoria no rendimento térmico das 
centrais elétricas, reduzindo custos de geração. 
Desde as primeiras centrais de geração até hoje, muito 
se evoluiu em termos tecnológicos, adotando-se diversas 
alternativas de geração de energia: geração térmica a vapor, a 
gás, a carvão, a óleo combustível, geração hidráulica, geração 
nuclear, geração eólica, entre outras. 
É importante que todo o mercado de energia elétrica 
esteja interconectado em face dos benefícios econômicos que 
proporciona, tais como redução da demanda de ponta agregada 
do sistema, redução nos custos de construção das centrais, 
economias de escala, redução dos custos operacionais, maior 
eficiência no consumo de combustível (usinas térmicas), 
15 
 
otimização do despacho de energia (conforme as diferentes 
tecnologias empregadas na geração), melhoria na qualidade do 
sistema, maior confiabilidade e estabilidade do sistema e 
uniformização de normas técnicas. 
A trajetória brasileira decorre de iniciativas do meio do 
século XIX, com o carvão mineral importado se constituindo como 
fonte de energia para transportes, algumas indústrias e 
iluminação. 
Até a década de 30, a presença do Estado no setor 
elétrico foi bastante limitada, se resumindo a algumas medidas 
isoladas de regulamentação. Em 1934, foi promulgado o Código 
de Águas, que atribuiu à União o poder de autorizar ou conceder 
o aproveitamento de energia hidráulica e estabeleceu a distinção 
entre a propriedade do solo e a propriedade das quedas d’água e 
outras fontes de energia hidráulica para efeito de aproveitamento 
industrial. Todos os recursos hídricos foram incorporados ao 
patrimônio da União. 
A década de 40 se caracterizou pelo choque entre as 
correntes favoráveis à nacionalização do setor elétrico e aquelas 
mais liberais, que defendiam o capital estrangeiro. 
Após a Segunda Guerra Mundial, a demanda começou 
a ultrapassar a oferta de energia elétrica, em decorrência do 
crescimento da população urbana e do consequente avanço da 
indústria, do comércio e dos serviços, iniciando um período de 
racionamento de energia nas principais capitais brasileiras. 
Nesse período, os governos federal e estaduais se 
aliaram na reorganização do sistema elétrico em bases estatais. 
Foram criadas a Comissão Estadual de Energia Elétrica (CEEE), 
no Rio Grande do Sul em 1943, a Companhia Hidro Elétrica do 
São Francisco (CHESF), em Pernambuco, no ano de 1946 e as 
Centrais Elétricas de Minas Gerais (CEMIG), em Minas Gerais, 
em 1952, marcando o início de um novo estágio no 
desenvolvimento do setor elétrico brasileiro. 
 
16 
 
Ao longo da década de 50, praticamente todos os 
estados da federação constituíram empresas estatais de energia 
elétrica a partir da absorção das empresas estrangeiras. 
Com a constituição da Centrais Elétricas Brasileiras 
(S.A – ELETROBRÁS), em 1961, foi delineada a estrutura do 
setor elétrico brasileiro, que vigorou até meados da década de 90, 
quando se deu início à reestruturação do setor. Fruto dessa longa 
construção, o parque gerador do setor elétrico brasileiro, hoje é 
composto por 91% de geração hidrelétrica e 9% de geração 
térmica. 
 
Cenário Elétrico Brasileiro 
 
O consumo de energia elétrica no país deve cair 1,5% 
em 2015, em comparação com o ano passado, segundo novas 
projeções divulgadas no dia 17 de julho de 2015, pela Empresa 
de Pesquisa Energética (EPE) e pelo Operador Nacional do 
Sistema (ONS). Espera-se ainda uma queda de 1,8% na carga 
(consumo + perdas) movimentada pelo Sistema Interligado 
Nacional (SIN). 
A projeção anterior do ONS, divulgada em maio de 
2015, era de alta de 0,2% no consumo, mas o órgão já havia 
adiantado que poderia rever os números antes de setembro. A 
projeção para o consumo industrial é de uma retração de 4,3% e 
no consumo residencial uma queda de 0,1%. Para o consumo 
comercial, a estimativa é de alta de 1,4%. Em termos absolutos, a 
nova projeção da carga em 2015 é inferior em 1.185 MW médios 
à registrada em 2014. 
 
 
 
Para o período entre 2015 - 2019, a previsão é de 
uma taxa média de crescimento de 3,6%. 
17 
 
A alta no consumo também leva em consideração a 
crise que diminuiu a demanda da indústria por energia elétrica em 
2009. Com o crescimento econômico esperado para o próximo 
ano, essa demanda também deve voltar a subir. Ainda segundo a 
EPE, se o crescimento brasileiro mantiver a média de 5% ao ano 
a partir de 2011, o consumo de energia deverá crescer 5,2% ao 
ano até 2018. 
 
TÓPICO 3 
ENERGIA 
 
No século IV AC, Aristóteles em sua obra Metafísica 
identificava energia como uma realidade em movimento. Na 
acepção moderna, energia corresponde essencialmente a um 
conceito desenvolvido a partir de meados do século XIX, tendo 
sido criado juntamente com a termodinâmica e utilizado 
atualmente para descrever uma ampla variedade de fenômenos 
físicos. A definição mais usual, que quase corresponde ao senso 
comum e é encontrada em muitos livros, afirma que “energia é a 
medida dacapacidade de efetuar trabalho” . Entretanto, a rigor, 
esta definição não é totalmente correta e aplica-se apenas a 
alguns tipos de energia, como a mecânica e a elétrica, que, em 
princípio, são totalmente conversíveis em outras formas de 
energia. 
Esse modo de se definir energia perde o sentido ao ser 
aplicado ao calor, pois essa forma de energia é apenas 
parcialmente conversível em trabalho, como se verá adiante. De 
fato, quando está a temperaturas próximas à do ambiente, o calor 
pouco vale como trabalho. E, portanto, a definição anterior não é 
completa. 
 Leia mais 
sobre este assunto no 
site: 
http://g1.globo.com/econo
mia/noticia/2015/07/epe-
e-ons-projetam-queda-
de-15-no-consumo-de-
energia-em-2015.html 
 
 
18 
 
 
 
Em 1872, Maxwell propôs uma definição que: “energia é 
aquilo que permite uma mudança na configuração de um sistema, 
em oposição a uma força que resiste a esta mudança”. Esta 
definição refere-se as mudanças de condições, a alterações do 
estado de um sistema e inclui duas ideias importantes: as 
modificações de estado implicam em vencer resistências e é 
justamente a energia que permite obter essas modificações de 
estado. Assim, para elevar uma massa até uma determinada 
altura, aquecer ou esfriar um volume de gás, transformar uma 
semente em planta, converter minério em ferramentas, jogar 
futebol, ler este texto, sorrir, enfim, qualquer processo que se 
associe a alguma mudança implica em se ter fluxos energéticos. 
Cabe observar que na terminologia termodinâmica 
denomina-se sistema à região de interesse, delimitada por uma 
fronteira, que pode existir fisicamente ou ser uma superfície 
idealizada, que a separa do ambiente, que nesse caso significa 
tudo aquilo que está fora da região de interesse. Dessa forma, o 
universo, o todo, resulta da soma do sistema com o ambiente. Por 
ser um conceito tão fundamental, definir energia é sem dúvida 
mais difícil e menos importante do que sentir e perceber sua 
existência, como a causa e a origem primeira de todas as 
mudanças. 
Não obstante, depois que aprendemos sua definição 
 Esta 
figura foi retirada 
do site: 
http://www.bbc.co.
uk/arts/yourpaintin
gs/paintings/james
-clerk-maxwell-
18311879-fellow-
physicist-134688 
 
 Este 
texto teve com 
base o site: 
https://www.passe
idireto.com/arquiv
o/6318444/conser
vacao_de_energi
a/8 
 
http://ichef.bbci.co.uk/arts/yourpaintings/images/paintings/tric/large/cu_tric_p_38_large.jpg
19 
 
mais abrangente e rigorosa, como visto acima, passa a ser um 
pouco mais simples entender as permanentes mudanças que 
acontecem em nosso mundo e suas regras. Boa parte das leis 
físicas que governam o mundo natural são no fundo variáveis das 
leis básicas dos fluxos energéticos, as eternas e inescapáveis leis 
de conservação e dissipação, que estruturam todo o Universo, 
desde o micro ao macrocosmo. 
Um conceito frequentemente associado à energia é o 
da potência, que corresponde ao fluxo de energia no tempo, de 
enorme importância ao se tratar de processos humanos e 
econômicos, no qual o tempo é essencial. Por exemplo, a taxa na 
qual um material é oxidado pode levar a uma grande diferença, 
desde representar a possibilidade de sua utilização como 
combustível ou apenas a formação lenta de um resíduo, como é o 
caso, respectivamente, da queima de madeira e da formação da 
ferrugem. Ambos são processos energéticos, mas de sentido 
totalmente diverso devido às distintas taxas ou velocidades nas 
quais ocorrem. Em geral, estamos preocupados em atender uma 
dada demanda energética, medida em kWh, kJ ou kcal, mas 
sob uma imposição de tempo, ou seja, com dado requerimento de 
potência, avaliada em kW. Em princípio, qualquer capacidade 
instalada poderia atender qualquer necessidade de energia, desde 
que lhe seja dado tempo suficiente, o que evidentemente não 
atende às necessidades impostas pela realidade. 
 
Ambiente 
 
É compreendido como todo e qualquer espaço, seja ele 
natural ou construído pelo homem, no qual ocorrem as interações 
que permitem a vida. Essas interações estabelecem uma 
interdependência entre os seres vivos e também destes com os 
elementos abióticos, como, por exemplo, o ar, o clima, etc. 
Como consequência dessa interdependência, qualquer 
prejuízo ao ambiente compromete as formas de vida nele 
20 
 
existentes. 
 
Educação Ambiental 
 
É o processo educativo voltado para desenvolver 
conhecimentos e hábitos que levem em conta o respeito ao 
ambiente. É a forma de garantir uma boa qualidade de vida, tanto 
para as atuais, como para as futuras gerações. 
Tendo-se a clareza de que os recursos naturais não são 
inesgotáveis, o combate ao desperdício passa a ser um de seus 
objetivos fundamentais. 
 
Qualidade de Vida 
 
Conjunto de parâmetros que determina as condições de 
vida de uma pessoa, proporcionando-lhe bem estar físico e mental 
e satisfação pessoal. Ar puro, saneamento básico, consumo de 
energia, moradia, segurança, trabalho, lazer e acesso aos bens de 
consumo são, entre outros, parâmetros que nos permitem avaliar 
a qualidade de vida de um indivíduo. 
A qualidade de vida está diretamente ligada à qualidade 
do ambiente. Cuidar do ambiente pode contribuir para a melhoria 
da qualidade de vida de muitos. 
 
Energia 
 
É a capacidade de realizar trabalho. Para a realização 
de qualquer tarefa é necessário fazer uso de uma capacidade 
interna ou externa ao homem, que chamamos de energia. Ou, 
ainda, “aquilo que permite a mudança na configuração de um 
sistema, vencendo a força que se opõe a essa mudança” (Maxwell 
– 1872). 
 
 
21 
 
Uso Eficiente de Energia Elétrica 
 
Conceito de conteúdo tecnológico voltado para a 
utilização de processos e equipamentos que tenham o melhor 
desempenho na produção dos serviços com um menor consumo 
de eletricidade. 
Utilizando-se, por exemplo, equipamentos eficientes, 
estaremos contribuindo para o combate ao desperdício de 
eletricidade. 
 
Racionamento de Energia 
 
O conceito mutilador da qualidade de vida tem duração 
determinada e é implantado em situações emergenciais quando 
há crise de abastecimento de energia, por algum motivo qualquer. 
 
Conservação de Energia 
 
O PROCEL, sendo um programa de conservação de 
energia, nada tem a ver com racionamento de energia. Ao 
PROCEL interessa combater o desperdício de energia por meio da 
mudança de hábitos e do uso eficiente de energia. Vale a pena 
tecer mais reflexões sobre esta palavra que traduzida do inglês, 
tem significado dúbio: conceito socioeconômico que traduz a 
necessidade de se retirar do planejamento da expansão do 
sistema elétrico a componente referente ao desperdício. Isso 
permite a redução dos investimentos no setor elétrico, sem 
comprometer o fornecimento de energia e a qualidade de vida. 
 
Como Conservar a Energia? 
 
Dois caminhos: 
 
1) vertente humana: o cidadão recebe informações 
 Este 
texto teve com base 
o site: 
http://www.ebah.com
.br/content/ABAAAA
bisAF/conservacao-
energia?part=4 
22 
 
compatíveis, que o auxiliam a se inserir no contexto 
da nova situação, induzindo-o à mudança de hábitos, 
atitudes e futura mudança de comportamento; 
2) vertente tecnológica: através de treinamento 
específico, o técnico é inserido nas questões da 
eficiência energética, entrosando-se com novas 
técnicas e tecnologias, tanto de equipamentos como 
de processos, reduzindo significativamente o 
consumo de energia de uma instalação, sem 
comprometer o produto final. 
 
TÓPICO 4 
AS LEIS DAS CONVERSÕES ENERGÉTICAS 
 
Conversão de Energia 
 
A figura abaixo tem como objetivo ilustrar as possíveis 
conversões das diversas formas de energia existentes em nosso 
planeta. Nota-se pela figura, que as energias principais são a 
térmica, a elétrica e mecânica e cada uma se relaciona e permite 
a conversão de uma para a outra. Nas linhas pontilhadas é 
possível a conversão,mas este processo com o tempo não é 
viável economicamente. Observe: 
 
23 
 
 
 
Eficiência Energética 
 
 
 
De acordo com a Primeira Lei da Termodinâmica, a 
energia total num sistema isolado é constante e, conforme a 
Segunda Lei, a entropia de um sistema isolado tende a um 
máximo. A eficiência energética de um processo pode ser medida 
em termos da Primeira ou da Segunda Lei. 
Pela Primeira Lei, a eficiência é a razão entre a energia 
que sai do processo e a energia que entra nele. Já pela Segunda 
Lei, o quadro é diferente e a eficiência pode ser definida como a 
razão entre a energia mínima teoricamente necessária para a 
realização de um processo e a energia efetivamente usada no 
processo. 
 A 
figura ao lado foi 
retirada do livro 
Fundamentos de 
Eficiência 
Energética. 
Este assunto deve ser lido com muita atenção! 
 
24 
 
Nem sempre uma disponibilidade energética está na 
forma como se necessita, mas, felizmente, a energia pode ser 
convertida e armazenada. Na acepção mais geral, os sistemas 
energéticos constituem-se de uma sequência de processos, por 
meio dos quais progressivamente obtém-se, converte-se e, 
eventualmente, armazena-se energia da natureza, visando sua 
adequação em termos de tempo e disponibilidade para atender 
aos diversos usos na sociedade. 
Conforme sua posição nesta sequência de processos, 
podem ser definidos alguns tipos de energia, como os tópicos: 
 
 energia primária: é fornecida pela natureza, como a 
energia hidráulica, petróleo ou lenha, podendo ser 
usada diretamente ou convertida em outra forma 
energética antes de uso; 
 energia secundária: corresponde à energia 
resultante de processos de conversão, no âmbito do 
setor energético, visando aumentar sua densidade 
energética, facilitar o transporte e armazenamento e 
adequação ao uso, como a eletricidade, derivados 
de petróleo, álcool, carvão vegetal, etc. 
Eventualmente a energia secundária pode ser ainda 
convertida novamente em outras formas de energia 
secundária, como é o caso do óleo diesel utilizado 
em centrais elétricas; 
 energia útil: corresponde à forma energética 
efetivamente demandada pelo usuário, devendo ser 
algum fluxo energético simples, como calor de alta e 
baixa temperatura, iluminação, potência mecânica, 
etc. A relação entre a energia útil e a demanda 
correspondente de energia secundária depende da 
eficiência do equipamento de uso final, como uma 
lâmpada ou um motor. 
25 
 
Vantagens da Eficiência Energética 
 
O uso de programação de eficiência energética traz 
diversos benefícios, destacando-se: 
 
 geração de empregos; 
 aumento da produtividade e competitividade nas 
empresas; 
 impacto positivo na economia e macroeconomia; 
 diminui emissões e impactos ao meio ambiente; 
 melhoria em processos e equipamentos; 
 diminui a ponta do sistema para as concessionárias. 
 
Barreiras para a Eficiência Energética 
 
Infelizmente, existem diversas barreiras a serem 
ultrapassadas antes de se implantar um programa de eficiência 
energética, que são: 
 
 nas ameaças de racionamentos, algumas empresas 
temem em reduzir a sua ficando com uma parcela 
reduzida de energia que lhes permitem continuar a 
produção; 
 os preços de equipamentos mais eficientes tendem 
a serem maiores; 
 muitas empresas querem o retorno em curto prazo 
de seus investimentos em eficiência energética (de 6 
a 8 meses), o que as vezes não acontece; 
 o mito da energia farta e barata; 
 falta de pessoal capacitado para operar nesse 
mercado; 
 falta de normalização em alguns seguimentos. 
 
26 
 
Auditoria Energética 
 
Podemos expressar que é o exame detalhado das 
condições de utilização de energia nas instalações, permitindo 
conhecer: 
 
 onde; 
 quando e; 
 como a energia é utilizada. 
 
Como estão as condições dos equipamentos e onde se 
encontram os desperdícios de energia, propondo igualmente 
soluções para as anomalias registradas. Embora a palavra 
auditoria nos lembre de imediato a auditoria contábil e financeira, 
a auditoria energética difere destas por ser mais ampla e ter por 
objetivo a identificação e solução de possíveis problemas e a 
busca da racionalização do uso dos energéticos. Como ponto de 
partida, a auditoria inicia-se pelo conhecimento da atual realidade 
energética de um estabelecimento industrial ou comercial com 
relação aos gastos diretos via concessionária de energia elétrica. 
Quando deparado com tal situação, é necessário estabelecer as 
prioridades e implementar as melhorias minimizando as perdas 
acompanhando os resultados de forma contínua, levando os 
custos de investimentos nas mudanças propostas e apresentando 
o tempo de retorno dos investimentos. 
 
Etapas de uma Auditoria Energética 
 
1. Levantamento das informações necessárias em 
relação às instalações (idade do prédio, temperatura 
ambiente); 
2. Levantamento da matriz energética da instalação; 
27 
 
3. Estudo de viabilidade econômica das modificações 
propostas; 
4. Verificação dos resultados esperados. 
 
Relatório de Auditoria Energética 
 
 Empresa (localização, indicação básica dos 
processos); 
 Estudos energéticos (diagrama, características, 
estudo das perdas); 
 Sistemas elétricos: 
a) levantamento da carga elétrica instalada; 
b) análise das condições de suprimento (qualidade 
do suprimento, fator de potência, sistema de 
transformação); 
c) estudo do sistema de distribuição de energia 
elétrica (desequilíbrio de corrente, variações de 
tensão, estado das conexões elétricas); 
d) estudo do sistema de iluminação (luminotécnica, 
análise do sistema de iluminação, condições de 
manutenção); 
e) estudos dos motores elétricos e outros usos 
finais. 
 Sistemas térmicos e mecânicos: 
a) estudo do sistema de ar condicionado e exaustão 
(tipo de sistema, nível de temperatura medidos e de 
projeto, distribuição de ar); 
b) estudo do sistema de geração e distribuição de 
vapor (desempenho de caldeira, perdas térmicas, 
condições de manutenção e isolamento); 
c) estudo do sistema de bombeamento e tratamento de 
água; 
28 
 
d) estudo do sistema de refrigeração (resfriamento e 
congelados, tipos de sistema, nível de temperatura 
medidos e de projeto); 
e) estudos de fornos (perdas térmicas, isolamento, 
fonte de energia utilizada). 
 Balanços energéticos; 
 Análise de racionalização de energia; 
 Levantamento dos índices energéticos da edificação; 
 Recomendações; 
 Conclusões; 
 Anexos (figuras, esquemas, tabelas de dados). 
 
Condições Básicas para uma Auditoria Energética 
 
Para se iniciar uma auditoria energética, é necessário 
primeiramente conhecer as necessidades e as características da 
edificação onde se situa a empresa. Para isso é recomendável 
possuir as seguintes informações: 
 
 consumos mensais de água, energia elétrica e 
combustível, no período mínimo de um ano; 
 plantas, desenhos e esquemas detalhados da 
edificação; 
 temperaturas e pressão nos principais pontos, 
valores medidos e de projetos; 
 características elétricas dos equipamentos e valores 
medidos associados; 
 instrumentação necessária recomendada para cada 
caso; 
 perspectivas de alterações no processo. 
 
 
29 
 
TÓPICO 5 
CONSERVAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA 
 
Introdução 
 
A aprovação da “Lei de Eficiência Energética” (Lei nº 
10.295 de 17.out.2001 – BRASIL, 2001b), cuja tramitação no 
Congresso Nacional iniciou em 1990, vem instituir a etiquetagem 
obrigatória no Brasil, mecanismo de reconhecida eficácia para 
melhorar o uso eficiente de energia. O primeiro equipamento a ser 
regulamentado foi o motor elétrico trifásico, por meio do Decreto 
4.508, de 11.dez.2002 (BRASIL, 2002). 
Programas de Etiquetagem (como o Programa 
Brasileiro de Etiquetagem (PBE) e Padronização (agora aqui 
introduzido com a Lei de Eficiência Energética) são técnicas 
consagradas e hoje adotadas emmais de 25 países. 
Ance to Save Energy (the Alliance) e o International 
Institute for Energy Conservation (IIEC), com apoio da USAID e 
UNF, possuem o fim de ajudar os países em desenvolvimento a 
estabelecer programas de etiquetagem e padronização, incluindo 
o seu projeto, implementação e cumprimento. Os programas de 
etiquetagem obrigatória foram desenvolvidos paralelamente aos 
padrões. Em 1976, a França introduziu uma etiquetagem 
comparativa obrigatória para aparelhos de aquecimento, boilers, 
aquecedores de água, refrigeradores, máquinas de lavar, 
televisões e máquinas de lavar louça. Japão, Canadá e EUA logo 
seguiram essa tendência, com programas para esses e outros 
produtos. O programa de etiquetagem americano, promulgado em 
1975, tornou-se efetivo em 1980, para os principais equipa-
mentos residenciais, com o nome de EnergyGuide. Não houve 
outros programas de etiquetagem obrigatória até que a Austrália 
adotou o seu em 1987. O programa australiano, como os outros 
oito maiores que foram criados na década de 1990 em todo o 
 Este 
tópico teve como 
base o livro 
Eficiência 
Energética: 
Fundamentos e 
Aplicações. 
 
30 
 
mundo, também cobria os principais equipamentos residenciais 
(Duffy 1996), (CLASP, 2001, p. 16). 
A eficiência energética é, hoje, uma questão crucial 
para a humanidade. Geller (2003, p.2), em seu último livro Energy 
Revolution, afirma que “as atuais fontes de energia e padrões de 
uso são insustentáveis. O consumo cada vez maior de 
combustíveis fósseis causará enorme dano ao meio ambiente, 
riscos sem precedentes à mudança do clima e esgotará 
rapidamente as reservas de petróleo”. Não é uma mensagem 
pessimista, pois logo adiante acrescenta que uma “revolução 
energética” é possível e desejável. Enfatizando-se uma eficiência 
energética muito maior e ganhando-se confiança nas energias 
renováveis, todos os problemas relativos aos atuais padrões de 
uso de energia e suas tendências podem ser mitigados (GELLER, 
2003). 
A tabela abaixo aponta questões sobre racionalização 
e racionamento, observe: 
 
 
Os Programas de Etiquetagem e Padronização 
 
Etiquetas visam dar ao consumidor informações sobre 
o desempenho energético do produto, como as já tão conhecidas 
do Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE), mostradas na 
tabela acima. Observe a figura abaixo: 
 
31 
 
 
 
As etiquetas podem ser: 
 
 endosso: são apenas “selos de confirmação”, 
assegurando a conformidade frente a determinado 
critério; 
 comparação: como as do PBE, nas quais o 
consumidor compara o desempenho energético do 
produto em questão com outros disponíveis no 
mercado; 
 informação: na qual apenas informações de 
consumo são apresentadas. 
 
 Esta 
figura foi retirada 
do site do 
Inmetro. 
 
32 
 
Programas de padronização são métodos que 
estabelecem o desempenho energético de um equipamento, 
podendo proibir a venda dos que estão abaixo de determinado 
índice. Há também três tipos de padronização: 
 
 padrões prescritos: exigem a instalação de 
determinado dispositivo ou característica no 
equipamento; 
 padrões de índices mínimos de desempenho: 
exigem um índice mínimo de eficiência energética 
(ou máximo de consumo) em cada equipamento 
comercializado, sem se ater à tecnologia ou 
dispositivos usados – este é o caso da nossa Lei de 
Eficiência Energética; 
 padrões médios: estabelecem índices médios de 
eficiência energética por tipo de produto fabricado, 
cabendo ao fabricante escolher os modelos e 
respectivas performances, desde que a média seja 
atingida. Essa abordagem dá margem ao fabricante 
de se adaptar gradativamente. 
 
Os primeiros programas de etiquetagem e 
padronização apareceram nos anos 60, mas somente no fim dos 
anos 70 s se tornaram efetivos, com fortes impactos na fabricação 
de equipamentos e consumo de energia. Hoje, mais de 25 países 
adotam programas para algum equipamento. Pode ser 
considerado um instrumento de boa eficácia para se melhorar o 
índice de eficiência energética, desde que bem aplicado – o que 
exige certos cuidados. O que se espera é que os custos com o 
programa sejam bem menores que o custo da energia evitada – 
um bom exemplo de sucesso é a implementação de padrões de 
eficiência energética nos EUA no setor residencial, que resultou 
em 2010, numa economia de mais de 5% do consumo, com uma 
relação custo-benefício de 3,5 a 4,4%. 
33 
 
Isoladamente, a experiência mostra que os programas 
obrigatórios conseguem melhores resultados, já que o consumidor 
pode comprar um equipamento ineficiente inadvertidamente. 
O estabelecimento dos índices mínimos pode ser feito 
com duas abordagens básicas: 
 
a. estatística: na qual apenas se analisam os modelos 
existentes e respectivas performances, buscando 
um ponto ideal que remova os menos eficientes; 
b. engenharia: neste caso, buscam-se as melhorias 
técnicas que podem ser feitas nos modelos menos 
eficientes e sua relação custo-benefício. 
 
O sucesso de um programa de etiquetagem ou 
padronização requer a combinação de vários fatores. Observe os 
passos abaixo: 
 
a. decisão: devem ser considerados fatores culturais, 
institucionais e políticos para garantir credibilidade 
ao programa. Culturais, porque o programa deve ter 
respaldo perante o consumidor; institucionais, 
porque tem que haver uma estrutura que garanta os 
testes de conformidade e políticos, porque há 
interesses diversos envolvidos (interessa ao país 
maximizar a eficiência energética; aos laboratórios, 
conseguir ter o máximo de acesso à fabricação; aos 
fabricantes, investir o mínimo possível e gastar o 
mínimo com a certificação; ao comércio, ter um 
preço acessível aos consumidores). É preciso, 
também, estimar-se o impacto do programa no 
consumo de energia, nos preços, nos fabricantes e 
importadores e no desenvolvimento de tecnologias a 
serem incorporadas aos equipamentos. Observe o 
fluxograma que segue: 
34 
 
 
 
 
b. teste: é fundamental que se possam comprovar os 
índices estabelecidos e fabricados, o que requer 
uma estrutura de laboratórios de teste confiável. No 
Brasil, o INMETRO
 
mostra-se à altura desta tarefa; 
c. etiquetas e padrões: existem, como já comentado, 
vários tipos de etiquetas e padrões que devem ser 
cuidadosamente selecionados, de acordo com o 
universo de fabricantes, instituições, hábitos do 
consumidor, credibilidade e ganhos a obter; 
d. manutenção: uma vez levado a campo, é preciso 
que o programa seja obedecido para não perder 
credibilidade; 
e. avaliação: é preciso avaliar constantemente o 
impacto do programa junto ao público, aos 
fabricantes e às instituições participantes, de modo 
 O 
fluxograma ao lado 
foi adaptado a partir 
de Clasp, 2001, p. 
19. 
 
35 
 
que seja constantemente atualizado para produzir o 
ganho que dele se espera. 
 
Metas do Procel 
 
O Procel define como 11%
 
a meta de conservação de 
energia elétrica no uso final até 2015, em função do aumento da 
eficiência energética nos aparelhos elétricos utilizados. 
 
Recomendações para a Eficiência Energética 
 
Um livro que se tornou básico na literatura de eficiência 
energética no Brasil, resultado de um trabalho que começou em 
1983-4 e terminou em 1989-90, tendo sido a primeira edição, em 
inglês, publicada em 1991, foi “O Uso Eficiente da Eletricidade: 
Uma Estratégia de Desenvolvimento para o Brasil”, de Howard 
Geller (1994). 
As principais recomendações incluíam: 
 
a. medidas de baixo custo: assim consideradas as 
com retorno médio de dois anos, embora de 
aplicação dubitável. Destacam-se: 
 o uso de lâmpadas ou luminárias mais 
eficientes: no entanto, raramente esta medida 
tem retorno abaixo de dois anos, normalmente na 
indústria, onde o custo da energia é mais baixo; 
 a substituição de motores 
superdimensionados: uma das medidas mais 
comuns cerca de 35% dos motores operavam 
com carregamentoabaixo de 60%, o que reduzia 
bastante sua eficiência. Não se cogita, 
estranhamente, de, ao substituir, o fazer por 
motor de alto rendimento; 
 Leia mais 
sobre este assunto no 
site: 
http://www.procelinfo.co
m.br/main.asp 
 
36 
 
 a substituição de linhas sobrecarregadas: Esta 
medida se justifica pelo aspecto da segurança, 
dificilmente sendo viável apenas pela economia 
de energia; 
 o ajuste ou a substituição de transformadores 
sobrecarregados: provavelmente o termo correto 
seja subcarregado, situação mais comum na 
indústria. Em quaisquer das situações, também 
uma medida, em geral, não viável 
economicamente; 
 a correção do fator de potência baixo: não 
representa economia de energia ativa 
significativa, embora economicamente viável, com 
retorno, em geral, abaixo de um ano; 
 a correção da corrente irregular em diferentes 
fases: isto é devido, em geral, à diferença da 
reatância indutiva para circuitos com cabos 
unipolares cuja correção, em circuitos com longo 
tempo de instalação, não é trivial, embora cause 
perdas significativas; 
 a redução dos picos de carga: esta medida tem 
mais efeito na redução da demanda, mas não 
economiza energia propriamente; 
 o fornecimento de sistemas adequados de 
proteção: medida de segurança; 
 o aperfeiçoamento dos sistemas de 
transmissão entre motores e os equipamentos 
acionados. 
b. motores eficientes: à época do primeiro estudo de 
Geller, no final da década de 80, os motores de alto 
rendimento tinham sido lançados há pouco tempo. 
Os cálculos realizados indicavam um potencial de 
economia de 3% da eletricidade consumida no setor 
37 
 
industrial com uma suposição que os motores 
trifásicos abaixo de 200 cv seriam responsáveis por 
80% do consumo do setor; 
c. controle de velocidade em motores: embora 
reconhecendo a dificuldade da estimativa, chegou-
se a cerca de 8% do consumo industrial; 
d. fornos e caldeiras elétricas: com grande incerteza, 
estimou-se em 10% a redução de energia possível. 
e. iluminação: o potencial estimado foi de 50%; 
f. processo eletrolítico: o setor de alumínio estima 
uma redução possível de 6,5%, e o setor de soda-
cloro estava fazendo bastante progressos; 
g. cogeração: a utilização conjunta de calor e geração 
de eletricidade pode levar a uma economia global de 
energia, além do aproveitamento de resíduos do 
processo, como bagaço de cana. Não é, entretanto, 
uma economia de eletricidade. 
 
Baseado neste estudo, Geller projetou três cenários de 
consumo do setor industrial (cuja discussão não cabe neste 
estudo) e estima a economia de energia possível. 
 
Recursos Energéticos 
 
Denominam-se recursos energéticos as reservas ou 
fluxos de energia dispo níveis na natureza e que podem ser 
usados para atender às necessidades humanas, podendo ser 
classificadas essencialmente como recursos fósseis ou como 
recursos renováveis. No primeiro caso, referem-se aos estoques 
de materiais que armazenam energia química, acumulada 
primariamente a partir da radiação solar em épocas geológicas, 
como é o caso do petróleo, carvão mineral, turfa, gás natural, xisto 
betuminoso, bem como podendo acumular energia atômica na 
forma de material físsil, por exemplo o urânio e o tório. 
38 
 
Recursos Naturais Renováveis 
 
Origem em fontes inesgotáveis (sol, ventos), em 
grandes ciclos físicos (água) ou em sistemas biológicos (animais 
e plantas). Renovam-se sem a intervenção humana. 
 
Recursos Naturais Não Renováveis 
 
 Porção finita do ambiente natural; 
 Não se renovam em escala de tempo humana ou 
histórica; 
 Levam milhões de anos para se formar; 
 Minerais, carvão, petróleo, gás natural; 
 Distribuem-se desigualmente pelo Brasil. 
 
Fontes de Energia 
 
São substâncias que podem ser transformadas em 
outras formas de energia: 
 
 não-renováveis: carvão mineral, petróleo, energia 
nuclear (urânio, tório e plutônio); 
 renováveis: hidrelétrica, eólica, solar, maremotriz 
(marés), biomassa (bagaço da cana, casca de arroz, 
licor negro, lenha), geotérmica (gêiseres). 
 
39 
 
EXERCÍCIOS 
 
1. Hoje nos deparamos com efeitos climáticos que ocorrem por 
culpa do homem. Para que a situação não piore, estão sendo 
discutidas várias práticas saudáveis para amenizar a situação atual 
e uma delas é a eficiência energética. 
 
Partindo dessa realidade, quais as vantagens quando implantado 
um sistema de eficiência energética? 
______________________________________________________
______________________________________________________
______________________________________________________
______________________________________________________
______________________________________________________ 
 
2. Qual a função do PROCEL junto à eficiência energética no 
Brasil e o que significa a palavra PROCEL? 
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________ 
 
 
40 
 
 CHECK LIST 
 
Nessa unidade você pôde aprender: 
 
 qual o significado de utilizar de forma correta os 
recursos energéticos; 
 identificar melhorias que poderão ser aplicadas em 
nosso dia a dia; 
 saber que existem programas destinados a 
combater o desperdício de energia. 
 
41 
 
UNIDADE 2 
TARIFAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA 
 Objetivos de Aprendizagem 
 
Ao final desta unidade você deverá: 
 
 explicar o sistema de tarifação; 
 saber o que está sendo pago numa fatura de 
energia elétrica; 
 aplicar as melhorias previstas na unidade 
consumidora. 
 
 Plano de Estudos 
 
Esta unidade está dividida em três tópicos, organizados 
de modo a facilitar sua compreensão dos conteúdos. 
 
TÓPICO 1: HISTÓRICO 
TÓPICO 2: NOÇÕES GERAIS SOBRE FORNECIMENTO DE 
ENERGIA ELÉTRICA 
TÓPICO 3: FATOR DE CARGA (FC) 
 
 
42 
 
TÓPICO 1 
HISTÓRICO 
 
Várias medidas de eficientização e otimização 
energética não são implantadas pelos consumidores responsáveis 
devido aos elevados custos envolvidos quando comparados aos 
possíveis decréscimos nas faturas de energia elétrica. Estas 
apresentam a quantia total que deve ser paga pela prestação do 
serviço público de energia elétrica, referente a um período 
especificado, discriminando as parcelas correspondentes. 
Assim, compreender a estrutura tarifária e como são 
calculados os valores expressos nas notas fiscais de energia 
elétrica é um parâmetro importante para a correta tomada de 
decisão em projetos envolvendo conservação de energia. 
A análise dos elementos que compõem essa estrutura, 
seja convencional ou horosazonal, é indispensável para uma 
tomada de decisão quanto ao uso eficiente da energia. A conta de 
energia é uma síntese dos parâmetros de consumo, refletindo a 
forma como a mesma é utilizada. Uma análise histórica, com no 
mínimo 12 meses, apresenta um quadro rico de informações e 
torna-se a base de comparação para futuras mudanças, visando 
mensurar potenciais de economia. Nesse sentido, o estudo e o 
acompanhamento das contas de energia elétrica tornam-se 
ferramentas importantes para a execução de um gerenciamento 
energético em instalações. 
Além disso, o resultado da análise permite que o 
instrumento contratual entre a concessionária e o consumidor 
torne-se adequado às necessidades deste, podendo implicar em 
redução de despesas com a eletricidade. 
O sistema tarifário de energia elétrica é um conjunto de 
normas e regulamentos que tem por finalidade estabelecer o valor 
monetário da eletricidade para as diferentes classes e subclasses 
de unidades consumidoras. O órgão regulamentador do sistema 
tarifário vigente é a Agência Nacional de Energia Elétrica 
 Este título foi 
baseado no site: 
https://www.elektro.com.br/Med
ia/Default/DocGalleries/Eficienti
za%C3%A7%C3%A3o%20Energ%C3%A9tica/Livro_Eficiencia
_Energetica.pdf 
43 
 
(ANEEL), autarquia sob regime especial, vinculada ao Ministério 
das Minas e Energia (MME). 
Ao longo da história do setor elétrico brasileiro as 
questões tarifárias, por um motivo ou outro, sempre estiveram 
presentes, quer seja do lado do consumidor, preocupado com os 
pagamentos de suas contas mensais, quer seja do lado das 
empresas concessionárias de energia elétrica, preocupadas com 
o fluxo de caixa, equilíbrio econômico-financeiro e rentabilidade 
dos seus negócios. 
Para os consumidores a tarifa pode servir como um 
sinal econômico, motivando-o a economizar energia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Com o Decreto-lei nº 1.383, de 1974, tem-se o 
estabelecimento da política nacional de equalização tarifária. 
Nesse mesmo ano de 1974, foi instituída a Reserva Global de 
Garantia (RGG), instrumento que serviu para transferir recursos 
gerados por empresas rentáveis para outras menos rentáveis. 
Curiosidade da Área: no início do século 
passado, a entrada da Light canadense no Rio de 
Janeiro e em São Paulo foi protegida pela 
inclusão, nos contratos da época, de cláusulas 
prevendo a necessidade de atualizações tarifárias 
em decorrência de uma futura desvalorização da 
moeda brasileira. As empresas de capital externo 
precisavam adquirir divisas para honrarem seus 
compromissos financeiros externos e também 
remeterem os dividendos. Um caminho 
encontrado foi a introdução da chamada cláusula 
ouro, onde as tarifas eram definidas parcialmente 
em papel-moeda e em ouro, atualizada esta 
última pelo câmbio médio mensal. 
 
44 
 
Ao longo dos anos, a fixação das tarifas serviu, ora como um 
instrumento econômico considerado por muitos como inadequado, 
caso da equalização tarifária, ora de política anti-inflacionária, 
como ocorreu no período de 1975 até 1986. Como consequência 
desta política e de um crescente endividamento externo de 
algumas empresas, instalou-se forte crise financeira no setor 
elétrico. 
Neste período de tarifas equalizadas, os reajustes 
tarifários se baseavam na evolução do “custo do serviço” das 
empresas concessionárias de energia elétrica, composto 
basicamente pelos custos de operação e manutenção, mais uma 
remuneração garantida sobre o capital investido. 
Uma importante mudança no sistema tarifário brasileiro 
ocorreu com a implantação da tarifa horosazonal. O Decreto no 
86.463, de 1981, já determinava que o então existente 
Departamento Nacional de Águas e Energia Elétrica (DNAEE), 
passaria a estabelecer diferenciações nas tarifas, tendo em vista 
os períodos do ano e os horários de utilização da energia. Optou-
se, então, pelo emprego da teoria dos custos marginais, na qual o 
custo marginal de fornecimento reflete o custo incorrido pelo 
sistema elétrico para atender o crescimento da carga. 
Esse sistema tarifário permitiu a implantação de um 
sinal econômico para os consumidores, incentivando-os à maior 
utilização de energia durante os períodos de menor demanda ou 
de maior disponibilidade de oferta pelo sistema elétrico. A THS, 
como é também conhecida a tarifa horosazonal, teve suas 
primeiras portarias publicadas em 1982, sendo que a portaria 
DNAEE no 33, de 11 de fevereiro de 1988, consolidava todas as 
anteriores. A modalidade THS também prevê contemplar os 
consumidores de baixa tensão, notadamente os residenciais, por 
meio da tarifa amarela. Algumas concessionárias realizaram 
projetos pilotos de tarifa amarela, autorizadas na época pelo 
DNAEE, por intermédio da Portaria no 740, de 07de novembro de 
1994. 
45 
 
TÓPICO 2 
NOÇÕES GERAIS SOBRE FORNECIMENTO DE ENERGIA 
ELÉTRICA 
 
Os investimentos em conservação de energia elétrica 
poderão ser viabilizados em função da adequada utilização de 
energia elétrica, tendo em vista as condições gerais de 
fornecimento em vigência - Resolução ANEEL nº 456 de 
29/11/2000. 
A seguir apresentamos algumas definições adotadas 
na Resolução ANEEL nº 456 de 29/11/2000. 
 
Tensões de Fornecimento 
 
A Agência Nacional de Energia Elétrica ANEEL 
estabelece qual é o nível de tensão de fornecimento para a 
unidade consumidora, observando os seguintes limites: 
 
 tensão secundária de distribuição: quando a carga 
instalada na unidade consumidora for igual ou 
inferior a 75 kW; 
 tensão primária de distribuição inferior a 69.000 V: 
quando a carga instalada na unidade consumidora 
for superior a 75 kW e a demanda contratada ou 
estimada pelo interessado para o fornecimento for 
igual ou inferior a 2.500 kW; 
 tensão primária de distribuição igual ou superior a 
69.000 V: quando a demanda contratada ou 
estimada pelo interessado para o fornecimento for 
superior a 2.500 kW. 
 
Em determinadas condições, previstas na legislação, a 
concessionária poderá adotar outros limites para estabelecimento 
da tensão de fornecimento. 
 Este 
texto foi 
baseado no site: 
http://www.copel
.com/hpcopel/ro
ot/sitearquivos2.
nsf/arquivos/ma
nual/$FILE/man
ual_eficiencia_e
nerg.pdf 
 
46 
 
Grupos Tarifários 
 
Para efeito de faturamento da energia elétrica, 
distinguem-se dois grupos tarifários: A e B. 
 
Grupo A 
 
Grupamento composto de unidades consumidoras com 
fornecimento em tensão igual ou superior a 2.300 V, ou, ainda, 
atendidas em tensão inferior a 2.300 V a partir de sistema 
subterrâneo de distribuição, caracterizado pela estruturação 
tarifária binômia e subdividido nos seguintes subgrupos: 
 
a) subgrupo A1 - tensão de fornecimento igual ou 
superior a 230.000 V; 
b) subgrupo A2 - tensão de fornecimento de 88.000 V a 
138.000 V; 
c) subgrupo A3 - tensão de fornecimento de 69.000 V; 
d) Subgrupo A3a - tensão de fornecimento de 30.000 V 
a 44.000 V; 
e) subgrupo A4 - tensão de fornecimento de 2.300 V a 
25.000 V; 
f) subgrupo AS - tensão de fornecimento inferior a 
2.300 V, atendidas a partir de sistema subterrâneo 
de distribuição e faturadas neste Grupo em caráter 
opcional. 
 
Grupo B 
 
Grupamento composto de unidades consumidoras com 
fornecimento em tensão inferior a 2.300 V, ou, ainda, atendidas 
em tensão superior a 2.300 V, caracterizado pela estruturação 
tarifária monômia e subdividido nos seguintes subgrupos: 
 
47 
 
a) subgrupo B1 - residencial; 
b) subgrupo B1 - residencial baixa renda; 
c) subgrupo B2 - rural; 
d) subgrupo B2 - cooperativa de eletrificação rural; 
e) subgrupo B2 - serviço público de irrigação; 
f) subgrupo B3 - demais classes; 
g)sSubgrupo B4 - iluminação pública. 
 
Definições e Conceitos 
 
Para facilitar a compreensão dos conceitos e definições 
que virão a seguir, suponha a curva de carga apresentada na 
figura a baixo. Esta curva representa as potencias médias 
medidas em intervalo de 15 em 15 minutos de uma unidade 
consumidora: 
 
 
Energia Elétrica Ativa 
 
É o uso da potência ativa durante qualquer intervalo de 
tempo, sua unidade usual é o quilowatt-hora (kWh). Outra 
definição é “energia elétrica que pode ser convertida em outra 
forma de energia” ou ainda, conforme visto anteriormente, “é 
 A 
figura ao lado foi 
retirada do site 
da Procel. 
48 
 
aquilo que permite uma mudança na configuração de um sistema, 
em oposição a uma força que resiste à esta mudança” . 
 
Demanda (kW) 
 
Média das potências elétricas ativas ou reativas, 
solicitadas ao sistema elétrico pela parcela da carga instalada em 
operação na unidade consumidora, durante um intervalo de tempo 
especificado. 
 
Demanda Contratada 
 
Demanda de potência ativa a ser obrigatória e 
continuamente disponibilizada pela concessionária, no ponto de 
entrega, conforme valor e período de vigência fixados no contrato 
de fornecimento e que deverá ser integralmente paga, seja ou não 
utilizada durante o período de faturamento, expressa em 
quilowatts (kW). 
 
Demanda de Ultrapassagem 
 
Parcela da demanda medida que excede o valor da 
demanda contratada, expressa em quilowatts(kW). 
 
Demanda Faturável 
 
Valor da demanda de potência ativa, identificado de 
acordo com os critérios estabelecidos e considerado para fins de 
faturamento, com aplicação da respectiva tarifa, expressa em 
quilowatts (kW). 
 
 
49 
 
Demanda Medida 
 
Maior demanda de potência ativa, verificada por 
medição, integralizada no intervalo de 15 (quinze) minutos 
durante o período de faturamento, expressa em quilowatts (kW). 
 
Consumo kWh 
 
O consumo de energia faturado é o efetivamente 
medido no período (geralmente mensal). 
 
Tarifas de Energia Elétrica 
 
Conjunto de tarifas aplicáveis às componentes de 
consumo de energia elétrica e/ou demanda de potência ativas de 
acordo com a modalidade de fornecimento. 
 
Sistema Tarifário Convencional 
 
Estrutura caracterizada pela aplicação de tarifas de 
consumo de energia elétrica e/ou demanda de potência 
independentemente das horas de utilização do dia e dos períodos 
do ano. 
 
Sistema Tarifário Horosazonal 
 
Estrutura caracterizada pela aplicação de tarifas 
diferenciadas de consumo de energia elétrica e de demanda de 
potência de acordo com as horas de utilização do dia e dos 
períodos do ano, conforme especificação a seguir. 
 
 
50 
 
Tarifa Azul 
 
Modalidade estruturada para aplicação de tarifas 
diferenciadas de consumo de energia elétrica de acordo com as 
horas de utilização do dia e os períodos do ano, bem como de 
tarifas diferenciadas de demanda de potência de acordo com as 
horas de utilização do dia. 
 
Tarifa Verde 
 
Modalidade estruturada para aplicação de tarifas 
diferenciadas de consumo de energia elétrica de acordo com as 
horas de utilização do dia e os períodos do ano, bem como de 
uma única tarifa de demanda de potência. 
 
Horário de Ponta (P) 
 
Período definido pela concessionária e composto por 3 
(três) horas diárias consecutivas, exceção feita aos sábados, 
domingos e feriados nacionais, considerando as características do 
seu sistema elétrico. 
 
Horário Fora de Ponta (F) 
 
Período composto pelo conjunto das horas diárias 
consecutivas e complementares àquelas definidas no horário de 
ponta. 
 
Período Úmido (U) 
 
Período de 5 (cinco) meses consecutivos, 
compreendendo os fornecimentos abrangidos pelas leituras de 
dezembro de um ano a abril do ano seguinte. 
 
51 
 
Período Seco (S) 
 
Período de 7 (sete) meses consecutivos, 
compreendendo os fornecimentos abrangidos pelas leituras de 
maio a novembro. 
 
Critérios de Enquadramento 
 
Os critérios de enquadramento na modalidade de tarifa 
convencional ou horosazonal aplicam-se às unidades 
consumidoras atendidas pelo Sistema Interligado Nacional (SIN), 
conforme as condições apresentadas a seguir, estabelecidas na 
Resolução ANEEL nº 414. 
 
I – na modalidade tarifária horosazonal azul, aquelas 
com tensão de fornecimento igual ou superior a 69 
kV; 
II - na modalidade tarifária horosazonal azul ou verde, 
de acordo com a opção do consumidor, aquelas com 
tensão de fornecimento inferior a 69 kV e demanda 
contratada igual ou superior a 300 kW; e 
III - na modalidade tarifária convencional, ou 
horossazonal azul ou verde, de acordo com a opção 
do consumidor, aquelas com tensão de fornecimento 
inferior a 69 kV e demanda contratada inferior a 300 
kW. 
 
Ajuste de Fator de Potência 
 
Em ambos os sistemas tarifários, tanto Convencionais 
como Horosazonal, o ajuste é cobrado quando o fator de potência 
da unidade consumidora no período de faturamento resulta 
inferior a 0,92 (zero vírgula noventa e dois). 
52 
 
No caso da Tarifa Azul, o fator de potência é calculado 
separadamente para os dois segmentos, ponta e fora de ponta. 
 
Faturamento 
 
A Fatura de energia elétrica é a nota fiscal que 
apresenta a quantia total que deve ser paga pela prestação do 
serviço público de energia elétrica, referente a um período 
especificado, discriminando as parcelas correspondentes. O valor 
líquido da fatura é o valor em moeda corrente, resultante da 
aplicação das respectivas tarifas de fornecimento, sem incidência 
de imposto, sobre os componentes de consumo de energia 
elétrica ativa, de demanda de potência ativa, de uso do sistema, 
de consumo de energia elétrica e demanda de potência reativas 
excedentes. Para as unidades consumidoras do Grupo B, tem-se 
um valor mínimo faturável referente ao custo de disponibilidade do 
sistema elétrico, de acordo com os limites fixados por tipo de 
ligação. 
Segundo a Resolução ANEEL nº 414, a distribuidora 
deve efetuar as leituras em intervalos de aproximadamente 30 
(trinta) dias, observados o mínimo de 27 (vinte e sete) e o máximo 
de 33 (trinta e três) dias, de acordo com o calendário de leitura. A 
distribuidora é obrigada a instalar equipamentos de medição nas 
unidades consumidoras, exceto em casos especiais, definidos na 
legislação, como por exemplo, para fornecimento destinado para 
iluminação pública. O fator de potência da unidade consumidora, 
para efeito de faturamento, deverá ser verificado pela distribuidora 
por meio de medição permanente, de forma obrigatória para o 
grupo A e facultativa para o Grupo B. 
 
Faturamento de Unidade Consumidora do Grupo B 
 
O faturamento de unidade consumidora do Grupo B 
realiza-se com base no consumo de energia elétrica ativa e, 
53 
 
quando aplicável, no consumo de energia elétrica reativa 
excedente. Os valores mínimos faturáveis, referentes ao custo de 
disponibilidade do sistema elétrico, aplicáveis ao faturamento 
mensal de unidades consumidoras do Grupo B, serão os 
seguintes: 
 
I - monofásico e bifásico a 02 (dois) condutores: valor 
em moeda corrente equivalentea 30 kWh; 
II - bifásico a 03 (três) condutores: valor em moeda 
corrente equivalente a 50 kWh; 
III - trifásico: valor em moeda corrente equivalente a 
100 kWh. 
 
Os valores mínimos serão aplicados sempre que o 
consumo, medido ou estimado, for inferior aos referidos acima, 
não sendo a diferença resultante não será objeto de futura 
compensação. 
 
Faturamento de Unidade Consumidora do Grupo A 
 
O faturamento de unidade consumidora do grupo A, 
observadas as respectivas modalidades quando da aplicação de 
tarifa horo sazonal, deve ser realizado com base nos valores 
identificados por meio dos critérios descritos a seguir: 
 
 demanda faturável: um único valor, correspondente 
ao maior valor dentre os definidos a seguir: 
a. demanda contratada ou demanda medida, exceto 
para unidade consumidora da classe rural ou 
reconhecida como sazonal; 
b. demanda medida no ciclo de faturamento ou 10% 
(dez por cento) da maior demanda medida em 
qualquer dos 11 (onze) ciclos completos de 
faturamento anteriores, no caso de unidade 
54 
 
consumidora incluída na tarifa convencional, da 
classe rural ou reconhecida como sazonal; ou 
c. demanda medida no ciclo de faturamento ou 10% 
(dez por cento) da maior demanda contratada, no 
caso de unidade consumidora incluída na tarifa 
horosazonal da classe rural ou reconhecida como 
sazonal. 
 
TÓPICO 3 
FATOR DE CARGA (FC) 
 
O Fator de Carga (FC) é um índice que demonstra se a 
energia consumida está sendo utilizada de maneira racional e 
econômica. Este índice varia entre zero a um, e é obtido pela 
relação entre a demanda média e a demanda máxima, durante 
um período definido. 
O fator de carga é expresso pela relação entre a 
energia ativa consumida num determinado período de tempo e a 
energia ativa total que poderia ser consumida, caso a demanda 
medida do período (demanda máxima) fosse utilizada durante 
todo o tempo. O FC pode ser calculado de acordo com o seu 
enquadramento: 
 
 fator de carga médio: 
 
 
 
Em que: 
 
kWh = consumo de energia ativa; 
kW = demanda de potência ativa medida; 
t = nº de horas ocorridas no intervalo. 
55 
 
 o fator de carga também pode ser expresso em 
percentual, calculado com a aplicação da 
expressão: no caso de consumidores enquadrados no Sistema 
Tarifário horosazonal, o fator de carga é definido por 
segmento horosazonal (ponta e fora de ponta), 
conforme as seguintes expressões: 
 
 
 
Em que: 
 
FC = fator de carga; 
kWh = consumo em kWh, ocorrido no segmento; 
kW = demanda medida em kW, ocorrida no 
segmento; 
p = segmento de ponta; 
fp = segmento de fora de ponta; 
t = tempo em horas, ocorrido no segmento. 
 
Considerando valores apurados no mesmo período de 
tempo. 
 
Vantagens em Melhor do Fator de Carga (FC) 
 
A melhoria (aumento) do fator de carga, além de 
diminuir o preço médio pago pela energia consumida, conduz a 
um melhor aproveitamento da instalação elétrica, inclusive de 
56 
 
motores e equipamentos e à otimização dos investimentos nas 
instalações. 
O fator de carga da unidade consumidora depende, 
entre outras coisas, das características dos equipamentos 
elétricos e do regime de operação dos mesmos, que por sua vez 
tem relação com a atividade executada no local. 
Formas simples de avaliar se é possível melhorar o FC de sua 
unidade consumidora: 
 acompanhar o FC de diversos períodos 
(faturamentos), identificando o regime de operação 
dos equipamentos (forma de utilização, processo de 
produção) para fatores de carga diferentes. Avaliar 
se é possível implementar o regime de operação do 
período de maior eficiência (maior FC) para os 
demais períodos; 
 comparar seu índice com o FC de outras unidades 
consumidoras que realizem a mesma atividade. Se 
o FC de outra unidade for maior, verificar o regime 
de operação dos equipamentos e avaliar a 
possibilidade de implementá-lo em sua unidade; 
 comparar seu índice com o fator de carga típico do 
seu ramo de atividade. 
Curva de Carga de uma Instalação 
 
Em uma instalação consumidora de energia elétrica 
existem normalmente várias cargas e, como seu funcionamento 
nem sempre é simultâneo, a cada instante pode ser solicitada 
uma demanda diferente, dando origem à "curva de carga" da 
instalação, que é a representação gráfica das demandas nos seus 
horários de ocorrência. 
57 
 
No gráfico a seguir, representativo da curva de carga 
da instalação no intervalo de tempo "t"; a demanda média 
corresponde ao consumo dividido pelo tempo "t" e a demanda 
máxima corresponde à maior potência demandada no intervalo de 
tempo. Observe: 
 
Preço Médio da Energia 
 
A determinação do preço médio da energia elétrica 
(relação entre o valor faturado relativo aos itens que compõem o 
fornecimento de energia elétrica e o consumo físico (kWh) do 
período) possibilita: 
 
 determinação do custo da energia/produção; 
 acompanhamento simplificado do preço da energia 
ao longo do período; 
 comparação com o custo de outros energéticos ou 
fornecedores. 
 
O preço médio da energia consumida varia 
mensalmente com o fator de carga: para fatores de carga 
 Esta 
temática foi 
baseada no site: 
http://portal.celesc
.com.br/portal/ho
me/index.php?opti
on=com_content&
task=view&id=120
&Itemid= 
 
 
Esta figura foi 
retirada do site: 
https://www.elek
tro.com.br/Medi
a/Default/DocG
alleries/Eficienti
za%C3%A7%C
3%A3o%20Ene
rg%C3%A9tica/
Livro_Eficiencia
_Energetica.pdf. 
 
58 
 
crescentes, temos preços médios decrescentes e vice-versa, 
conforme demonstrado nas expressões a seguir: 
 
1 - Tarifa convencional: 
 
 
 
2 - Tarifa horosazonal azul: 
 
 
 
3 - Tarifa horo-sazonal verde: 
 
 
 
A fim de demonstrar a influência do FC no preço médio 
do kWh consumidor, apresentamos um exemplo comparativo 
mostrando duas situações. Considerando duas empresas que 
executam a mesma atividade, mas com fatores de carga 
diferentes. 
 
 1ª - FC = 0,5 
59 
 
 
 
 2ª - FC = 0,75 
 
 
Conclusões 
 A empresa com o melhor (maior) FC 
possui um custo médio da energia inferior 
aproximadamente 8%; 
 A melhoria (aumento) do FC otimiza a utilização da 
energia elétrica e reduz os custos com esse 
insumo, aumentando a competitividade. 
Observação: tarifas de consumo e demanda 
ilustrativas. 
 
 
60 
 
Medidas para Aumentar o Fator de Carga 
 
a) Alternativa funcional: visa especialmente corrigir 
distorções existentes, quanto às 
instalações elétricas e o funcionamento dos 
equipamentos elétrico. A correção dessas distorções 
é importante porque além de reduzir o preço médio 
da energia, aumenta a segurança das instalações. 
Para tanto devem ser tomadas as seguintes 
providências: 
 evitar a "partida" (ligação) de motores com carga 
e/ou a partida simultânea; 
 instalar chaves especiais de partida dos motores, 
para redução da corrente elétrica; 
 dimensionar corretamente as instalações e 
equipamentos de proteção; e 
 efetuar manutenção preventiva, tanto das 
instalações quanto dos equipamentos. 
b) Alternativa operacional: a ser aplicada depois da 
correção das distorções funcionais: 
b.1) redução da demanda conservando o mesmo 
consumo, por meio da reprogramação do 
funcionamento dos equipamentos, evitando-se que 
funcionem ao mesmo tempo. Procedimentos: 
 fazer um cronograma de utilização dos 
equipamentos elétricos, anotando a potência e 
o período de trabalho de cada um 
(levantamento das cargas e do seu horário de 
funcionamento); 
 selecionar os equipamentos que possam 
operar fora do período de demanda máxima, 
reduzindo assim a demanda medida; 
 reprogramar o período de funcionamento das 
cargas passíveis de deslocamento; 
61 
 
b.2) aumento do consumo mensal do kWh, sem 
aumentar a demanda, com consequente aumento 
de produção, utilizando-se os equipamentos por 
um número maior de horas. Procedimentos: 
 verificar se existe colocação no mercado, do 
incremento na produção; 
 verificar máquinas e horários ociosos; e 
 adicionar mais turnos de trabalho, se a análise 
econômico-financeira for viável. 
 
Conscientizando-se referente a fatura de energia, 
sobram recursos para o investimentos em melhorias. 
 
62 
 
EXERCÍCIOS 
 
1. Para efeito de aplicação de tarifas, a Resolução ANEEL nº 414 
apresenta a classificação das unidades consumidoras com as 
respectivas classes e subclasses, agrupamento composto de 
unidades consumidoras com fornecimento em tensão inferior a 
2,3 kV ou, ainda, caracterizado pela tarifa monômia. Informe para 
qual classe está sendo referenciada e quais suas subdivisões. 
_____________________________________________________ 
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________ 
 
2. Qual a importância de saber o FC de uma instalação, 
justifique? 
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________ 
 
63 
 
 CHECK LIST 
 
Nessa unidade você pôde aprender: 
 
 a política de cobrança de energia elétrica; 
 a qual grupo de fornecimento de energia 
pertencemos; 
 quais melhorias podemos fazer nessa área. 
 
64 
 
UNIDADE 3 
FATOR DE POTÊNCIA 
 Objetivos de Aprendizagem 
 
Ao final desta unidade você deverá: 
 
 explicar os principais conceitos sobre fator de 
potência; 
 saber como melhorar o fator de potência em uma 
instalação. 
 
 
 Plano de Estudos 
 
Esta unidade está dividida em cinco tópicos, 
organizados de modo a facilitar sua compreensão dos conteúdos. 
 
TÓPICO 1: FATOR DE POTÊNCIA OU ENERGIA REATIVA 
EXCEDENTE NA FATURA DE ENERGIA 
TÓPICO 2: ENTENDA O FATOR DE POTÊNCIA 
TÓPICO 3: VANTAGENS DA CORREÇÃO DO FATOR DE 
POTÊNCIA 
TÓPICO 4: COMO CORRIGIR O FATOR