O HOMER é um software gratuito criado pelo National Renewable Energy Laboratory (NREL) nos Estados Unidos que ajuda na criação de projetos de geração distribuída. Nele é possivel fazer comparações entre vários sistemas de geração de energia elétrica levando em consideração uma infinidade de variáveis como preço de equipamentos, manutenção e etc. (SILVA; BELUCO,2011).
O programa simula a operação de um ou mais sistemas por meio de cálculos do balanço de energia para cada hora do ano.
Para o presente trabalho, o software HOMER foi utilizado apenas para gerar as infomações necessárias para obtenção de dados de radiação solar da região
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desejada, no caso, a cidade de Curitiba. O modo como tais dados foram retirados do programa será explanado mais a frente, na parte da metodologia.
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3 METODOLOGIA
A Secretaria Municipal de Obras Públicas, recentemente, desenvolveu um projeto com o propósito de modificar a iluminação do Jardim Botânico de Curitiba para um sistema com menor consumo. Esse projeto ainda não foi completamente implantado, porém na parte da estufa já foram feitas algumas alterações.
A preocupação inicial com a estufa era de cunho estético e através de luminárias novas podem ser feitas algumas personalizações tais como alterações na coloração da estufa e desenhos.
Seguem os modelos dos projetores instalados na parte externa da estufa.
Figura 28 - Projetor
Fonte: SMOP, 2012
Características:
Descrição: Projetor com 104 LED’s de alta potência RGB Fornecedor: Philips ou equivalente
Fonte de Luz: LED RGB, 290 W
Driver: Fonte de alimentação elétrica integrada multi-tensão Tensão: 100-220 V
Frequência: 50-60 Hz
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Código: Color ReachPowercore
Figura 29 - Projetor
Fonte: SMOP, 2012
Características:
Descrição: Projetor com 104 LED’s de alta potência Fornecedor: Philips
Fonte de Luz: LED Branco (2700 K – 6500 K), 290 W Driver: Fonte de alimentação elétrica integrada multi-tensão Tensão: 100-220 V
Frequência: 50-60 Hz
Fator de Potência: maior que 0,9 Código: IW Reachpowercore
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Figura 30 - Projetores LED RGB 290 W e Projetores IWBLAST 290W
Fonte: Elaborada pelo autor
Na parte interna da estufa será considerada para análise desta monografia a presença de 70 luminárias LED de 53W (figura 32), já previstas para serem instaladas, conforme citado anteriormente, pelo projeto da prefeitura de Curitiba.
Figura 31 - Luminária
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Características:
Descrição: Projetor de LED’s composto de LED’s de alta potência Fornecedor: Philips ou equivalente
Fonte de Luz: LED Branco (2700 K – 6500 K) 53 W Driver: Driver de Potência de 60 W
Tensão: 100-277 V Frequência: 50-60 Hz
Código: Decoflood LED BVP626
Com todos os aparelhos citados, é possivel calcular o consumo diário elétrico da estufa. Vale lembrar que os projetores locados na área externa tem cunho apenas estético e são usados somente em ocasiões especiais. De acordo com o SMMA tais projetores são ligados em ocasiões como dia das mães, dia dos pais e outros feriados ao longo do ano. Nesses dias especiais, são ligados assim que não há mais luz solar e assim permanecem por apenas 2 horas. Para efeito de cálculos, considerou-se a utilização dos mesmos durante 2 hora por mês.
As 70 luminárias da região interna sao acionadas por fotosensores, logo, para calcular o consumo, supõem-se que elas ascendam exatamente no momento em que o sol se põem e apagam ao nascer do sol. De acordo com o INMET totaliza-se em média 10h 39min entre o nascente e o poente do sol.
Tabela 5 - Consumo diário da Estufa
Fonte: Autoria própria
A tabela 5 detalha o consumo de cada componente de iluminação referente a estufa. Aparelho Localização na Estufa Quantidade Potência (kW) Potência Total (kW) Horas Consumo Total (kWh) LED RGB Externa 12 0,29 3,48 2 *0,232 LED IWBLAST Externa 12 0,29 3,48 2 *0,232 LED Branco Interna 70 0,053 3,71 10,6 39,326 TOTAL 39,79
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*O consumo total dos LEDs RGB e IWBLAST, tabela 5, tiveram seu valor reduzido pois como mencionado anteriormente, para efeito de cálculos, a iluminação externa é ligada somente 1 vez por mês. Logo o consumo total foi dividido por 30, dividindo o consumo do único dia em funcionamento ao longo dos 30 dias do mês.
Em uma residência ou em uma indústria, a periodicidade do consumo energético depende da demanda, ou seja, em feriados por exemplo, a industria tem seu consumo reduzido quando comparado a um dia comum de trabalho.
A iluminação pública, no caso da estufa do Jardim Botânico de Curitiba, independentemente do dia do ano, funcionará normalmente todos os dias das mesma forma. Sendo assim, fica simples calcular o consumo mensal. Basta multiplicar o consumo diário já encontrado, pela média de dias de um mês (aproximadamente 30 dias), resultando em 1193,7kWh/mês.
A estimativa do pontecial solar do local objeto de estudo foi feita com o auxílio do software HOMER. Fornecendo a atitude e a longitude de um local, é possivel obter a média mensal de radiação solar. O software HOMER acessa a base de dados da NASA e fornece tais informações.
Sabe-se que a latitude e longitude de Curitiba são respectivamente 25º25´40´´ sul e 49º16´23´´ oeste.
Fonte: software HOMER
Figura 33 - Valores de irradiação solar por hora para cidade de Curitiba por unidade de área por dia (kWh/m2/dia)
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Figura 34 - Valores de irradiação solar por hora para cidade de Curitiba por unidade de área por dia (kWh/m2/dia)
Fonte: HOMER,2014
A figura 33, retirada do software HOMMER, mostra os valores diários de irradiação solar por hora por metro quadrado referentes a cidade de Curitiba. Na figura 34, além do gráfico representado pela figura 33, estão outras informações como as encontradas na coluna da esquerda: médias mensais em números exatos e na parte final a média anual.
O software HOMMER faz toda a análise de irradiação de locais, basta que o usuário entre com as informações de latitude e longitude da região desejada.
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