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LEDS PARA ILUMINAÇÃO PÚBLICA

Jackson Merise Novicki & Rodrigo Martinez Curso de Engenharia Elétrica – Universidade Federal do Paraná

Curitiba – Paraná - Brasil e-mail: jackson_novicki@yahoo.com.br & rodrigodi_di@yahoo.com.br

Resumo – O artigo tem como objetivo concentrar

estudos e soluções baseadas em novas tecnologias e novos conceitos a serem implementadas em iluminação pública, visando à redução no consumo de energia elétrica.

A economia de energia elétrica é um assunto de grande importância, pelo fato do País se aproximar de uma possível crise energética.

As tecnologias que foram estudadas são baseadas em LEDs de alto brilho aplicadas à iluminação pública, que tem por objetivo avaliar uma possível substituição da luminária com lâmpada vapor de sódio 70W por um modelo de luminária a LED.

Foram realizadas pesquisas baseadas em catálogos de diversos fabricantes e ensaios luminotécnicos para obtenção de informações técnicas, visando atingir níveis satisfatórios de economia e qualidade na iluminação pública.

As luminárias de tecnologia a LEDs já é uma realidade em alguns países e com grandes chances de serem aplicadas em outros países. Mas para que haja êxito na em sua implantação, devem ser analisados diversos fatores os quais serão abordados no decorrer deste trabalho.

Concluiu-se que a partir dos dados obtidos na literatura e informações dos fabricantes, seria possível a substituição das luminárias a vapor de sódio 70W, desde que sejam ensaiados todos os modelos de luminária para verificar se os dados estão de acordo com as normas brasileiras.

Palavras-Chave – Iluminação pública, testes

luminotécnicos, estudos comparativos entre luminárias, eficiência energética, novas tecnologias.

WORK ABOUT PUBLIC ILLUMINATION

WITH LEDS

Abstract – The article has as target to concentrate the studies and solutions based in new technologies and new concepts of public illumination to be implemented, always having electric energy saving as a goal.

Considering that our country is near of an energetic shortage, reducing the waste of electric power is such an important issue.

The technologies that have been studied are based in high brightness LEDs, having as objective to compare and to decide whether or not a LED luminary is a feasible substitution for the sodium steam bulb1

Trabalho de Conclusão do Curso de Graduação em Engenharia Elétrica na Universidade Federal do Paraná, desenvolvido no período de fevereiro a junho de 2008, sob orientação do Professor Ewaldo Luiz de Mattos Mehl Dr.

(70Watts). To obtain the needed technical information, a lot

of research was done on several manufacturers catalogs and lighting tests, hoping to reach satisfactory levels of economy and quality in public illumination.

The LED technology luminaries have been used in a few countries and they have very good prospects of being implemented in other countries as well. In order for this implementation to be real, a lot of factors must be analyzed. They will be addressed in this study.

The possible substitution of the 70Watts sodium steam bulb for a LED luminary would be feasible only if it is guaranteed, through tests, that the LED luminaries are more efficient, have a higher bright flow when compared with the usual steam bulb and if they fit the brazilian technical standards.

Keywords – Public Illumination, luminotecnics tests,

comparative studies between lighs, energy efficiency, new tecnology .

NOMENCLATURA

Lm Grandeza do Fluxo luminoso, (lúmen). Cd Grandeza de Intensidade Luminosa, (candela). Lm/W Eficiência Luminosa. LED Light Emission Diode. HB-LED High Brightness LED. VS70W Vapor de Sódio 70Watts.

I. INTRODUÇÃO

O LED (do inglês Light Emission Diode, diodo emissor de luz) é um dispositivo eletrônico semicondutor, que quando polarizado diretamente, dentro do semicondutor ocorre a recombinação de lacunas e elétrons. Essa recombinação exige que a energia armazenada por esses elétrons sejam liberadas na forma de calor ou luz devido à passagem da corrente elétrica na junção anodo para o catodo. [1]

Diferente de uma lâmpada o LED não possui filamento, o grande responsável por converter a maior parte da energia elétrica em energia térmica (calor) que significa desperdício, pois o objetivo é iluminar e não aquecer. Este é capaz de produzir muito mais luz visível do que calor ao ser comparado com uma lâmpada incandescente, o que o torna mais eficiente chegando a economizar 50% da energia comparada às fontes tradicionais. [2]

A estrutura básica de um LED é uma pastilha semicondutora sob uma superfície refletora em forma de concha, envolvida por uma resina que direciona o feixe luminoso. Conforme a fig. 1.

2

Fig. 1. Estrutura do LED.[3]

A luz branca pode ser obtida através da combinação das três cores básicas GRB (Green, Read and Blue, do inglês: verde, vermelho e azul), conforme a Fig. 2. Os elementos que geram as cores são adicionados ao semicondutor ou pastilha do LED que compõe a cor. Para obter a vermelha é o (AlGaInP), a cor verde é o (InGaN) e o azul é o (InGaN) e as outras cores através de combinações diferentes destes elementos.[4]

Fig. 2- Cores que compõe a luz branca

Outra forma de obter a cor branca é através do uso do LED azul com adição do fósforo amarelo.

Alguns países desenvolvidos já utilizam a tecnologia dos LEDs em suas cidades para a iluminação pública e os fabricantes ao identificarem essa tendência, estão apostando na tecnologia, desenvolvendo produtos mais rentáveis e de alto desempenho.

A Iluminação Pública é responsável pelo consumo de 20% de toda a energia gerada pelas centrais elétricas, a substituição do modelo atual por uma nova tecnologia, LED, significa menos combustível fóssil sendo queimado, madeira sendo consumida e CO2 lançado no ar.

Uma das primeiras aplicações do LED era para indicar quando o equipamento eletro-eletrônico estivesse no estado ligado ou desligado, devido a sua baixa intensidade luminosa.

Nos anos 80, com o avanço da tecnologia, os fabricantes desenvolveram LEDs de coloração vermelha e âmbar, atingindo elevados níveis de intensidade luminosa, passando a ser utilizada na indústria automotiva para sinalização e também para iluminação. [4]

Na década de 90 estudiosos desenvolveram a tecnologia InGaN, possibilitando obter as cores azul, verde e ciano para o LED. Através dessas descobertas abriu-se a possibilidade de combinar as cores primárias para cobrir todo o espectro de cores e inclusive a cor branca. [4]

As tecnologias usadas anteriormente, limitavam os LEDs a níveis de intensidade luminosa de 4.000 a 8.000 milicandelas, com ângulos de abertura para feixes luminosos de 8 a 30 graus.

Ao final da década de 90 surgiram os primeiros LEDs de brilho mais elevado obtendo-se de 30 a 40 lumens e podendo atingir ângulos com abertura de 110 graus para feixes luminosos. [4] Atualmente com o avanço da tecnologia é possível obter fluxo luminoso de 200 lm, e potências que variam de 1 a 5 W. Com o desenvolvimento da tecnologia, o LED ganhou espaço em diversas aplicações na indústria automotiva para sinalização e iluminação em veículos, letreiros luminosos, iluminação decorativa, iluminação publica, entre outras.

II. UMA NOVA TECNOLOGIA

A. Conceitos Básicos.

1) Fluxo Luminoso (lm): Quantidade de Energia produzida por uma fonte luminosa, Fig. 3. [5]

2) Intensidade Luminosa (cd): Valor de energia radiante emitida por uma fonte de luz, correspondendo a 1/60 da intensidade luminosa emitida por um centímetro quadrado da superfície de um corpo capaz de absorver toda energia radiante nele incidida, Fig. 3. [5]

3) Iluminância (lx=lm/m2): É o fluxo luminoso que incide sobre uma superfície situada a uma certa distancia da fonte, Fig. 3. [5]

4) Luminância (cd/m2) :É à intensidade luminosa produzida ou refletida por uma superfície aparente, Fig. 3. [5]

Fluxo Luminoso (lm) Intensidade Luminosa (cd)

Iluminância (lx=lm/m2) Luminância (cd/m2) Fig.3. Conceitos Básicos de Iluminação. [6]

B. HB-LED. O HB-LED (do inglês High Brightness, LED de alto

brilho) é capaz de gerar grande quantidade de luz, sendo apropriado no campo da iluminação pública. Podendo gerar potências que variam de 1W a 5W e vida útil média de 50.000 horas.

3

Atualmente a eficiência luminosa de um HB-LED Fig. 4 varia entre 40 a 140lm/W, através do uso de diferentes elementos em seu semicondutor. [4]

Fig. 4. Estrutura de um HB-LED. [7]

C. Luminárias a LEDs Basicamente o conjunto que compõe uma luminária a LED

conforme a Fig. 5, é formado pelos seguintes equipamentos: LED, Fonte de alimentação, Lentes e Dissipadores de Calor. [1]

Fig.5. Estrutura da Luminária LED. [1]

1) LEDs - Dependendo do tipo da situação, o projetista deverá estipular qual será o modelo de LED mais adequado para a aplicação que deseja. O diferencial de cada modelo está relacionado à eficiência, tamanho, temperatura de cor e operação. A Tabela I destaca essas diferenças de um determinado fabricante.

Tabela I Modelos de HB-LED, usando configuração estrela. [1]

Configuração estrela

Modelos LED I LED II LED III LED IV Temperatura de Cor

(K) 5.500 5.500 5.500 6.500

Fluxo Luminoso (lm) 45 65 120 200

Corrente (mA) 350 700 700 1.000

2) Fonte de Alimentação - Ao estipular a escolha da fonte de alimentação a serem implementados na luminária, alguns fatores como tensão de entrada, proteções contra sobretensão, reguladores de luminosidade e fatores de correção deverão ser levados em conta no projeto.

3) Lente - Para obtenção de um melhor rendimento em níveis de iluminação utiliza-se lentes com o

objetivo de direcionar, concentrar (maior quantidade de luz produzidas em uma determinada direção) e também para uma melhor distribuição do feixe luminoso, conforme a Tabela II de um determinado fabricante.

Tabela II Lentes conforme o necessidade dos HB-LEDs. [1]

Características Lente I Lente II Lente III Lente IV

Ângulo (°) 10 6 / 12 / 24 10 / 30 / 45 12 / 30 / 50

4) Dissipadores de Calor - Para melhor dissipação de calor é necessário usar dissipadores adequados à instalação que serão submetidos, de tal forma que se tenha um bom aproveitamento dos LEDs para manter por maior tempo suas características luminosas. A Fig.6 mostra a condutividade de alguns materiais empregados nos dissipadores de calor.

0

100

200

300

400W/m

K

Condutividade Térmica dos Materiais

Cobre: 400 W/mK Alumínio: 170 W/mKSilício: 148 W/mK Aço Carbônico: 60 W/mKAço Inoxidável: 16 W/mK Acrílico: 0,18 W/mK

Fig.6. Comparativo de condutividade térmica empregada nos dissipadores. [1]

Além da estrutura que compõem a luminária é necessário levar em conta outros fatores como o Diagrama Cromático Fig.7, que foi desenvolvido em 1931 pela Comissão internacional de Iluminação (CIE). O diagrama é um método utilizado para representação de cor, com comprimento de onda na ordem de nanômetros (nm).

Internamente ao gráfico cromático, existe uma curva característica que expressa a temperatura de cor medida em Kelvin. Essa curva pode identificar se a luz branca tem temperatura de cor fria (Tom mais Azulado) ou quente (Tom mais Avermelhado).

O índice de Reprodução de Cor (IRC) representa a qualidade em que as cores serão reproduzidas por uma fonte de luz, sendo independente da temperatura de cor da fonte.

Fig.7.a Diagrama Cromático. [1]

4

A temperatura de cor Fig.7.b, expressa a aparência de cor emitida por uma fonte de luz medida em Kelvin (K). Quanto mais alta for sua temperatura de cor, mais clara será a tonalidade da luz. O termo temperatura de cor, não está se referindo ao calor específico da lâmpada, mas sim a tonalidade apresentada ao ambiente.

Estudos revelam que quanto for mais suave à tonalidade da cor, mais relaxante será o ambiente, e quanto mais claro será mais estimulante para o ser humano.

Fig.7.b Temperatura de Cor retirada do Diagrama Cromático. [8]

D. Vantagens do uso de LEDs em iluminação pública:

1) Segurança – Por operarem em baixa tensão, diminui os riscos de acidentes e fatalidades, proporcionando segurança em sua instalação e utilização.

2) Vida útil – Maior vida útil, cerca de 50 mil horas, reduzindo conseqüentemente o custo de manutenção.

3) Consumo – Baixo consumo de energia proporcionando um elevado grau de eficiência, podendo atingir um fluxo luminoso considerável.

4) Emissões de UV – Não emitem radiação ultravioleta, evitando a atração de insetos à luminária e degradação das características originais da luminária.

5) Resistência – São resistentes a impactos e vibrações.

6) Poluição luminosa – É causada pelo desperdício de luz artificial no período da noite. Sendo projetada de maneira incorreta ao céu que fica coberto por uma enorme bolha luminosa, tirando a nitidez das estrelas, conforme a Fig. 8a. A razão deste efeito negativo está no modo como é projetada a luz. Na iluminação a LED este efeito é minimizado, pois sua iluminação é direcionada sendo considerada ideal como demonstra a ilustração na Fig. 8b.

Fig. 8a. Poluição Luminosa. [9]

Fig. 8b. Fator que causa Poluição Luminosa que são os dois modos

à esquerda, péssimo e ruim. [10]

E. Desvantagens do uso de LEDs em iluminação pública 1) Temperatura – Com o passar dos anos, a luminosidade

de um LED não se mantém constante, podendo se degradar de forma bem acentuada, em função da temperatura que estão submetidos. [v]

Uma forma de dissipar o calor em luminárias é através do uso de aletas metálicas, pois estas provocam um resfriamento natural por convecção como demonstra na Fig.9.

Fig.9. Luminária pública com aletas metálicas para resfriamento

por convecção. [11]

2) Custo – Por se tratar de uma nova tecnologia os custos de implantação ainda são elevados.

3) Sobretensão – A rede elétrica está sujeita a distúrbios

no sistema elétrico, com picos de tensão.Como forma de proteção é necessário investir em dispositivos de segurança para evitar danos ou podendo queimar a luminária a LEDs.

III. CARACTERÍSTICAS DE LUMINÁRIAS PARA ILUMINAÇÃO PÚBLICA

A seguir será apresentado o comparativo da Luminária com lâmpada do tipo VS70W com alguns modelos de luminárias a LED. As luminárias estão organizadas em: modelos ensaiados, cujos dados foram obtidos em laboratório o qual gera certificado para comercialização das lampadas, e modelos obtidos de catálogo, os quais foram baseados em informações fornecidas pelo fabricante.

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A. ENSAIO DAS LUMINÁRIAS PARA A COLETA DE SEUS DADOS

O ensaio foi realizado no laboratório de luminotécnica do LACTEC (Instituto de Tecnologia para o Desenvolvimento), nas dependências do Centro Politécnico da UFPR (Universidade Federal do Paraná). Este foi necessário pois a Luminária HB-LED não possui dados luminotécnicos, juntamente foi ensaiada uma Luminária com lâmpada VS70W.

As luminárias foram fixadas na esfera integradora, Fig. 10a., a seguir a luminária foi energizada, Fig. 10.b aguardou-se um período de 15 minutos , tempo necessário para que a lâmpada atinja o máximo de seu fluxo luminoso. Após esse período foram avaliados os resultados obtidos nos instrumentos de medição, Fig. 10c.

O fotômetro mediu o valor do fluxo luminoso, Fig. 10d., o valor a iluminância e temperatura de cor foi determinado pelo dispositivo da Fig. 10e, e por fim o a potência das luminárias no analisador de potencia, conforme a Fig. 10f.

Fig. 10a. Esfera Integradora.

LACTEC Fig. 10b. Esfera Integradora

Fechada, momento do ensaio. LACTEC

Fig. 10c. Instrumentos de coleta dos resultados. LACTEC

Fig.10d. Fotômetro Fig 10e. Instrumento que mede a iluminância, cor

e temperatura de cor.

Fig. 10f. Analisador de potência

1) LUMINÁRIA COM LÂMPADA VS70W - A lâmpada VS70W é bastante usada para iluminação de vias públicas de baixíssimo tráfego, devido sua alta eficiência luminosa. Recentemente várias cidades optaram pela substituição das

luminárias com lâmpada a vapor de mercúrio 125W pelas luminárias com lâmpada a VS70W, conforme a Fig. 11, com o objetivo de reduzir o consumo na iluminação pública. [13]

Uma das desvantagens da lâmpada vapor de sódio está no baixo ICR (índice de reprodução de cor), que corresponde a 25 de uma escala limitada entre 0 a 100. Uma lâmpada que tem seu ICR baixo, proporciona uma pior reprodução das cores no ambiente que ela ilumina.

Este ensaio foi necessário pois não foram encontrados os dados em catálogo do conjunto luminária com lâmpada VS70W. Os dados do ensaio estão descritos na Tabela III, a luminária apresentou um fluxo luminoso de 3.500 lm, divergindo do valor apresentado no catálogo da lâmpada VS70W que é 6.000 lm.

A diferença no valor do fluxo luminoso medido com o valor apresentado em catálogo, está relacionado ao refletor da luminária o qual não é muito eficiente e também pode estar relacionado a sua vida útil (tempo em horas que reduz 25% do fluxo luminoso da lâmpada).

Fig. 11. Luminária Vapor de Sódio 70 W. [12]

Tabela III Dados obtidos em ensaios no LACTEC referente à luminária

com lâmpada vapor de sódio 70W.

Modelo Vapor Sódio 70 + Reator 14

Potência (W) 84 Fluxo Luminoso (lm) 3.500 Eficiência Luminosa (lm/w) 42 Vida Mediana (h) 24.000 Temperatura de Cor (K) 1.900

2) LUMINÁRIA HB-LED PROTÓTIPO - A luminária Fig. 12 foi adquirida através de um fornecedor localizado na região metropolitana de Curitiba, junto a UFPR para a realização de testes luminotécnicos. Para a determinação de seus dados o fabricante da luminária disponibilizou o tipo de LED usado, sua potência e a sua aplicação, a qual era compatível com o objetivo que era de substituir a luminária VS70W.

Fig.12. Luminária

6

Uma das dificuldades para a realização do ensaio foi no modo de fixar a luminária para que esta ficasse no centro da esfera integradora conforme Fig. 10a, pois seu modelo não possui conector compatível aos disponíveis no laboratório. Os dados obtidos seguem na tabela IV.

Tabela IV Dados obtidos em ensaios no LACTEC referente à luminária

HB-LED Protótipo. Modelo HB-LED Protótipo

Potência (W) 39,8 Fluxo Luminoso (lm) 612 Eficiência Luminosa (lm/w) 15,4 Vida Mediana (h) 50.000 Temperatura de Cor (K) 5.126

Durante o teste, a luminária apresentou um consumo de energia consideravelmente inferior à lâmpada de vapor de sódio, mas seu fluxo luminoso deixou muito a desejar, correspondendo ao fluxo de uma lâmpada fluorescente compacta de 11W. A eficiência luminosa da luminária é de aproximadamente 15,4 lm/W, o que corresponde a uma baixa eficiência luminosa, tornando impraticável sua instalação em iluminação pública, pois o fluxo luminoso recomendável para esse tipo de ambiente deve obter um valor de 4.000 lm.

B. MODELOS CUJOS DADOS FORAM OBTIDOS EM CATÁLOGO.

1) Luminária a LEDs LU2 - A fabricante Chinesa Bang-Bell Eletronics (BBE) entre outros modelos, desenvolveu a LU2 Fig. 13 para substituir a luminária com lâmpada a VS70W ou luminária com lâmpada a Vapor de Mercúrio. [14]

Fig.13. Luminária HB-LED LU2, Fabricante BBE. [14]

Um dos diferenciais dessa luminária é capaz de iluminar a uma distancia de até 12 m de altura, conforme a Fig .14 e seus dados técnicos estão na TabelaV.

Fig. 14. Iluminância da luminária HB-LED LU2. [14]

Tabela V Dados obtidos do fabricante referente à luminária LU2.

Modelo HB-LED LU2 Potência (W) 66 Fluxo Luminoso (lm) 4.200 Eficiência Luminosa (lm/w) 63,6 Vida Mediana (h) 50.000 ICR >75 Temperatura de Cor (K) 3.000 ~ 7.000

2) Luminária a LEDs SL-75W - Produzida pela Leotek Eletronics Co., a luminária SL-75W conforme Fig. 15. O valor 75W em seu modelo representa a potência que esta é capaz de substituir. A luminária possui luxo luminoso equivalente de uma luminária VS70W, e seus dados técnicos estão apresentados na Tabela VI.

Fig.15. Luminária HB-LED Leotek SL-75W. [15]

Tabela VI Dados obtidos do fabricante referente à luminária SL-75W.

Modelo HB-LED SL-75W Potência (W) 48 Fluxo Luminoso (lm) 3.200 Eficiência Luminosa (lm/w) 66,7 Vida Mediana (h) 50.000 Temperatura de Cor (K) 5.500

6 m

8 m

10 m

12 m

26 lux

15 lux

6 lux

9 lux

Distância Iluminância (E)

7

3) Luminária a LEDs SSTL-05- Produzida pela fabricante Shnezhen, a luminária representada na Fig. 16 surge no mercado com design moderno, é compacta e semelhante às luminárias convencionais. O gráfico representando a iluminância da luminária é apresentado na Fig. 17 e seus dados técnicos na Tabela VII. [16]

Fig.16. Luminária HB-LED SSTL-05. [16]

Fig. 17. Iluminância da luminária HB-LED SSTL-05. [16]

Tabela VII Dados obtidos do fabricante referente à luminária SSTL-05

Modelo HB-LED SSTL-05 Potência (W) 50 Fluxo Luminoso (lm) 3.000 Eficiência Luminosa (lm/w) 60,0 Vida Mediana (h) 50.000 Temperatura de Cor (K) 5.000

C. COMPARATIVO ENTRE AS LUMINÁRIAS. Com os dados de cada luminária, como já foi apresentado

anteriormente, foi possível comparar qual modelo é mais eficiente. O critério para substituir a luminária com lâmpada VS70W, é que uma das luminárias a LED atinja fluxo luminoso semelhante ao atual mas que tenha um consumo de energia inferior. A Fig. 18 apresenta o gráfico que faz essa comparação entre luminárias, onde a luminária que estiver mais próximo da origem do gráfico é a luminária com pior desempenho e a luminária que obter menor consumo com alto fluxo luminoso poderá ser o modelo com maior chance de substituir o modelo atual.

Fig.18. Comparativo entre luminárias.

A seguir será apresentada a tabela VIII com informação referente a cada uma das luminárias, com suas características técnicas

Tabela VIII Comparativo de Luminárias.

Dados Técnicos

VS 70W

HB-LED Protótipo

BBE LU2

Leotek SL-75W

Shenzhen SSTL-05

Potência (W) 84 39,8 66 48 50

Fluxo Luminoso

(lm) 3.500 612 4.200 3.200 3.000

Eficiência (lm/W) 42 15,4 63.6 66,7 60

Vida Mediana (horas)

24.000 50.000 50.000 50.000 50.000

Temp. Cor (K)

1900 5.126 3.000 7.000 5.500 5.000

D. COMPARATIVO ECONÔMICO ENTRE AS LUMINÁRIAS A LEDs.

Após a realização de pesquisas com as luminárias a LEDs apresentadas neste artigo, foi elaborado um estudo luminotécnico e econômico para comparar o consumo de energia elétrica entre as luminária estudadas.

Para melhor compreensão do cálculo envolvido no gráfico Fig.19, usou-se o cálculo da demanda evitada na ponta que é dado entre a diferença da potência total instalada pela potência total proposta em kW. Para efeito de cálculo, foi estipulada uma quantidade de 1.000 luminárias no estudo de eficiência energética. Após obter o cálculo da demanda evitada, foi possível determinar quanto de energia elétrica seria economizada ao ano com a substituição das luminárias propostas em MWh.

Lembrando que o consumo diário para iluminação publica é de 11 horas e a vida mediana de uma luminária HB-LED é de 50.000 horas, então o tempo de operação desta luminária será de 12 anos.

Vale lembrar que uma luminária com lâmpada VS70W operando nas mesmas condições, 11horas/dia, com vida mediana de 24.000horas resultará somente em 6 anos de

BBE LU2

Shenzhen SSTL-05

Leotek SL-75W

84

48 50

39,8

612 3.000 3.200 4.200 3.500

HB LED Protótipo

VS70W 66

W

(lm)

4 m

6 m

8 m

50 lux

29 lux

18 lux

Distância Iluminância (E)

8

operação. O que acarretará em uma troca a mais, quando usado o período de uma luminária a LED.

Economia de Energia de modelos Luminárias a LED

em Relação às Luminárias Vapor de Sódio70 W

71 135

143

175

855

1.61

6

1.71

1

2.10

0

4.20

0

3.00

0

3.20

0

612

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

BBE-LU266W

SHENZHENSSTL-05

50W

LEOTEKSL-75W

48W

HB-LEDPROTÓTIPO

39,8W

Energia Economizada 1 ano ( MWh ) Energia Economizada 12 anos ( MWh )Fluxo Luminoso ( lm ) Fluxo Aceitável Iluminação Pública ( lm )

Tolerância (lm) Fig.19. Comparativo entre o Fluxo luminoso e a Economia de Energia das luminárias.

A partir dos resultados obtidos na Fig. 18 e Fig. 19, usou-

se o requisito fluxo luminoso para comparar qual luminária obteve o melhor resultado, determinou-se que a luminária BBE LU2 atingiu o valor de 4200lm a qual ultrapassou o fluxo da luminária VS70W, ensaiada em laboratório, cujo valor foi de 3500lm.

Classificando as luminárias a partir de uma boa iluminação e consumo de energia elétrica, em termos de engenharia, a luminária Leoteck SL-75W, obteve o melhor resultado, com potência igual a 48W.

IV. CONCLUSÃO

A tecnologia dos LEDs vem ganhando espaço e deixando de ser apenas um sinalizador (Ligado-Desligado) em equipamentos, sendo usada para iluminação decorativa, veículos automotivos, iluminação pública entre outras áreas.

Vale ressaltar a sua capacidade de atingir altos níveis de fluxo luminoso, com menor consumo de energia elétrica, apresentando alta durabilidade e robustez.

O conjunto de LEDs nas luminárias é capaz de atingir os níveis necessários de fluxo luminoso a ser implementado na iluminação pública. Apesar do elevado custo de implementação a tecnologia pode ser aplicada pois o retorno do investimento viabiliza o projeto.

O uso das luminárias a LEDs já é uma realidade em algumas cidades de países com poderio econômico elevado. Se esta tecnologia for implementada no Brasil, proporcionará economia de energia elétrica em nossas usinas hidrelétricas, contribuindo para que não haja o risco de um “Novo Apagão”.

O estudo na área da iluminação pública poderá ser estendido a futuras tecnologias voltadas a este tipo de aplicação cuja luminária apresente um maior rendimento.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem à orientação que receberam do

Professor Dr. Ewaldo Luiz de Mattos Mehl na elaboração deste trabalho. Agradecem também ao Engenheiro Fernando Augusto Lopes Corrêa ao apoio dado nos estudos de

viabilidade econômica e Engenheiro Rafael Martins pela oportunidade da realização dos ensaios no laboratório de luminotécnica do LACTEC.

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2008 [2] Saber Eletrônica, LEDs: A iluminação do futuro. Ano 43,

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[13] Normas Técnicas COPEL, Comparação entre lâmpadas de sódio 70W e lâmpada de mercúrio 125w, 14 outubro 1997, Disponível em: http://www.copel.com/dis/normas/l%C3%A2mpadad.htm Acessado em: 30 maio 2008.

[14] Shenzhen Bang-Bell Eletronics Co., Ltd.,BBE LU2 -High Power Led Streetlight, Disiponivel em: http:// bbeled.com/products/high-power-led-streetlight-LU2.htm Acessado em: 13 maio 2008

[15] Leotek Electronics Corporation, LED OUTDOR LUMINAIRES, Disiponivel em: http://www.leotek.com/led_illumination.htmlAcessado em: 13 maio 2008

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[16] Shenzen Sipros Electronics Co. Ltd, Led High PowerStreet Light, Disiponivel em: http://www.fuzing.com/vli/002378ad8282/LED-High-Power-Street-Light Acessado em: 13 maio 2008

DADOS BIOGRÁFICOS

Jackson Merise Novicki, nascido em 14/09/1982 em Curitiba (Paraná), é Graduando do Curso de Engenharia Elétrica da Universidade Federal do Paraná. Trabalhou na empresa Enercons Consultoria em Energia (2006). Foi também estagiário na Renault do Brasil S/A (2007-2008). Rodrigo Martinez, nascido em 17/03/1981 em Curitiba (Paraná), é Graduando do Curso de Engenharia Elétrica da Universidade Federal do Paraná. Trabalhou na empresa Enercons Consultoria em Energia (2006). Foi também estagiário na AUTI Automação Industrial (2007-2008).