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Sistema experimental de controle do consumo de energia elétrica em residências

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SISTEMA EXPERIMENTAL DE CONTROLE DO CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA EM RESIDÊNCIAS

Florianópolis 2016

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SISTEMA EXPERIMENTAL DE CONTROLE DO CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA EM RESIDÊNCIAS

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Sistemas da Informação da Universidade do Sul de Santa Catarina como requisito parcial à obtenção do título de Bacharel no curso de Sistemas de Informação.

Orientador: Profº. Saulo Popov Zambiasi, Dr.

Florianópolis 2016

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Agradeço a Deus por me proporcionar minha família que é meu alicerce, meu pai Pedro Cristóvão Queiroz, minha mãe Sandra Mara Adriano, minha irmã Ana Paula Adriano Queiroz e minha namorada Dandara Pereira de Souza que sempre me apoiaram e estiveram ao meu lado durante minha formação. Agradeço aos meus colegas que de alguma forma contribuíram para minha formação acadêmica, especialmente aos colegas Leandro Machado, Raphael Mozimann, Gustavo Matos e Vinícius Gomes. Agradeço aos conhecimentos passados por meus professores, especialmente as professoras Daniella Vieira e Maria Inês e ao professor e orientador do trabalho Saulo Popov. Agradeço ao Departamento Acadêmico de Eletrônica – DAELN, do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina - Campus Florianópolis, por ceder o espaço e os equipamentos utilizados durante a calibração do protótipo com o Arduino, em especial, agradeço ao colega e técnico do laboratório Daniel Dezan de Bona pelo conhecimento passado e pela ajuda concedida. Obrigado a todos por tudo, pretendo utilizar os conhecimentos adquiridos durante a minha formação em pró da vida sustentável e da conscientização da nossa sociedade.

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(Steve Jobs).

“While some may see them as the crazy ones, we see genius, because the ones who are crazy enough to think that they can change the world, are the ones who do.” (Steve Jobs).

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Este trabalho apresenta toda concepção de uma solução para o problema de como monitorar e simular o consumo de energia elétrica em uma residência. Através do estudo na arte da Energia Elétrica foram levantadas informações sobre as características do consumo de pequenos grupos de equipamentos, pesquisado os conceitos de medição e verificação da economia de energia e analisada a tarifação da fatura elétrica de uma residência de Florianópolis e as leis que regulamentam cada tema. A metodologia utilizada no trabalho é a pesquisa exploratória, onde foram capturadas as informações mais importantes de uma série de bibliografias visando atender os objetivos do trabalho, resumidos em: a) Levantar os conceitos, cálculos e variáveis que explicam as variações do consumo de energia elétrica dos equipamentos utilizados nas residências, b) Planejar o desenvolvimento, c) Desenvolver o sistema experimental web de monitoramento, simulação e acompanhamento dos gastos oriundos da utilização de equipamentos elétricos e da tarifação, impostos e taxas embutidos nos valores a pagar informados nas faturas elétricas e d) Desenvolver uma técnica didática de medição e verificação que possibilite capturar em um determinado período de tempo o quanto o equipamento em média está consumindo ou produzindo energia. Para desenvolver a técnica de medição foi utilizado o Arduino e o sensor de corrente SCT-013-020 e implementado um algoritmo baseado no código de um tutorial para atender os objetivos da monografia. Concluindo que para de fato reduzir os gastos com a energia elétrica em uma residência é necessário diminuir o tempo de utilização dos equipamentos, ação que depende diretamente dos hábitos de cada consumidor, ou seja, mesmo que as ferramentas desenvolvidas no trabalho sejam utilizadas pelos consumidores ainda será necessário que o consumidor pratique ações como substituir equipamentos antigos e ineficientes e/ou mude seus hábitos de consumo, utilizando a energia elétrica de forma racional.

Palavras-Chave: Energia Elétrica, Eficiência Energética, Medição e Verificação,

Protótipos de Monitoramento, Simulação e Acompanhamento do Consumo Médio de Energia, Arduino, Sistema Web.

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This paper presents the whole design of a solution to the problem of how to monitor and simulate the power consumption in a residence. By studying the art of Energy have been raised about the characteristics of the consumption of small groups of equipment, researched the measurement concepts and energy-saving check and analyzed the charging of the electric bill of a residence Florianópolis and the laws governing each theme. The methodology used in the work is exploratory research, where they captured the most important information in a series of bibliographies to meet the objectives of the work summarized in: a) Raise the concepts, calculations and variables that explain the variations in electricity consumption equipment used in homes, b) Plan the development, c) Develop the experimental web monitoring system, simulation and monitoring of expenses arising from the use of electrical equipment and pricing, taxes and embedded taxes in amounts payable reported in the ed electric bills d) Develop a didactic technique of measurement and verification that enables capture in a given period of time as the average equipment is consuming or producing energy. To develop thecnique measurement was used Arduino and SCT-013-020 current sensor and implemented a code in a tutorial-based algorithm to meet the objectives of the monograph. Concluding that to actually reduce spending on electricity in a residence is necessary to reduce the equipment utilization time, action which depends directly from each consumer habits, ie, even if the tools developed at work are used by consumers even It will be necessary for the consumer practice actions to replace old and inefficient equipment and / or change their consumption habits, using electricity rationally.

Key Words:Electric Power, Energy Efficiency, Measurement and Verification ,

Prototype Monitoring , Simulation and Monitoring of Average Power Consumption , Arduino , Web System.

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Figura 1 - Selo Procel ... 10

Figura 2 - Níveis de eficiência de algumas categorias de lâmpadas ... 12

Figura 3 - Selo ENCE para equipamentos elétricos ... 12

Figura 4 - Cálculo da eficiência energética dos condicionadores de ar classificações... 15

Figura 5 - Coeficiente de eficiência energética condicionador de ar categoria Split Hi-Wall.. 16

Figura 6 - Selo do equipamento condicionador de ar categoria Split Hi-Wall ... 16

Figura 7 - Selo Procel Lâmpadas... 19

Figura 8 – Modelo Selo Lâmpadas LED ... 21

Figura 9 - Produção média dos coletores solares de água para banho (kWh/mês) ... 24

Figura 10 - Selo Procel Módulo Fotovoltaico ... 24

Figura 11 - Coeficiente de Eficiência energética do Módulo Fotovoltáico... 25

Figura 12 - Noção básica da Medição e Verificação... 30

Figura 13 - Fatura elétrica emitida pela CELESC ... 39

Figura 14 - Diagrama da Metodologia ... 45

Figura 15 - Tela Cadastro de Equipamento ... 50

Figura 16 - Tela Cadastro de Equipamentos Sustentáveis ... 51

Figura 17 - Tela Cadastro de Fatura Elétrica... 52

Figura 18 - Tela Cadastro Meta... 53

Figura 19 - Informações da Meta ... 54

Figura 20 - Tela Cadastro de Acompanhamento ... 55

Figura 21 - Modelo de Dados ... 56

Figura 22 - Modelo de Casos de Uso ... 57

Figura 23 - Gerenciamento da Meta ... 58

Figura 24 - Diagrama do Cadastro de Meta ... 58

Figura 25 - Modelo de Classes ... 59

Figura 26 - Ícone Enterprise Architect ... 62

Figura 27 - Ícone Ambiente de Desenvolvimento Integrado Eclipse... 63

Figura 28 - Ícone Plataforma Java... 63

Figura 29 - Ícone Hibernate... 64

Figura 30 - Ícone Tomcat ... 65

Figura 31 - Ícone Bootstrap ... 66

Figura 32 - Ícone Postgres ... 66

Figura 33 - Ícone Arduino ... 67

Figura 34 - Tela Inicial ... 68

Figura 35 - Tela de Cadastro de Equipamentos... 70

Figura 36 - Tela de Listagem de Equipamentos ... 71

Figura 37 - Tela de Cadastro de Faturas Elétricas... 72

Figura 38 - Tela de Cadastro de Metas... 73

Figura 39 - Tela de Informações da Meta Primeira Parte... 74

Figura 40 - Tela de Informações da Meta Segunda Parte... 75

Figura 41 - Tela de Cadastro de Acompanhamentos... 76

Figura 42 - Circuito Arduino UNO ... 77

Figura 43 - Arduino UNO ... 78

Figura 44 - Protótipo didático... 79

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1 INTRODUÇÃO ...1 1.1 OBJETIVO PRINCIPAL... 3 1.1.1 Objetivos Específicos... 3 1.2 JUSTIFICATIVAS... 4 1.3 ESTRUTURA DA MONOGRAFIA ... 6 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA... 7 2.1 EFICIÊNCIA ENERGÉTICA ... 7 2.2 EQUIPAMENTOS ... 9

2.2.1 Cálculos para Consumo dos Equipamentos ... 13

2.2.2 Critérios dos Equipamentos ... 14

2.2.2.1 Critérios Condicionadores de Ar ... 14

2.2.2.2 Critérios Lâmpadas Fluorescentes Compactas com Reator Integrado ... 17

2.2.2.3 Critérios Lâmpadas à Vapor de Sódio... 19

2.2.2.4 Critérios Lâmpadas LED ... 20

2.2.2.5 Critérios Sistemas Fotovoltaicos ... 22

2.3 MEDIÇÃO E VERIFICAÇÃO ... 25

2.3.1 Economia de Energia... 27

2.3.2 Conceitos ... 32

2.4 TARIFA ELÉTRICA ... 34

2.4.1 Classificação dos consumidores... 37

2.4.2 Tarifação Convencional... 38 2.4.3 Tributos Aplicáveis ... 40 3 METODOLOGIAS ... 42 3.1 TIPO DE PESQUISA... 42 3.2 ETAPAS ... 42 3.3 DELIMITAÇÕES... 43 3.4 PROPOSTA ... 44 4 PLANEJAMENTO... 46 4.1 ATOR ... 46 4.2 MODELO DE REQUISITOS ... 46 4.2.1 Requisitos Funcionais... 46

4.2.2 Requisitos Não Funcionais ... 48

4.2.3 Requisitos de Negócio ... 48

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4.5 MODELO DE CLASSES ... 59

5 DESENVOLVIMENTO ... 61

5.1 TECNOLOGIAS UTILIZADAS ... 61

5.1.1 Enterprise Architect... 61

5.1.2 Plataforma Java ... 62

5.1.3 Java Persistence API ... 63

5.1.4 Hibernate ... 64 5.1.5 Tomcat ... 65 5.1.6 Bootstrap... 65 5.1.7 Postgres ... 66 5.1.8 Arduino ... 67 5.2 TELA INICIAL... 68 5.2 EQUIPAMENTOS ... 69

5.2.1 Equipamentos que consomem energia... 70

5.3 FATURAS ELÉTRICAS... 71 5.4 METAS... 72 5.3.1 Informações da Meta ... 74 5.5 ACOMPANHAMENTOS ... 75 5.6 PROTÓTIPO ARDUINO ... 76 5.7 PROBLEMAS E DIFICULDADES... 81

5.8 CONSIDERAÇÕES FINAIS DO DESENVOLVIMENTO ... 83

6 CONCONSIDERAÇÕES FINAIS ... 84

6.1 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ... 85

REFERÊNCIAS... 87

APÊNDICE A – Modelos de Requisitos ...1

APÊNDICE B – Protótipos de Tela ... 1

APÊNDICE C – Modelo de Casos de Uso ... 1

APÊNDICE D – Telas Desenvolvidas ...1

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1 INTRODUÇÃO

A preocupação com a utilização de recursos naturais não é algo recente, sendo responsabilidade de cada ser humano utilizar os recursos de forma sustentável. A escassez de água, minerais e combustíveis fósseis, impactam diretamente na economia de todo país. De acordo com Ministério de Minas e Energia cerca de 60% da energia produzida pelo Brasil é gerada através de hidrelétricas. (BRASIL, 2015c, p.9) Consequentemente uma crise hídrica pode causar muitos problemas para nosso governo, fator chave para que o governo crie diretrizes e normas para que indústrias, comércio e o setor de serviço elétrico, mantenham diversas ações para promoção da eficiência energética no país, junto a clientes residências, órgãos públicos e entidades privadas, visando disseminar o consumo inteligente de energia elétrica e substituição de equipamentos obsoletos por modelos eficientes, aliados à inovação tecnológica, sustentabilidade e mudanças culturais e educacionais voltadas ao desperdício de energia. (BRASIL, 2015c, p.9)

As informações são publicadas em programas e guias que explicam conceitos e apresentam diretrizes e normas, no contexto da sustentabilidade em edificações. Segundo BRASIL (2015d, p. IV) sobre os programas de eficiência energética.

O governo brasileiro possui há cerca de 30 anos, programas de Eficiência de Energia Elétrica, como o Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (Procel) e o Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE), além de leis, planos e ações, que se integram e complementam-se a fim de alavancar a Eficiência Energética no contexto da Sustentabilidade em Edificações, conteúdo publicado por organizações vinculadas ao Ministério de Minas Energia e ao Ministério de Ciência e Tecnologia, como a Aneel e o Inmetro, disponibilizado em sites das instituições.

Os programas e guias, como o Guia de Medição e Verificação da ANEEL, abordam o assunto eficiência energética com o objetivo de promover a adequação da instalação elétrica e avaliação dos equipamentos de uso final da energia (ex: lâmpadas, condicionadores de ar, coletores solares, etc..), avaliando os equipamentos de acordo com o nível de eficiência energética, caso sejam aprovados em testes de laboratórios os selos de qualidade são concedidos aos equipamentos. Esses equipamentos recebem a Etiqueta Nacional de Eficiência Energética (ENCE) que apresenta informações do: a) coeficiente de eficiência energética; b) fabricante do aparelho; c) modelo do produto e; d) consumo ou produção (coletores solares) média de energia, de cada equipamento aprovado nos testes, ou seja, apresenta as características dos aparelhos que usam ou substituem o uso da energia elétrica na residência. (PROCEL, 2015, p.1)

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Em 1993, foi instituído o Selo Procel de Economia de Energia, por meio de decreto presidencial com o objetivo de orientar e estimular a fabricação e a comercialização de produtos mais eficientes no país, o selo é desenvolvido e concedido pelo Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica – Procel, coordenado pelo Ministério de Minas e Energia e executado pela Eletrobras, responsabilidades concebidas por leis e decretos, que também contribuem para a execução dos programas (PROCEL; 2015g, p.3), como a Lei de Eficiência Energética, que passou de determinar limites mínimos desempenho para produtos e equipamentos energéticos, estabelecendo os limites de eficiência que impedem a comercialização de produtos de baixa eficiência, o que promove sua retirada do mercado. (BRASIL, 2001b, p.1) A pesquisa na arte da eficiência energética, busca compreender as informações sobre os assuntos: a) critérios e cálculos dos equipamentos que usam ou produzem energia; b) técnicas e conceitos de medição e verificação do consumo elétrico; e c) informações da tarifa elétrica. Todas essas informações idealizaram o seguinte questionamento:

Como monitorar e simular o consumo de energia elétrica dos equipamentos em uma residência?

Para responder o questionamento, o documento propõe que o desenvolvimento experimental de sistema web pode ser uma alternativa para monitorar o consumo, uma ferramenta capaz de prever os gastos da residência, simulando o consumo elétrico baseando-se no consumo médio de um grupo, ou de apenas um equipamento da residência, verificando os resultados durante uma ação de substituição ou de aquisição de equipamentos. Assim, as simulações são baseadas em duas variáveis: média do consumo (ou de produção) de energia dos equipamentos e histórico do consumo da residência.

As novas faturas elétricas a partir da execução da ação, emitidas depois de ter sido trocado ou comprado novos equipamentos, são registradas no sistema possibilitando acompanhamento das ações e registro de acontecimentos que alteram o consumo médio da residência. Feito o acompanhamento das ações, é possível verificar a diferença do consumo previsto na simulação com o consumo que realmente ocorreu em um determinado período da ação, resultando no percentual de erro da simulação, valor armazenado em uma variável, que pode ser utilizado nas próximas previsões (calibragem do sistema) para que a próxima simulação seja mais assertiva.

Por fim, o sistema possibilita monitorar o consumo de energia após a troca ou aquisição de equipamentos, com o objetivo de disponibilizar informações do quanto se teria gasto com

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o antigo equipamento se o mesmo não fosse substituído ou, quanto a compra dos novos equipamentos impactou no consumo da residência.

1.1 OBJETIVO PRINCIPAL

Desenvolver experimentalmente um sistema web que possibilite monitorar e simular o consumo de energia elétrica em residências.

1.1.1 Objetivos Específicos

Para desenvolver experimentalmente o sistema web de controle do consumo de energia, é necessário cumprir alguns objetivos específicos do trabalho:

• Pesquisar os cálculos, critérios e conceitos do consumo elétrico dos equipamentos utilizados em residências;

• Identificar os critérios, técnicas e cálculos aplicáveis a medição e verificação do consumo elétrico em residências;

• Compreender as variáveis que compõe a tarifa elétrica;

• Projetar um protótipo que possibilite atender os cálculos relacionados ao consumo de energia elétrica e o registro das tarifas elétricas;

• Desenvolver o protótipo experimental de um sistema web que possibilite monitorar e simular o consumo de energia elétrica em uma residência;

• Desenvolver um protótipo educacional com um hardware que possibilite colher a corrente elétrica de um fio que conecta um equipamento a rede elétrica.

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1.2 JUSTIFICATIVAS

Em 2015 a maneira de como é cobrado à tarifa elétrica no País foi alterada, uma nova taxa chamada de Bandeiras Tarifárias aumentou o valor das faturas elétricas (BRASIL, 2015b, p.1). Fato que fomenta a idealização deste trabalho, supondo que normalmente, os consumidores pagam o valor estipulado na fatura elétrica, sem questionar, quais equipamentos que mais consomem energia na sua residência ou comparar a diferença de consumo dos equipamentos, antes de uma eventual compra. A partir desses questionamentos, surge a oportunidade para o desenvolvimento de ferramentas que possibilitem monitorar os gastos com a energia.

Para que seja possível monitorar o consumo dos equipamentos e os valores das tarifas elétricas, a pesquisa se dividiu em três temas: a) informações dos equipamentos; b) informações da medição e verificação do consumo de equipamentos; e c) informações da tarifa elétrica, temas abordados abaixo.

A pesquisa inicia abordando os conceitos e critérios do equipamento, informações publicadas nos guias e programas de eficiência energética, buscando informações sobre os cálculos responsáveis por determinar o consumo e a produção média de energia de cada grupo de equipamentos, as informações e características dos aparelhos podem ser extraídas dos selos e etiquetas de qualidade e desempenho, etiquetas concedidas aos produtos eficientes contendo informações do modelo, fabricante, potência, consumo médio de energia e do Nível de eficiência energética de cada equipamento avaliado, essas e outras informações são apresentadas nas etiquetas (selos) ENCE (PROCELINFO, 2015).

O segundo tema abordado são as técnicas e conceitos de medição e verificação, publicados no Guia de Medição e Verificação da Aneel, (ANEEL, 2014a) expressões e métodos utilizados para calcular a economia de energia baseados no histórico de consumo elétrico da residência. As técnicas e os conceitos possibilitam compreender como medir e acompanhar os resultados obtidos com a execução das ações de eficiência energética, como por exemplo, a substituição de equipamentos ineficientes por novos equipamentos de tecnologias mais avançadas e com valores maiores de eficiência energética.

Finalizado a revisão bibliográfica, o último tema abordado é a tarifa elétrica, com o intuito de apresentar as taxas, serviços e valores das tarifas elétricas para o grupo de consumo residencial (ANEEL, 2015b), visando registrar na mesma base de dados onde foram armazenadas as informações dos equipamentos e dos processos de medição e verificação,

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criando para a residência um histórico das faturas elétricas, extraindo as informações disponibilizadas na própria fatura elétrica (consumo dos meses anteriores) que serviram como base para previsão do consumo, acompanhamento das metas e comparações com os valores pagos em períodos anteriores da residência.

Os temas pesquisados estão relacionados com o tema sustentabilidade, assunto muito debatido por toda sociedade e de extrema importância para criação de ações que tenham por fim reduzir o consumo de energia nas residências. Neste contexto, a ONU (Organização das Nações Unidas) publicou recentemente o programa Agenda 2030, onde foram traçadas diversas metas para 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS), objetivos estes, que mesclam as três dimensões do desenvolvimento sustentável: a econômica, a social e a ambiental. (ONU, 2015, p.1)

O uso inteligente dos recursos (água e a energia elétrica) e a construção de edificações eficientes são exemplos de medidas que devem ser tomadas por todas as organizações. As diretrizes traçam estratégias sustentáveis para projetos de novas edificações, tornando-as mais eficientes, resilientes e sustentáveis, segundo um dos objetivos da Agenda 2030.

Na área da construção civil, existe uma demanda por soluções que atendam problemas com os custos do uso e desperdício da energia elétrica. Assim, um sistema experimental pode auxiliar os gestores a acompanhar os gastos com energia elétrica durante todo ciclo de vida da residência (Planta, Construção, Casa, Demolição), principalmente depois que a obra termina e é ocupada pelas pessoas, ou seja, na gestão elétrica de um condomínio ou de uma residência, por exemplo. As necessidades de gerenciar os valores pagos por mês (histórico das faturas elétricas) numa residência, de identificar o consumo médio dos equipamentos e simular uma troca entre equipamentos da mesma categoria comparando o consumo médio e a eficiência energética dos equipamentos, podem ser atendidas por uma ferramenta informatizada.

O sistema desenvolvido no trabalho é destinado a uma empresa de softwares, que comercializa um sistema de controle de obras para área da construção civil, oferecendo a empresa um software experimental que visa economizar energia em uma residência.

A pesquisa possibilitou reunir conhecimentos de fontes bibliográficas que podem acrescentar em propostas para trabalhos futuros na linha da sustentabilidade e de eficiência energética, aplicações que quando desenvolvidas poderão trazer benefícios socioambientais.

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1.3 ESTRUTURA DA MONOGRAFIA

Este trabalho está dividido em oito capítulos. A seguir, será apresentada a estrutura do trabalho:

Capítulo 1 – Introdução: este capítulo apresenta a introdução, problema, os objetivos, as justificativas do trabalho e a estrutura da monografia.

Capítulo 2 – Revisão bibliográfica: este capítulo apresenta temas relacionados ao estudo da arte da eficiência energética, conceitos e critérios dos equipamentos; sistemas aplicáveis a residências; tarifas elétricas e leis relacionadas aos temas.

Capítulo 3 – Metodologia: apresentação da metodologia de pesquisa, a proposta da solução e as delimitações do projeto.

Capítulo 4 – Planejamento: apresentação das Modelagens.

Capítulo 5 – Desenvolvimento: apresentação do protótipo do sistema Web e do projeto educacional de medição de corrente elétrica utilizando o Arduino.

Capítulo 6 – Conclusões finais: este capítulo apresenta as conclusões deste trabalho e sugestões para trabalhos futuros.

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2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

A pesquisa inicia abordando o assunto eficiência energética, apresentando os programas de incentivo ao uso consciente de energia e programas que classificam categorias de equipamentos em relação ao seu consumo. Em seguida são apresentados os critérios da avaliação de um grupo pequeno de equipamentos e conceitos de medição e verificação do consumo de energia, mostrando expressões do consumo médio dos equipamentos e da economia de energia. Por fim, a pesquisa apresenta informações da tarifação elétrica e de leis e decretos que normalizam os valores cobrados do consumidor residencial, analisando as informações contidas em uma fatura elétrica como o consumo médio, taxas, impostos e outros valores que compões o quanto o consumidor residencial pode pagar mensalmente.

2.1 EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

O constante aumento da demanda por energia elétrica, decorrentes do crescimento industrial, oportunidade gerada pela política social de governo e crescimento populacional, em contraponto aos fatores climáticos ambientais que influenciam a produção de energia, podendo mencionar períodos de estiagem e a falta de investimentos no setor elétrico, levou o governo federal, através dos setores competentes, a implementar programas de eficiência energética como forma de reduzir a crescente demanda de energia. Assim, ações como adequação de edificações que utilize mais a luz natural do sol, através de vidros, bem como colocação de lâmpadas mais econômicas e utilização racional de equipamentos vieram em boa hora. Os programas de eficiência energética estimulam os gestores a adequarem suas instalações, a fim de reduzir os gastos com a utilização do recurso elétrico no país.

Em 1988 o Governo Federal criou o programa de eficiência energética (PROPEE) criado pela Agência Regulamentadora da Energia Elétrica (ANEEL), o programa que visa reduzir o desperdício e incentivar o uso racional de energia. (ANEEL, 2013, módulo I, p.1)

O objetivo do Projeto de Eficiência Energética (PEE), segundo ANEEL (2013, módulo 1, p.4) “[...] é promover o uso eficiente e racional de energia elétrica em todos os setores da economia por meio de projetos”. Portanto, o PEE incentiva os gestores quanto à responsabilidade de reduzir os custos com o consumo de energia elétrica, através de projetos

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que demonstram a importância e viabilidade econômica das ações, que podem ser de baixo ou elevados investimentos, como exemplos, substituir lâmpadas antigas (baixo custo) ou adquirir um novo sistema de condicionamento de ar e sistemas para aquecimento da água (elevados custos), ações que visam economizar energia e evitar o desperdício de energia nos seus usos finais, ou seja, nos equipamentos utilizados dentro da edificação. As ações de substituição de equipamentos antigos, ou a instalação de sistemas de aquecimento de água através da energia solar que reduzem uso do gás e os gastos gerados pela utilização dos chuveiros nas residências, são outros exemplos de ações que objetivam reduzir o consumo de energia em uma edificação.

Outros programas abordam as ações de maneiras similares ao PEE, segundo a ANEEL (2015, p.8), “as ações do Procel contribuem para o aumento da eficiência dos bens e serviços, para o desenvolvimento de hábitos e conhecimentos sobre o consumo eficiente da energia [...]”. Portanto, o programa Procel apresenta abordagens similares ao PEE, porém mais específicas para os equipamentos que usam ou substituem o uso de energia, equipamento que passa por uma séria de etapas de avaliação e testes, para ser classificado segundo seu desempenho, ganhando o selo de qualidade do programa. O selo é um fator que garante a qualidade do equipamento, sendo assim, o consumidor residencial que toma por prática adquirir equipamentos com os selos para substituir equipamentos antigos (ineficientes), contribui para a economia da energia elétrica de todo o país. Sobre a eficiência energética e os o objetivos do programa Procel, a PROCELINFO (2015a, p.1), afirma que:

A eficiência energética pode ser alcançada tanto por meio do uso de tecnologias eficientes, como pela mudança de comportamento da sociedade, com a adoção de novos padrões e hábitos de uso. O Programa busca disseminar informações que visam aumentar a conscientização e o conhecimento da sociedade com relação ao consumo eficiente de energia elétrica. Isso é feito através da publicação de material técnico, informativo [...].

A pesquisa sobre o programa Procel tem como intuito levantar as informações sobre os níveis de qualidade dos equipamentos para fundamentar os requisitos para o desenvolvimento de funcionalidades de cadastro dos mesmos, possibilitando através da base de dados, simular previsões do consumo residencial, projeções baseadas no histórico do consumo elétrico e no consumo médio dos equipamentos.

Contribuindo para os programas de eficiência energética o governo brasileiro institui leis que regulamentam e decretam obrigações para o setor elétrico e o mercado de equipamentos elétricos do país. A Lei 1.995, regulamentada pelo Decreto nº 3.867, de 16 de julho 2001, obriga as concessionárias e permissionárias de serviços públicos de distribuição

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de energia elétrica, a realizar investimentos em pesquisa e desenvolvimento do setor elétrico e em programas de eficiência energética. (BRASIL, 2000e, p.1)

Outra a lei, a Lei nº 10.295, estipula limites para o consumo específico de energia de máquinas e aparelhos fabricados no país, conforme Brasil (2001a, p.1)

A Lei nº 10.295, de 17 de outubro de 2001, dispõe sobre a Política Nacional de Conservação e Uso Racional de Energia, estabelecendo “níveis máximos de consumo específico de energia, ou mínimos de eficiência energética, de máquinas e aparelhos fabricados ou comercializados no País”. É a chamada “Lei de Eficiência Energética. A implementação destas medidas são parte do esforço do governo federal no sentido de promover a eficiência energética no Brasil, alinhando-se com as premissas e diretrizes do Plano Nacional de Eficiência Energética (PNEf). Portanto, sem o apoio legal para programas as empresas que prestam serviços no setor elétrico ou que fabricam equipamentos não seriam obrigadas a investir em selos de qualidade e projetos de eficiência energética, assim as leis contribuem para que as metas dos programas sejam cumpridas, ou seja, executadas e implantadas dentro de qualquer de qualquer edificação, relacionando as medidas de desempenho de equipamentos e investimentos com projetos de eficiência energética com o objetivo de reduzir o consumo de energia do país.

No próximo tópico são abordados os cálculos e critérios específicos de equipamentos usados em edificações residenciais, critérios dos seguintes itens: a) tipos de lâmpadas; b) condicionadores de ar; c) coletores solares; e d) módulos fotovoltaicos.

2.2 EQUIPAMENTOS

Há cerca de 30 anos, informações sobre a eficiência energética de cada produto comercializado são discutidas por organizações governamentais. Segundo o Guia de Eficiência Energética nas Edificações Públicas, sobre as iniciativas do Inmetro. (BRASIL, 2015a)

Em 1984, o Inmetro iniciou, juntamente com o Ministério de Minas e Energia, uma discussão sobre a conservação de energia, com a finalidade de contribuir para a racionalização no seu uso no país, informando os consumidores sobre a eficiência energética de cada produto, estimulando-os a fazer uma compra mais consciente. Esse esforço deu início ao Programa Brasileiro de Etiquetagem, o PBE.

As informações aos consumidores das características dos equipamentos são apresentadas através dos selos do programa, com o objetivo de classificar os níveis de

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eficiência dos produtos comercializados no mercado, conforme citado por Brasil (2015d, p.1) “O PBE promove a eficiência energética por meio de etiquetas informativas a respeito do desempenho de máquinas e equipamentos energéticos”.

Para os equipamentos e máquinas comercializadas no Brasil, é recomendado observar se o mesmo está em conformidade com os níveis de qualidade regulamentados pelo Inmetro. No portal do programa, são apresentadas as características e objetivos do selo, de acordo com o portal ProcelInfo, (2015a, p.1)

O Selo Procel de Economia de Energia, ou simplesmente Selo Procel, tem como finalidade ser uma ferramenta simples e eficaz que permite ao consumidor conhecer, entre os equipamentos e eletrodomésticos à disposição no mercado, os mais eficientes e que consomem menos energia. [...] O objetivo do selo é estimular a disponibilidade, no mercado brasileiro, de equipamentos mais eficientes.

A figura 1 apresenta o selo Procel (Eletrobras/Procel) dos equipamentos. Selo que é concedido e colado junto aos equipamentos que apresentam as características do consumo ou produção de quilowatts hora do equipamento, avaliando seu desempenho e critérios ambientais, ou seja, os produtos mais eficientes e que consomem menos energia.

Figura 1 - Selo Procel

Fonte: Portal ProcelInfo (2015a, p. 1)

Para atingir o objetivo são estabelecidos índices de consumo e desempenho de cada categoria de equipamento. Sendo assim, cada equipamento candidato ao selo é avaliado pela Eletrobras e deve estar de acordo com alguns requisitos, sendo a etiqueta ENCE um dos principais requisitos para a concessão do selo Procel. (PROCELINFO, 2015, p.1)

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No tópico Equipamentos, são apresentadas as principais informações dos critérios para as categorias de equipamentos do quadro a seguir, critérios que se referem principalmente à etiqueta ENCE e os limites de eficiência energética de suas classificações.

Quadro 1 – Equipamentos e Categorias

Equipamentos Categorias

Condicionadores de ar Split Janela

Lâmpadas Fluorescentes Lâmp.Fluor. Compactas 127V\220V Lâmpadas a Vapor de Sódio Lâmpadas a Vapor de Sódio

Lâmpadas LED Lãmpadas LED

Sistema Fotovoltaico Módulos Fotovoltaicos Fonte: PROCELINFO (PROCELINFO, 2015a, p.1)

Os critérios pesquisados são de equipamentos que geram custos para a as residências, formam grupos aplicados nos sistemas de iluminação, condicionamento de ar e no aquecimento de água através de sistemas solares. Para cada categoria de equipamento, são representadas suas etiquetas em forma de figuras, além de um detalhamento de cada informação contida na etiqueta

A Etiqueta Nacional de Conservação de Energia - ENCE apresenta características dos equipamentos e máquinas. Essa etiqueta é o selo de conformidade dos produtos comercializados, evidenciando-os por estarem atendendo aos requisitos de desempenho estabelecidos em normas e regulamentos técnicos avaliados e testados em laboratório (INMETRO, 2015a, p.1).

No portal do Inmetro, são encontradas todas as informações referentes às características dos consumos e de eficiência energética de diversos equipamentos e sistemas de energia elétrica, por isso, torna-se fundamental para o trabalho uma pesquisa exploratória no conteúdo disponibilizado no portal. Segundo (INMETRO, 2015a, p1) sobre a etiqueta e os níveis de eficiência:

Quando a principal informação é a eficiência energética do produto, por exemplo, ela se chama Etiqueta Nacional de Conservação de Energia, e classifica os produtos em faixas coloridas que variam da mais eficiente (A) a menos eficiente (de C até G, dependendo do produto), além de fornecer outras informações relevantes (como, por exemplo, o consumo de combustível dos veículos e a eficiência na lavagem e no uso da água em lavadoras de roupa). Cada linha de eletrodoméstico possui sua própria etiqueta, mudando de acordo com as características técnicas de cada produto.

(23)

Portanto, antes de adquirir um produto é importante verificar se o mesmo possui o selo ENCE e de preferência os produtos com Selo de níveis mais altos, conforme as figuras 2 e 3, apresentadas abaixo:

Figura 2 - Níveis de eficiência de algumas categorias de lâmpadas

Fonte: Inmetro (INMETRO, 2015a)

Na figura 2 é apresentado o selo de algumas categorias de Lâmpadas e a figura 3 apresenta o selo de algumas categorias de refrigeradoras, ambas seguem o critério de que o produto mais eficiente vai do nível A para G, menos eficiente.

Figura 3 - Selo ENCE para equipamentos elétricos

Fonte: Inmetro (INMETRO, 2015a)

Portanto, antes de adquirir um produto é importante verificar se o mesmo possui o selo ENCE e de preferência os produtos com Selo de níveis mais altos, conforme as figuras 2 e 3, apresentadas abaixo:

Figura 2 - Níveis de eficiência de algumas categorias de lâmpadas

Fonte: Inmetro (INMETRO, 2015a)

Na figura 2 é apresentado o selo de algumas categorias de Lâmpadas e a figura 3 apresenta o selo de algumas categorias de refrigeradoras, ambas seguem o critério de que o produto mais eficiente vai do nível A para G, menos eficiente.

Figura 3 - Selo ENCE para equipamentos elétricos

Fonte: Inmetro (INMETRO, 2015a)

Portanto, antes de adquirir um produto é importante verificar se o mesmo possui o selo ENCE e de preferência os produtos com Selo de níveis mais altos, conforme as figuras 2 e 3, apresentadas abaixo:

Figura 2 - Níveis de eficiência de algumas categorias de lâmpadas

Fonte: Inmetro (INMETRO, 2015a)

Na figura 2 é apresentado o selo de algumas categorias de Lâmpadas e a figura 3 apresenta o selo de algumas categorias de refrigeradoras, ambas seguem o critério de que o produto mais eficiente vai do nível A para G, menos eficiente.

Figura 3 - Selo ENCE para equipamentos elétricos

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As características do fabricante são apresentadas na etiqueta, assim como o nível de eficiência elétrica e o consumo elétrico do equipamento. No quadro a seguir, são apresentados os detalhes das informações contidas no Selo ENCE:

Quadro 2 – Informações contidas no selo ENCE

Informação Detalhamento

Tipo de equipamento

Ex.: Condicionador de ar, módulo fotovoltaico, refrigerador, entre outros. O selo para Lâmpadas é menor, figura 7

Nome do fabricante Empresa que fabrica o equipamento Marca comercial ou logomarca Marca da empresa fabricante Indicação do modelo Modelo do equipamento Indicação da eficiência energética do

equipamento

Níveis de eficiência, do mais eficiente (A) para o menos eficiente (E)

Indicação do consumo de energia em Kwh/mês

Consumo médio ou produção média de energia elétrica

Informações adicionais do produto

Ex.: Potência nas condições padrão (w), Capacidade total de refrigeração (kJh), entre outros.

Assinatura do INMETRO e parceiros Logo Inmetro, Procel, Programa Nacional de conservação de energia elétrica, entre outros.

Fonte: Inmetro (INMETRO, 2015a, p.1)

Contextualizada as informações da etiqueta, o próximo tópico aborda a expressão matemática para calcular o consumo médio dos equipamentos

2.2.1 Cálculos para Consumo dos Equipamentos

Cada aparelho que utiliza a eletricidade consome uma quantidade de energia elétrica, mesmo estando em modo de espera. Para calcular o consumo médio de um equipamento, basta identificar a potência do equipamento e registrar o tempo de utilização. Ou ainda mais interessante é utilizar o preço cobrado por quilowatts hora dos equipamentos, para saber em média o quanto é gasto pela edificação.

Primeiro verifica-se a potência (em watts) na placa de identificação do aparelho. A seguir, multiplica-se a potência encontrada pelo número de horas em que o equipamento foi

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utilizado no mês, dividindo por mil para obter o consumo em kWh por mês. (ANEEL, 2015, p.1) Para calculo do consumo médio do equipamento, aplica-se a seguinte expressão representada abaixo: 1000 ) (    P T C Onde:

C = Consumo de cada equipamento em kWh/mês. P = Potência em watts

T = Tempo de utilização do equipamento em horas por mês

A seguir são apresentando os critérios dos equipamentos, além dos selos ENCE e os cálculos da eficiência energética de cada categoria.

2.2.2 Critérios dos Equipamentos

Nos próximos tópicos, são apresentados os critérios de avaliação para cada categoria de equipamentos envolvida na pesquisa.

2.2.2.1 Critérios Condicionadores de Ar

Os condicionadores de ar fazem parte do grupo de equipamentos que mais consomem energia em uma edificação, principalmente no verão, portanto os critérios utilizados para avaliar o desempenho dos condicionadores de ar são de extrema importância para que o consumidor ao escolher por um produto consiga identificar o ar condicionado mais econômico e adequado para sua residência, de acordo com Procel (2013f, p.1) sobre os critérios de avaliação e as fases de concessão do selo para os equipamentos:

A avaliação dos equipamentos é feita através do Programa Brasileiro de Etiquetagem – PBE, coordenado pelo Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial – Inmetro, em parceria com o Procel Eletrobras. Portanto, o produto concorrente ao Selo Procel deve ser submetido às fases de concessão da Etiqueta Nacional de Conservação de Energia – ENCE.

(26)

Para cada novo produto que entra no mercado o mesmo teve que passar por baterias de testes que indicam qualidade na avaliação de seu desempenho, sendo aprovado nos testes o produto recebe o selo Procel e mesmo depois de certificados com o selo passam esporadicamente por reavaliações das características dos produtos o que sugere que os equipamentos ao longo do tempo sofrem alteração nos seus funcionamentos e necessitam de manutenção para manter sua eficiência o aumentar sua vida útil. Os critérios que indicam os níveis de eficiência e o resultado do desempenho energético de cada equipamento são fatores que devem ser levados em consideração pelo consumidor, antes de adquirir um novo equipamento ou substituir os equipamentos mais antigos. (PROCELINFO, 2015b)

Os níveis são classificados de A até G, sendo em escala, o A mais eficiente e o G menos eficiente. Para ser considerado na classificação A, o equipamento deve ter seu coeficiente de eficiência energética maior que 3,20 no caso de condicionadores da categoria

Split Hi-Wall. O coeficiente de eficiência energética dos condicionadores é obtido na divisão

entre a capacidade de refrigeração nominal (W) e a potência elétrica consumida (W). A figura 4 mostra as variáveis que compõem o cálculo da eficiência energética e o consumo de energia de alguns condicionadores de ar, nota-se que um equipamento de 18.000 Btu/h (3ª linha) possuí o mesma eficiência energética do que um equipamento de 12.000 Btu/h (2ª linha), porém o primeiro consome mais energia e sua capacidade de refrigeração é maior, ambos são classificados no nível A pelo Inmetro. (PROCEL, 2013f)

Figura 4 - Cálculo da eficiência energética dos condicionadores de ar classificações

Fonte: Procel/Inmetro (PROCEL, 2013f)

A figura 5 apresenta o coeficiente de eficiência energética e os níveis de classificação da etiqueta ENCE (Classes) para uma amostra de 1303 equipamentos separados em rotação fixa ou variável da categoria Split Hi-Wall, todos testados e classificados pelo Inmetro no ano de 2014. (PROCEL, 2013f)

Para cada novo produto que entra no mercado o mesmo teve que passar por baterias de testes que indicam qualidade na avaliação de seu desempenho, sendo aprovado nos testes o produto recebe o selo Procel e mesmo depois de certificados com o selo passam esporadicamente por reavaliações das características dos produtos o que sugere que os equipamentos ao longo do tempo sofrem alteração nos seus funcionamentos e necessitam de manutenção para manter sua eficiência o aumentar sua vida útil. Os critérios que indicam os níveis de eficiência e o resultado do desempenho energético de cada equipamento são fatores que devem ser levados em consideração pelo consumidor, antes de adquirir um novo equipamento ou substituir os equipamentos mais antigos. (PROCELINFO, 2015b)

Os níveis são classificados de A até G, sendo em escala, o A mais eficiente e o G menos eficiente. Para ser considerado na classificação A, o equipamento deve ter seu coeficiente de eficiência energética maior que 3,20 no caso de condicionadores da categoria

Split Hi-Wall. O coeficiente de eficiência energética dos condicionadores é obtido na divisão

entre a capacidade de refrigeração nominal (W) e a potência elétrica consumida (W). A figura 4 mostra as variáveis que compõem o cálculo da eficiência energética e o consumo de energia de alguns condicionadores de ar, nota-se que um equipamento de 18.000 Btu/h (3ª linha) possuí o mesma eficiência energética do que um equipamento de 12.000 Btu/h (2ª linha), porém o primeiro consome mais energia e sua capacidade de refrigeração é maior, ambos são classificados no nível A pelo Inmetro. (PROCEL, 2013f)

Figura 4 - Cálculo da eficiência energética dos condicionadores de ar classificações

Fonte: Procel/Inmetro (PROCEL, 2013f)

A figura 5 apresenta o coeficiente de eficiência energética e os níveis de classificação da etiqueta ENCE (Classes) para uma amostra de 1303 equipamentos separados em rotação fixa ou variável da categoria Split Hi-Wall, todos testados e classificados pelo Inmetro no ano de 2014. (PROCEL, 2013f)

Para cada novo produto que entra no mercado o mesmo teve que passar por baterias de testes que indicam qualidade na avaliação de seu desempenho, sendo aprovado nos testes o produto recebe o selo Procel e mesmo depois de certificados com o selo passam esporadicamente por reavaliações das características dos produtos o que sugere que os equipamentos ao longo do tempo sofrem alteração nos seus funcionamentos e necessitam de manutenção para manter sua eficiência o aumentar sua vida útil. Os critérios que indicam os níveis de eficiência e o resultado do desempenho energético de cada equipamento são fatores que devem ser levados em consideração pelo consumidor, antes de adquirir um novo equipamento ou substituir os equipamentos mais antigos. (PROCELINFO, 2015b)

Os níveis são classificados de A até G, sendo em escala, o A mais eficiente e o G menos eficiente. Para ser considerado na classificação A, o equipamento deve ter seu coeficiente de eficiência energética maior que 3,20 no caso de condicionadores da categoria

Split Hi-Wall. O coeficiente de eficiência energética dos condicionadores é obtido na divisão

entre a capacidade de refrigeração nominal (W) e a potência elétrica consumida (W). A figura 4 mostra as variáveis que compõem o cálculo da eficiência energética e o consumo de energia de alguns condicionadores de ar, nota-se que um equipamento de 18.000 Btu/h (3ª linha) possuí o mesma eficiência energética do que um equipamento de 12.000 Btu/h (2ª linha), porém o primeiro consome mais energia e sua capacidade de refrigeração é maior, ambos são classificados no nível A pelo Inmetro. (PROCEL, 2013f)

Figura 4 - Cálculo da eficiência energética dos condicionadores de ar classificações

Fonte: Procel/Inmetro (PROCEL, 2013f)

A figura 5 apresenta o coeficiente de eficiência energética e os níveis de classificação da etiqueta ENCE (Classes) para uma amostra de 1303 equipamentos separados em rotação fixa ou variável da categoria Split Hi-Wall, todos testados e classificados pelo Inmetro no ano de 2014. (PROCEL, 2013f)

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Figura 5 - Coeficiente de eficiência energética condicionador de ar categoria Split Hi-Wall

Fonte: Procel/Inmetro (PROCEL, 2013f)

O selo concedido pelo Inmetro apresenta informações do fornecedor, da marca, do modelo e do tipo do equipamento, além de sua classificação de eficiência e o consumo médio em kWh/mês. Além dessas informações, é apresentado no selo o quanto o equipamento consome no modo de espera (Standby). A figura 6 representa o selo da categoria Split

Hi-Wall. (PROCEL, 2013f)

Figura 6 - Selo do equipamento condicionador de ar categoria Split Hi-Wall

Fonte: Procel/Inmetro (PROCEL, 2013f)

Figura 5 - Coeficiente de eficiência energética condicionador de ar categoria Split Hi-Wall

Fonte: Procel/Inmetro (PROCEL, 2013f)

O selo concedido pelo Inmetro apresenta informações do fornecedor, da marca, do modelo e do tipo do equipamento, além de sua classificação de eficiência e o consumo médio em kWh/mês. Além dessas informações, é apresentado no selo o quanto o equipamento consome no modo de espera (Standby). A figura 6 representa o selo da categoria Split

Hi-Wall. (PROCEL, 2013f)

Figura 6 - Selo do equipamento condicionador de ar categoria Split Hi-Wall

Fonte: Procel/Inmetro (PROCEL, 2013f)

Figura 5 - Coeficiente de eficiência energética condicionador de ar categoria Split Hi-Wall

Fonte: Procel/Inmetro (PROCEL, 2013f)

O selo concedido pelo Inmetro apresenta informações do fornecedor, da marca, do modelo e do tipo do equipamento, além de sua classificação de eficiência e o consumo médio em kWh/mês. Além dessas informações, é apresentado no selo o quanto o equipamento consome no modo de espera (Standby). A figura 6 representa o selo da categoria Split

Hi-Wall. (PROCEL, 2013f)

Figura 6 - Selo do equipamento condicionador de ar categoria Split Hi-Wall

(28)

No quadro 3 são apresentadas as fases e critérios do Selo Procel para condicionadores de ar, destacando os níveis de eficiência, informação importante para os consumidores do setor elétrico.

Quadro 3 – Fases e Critérios dos condicionadores de ar Fases e Critérios

1 Níveis de eficiência

• Ser aprovado nos ensaios de segurança elétrica; (PROCEL, 2014f, p.2)

• Apresentar valor de eficiência energética compatível com a faixa de classificação “A” do PBE de Condicionadores de Ar; (PROCEL, 2014f, p.2)

• Apresentar consumo anual total (CAT) menor ou igual ao consumo anual total de referência (CATR) (PROCEL, 2014f, p.2)

2 Comprovação dos resultados

• Encaminhar resultados e relatórios de desempenho e segurança ao Procel (PROCEL, 2014f, p.3); ou;

• Autorizar o laboratório de referência para que faça. (PROCEL, 2014f, p.3);

3 Reavaliação das características do produto

• Anualmente o Procel Eletrobras verificará se as características do equipamento continuaram as mesmas. (PROCEL, 2014f, p.3)

Fonte: Procel Eletrobras (PROCEL, 2013f)

2.2.2.2 Critérios Lâmpadas Fluorescentes Compactas com Reator Integrado

Os critérios para lâmpadas da categoria Fluorescentes compactas com reator integrado são apresentadas neste tópico, alguns conceitos são de valiosas informações para que o consumidor escolha uma lâmpada coerente com sua finalidade, ou seja, se o uso final da energia irá satisfazer o cliente de acordo com o desempenho da lâmpada onde ela foi instalada. Os selos são inseridos nas embalagens do produto, auxiliando o consumo na compra uma nova lâmpada para residência ou na substituir uma lâmpada com problema ou ineficiente. Conforme o Inmetro (PROCEL, 2012b, p.4) os principais critérios para as lâmpadas são a classificação, referente ao nível de eficiência energética, a vida declarada e a eficiência luminosa, fatores que devem ser observador pelos consumidores antes de adquirir o produto desta categoria. Preferencialmente escolher por produtos classificados no nível “A” com declaração de vida maior que 6 mil horas e que atendam a necessidade do consumidor de acordo com o ambiente onde ela será instalada, por exemplo, instalar uma lâmpada com alta luminosidade pode prejudicar o conforto do consumidor em certos ambientes da casa,

(29)

portanto se faz necessário comparar outras categorias e modelos de lâmpadas específicos para cada ambiente da residência antes de efetuar a aquisição de uma lâmpada. De acordo com Inmetro (2015b) “Em resumo, uma lâmpada de 100Watts ilumina mais do que uma de 60Watts, mas consome mais energia e portanto gasta-se mais dinheiro com a conta de luz. Isto leva a necessidade de seleção de potência de lâmpada que permita luminosidade mais adequada ao conforto ambiental requerido”. A seguir é apresentado o quadro que resume as fases e critérios do Selo Procel para lâmpadas fluorescentes compactas com reator integrado:

Quadro 4 – Fases e Critérios das lâmpadas fluorescentes compactas com reator integrado Fases e Critérios

1.1 Classe de eficiência energética

• Para obter o Selo PROCEL, a lâmpada fluorescente compacta com reator integrado deverá possuir classificação “A” no processo de etiquetagem (PROCEL, 2012b, p.3) 1.2 Depreciação do fluxo

luminoso

• Será admitido que a depreciação do fluxo luminoso médio medido a 2.000 h, em relação ao fluxo luminoso médio medido a 100 h, seja de no máximo 15%. (PROCEL, 2012b, p.3)

1.3 Fator de Potência

• O fator de potência deverá ser maior ou igual a 0,5, para lâmpadas de potência declarada até 25W (PROCEL, 2012b, p.4)

• Para lâmpadas de potência declarada maior que 25W, o fator de potência deverá ser maior ou igual a 0,92. (PROCEL, 2012b, p.4) 1.4 Vida declarada

• Para obter o Selo Procel, a lâmpada fluorescente compacta com reator integrado deverá possuir uma vida declarada mínima de 6.000h. (PROCEL, 2012b, p.4)

1.5 Eficiência Luminosa

• Para obter o Selo Procel, a lâmpada fluorescente compacta com reator integrado deverá atender as eficiências luminosas mínimas (PROCEL, 2012b, p.4)

2 Comprovação dos resultados

• Encaminhar resultados e relatórios de desempenho e segurança ao Procel (PROCEL, 2012b, p.4) ou;

• Autorizar o laboratório de referência para que faça (PROCEL, 2012b, p.4)

3 Reavaliação das características do produto

• Anualmente o Procel Eletrobras verificará se as características do equipamento continuaram as mesmas. (PROCEL, 2012b, p.5)

(30)

A próxima categoria pesquisada é a das Lâmpadas à Vapor de Sódio, que de acordo com a Eletrobras/Procel (ELETROBRAS/PROCEL, 2008, p. 85) responsável por cerca de 60% de participação na iluminação pública do país.

2.2.2.3 Critérios Lâmpadas à Vapor de Sódio

Este equipamento é utilizando principalmente na iluminação pública responsável por uma grande parcela dos gastos com a energia do país, é considerada uma lâmpada eficiente em comparação as antigas lâmpadas de mercúrio, sua cor é amarelada e não é muito agradável para a visão. (MME, 2011, p. 25) A Figura 7, abaixo, apresenta as classes da eficiência energética das lâmpadas, ele é menor do que dos outros equipamentos, mais segue a mesma idéia, onde a lâmpada mais eficiente é classificada como “A” e a menos eficiente “G”.

Figura 7 - Selo Procel Lâmpadas

Fonte: Procel (PROCEINFO, 2015, p.1)

O quadro 5 resume as fases e critérios para adquirir o Selo Procel para lâmpadas a vapor de sódio, destacando-se novamente a eficiência luminosa da lâmpada.

Quadro 5 – Fases e Critérios das lâmpadas à vapor de sódio Fases e Critérios

1 Eficiência luminosa

• Para obter o Selo PROCEL, a lâmpada à vapor de sódio deverá possuir classificação “A” no processo de etiquetagem (PROCEL, 2010c , p.2)

A próxima categoria pesquisada é a das Lâmpadas à Vapor de Sódio, que de acordo com a Eletrobras/Procel (ELETROBRAS/PROCEL, 2008, p. 85) responsável por cerca de 60% de participação na iluminação pública do país.

2.2.2.3 Critérios Lâmpadas à Vapor de Sódio

Este equipamento é utilizando principalmente na iluminação pública responsável por uma grande parcela dos gastos com a energia do país, é considerada uma lâmpada eficiente em comparação as antigas lâmpadas de mercúrio, sua cor é amarelada e não é muito agradável para a visão. (MME, 2011, p. 25) A Figura 7, abaixo, apresenta as classes da eficiência energética das lâmpadas, ele é menor do que dos outros equipamentos, mais segue a mesma idéia, onde a lâmpada mais eficiente é classificada como “A” e a menos eficiente “G”.

Figura 7 - Selo Procel Lâmpadas

Fonte: Procel (PROCEINFO, 2015, p.1)

O quadro 5 resume as fases e critérios para adquirir o Selo Procel para lâmpadas a vapor de sódio, destacando-se novamente a eficiência luminosa da lâmpada.

Quadro 5 – Fases e Critérios das lâmpadas à vapor de sódio Fases e Critérios

1 Eficiência luminosa

• Para obter o Selo PROCEL, a lâmpada à vapor de sódio deverá possuir classificação “A” no processo de etiquetagem (PROCEL, 2010c , p.2)

A próxima categoria pesquisada é a das Lâmpadas à Vapor de Sódio, que de acordo com a Eletrobras/Procel (ELETROBRAS/PROCEL, 2008, p. 85) responsável por cerca de 60% de participação na iluminação pública do país.

2.2.2.3 Critérios Lâmpadas à Vapor de Sódio

Este equipamento é utilizando principalmente na iluminação pública responsável por uma grande parcela dos gastos com a energia do país, é considerada uma lâmpada eficiente em comparação as antigas lâmpadas de mercúrio, sua cor é amarelada e não é muito agradável para a visão. (MME, 2011, p. 25) A Figura 7, abaixo, apresenta as classes da eficiência energética das lâmpadas, ele é menor do que dos outros equipamentos, mais segue a mesma idéia, onde a lâmpada mais eficiente é classificada como “A” e a menos eficiente “G”.

Figura 7 - Selo Procel Lâmpadas

Fonte: Procel (PROCEINFO, 2015, p.1)

O quadro 5 resume as fases e critérios para adquirir o Selo Procel para lâmpadas a vapor de sódio, destacando-se novamente a eficiência luminosa da lâmpada.

Quadro 5 – Fases e Critérios das lâmpadas à vapor de sódio Fases e Critérios

1 Eficiência luminosa

• Para obter o Selo PROCEL, a lâmpada à vapor de sódio deverá possuir classificação “A” no processo de etiquetagem (PROCEL, 2010c , p.2)

(31)

2 Comprovação dos resultados

• Encaminhar resultados e relatórios de desempenho e segurança ao Procel (PROCEL, 2010c, p.3) ou;

• Autorizar o laboratório de referência para que faça. (PROCEL, 2010c, p.3) 3 Reavaliação das características do

produto

• Anualmente o Procel/Eletrobras verificará se as características do equipamento continuaram as mesmas. (PROCEL, 2010c, p.3) Fonte: Procel Eletrobras (PROCEL, 2010c)

O último tipo de lâmpada abordada na pesquisa é a Lâmpada LED, tipo que ainda está em

2.2.2.4 Critérios Lâmpadas LED

Sobre a abrangência da concessão do selo para as lâmpadas LED, os critérios avaliados são parecidos com outras categorias de lâmpadas, Conforme publicado por Procel (2015d, p.1) sobre a abrangência da concessão do selo:

Este documento se aplica às lâmpadas LED com dispositivo de controle integrado à base ou corpo, constituindo uma peça única, não destacável, sendo destinadas para operação em rede de distribuição de corrente alternada de 60 Hz, para tensões nominais de 127 V e/ou 220 V, ou faixas de tensão que englobem esses valores ou em corrente contínua (DC ou CC), com proteção contra surto, tensão de alimentação até 250 V.

Entre os critérios se destacam a eficiência energética, a potência e a durabilidade do produto, durando aproximadamente quatro vezes mais que as lâmpadas da categoria fluorescente, por exemplo. No quadro que segue, resume as fases e critérios da concessão do Selo Procel para lâmpadas LED:

Quadro 6 – Fases e Critérios das lâmpadas LED

Fases e Critérios 1.1 Certificação

• Para os modelos de lâmpadas LED certificados pelo Inmetro poderão ser incluídos no programa do Selo Procel. (PROCEL, 2015d, p.3)

1.2 Potência elétrica da lâmpada

• A potência elétrica medida de cada amostra ensaiada individualmente não pode exceder a potência elétrica declarada pelo fornecedor em mais do que 10%. (PROCEL, 2015d, p.4)

1.3 Fluxo luminoso

• O fluxo luminoso inicial de cada amostra ensaiada individualmente não pode ser inferior a 90% do fluxo luminoso nominal declarado pelo fornecedor. (PROCEL, 2015d, p.4).

(32)

1.4 Eficiência energética

• As lâmpadas LED devem apresentar um valor de eficiência energética medida e declarada de no mínimo 80lm/W. As lâmpadas tubulares deverão atender os valores mínimos estipulados. (PROCEL, 2015d, p.4)

1.5 Fator potência

• O fator de potência medido de cada lâmpada não deve diferir em -0,05 do valor declarado e nenhuma amostra pode apresentar fator de potência medido inferior 0,92. (PROCEL, 2015d, p.5)

1.6 Vida nominal declarada

• A vida nominal declarada pelo fornecedor deve ser de no mínimo 25.000 h com a manutenção de pelo menos 70% do fluxo luminoso inicial (L70). (PROCEL, 2015d, p.5)

2 Garantia

• A empresa fornecedora deverá garantir seu produto contra defeitos de fabricação mediante a troca do produto defeituoso com a apresentação da nota fiscal por parte do consumidor, num prazo não inferior a 03 (três) anos após a emissão da nota. (PROCEL, 2015d, p.5)

3 Comprovação dos resultados

• Encaminhar resultados e relatórios de desempenho e segurança ao Procel. (PROCEL, 2015d, p.6) ou; • Autorizar o laboratório de referência para que faça.

(PROCEL, 2015d, p.6) 4 Reavaliação das

características do produto

• Anualmente o Procel Eletrobras verificará se as características do equipamento continuaram as mesmas. (PROCEL, 2015d, p.6)

Fonte: Procel Eletrobras (PROCEL, 2015d)

Na figura 8 é apresentado o modelo do selo ENCE para Lâmpadas LED, a etiqueta do selo é diferente de outras categorias de lâmpadas, selo já apresentado anteriormente na figura 7. É apresentando na etiqueta informações sobre o fluxo luminoso que em quantidades mínimas pode não satisfazer o consumidor em determinados ambientes, a eficiência luminosa e a potência do produto são outros valores apresentados.

Figura 8 – Modelo Selo Lâmpadas LED

Fonte: Procel (PROCEINFO, 2015, p.1) 1.4 Eficiência energética

• As lâmpadas LED devem apresentar um valor de eficiência energética medida e declarada de no mínimo 80lm/W. As lâmpadas tubulares deverão atender os valores mínimos estipulados. (PROCEL, 2015d, p.4)

1.5 Fator potência

• O fator de potência medido de cada lâmpada não deve diferir em -0,05 do valor declarado e nenhuma amostra pode apresentar fator de potência medido inferior 0,92. (PROCEL, 2015d, p.5)

1.6 Vida nominal declarada

• A vida nominal declarada pelo fornecedor deve ser de no mínimo 25.000 h com a manutenção de pelo menos 70% do fluxo luminoso inicial (L70). (PROCEL, 2015d, p.5)

2 Garantia

• A empresa fornecedora deverá garantir seu produto contra defeitos de fabricação mediante a troca do produto defeituoso com a apresentação da nota fiscal por parte do consumidor, num prazo não inferior a 03 (três) anos após a emissão da nota. (PROCEL, 2015d, p.5)

3 Comprovação dos resultados

• Encaminhar resultados e relatórios de desempenho e segurança ao Procel. (PROCEL, 2015d, p.6) ou; • Autorizar o laboratório de referência para que faça.

(PROCEL, 2015d, p.6) 4 Reavaliação das

características do produto

• Anualmente o Procel Eletrobras verificará se as características do equipamento continuaram as mesmas. (PROCEL, 2015d, p.6)

Fonte: Procel Eletrobras (PROCEL, 2015d)

Na figura 8 é apresentado o modelo do selo ENCE para Lâmpadas LED, a etiqueta do selo é diferente de outras categorias de lâmpadas, selo já apresentado anteriormente na figura 7. É apresentando na etiqueta informações sobre o fluxo luminoso que em quantidades mínimas pode não satisfazer o consumidor em determinados ambientes, a eficiência luminosa e a potência do produto são outros valores apresentados.

Figura 8 – Modelo Selo Lâmpadas LED

Fonte: Procel (PROCEINFO, 2015, p.1) 1.4 Eficiência energética

• As lâmpadas LED devem apresentar um valor de eficiência energética medida e declarada de no mínimo 80lm/W. As lâmpadas tubulares deverão atender os valores mínimos estipulados. (PROCEL, 2015d, p.4)

1.5 Fator potência

• O fator de potência medido de cada lâmpada não deve diferir em -0,05 do valor declarado e nenhuma amostra pode apresentar fator de potência medido inferior 0,92. (PROCEL, 2015d, p.5)

1.6 Vida nominal declarada

• A vida nominal declarada pelo fornecedor deve ser de no mínimo 25.000 h com a manutenção de pelo menos 70% do fluxo luminoso inicial (L70). (PROCEL, 2015d, p.5)

2 Garantia

• A empresa fornecedora deverá garantir seu produto contra defeitos de fabricação mediante a troca do produto defeituoso com a apresentação da nota fiscal por parte do consumidor, num prazo não inferior a 03 (três) anos após a emissão da nota. (PROCEL, 2015d, p.5)

3 Comprovação dos resultados

• Encaminhar resultados e relatórios de desempenho e segurança ao Procel. (PROCEL, 2015d, p.6) ou; • Autorizar o laboratório de referência para que faça.

(PROCEL, 2015d, p.6) 4 Reavaliação das

características do produto

• Anualmente o Procel Eletrobras verificará se as características do equipamento continuaram as mesmas. (PROCEL, 2015d, p.6)

Fonte: Procel Eletrobras (PROCEL, 2015d)

Na figura 8 é apresentado o modelo do selo ENCE para Lâmpadas LED, a etiqueta do selo é diferente de outras categorias de lâmpadas, selo já apresentado anteriormente na figura 7. É apresentando na etiqueta informações sobre o fluxo luminoso que em quantidades mínimas pode não satisfazer o consumidor em determinados ambientes, a eficiência luminosa e a potência do produto são outros valores apresentados.

Figura 8 – Modelo Selo Lâmpadas LED

(33)

A partir de 2017 o consumidor deve prestar atenção se os produtos comercializados possuem a etiqueta ou alguma das informações apresentadas na figura 8. De acordo com a portaria nº 144 publicada pelo Inmetro (2015c, p. 3)

Art. 5º Determinar que a partir de 28 (vinte e oito) meses, contados da data de publicação desta Portaria, as lâmpadas LED com dispositivo integrado à base deverão ser comercializadas, no mercado nacional, por atacadistas e varejistas somente em conformidade com os Requisitos ora aprovados e devidamente registradas no Inmetro.

Portanto, na aquisição de uma lâmpada é importante verificar se na embalagem existe o selo ENCE de preferência com níveis regulares de eficiência ou alguma informação da embalagem do produto referente eficiência do equipamento ou o tempo de vida útil das lâmpadas. O fluxo luminoso e a garantia do produto também são características do produto e devem ser observados pelo consumidor residencial, por exemplo, em uma ação de substituição das lâmpadas mais antigas (ineficientes) da residência por lâmpadas LED, em longo prazo, pode gerar economia para a residência, ação que beneficia a economia do País e traz benefícios ambientais por durarem muito mais que outras categorias de lâmpadas apresentadas na pesquisa.

Os consumidores que tenham todas as suas lâmpadas etiquetadas com o selo Procel e o selo ENCE de classificação “A” do Inmetro em funcionamento na sua residência e com vida útil com custo benefício apropriado, além de ter a garantia de qualidade do equipamento, utilizam tecnologias validadas e testadas de alta eficiência energética e que também apresentam maior durabilidade que outros produtos semelhantes.

2.2.2.5 Critérios Sistemas Fotovoltaicos

O chuveiro é um equipamento residencial que consome grande parte da de energia. A potência do chuveiro varia de acordo com a posição da chave. Pode variar de 4.500 a 6.000 watts no modo Inverno (quente) ou de 2.100 a 3.500 watts no modo Verão (morno). (ANEEL, 2015, p.1) Assim, o uso de coletores solares ou placas fotovoltaicas para produção de energia solar aplicável no aquecimento da água, é uma técnica que mesmo com custos altos para sua implantação, se caracteriza como uma ação de eficiência energética para suprir o consumo de energia da demanda do chuveiro e torneiras elétricas, utilizando energia limpa para o

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