Sistemas de Iluminação Pública inteligente

A IP tem início num tempo em que ainda era feita de uma forma não elétrica. O início da distribuição de energia elétrica proporcionou que a iluminação fosse feita de uma forma mais simples. Desde então, não surgiu qualquer grande alteração no modo de funcionamento nos sistemas de iluminação, houve sim desenvolvimentos tecnológicos que proporcionaram formas de iluminação mais eficazes, mudanças na mentalidade de como utilizar na IP. Com a introdução das tecnologias LED poderemos estar a um passo de uma grande revolução nos sistemas de iluminação. A facilidade e versatilidade de controlo deste tipo de fonte luminosa são algumas das principais vantagens em relação às tecnologias que recorrem à descarga de gases, e que estão atualmente instaladas. As entidades responsáveis pela IP precisam de diminuir os gastos energéticos e os LEDs podem contribuir para esse papel.

Sistemas de Controlo

Sistemas de controlo são unidades que permitem a partir de algum tipo de informação de entrada, realizar uma ou mais ações de acordo com o resultado esperado. No caso de sistemas de IP a informação de entrada serão as condições atmosféricas, a presença de movimento e porventura outras, enquanto as de saída serão, o tempo e a intensidade de iluminação.

Estes sistemas de controlo possibilitam às luminárias alguma autonomia na gestão de energia. Atualmente um sistema básico de iluminação apenas dispõe de dois estados, sendo ligado ou desligado e tendo como referencia o nível de luminosidade natural.

Por outro lado uma luminária com unidade de controlo terá um maior número de estados em que permanece, sendo eles, gama de fluxo luminoso com menor ou maior intensidade e duração que se mantem ativa. Esse controlo pode ser feito de diferentes formas dependendo da aplicação do sistema em questão bem como as necessidades do meio envolvente. Estes sistemas operam normalmente em grupo, pois são mais rentáveis do que o controlo individual.

Arquiteturas de Controlo

O sistema será estruturado conforme as necessidades e especificidades de determinado local pois com a diversidade de possíveis locais de instalação o controlo poderá ser feito de forma diferente.

As topologias estão organizadas na Figura 3.39, de acordo com o tipo de controlo e topologia [37].

Figura 3.39 – Topologias dos sistemas de IP.

Existem duas possibilidades genéricas de controlo a considerar:

Controlo autónomo:

 Sistema Autónomo Individual com Controlo Passivo de Energia: Cada luminária contém um sensor de luminosidade ambiente e/ou relógio que origina o ligar e desligar da mesma;

 Sistema Autónomo Celular com Controlo Ativo de Energia: Cada luminária está equipada com uma unidade de controlo totalmente independente da rede de luminárias e gere todos os recursos localmente, permitindo a gestão de energia. Existe ainda a possibilidade de comunicação entre as luminárias vizinhas.

Controlo centralizado:

 Sistema Centralizado Programado: Um grupo de luminárias é controlado por uma mesma unidade programada;

 Sistema Centralizado com Supervisão: As luminárias são controladas, em grupo, por uma unidade central que gere todo o funcionamento do mesmo, com possibilidade de gestão remota de monitorização;

 Gestão Remota em sistemas com Supervisão ou Programados: O controlo pode ser gerido de forma remota, em que o processo de controlo pode ser reconfigurado e obter informação em tempo real do estado das luminárias.

Sistema Inteligente de Gestão de Iluminação Pública (SIGIP)

Com o SIGIP (ilustrado na Figura 3.40), as redes de IP podem ser utilizadas para recolher dados ambientais e como um suporte para sistemas de monitorização. Permite uma economia de até 65% nos custos de energia e nas emissões de CO2. Reduz consideravelmente as

Sistemas de iluminação Pública Autónomos Individuais Celulares Centralizados Programados Supervisionados

despesas de manutenção, enquanto melhora a qualidade da iluminação e a segurança nas ruas [38].

As topologias de controlo mais usadas podem ser divididas em dois grupos, um com unidade de controlo passivo e outro com ativo. Por exemplo, em zonas de elevada necessidade de iluminação durante todo o período noturno, não será necessário prover as luminárias com unidades caras, se realmente elas não são necessárias - utiliza-se controlo passivo. Contudo topologias com unidades de controlo ativo são bastante úteis em zonas com pouco tráfego, em que se torna desnecessário a iluminação em máximo fluxo por longos períodos de tempo, habitualmente em zonas rurais ou com pouca densidade populacional [39].

Em sistemas deste tipo são necessárias algumas tecnologias:

 Termopar, termístor e circuito integrado entre outras para medir a temperatura dos LEDs;

 LDR, foto-díodo, foto-transístor, célula foto voltaica entre outras para medir a luminosidade ambiente;

 Infravermelhos, ultrassons para captar o movimento de pessoas e/ou objetos.

Figura 3.40 – Sistema Inteligente de Gestão de Iluminação Pública (SIGIP) [39].

Legenda: 1. Transformador; 2. Armário de Controlo; 3. Controlador de segmento; 4. Router Celular 3G; 5. Controlados de luminária; 6. Balastro FM/EDA/LED; 7. Ponto de acesso;

8. Sistema central de telegestão; 9. Base de dados central;

Vantagens:

 Permite o controlo das redes de iluminação em qualquer momento e de qualquer local;  Monitorização de energia consumida e parâmetros elétricos;

 Aumento da vida útil das lâmpadas devido ao controlo dimming;

 Eliminação de rondas noturnas devido à identificação automática de falhas de lâmpadas e balastros;

 Redução de custos de manutenção;

 Diminuição do número de operações no local devido ao controlo remoto em tempo real;

 Redução do número de reclamações dos clientes insatisfeitos;  Cálculo das economias de energia e CO2.

3.6 Exemplos de instalações eficientes de iluminação exterior em