Poupança de energia e poluição luminosa são dois temas em discussão envolvendo todos os operadores do sector, na procura de soluções que completem e actualizem as
recomendações internacionais e directivas comunitárias.
O consumo de energia no sector da iluminação, seja na iluminação pública ou de
consumidores particulares, constitui uma elevada percentagem do total de energia consumida. 3.3.1 – O porquê dos reguladores
A poupança de energia e a poluição luminosa são dois temas muito discutidos, envolvendo os principais intervenientes no campo da iluminação de tal forma que se tornam o objecto das directivas nacionais, ou comunitárias ou até mesmo de recomendações internacionais. Existem normas que estabelecem indicações claras sobre a criação de unidades de iluminação, com orientações particulares para reduzir os custos de manutenção, reduzir o consumo de energia e limitar o fluxo da luz dispersada.
É o caso da UNI 10819 a qual dá claras indicações para a criação de instalações de
iluminação de reduzidos custos de manutenção, economizadoras de energia e limitadoras de fluxo luminoso, em determinadas horas.
Em conexão com isso, muitos governos tomaram medidas com a promoção de campanhas e subsídios para incentivar o uso de iluminação de alta eficiência, a escolha de equipamento adequado para conter o consumo de energia, etc.
As disposições legais em vigor tentam incentivar o nascimento de novas tecnologias que permitam alcançar estes objectivos, agindo na estabilização e regulação de tensão. O regulador de fluxo luminoso, é, assim, uma resposta técnica, que, agindo sobre os
parâmetros mencionados acima, permite que as exigências dos utilizadores sejam satisfeitas. 3.3.2 – Como funcionam
Está comprovado [10] que a percepção do olho humano em relação à luz não varia
linearmente. De facto, apenas para uma variação superior a 10 % do fluxo luminoso é que a diferença é notada. Contudo, uma redução de 10 % do fluxo luminoso corresponde a uma mesma percentagem na economia de energia eléctrica. Assim, uma redução no fluxo luminoso não afecta a qualidade do serviço, mas traduz-se numa eficiência significativa. A regulação do fluxo luminoso pode ser conseguida através de balastros electrónicos
(Reguláveis) ou através de Reguladores de Tensão. Uma vantagem da regulação da tensão está relacionada com o comportamento do sistema eléctrico nas horas de pouco consumo. De facto, à noite, devido à saída de uma parte significativa da carga verificada durante o dia, a tensão eléctrica tende a aumentar provocando um envelhecimento precoce das lâmpadas, e isto tudo acontece nas horas da noite onde não é preciso grande luminosidade, ou da luminosidade normal, devido ao facto da actividade nocturna ser fortemente reduzida – é o chamado paradoxo da noite.
Assim, o nível de iluminação deve ser maior durante as horas de grande utilização e diminuir gradualmente à medida que o uso diminui. O regulador de fluxo luminoso é, assim, um mecanismo que automaticamente diminui o fluxo luminoso da iluminação pública, a partir de determinada hora, o que origina a diminuição do consumo de energia durante esse período. Este equipamento aplica-se em todos os circuitos de iluminação equipados com lâmpadas de descarga como fluorescentes, vapor de mercúrio, vapor de sódio e iodetos metálicos. De uma forma geral, estes equipamentos permitem:
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• Diminuir os custos associados à iluminação até 70 %;
• Permitir ciclos de ignição de acordo com cada tipo de lâmpada;
• Aumentar a vida útil das lâmpadas (duas vezes mais duração), graças à estabilização, ciclo de ignição e redução da potência;
• Não produzir flutuações na rede;
• Não produzir harmónicos e diminuir a amplitude das harmónicas já existentes na rede; • Proporcionar auto protecção e protecção da instalação contra todas as anomalias mais comuns, por ter possibilidade de emissão de alarmes;
• Fácil instalação;
• Período de ―payback‖ reduzido;
• Pode disponibilizar no local e/ou à distância informação completa sobre: Tensão de entrada e de saída
Corrente em cada fase Potências por fase
Factor de potência por fase
Numero total de horas de operação por regime Energia consumida em [kWh]
Energia economizada Valores de entrada por fase
Como desvantagens podemos apontar as seguintes: • Obriga a circuitos com a mesma tecnologia de lâmpadas;
• Dificuldades acrescidas com as quedas de tensão na parte final do circuito.
Estão disponíveis numa gama de potências entre os 9 e os 100 [kVA] e podem ser colocados em postos de transformação ou em armários de distribuição. Nas zonas urbanas, em que existem grandes cargas eléctricas, devem ser colocados ao lado dos PT’s. Nas zonas rurais, a utilização destes equipamentos não é aconselhável, devido aos ramais serem longos e as quedas de tensão muito grandes.
A utilização de reguladores de fluxo permite, se se desejar, um controlo mais sofisticado da IP. Tal é conseguido com recurso a um computador, ou ainda dotado de software adequado e um modem com acesso à linha telefónica, que permite fazer o telecontrolo para gestão centralizada de um conjunto de controladores a qualquer distância ou já mesmo, simplesmente, com acesso à internet e password.
Existem diversos modelos e tipos no mercado, conforme as figuras seguintes:
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3.3.3 – Métodos de funcionamento
1 – Ponto – a – ponto, com [11] as seguintes vantagens: • Fácil instalação
• Simples dimensionamento • Maior investimento inicial • Poupanças até 70 %
• Possível para sistemas ferro magnéticos e electrónicos • TCO mais baixo (a 15 anos)
• A menor emissão de CO2 equivalente • Ligações wireless ou PLC
• Payback mais elevados (< 6 anos) Modelo tipo, conforme figura seguinte:
Figura 3.4 – Modelo de regulação de fluxo com ligação ponto-a-ponto 2 - Regulador central, com [11] as seguintes vantagens:
• Instalação mais simples
• Dimensionamento mais complexo e dependente • Instalação mais económica
• Difícil comissionamento • Poupanças médias de 35 %
• Só possível para sistemas ferro magnéticos • Diminuição da emissão de CO2
equivalente • Ligações wireless ou PLC
• Paybacks mais rápidos (< 4 anos) Modelo tipo, conforme figura seguinte:
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Figura 3.5 – Modelo de regulação de fluxo do tipo central
No Capítulo 6 e aproveitando um Caso de Estudo referente a uma situação em análise, serão executados cálculos destinados à verificação da rentabilidade da utilização destes sistemas.