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     Custo x Benefício & Cálculo da Economia

       Sensores de Presença ou Movimento para iluminação são dispositivos elétricos indispensáveis em um projeto de economia de energia, já que as lâmpadas permanecem apagadas em sua maior parte do tempo, sendo acionadas somente quando pessoas ou fontes de calor em movimento, cruzarem sua área de cobertura.

       Para os cálculos de economia levaremos em consideração basicamente o fator “tempo”, ou seja, a economia alcançada é diretamente proporcional ao tempo que conseguimos deixar a iluminação apagada.

       Com testes práticos realizados com sensores de presença, chegamos a conclusões significativas em porcentagens de economia de energia, o que leva a viabilidade de implantação dos mesmos em residências e condomínios.

       Vamos a um exemplo prático:

       Supomos uma lâmpada que fique acesa cerca de 10 horas por dia e após instalar o sensor de presença, imagine que esta lâmpada acenda somente por 4 horas, teremos então uma economia de 60%, representada pelas 6 horas apagadas de economia em um total de 10 horas.

       Conseqüentemente 60% de redução no valor pago da conta de energia, fazendo o investimento ser rapidamente amortizado.

       Para quem necessite do cálculo preciso, segue formula abaixo:

Sendo:

  • ECO = A economia a ser calculada em Reais (R$)
  • QL = Quantidade de lâmpadas
  • PL = Potência por lâmpada (W)
  • KWh = Valor do kWh em R$ (O valor deve ser obtido da conta de energia)
  • ND = Número de dias utilizados para o cálculo (normalmente 30 dias)
  • H1 = Quantidade de horas por dia, que a lâmpada fica acesa, antes da aplicação do sensor de presença.
  • H2 = Quantidade de horas por dia, que a lâmpada fica acesa, depois de instalado o sensor de presença.

           Utilizando nosso suposto exemplo acima, para uma lâmpada de 100W em 30 dias, e estimando o valor do kWh em R$ 0,38.

           Desta forma constatamos uma economia de R$ 6,84 para cada lâmpada, em um mês.

     
 
     

 

Uso de dispositivos como minuterias ou sensores de presença e de lâmpadas fluorescentes pode reduzir o consumo de energia em até 80% no seu condomínio.

 

          Minuterias e sensores de presença são queridos da economia de energia elétrica em condomínios e residências. Os dois dispositivos elétricos têm funcionamento diferente, mas o objetivo é o mesmo: manter as lâmpadas acesas por um período definido de tempo, o que evita deixá-las ligadas por horas seguidas, sem necessidade.
          Boa parte das dúvidas que chegam aos técnicos da Usiluz, vem de síndicos e moradores querendo saber como utilizar os dispositivos. ‘‘Recomendamos o uso dos dois para as áreas comuns. Em alguns locais é mais indicado o uso da minuteria, em outros, o do sensor de presença’’, explica o técnico da empresa. Ele diz ainda que se além da instalação desses equipamentos for feita a troca de lâmpadas incandescentes por fluorescentes, a economia pode ser de até 80%.
          Um síndico, da cidade de Porto Alegre, Bairro Centro, resolveu apostar na instalação de minuterias, sensores de presença e luminárias com lâmpadas fluorescentes no prédio. Foram, ao todo, 24 luminárias com Foto Célula, 12 minuterias individuais e 48 sensores de presença distribuídos em vários ambientes. Os halls de cada um dos seis andares ganharam luminárias com Foto Célula. Nos corredores, a minuteria coletiva foi trocada por individual e nas escadas foi colocado Sensores de Presença de Teto.
          Os sensores foram programados para deixar as lâmpadas ligadas por, no máximo, um minuto o mesmo tempo da minuteria individual. Nas escadarias, os Sensores de Presença de Teto, foram programados para três minutos. ‘‘É tempo suficiente para o morador descer as escadas’’, diz o síndico.
          O valor dos equipamentos beirou R$ 3 mil (fora material e mão-de-obra). Mas os condôminos não reclamaram. Dividido entre os 48 apartamentos, o investimento custará menos de R$ 104,00 para cada um (contando a mão de obra).
          O consumo mensal era de 5.850kWh em média. No prédio já havia controle de iluminação, e somente nos halls e corredores as lâmpadas eram incandescentes. Logo após a instalação dos dispositivos e luminárias a leitura caiu para 3.620kWh, uma diminuição de 38%, ou seja R$ 980,00 a menos na conta de luz.
          São dois a três orçamentos de minuterias e sensores de presença, pedidos por dia, a um cliente da Usiluz, que presta serviços com eletricistas, feitos principalmente por síndicos que querem instalar dispositivos de economia nos prédios. Os sensores de presença e minuterias não são complicados de instalar. Mas não é o tipo de trabalho que deve ser feito por um leigo. Além de ser arriscado por ser preciso mexer na fiação elétrica, o trabalho fica a desejar.

 

 

 

SENSOR DE PRESENÇA

 

  • Dispositivo eletrônico que permite manter as lâmpadas acesas temporariamente ao detectar movimento no ambiente. Mais caro do que a minuteria, o sensor tem a seu favor a comodidade. Basta entrar no ambiente que a luz se acende. Não é preciso acionar o botão.



    Como funciona
  • Tecnologia de raios infravermelhos- Reage somente a determinadas fontes de calor, como o corpo humano. Detecta a presença por meio da diferença entre o calor emitido e o espaço ao redor e permite definir com total precisão a área de cobertura desejada. A maioria dos sensores encontrados no mercado usam esse tipo de tecnologia.

  • Tecnologia ultra-sônica- Emite ondas de ultra-som na área controlada, que rebatem no objeto presente e retornam ao receptor do sensor. A instalação deve ser feita em locais adequados. Áreas com carpetes e materiais ante acústicos absorvem a onda ultra-sônica e podem reduzir a cobertura. Fluxo excessivo de ar (provocado por ar condicionado, ventilador ou calefação) também alteram a eficiência do sensor.

  • Tecnologia dual- Há uma linha de sensores que utiliza a combinação das duas tecnologias anteriores, o que proporciona controle de iluminação em áreas onde apenas uma delas poderia apresentar falha na detecção.

 

 

ELETRICIDADE

 

  • Rigidez Dielétrica
    É um valor de tensão que define a propriedade dos materiais isolantes e seus distanciamentos relativos, para suportar durante um certo período curto de tempo sobre tensões, sem ocasionar um arco elétrico entre os pontos, nem provocar danos físicos como rupturas e perfurações neste material analisado.


  • Iluminância
    Ou iluminamento, é o fluxo de luz incidente por unidade de área iluminada situada a uma dada distância da fonte da luz. A grandeza que a define é o fluxo luminoso, medido em lux, Símbolo (lx). Não confundir com luminância (cd/m²).


  • Fluxo Luminoso
    É a grandeza obtida pela radiação total de uma fonte luminosa, entre os limites de comprimento de onda visíveis ao olho humano. Não há direcionamento específico de luz neste caso. O fluxo luminoso das lâmpadas em geral é depreciado ao longo do tempo, causando perdas de iluminância nas áreas de trabalho. Sua unidade é o lúmen (lm).


  • Acuidade Visual
    Em termos simples é a clareza de visão dos detalhes. Acuidade qualitativa: é a capacidade de ver objetos perto um do outro de maneira distinta. Acuidade quantitativa: reciprocidade do valor angular de separação entre dois objetos vizinhos que os olhos podem ver separados.


  • Manutenção Preventiva
    Manutenção efetuada em intervalos predeterminados ou de acordo com critérios prescritos, destinada a reduzir a probabilidade de falha ou a degradação do funcionamento de um equipamento. Em iluminação, a manutenção preventiva prevê uma troca regular de lâmpadas de acordo com sua vida útil, mesmo antes da queima. Este procedimento é recomendado, pois as lâmpadas depreciam seu fluxo luminoso ao longo do tempo. Quando o fluxo está abaixo de 75% do valor nominal do projeto é o ponto ótimo de troca. À partir deste momento a iluminância vai caindo prejudicando a acuidade visual das pessoas.


  • Vida Útil de uma Lâmpada
    É a média de horas que um dado número de lâmpadas ensaiadas atingem a depreciação de 75% de seu fluxo luminoso, podendo comprometer a acuidade visual das pessoas. Apesar da maioria das lâmpadas continuar acesas após atingir este valor, é recomendável providenciar a troca por novas lâmpadas.


  • Consumo de Energia
    Quantidade de energia elétrica utilizada por um consumidor, que é oferecida e medida pela distribuidora do sistema elétrico num determinado período. A grandeza que a define é o kWh (Quilowatt-hora), e sua unidade base é o Watt.


  • Eficiência Energética ou Eficiência Luminosa
    Genericamente é uma relação entre duas grandezas, que quando comparadas fornecem valores de desempenho distintos. Em iluminação é a relação entre o fluxo luminoso e a potência consumida (lm/W), quanto maior o valor encontrado nesta divisão mais eficiente é a fonte estudada, pois consome menos watts e produz mais lúmens. Instalações sem a preocupação da eficiência energética, geram maior calor no ambiente, e maior custo com ar condicionado e com a conta de energia elétrica.


  • kWh ( Quilowatt-hora )
    Símbolo universal que define a unidade base de medida de consumo de energia elétrica. Corresponde a 1000 Watts de consumo em uma hora.


  • Tarifa de Energia
    É o preço da unidade de energia elétrica expressa em função de kWh consumidos e/ou da demanda de potência ativas que recai sobre uma unidade consumidora.


  • Potência
    Indica o consumo e o fornecimento de energia elétrica em um circuito de corrente alternada, a qual é igual ao produto da tensão e da corrente. Quando se referir a uma potência elétrica, não utilizar o termo "wattagem" que é incorreto. Unidade de Medida Watt, Símbolo W, unidade referencial para consumo de energia elétrica kWh.

 

 

 

NBR 5123 de 04/2016: as especificações do relé fotocontrolador intercambiável e tomada para iluminação

 

Relé fotocontrolador intercambiável e tomada para iluminação

 

 

A NBR 5123 de 04/2016 - Relé fotocontrolador intercambiável e tomada para iluminação — Especificação e ensaios especifica os requisitos de construção e desempenho e os procedimentos de ensaios aplicáveis ao relé fotocontrolador intercambiável, tomada embutida, tomada externa, capa isolada e capa ligada, para uso ao tempo, e destinados ao comando de iluminação em circuitos de baixa tensão de corrente alternada de 60 Hz (60 Hz e/ou 50 Hz). Os relés fotocontroladores são os dispositivos destinados ao controle de equipamento de iluminação em função do nível de iluminamento. A tomada é um dispositivo destinado à fixação intercambiável do relé fotocontrolador, provendo conexão ao circuito externo.

As cargas utilizadas nos ensaios desta norma são padronizadas para as tensões nominais de 127 V e 220 V e devem estar conforme 4.1 e 4.2. Deve ser utilizada preferencialmente a carga para 220 V e, para relés fotocontroladores que não operam neste valor, deve ser utilizado um autotransformador com relação de redução ou elevação adequada ou um transformador variador de tensão, tipo “variac”, com capacidade mínima de 0,5 kVA, ligado conforme a Figura 1 (disponível na norma), de forma que o relé fotocontrolador opere em sua tensão nominal ou dentro da faixa de tensão especificada.

Devem ser utilizadas lâmpadas do tipo incandescência (incandescentes ou halógenas) com tensão nominal de 127 V ou 220 V, associadas, para obter-se uma potência de (1000 ± 30) W, não podendo ser utilizados resistores ou indutores na composição da carga. O relé fotocontrolador deve ter as dimensões conforme a Figura 3 (disponível na norma), sendo que todo o material termoplástico empregado em componente exposto diretamente aos raios solares deve possuir aditivo protetor contra radiação ultravioleta e todo componente metálico deve ter proteção contra corrosão.

O relé fotocontrolador deve operar em temperatura ambiente variando de –5 °C a +50 °C, nas tensões nominais, e capacidades de carga dadas na Seção 4. Os relés fotocontroladores são classificados por tipo, conforme a Tabela 3. O chassi do relé fotocontrolador, capa isolada e capa ligada devem ser de material eletricamente isolante, e devem ter as dimensões conforme a Figura 4 (disponível na norma), onde os contatos devem estar rigidamente fixados.

Os contatos devem ser de latão estanhado eletroliticamente, com exceção para capa isolada, onde os contatos podem ser de termoplástico com resistência mecânica adequada. As dimensões da gaxeta utilizada em relé fotocontrolador, capa ligada e capa isolada devem estar conforme a Figura 3, e o material utilizado deve ter um grau de elasticidade adequado, de modo a prover a força de retenção que evite o deslocamento indevido do relé fotocontrolador ou capa, e garanta vedação para impedir a penetração de umidade e poeira no interior da tomada, relé fotocontrolador ou capas isoladas e ligadas.

O material empregado na gaxeta e o sistema de fixação ou aderência ao chassi devem suportar uma temperatura de (100 ± 2) °C, por 72 h. A gaxeta deve ser considerada aprovada se não se soltar do chassi e se não forem encontrados sinais de deterioração, amolecimento, endurecimento ou trincas.

O relé fotocontrolador, capa isolada ou capa ligada são colocados suspensos em uma estufa (sem estarem conectados na tomada), à temperatura de (100 ± 2) °C, por 72 h. Após o ensaio, a fixação da gaxeta deve ser avaliada e deve ser considerada adequada se não desprender parcial ou totalmente do chassi e se não houver evidências de deslocamento ou mudança da posição original.

A tampa deve ser de material eletricamente isolante, estabilizado contra efeito de radiação ultravioleta e resistente ao impacto e às intempéries. Na embalagem, devem constar as informações demandadas por legislação específica e aquelas destinadas à identificação do produto, fabricante, modelo, tensão, frequência, grau de proteção (IP) e impulso de tensão.

O código gravado na tampa do relé fotocontrolador que identifica algumas das características daquele produto não precisa constar na embalagem, mas a embalagem deve ter a tabela que possibilite a compreensão daquele código, conforme a Tabela 5 (disponível na norma). O relé fotocontrolador deve ter robustez adequada para suportar os impactos decorrentes da manipulação que ocorre em uso normal.

O relé fotocontrolador deve ser submetido a cinco rotações no tambor, conforme a Figura 8 (disponível na norma), sem sofrer alterações em suas características. A verificação das características deve ser feita pelo ensaio de operação.

O relé fotocontrolador deve ser colocado no interior do tambor rotativo, que deve ser girado à frequência de cinco rotações por minuto. A altura da queda é de 500 mm, sobre uma placa de aço de 3 mm de espessura, sendo o número de quedas igual a 10. No tambor, é ensaiada uma amostra de cada vez.

Após o ensaio, as amostras não podem apresentar qualquer deterioração, dentro do conceito estabelecido nesta norma. Em especial: nenhuma parte deve ter se soltado ou desapertado; os contatos de encaixe não podem estar deformados de tal modo que o relé fotocontrolador não possa ser introduzido na tomada; a relação de operação deve permanecer dentro dos limites especificados.

A tomada deve ser de material eletricamente isolante, com os contatos internos em latão estanhado eletroliticamente, com as dimensões indicadas na Figura 9 (disponível na norma). Os contatos de encaixe da tomada devem ser de latão estanhado eletroliticamente e próprios para suportar no mínimo uma corrente nominal (In) de 10 A.

A tomada sem o relé fotocontrolador inserido deve suportar, por 72 h, uma temperatura de (70 ± 2) °C, sem apresentar dano ou deformação permanente em seus componentes, mantendo as características operacionais. Para o método de ensaio de comportamento a 70 °C, a tomada é colocada em uma câmara térmica, a uma temperatura de (70 ± 2) °C, mantida constante durante um período de 72 h.

Após a tomada ser retirada e mantida à temperatura ambiente de (25 ± 5) °C durante 1 h, o relé fotocontrolador deve ser inserido para verificar se as características da tomada não foram alteradas. A tomada externa deve apresentar um grau mínimo de proteção IP44, conforme a NBR IEC 60529, sendo a conformidade do segundo numeral verificada com a tomada fixada na posição normal de operação e com um relé fotocontrolador, capa ligada ou capa isolada montada.

Todo componente metálico utilizado na tomada ou na fixação desta deve ter proteção contra corrosão. A tomada externa deve apresentar um grau mínimo de proteção IP33, conforme a NBR IEC 60529, sendo a conformidade do segundo numeral verificada com a tomada fixada na posição normal de operação e com um relé fotocontrolador, capa ligada ou capa isolada montada.

Todo componente metálico utilizado na tomada ou na fixação desta deve ter proteção contra corrosão. Os três condutores de ligação devem suportar, individualmente, por 1 min, uma força de 5 daN, aplicada sem impacto, na direção de inserção do relé fotocontrolador.

A tomada deve ser fixada e, a seguir, deve-se aplicar a tração mecânica especificada em cada condutor, individualmente, e sem impacto. Ao ser atingido o valor de 5 daN, a força deve ser mantida por 1 min.

Após o ensaio, a tomada deve permanecer operacional e os condutores não podem se soltar ou apresentar danos que impeçam o uso posterior da tomada. Quanto à capacidade de condução de corrente dos contatos da tomada, os contatos internos devem ser dimensionados para uma corrente nominal de 10 A e os contatos fase e carga da tomada devem apresentar uma elevação de temperatura inferior a 30 °C, durante 15 ciclos de 20 h, com uma corrente de 15 A, e 4 h desenergizado, na temperatura ambiente de (25 ± 5) °C.

A tomada deve estar fixada à alça na posição normal de operação e, para interligar os contatos fase e carga, deve ser utilizada uma capa ligada, inserida cinco vezes e removida quatro vezes, com o circuito desenergizado, e permanecendo acoplada após a última inserção até o final do ensaio. A temperatura deve ser monitorada por meio de termopares, acoplados às lâminas internas dos contatos da tomada, e registrada ao final de cada ciclo, antes de cessar a circulação de corrente.