Camila Falkoski¹ e Mari A. F. Reis²
¹Graduada em Engenharia Ambiental e Sanitária pela Universidade do Contestado, Campus Concórdia, bolsista no CNPq com interesse em publicações de artigos, camila.falkoski@hotmail.com
²Professora de Física na Universidade do Contestado, mari@unc.br. Palavras-chave: iluminação artificial, energia solar, sustentabilidade.
INTRODUÇÃO
O uso da energia solar é de extrema importância nos tempos atuais devido à crise energética e necessidade de utilização de fontes de energias renováveis, de modo com que as fontes de energias atuais em sua maioria contribuem expressivamente para a geração de impactos e problemas ambientais. Segundo Fantinelli (2006), na sustentabilidade energética, a incorporação de soluções tecnológicas eficientes e adequadas para a redução do consumo energético requer planejar com visão estratégica, tanto do ponto de vista econômico quanto ambiental.
Em abril de 2012 a ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica), criou a resolução nº 482 para que os consumidores finais de energia elétrica também fossem ser geradores de energia elétrica. Tal resolução proporcionou que, por exemplo, durante o dia e em períodos onde ocorre pouco consumo de eletricidade possamos exportar energia para a rede de distribuição, trabalhando como um regime de troca de energia, utilizando geradores como os painéis fotovoltaicos. Assim é possível produzir os chamados créditos energéticos, que podem ser ‘resgatados’ nos períodos de pouca ou nenhuma insolação (à noite).
Neste trabalho foi desenvolvido em pesquisa científica, financiada pelo artigo 170 e foi publicado em trabalho de conclusão do curso de Engenharia Ambiental e Sanitária (3). Para atender tais objetivos foram utilizados aplicativos e planilhas programadas, consistindo de uma metodologia de pesquisa bibliográfica e pesquisa documental. Esses resultados demonstraram que há uma necessidade de investimento em tecnologias voltadas à redução no consumo de energia e eficiência energética para a sustentabilidade do campus de Concórdia.
MATERIAL E MÉTODOS
A fim de obter dados do sistema atual utilizado na iluminação artificial de ambientes externos e demanda necessária na produção, primeiramente, buscou-se a quantificação dos postes com luminárias, bem como a altura dos mesmos e o seu posicionamento no campus. Também, foram avaliados dados que possibilitaram verificar a potência consumida pelos equipamentos atuais (lâmpadas e reatores), bem a altura dos postes e o seu posicionamento no campus. Também foi necessário avaliar número total e tipo de lâmpada utilizada, bem como a demanda de consumo. Para o estudo dos dados e avaliação técnica foram utilizados planilhas eletrônicas programadas e os cálculos foram efetuados com base no consumo médio mensal de energia, a partir da fatura de eletricidade, e com os dados obtidos na avaliação do sistema atual, considerando em cada poste o consumo de cada lâmpada possíveis perdas e o tempo de uso, com planejamento de melhorias e investigação de novas tecnologias para alteração necessárias. Foram utilizadas, no planejamento das possíveis alterações, planilhas proporcionadas e disponibilizadas pelo programa de eficiência energética da Celesc.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Através do levantamento dos dados observou-se que há necessidades emergentes em investimentos na melhoria do sistema de iluminação atual e, portanto, um programa de eficiência energética. A partir do levantamento das iluminarias externas (estacionamento) da instituição (Tabela 1). No estudo observou que o sistema atual tem alto consumo, sem considerarmos os reatores e demais perdas de transmissão, o que inviabilizava o uso de energia solar para alimentação do sistema, sem mudanças no sistema vigente. Por conta disso, realizou-se um estudo de tecnologias modernas para iluminação pública que reduzisse a demanda de consumo. Nesta pesquisa verificou-se a possibilidade de substituir as lâmpadas e seus respectivos reatores por iluminarias de LED, com mesma intensidade luminosa.
Para a avaliação com a viabilidade econômica foi utilizado a planilha do PeeCelesc 2014 (Programa de eficiência energética), que demonstrou uma economia anual de energia na substituição iluminação atual, por lâmpadas de Led, viabilizando os investimentos iniciais. Verificou-se que é possível substituir 24 lâmpadas de 400 watts e 20 lâmpadas de 250 watts, associadas a 44 reatores de 70 watts (numa potência instalada de 11,28 kwattsh para lâmpadas com 400 watts e 6,40 kwattsh para lâmpadas de 250watts). Esta alteração reduz o consumo do sistema atual de 51,63 MWh-ano para 4,4 kwatts de potência instalada, num total de 12,85 MWh-ano com o uso das novas tecnologias (iluminarias de LEDs).
Para os cálculos da eficiência energética na substituição das lâmpadas tradicionais, foi considerado os 22 dias durante o mês e foi necessário realizar um levantamento de valores com a Iluminação pública ZL3300 - 100W a (LED), conforme Tabela 2.
Após obter informações da potência necessária para instalação dos painéis fotovoltaicos para suprir o consumo da iluminação externa, foram avaliados os dados a partir de informações nas faturas do consumo total de energia gasta mensalmente na instituição. A Tabela 3 representa os gastos com a implantação do investimento.
Os valores com os investimentos dos equipamentos com painéis fotovoltaicos chegaram em torno de R$n233.890,47, de acordo com a demanda da instituição pela qual 10% despesas com profissionais e desse valor resultando a R$n23.389,05. Adicionada a mão de obra dos funcionários aumentando 1% com insumos de limpeza e 10% para materiais com a manutenção de instalação. Obteve um valor final de investimento com a implantação de painéis fotovoltaicos de R$ 257.279,52. Sendo esse capital podendo ser pago a partir da economia no consumo de energia a partir de 13 anos (3).
CONCLUSÕES
Com a execução do trabalho observou-se resultados positivos na viabilidade técnica e econômica. Constatou-se que terá uma redução de 75,11% no consumo de energia com a substituição das lâmpadas a Led, num total em dinheiro de R$ 14.540,80, poupado ao ano.
Quanto ao uso da energia solar, o estudo de implantação dos painéis fotovoltaicos demonstrou também ser economicamente viável. A cobrança dos juros será somente após o primeiro ano de implantação, possuindo uma taxa de juros anual na qual vai reduzindo e em 2028, começa-se gerar renda capital superior aos investimentos na qual foi investido. Com isso os juros sobre os investimentos não ocorrem durante o período inteiro de 2027, mas em 2028 os juros são referentes aos lucros aferidos e começa a retornar todo o valor investido com os equipamentos.
Nessa perspectiva a iluminação artificial nos ambientes externos demanda de melhorias, com viabilidades econômica e ambiental. O estudo também demonstrou viabilidade na utilização da radiação solar como fonte de energia elétrica, na qual minimiza os impactos ambientais e proporciona sustentabilidade energética.
REFERÊNCIAS
1.
ANEEL. Resolução Normativa nº482. Disponível em:2.
<http://www.aneel.gov.br/cedoc/ren2012482.pdf>. Acesso em: 03 maio 2014.3. BARGHINI, Alessandro. Influência da iluminação artificial sobre a vida silvestre: técnicas para minimizar os impactos, com especial enfoque sobre os insetos. Tese de Doutorado, São Paulo, 2008. 4. FALKOSKI, Camila. Estudo de viabilidade na geração e utilização da energia solar fotovoltaica. Tese
de graduação da Universidade do Contestado – UnC, Concórdia, 2014.
5. FARIAS, Luciana Aparecida. Avaliação do conteúdo de mercúrio, metilmercúrio e outros elementos de interesse em peixes e em amostras de cabelos e dietas de pré-escolares: 2006. 233 f. Tese (Mestrado)- Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares: Autarquia associada à Universidade de São Paulo. 2006,
6. FREITAS, Valesca de. Estudo de viabilidade econômica e impacto ambiental da aplicação de tecnologias solares na vila pesqueira de Mucuri/BA. Tese de Mestrado da Faculdade de Aracruz, 2010.
7. PEECELESC. Programa de Eficiência Energética Celesc. 2014.
Figura 1. Quantificação das lâmpadas.
Modelo Lâmpada Quantidade Watts
Vapor de Mercúrio 20 250
Vapor de Sódio 24 400
Figura 2. Resultados Material da Iluminação a LED
Material Vida útil Quantidade Preço unitário Custo total
Iluminação a LED (100W) 50.000 hrs 44 R$ 1.017,00 R$ 44.748,00
Figura 3. Cálculo de Investimento.
Investimento dos painéis fotovoltaica R$ 233.890,47
Custos adicionais R$ 23.389,05
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