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Centro Federal de Educação Tecnológica de
Minas Gerais
Engenharia Elétrica
PROJETO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA:
AVALIAÇÃO DA VIABILIDADE ECONÔMICA
DE UMA PROPOSTA DE MELHORIA DOS
USOS FINAIS DE ILUMINAÇÃO E
CONDICIONAMENTO AMBIENTAL DOS
PRÉDIOS VI E VII DO CAMPUS II - CEFET-MG
Carlos Vinicius Soares Rocha
Belo Horizonte, 03 de Julho de 2017
Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais Departamento de Engenharia Elétrica Av. Amazonas, 7.675 – Nova Gameleira – Belo Horizonte – MG - Brasil
Carlos Vinicius Soares Rocha
PROJETO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA:
AVALIAÇÃO DA VIABILIDADE ECONÔMICA
DE UMA PROPOSTA DE MELHORIA DOS
USOS FINAIS DE ILUMINAÇÃO E
CONDICIONAMENTO AMBIENTAL DOS
PRÉDIOS VI E VII DO CAMPUS II - CEFET-MG
Trabalho de conclusão de curso submetida à
banca examinadora designada pelo
Colegiado do Departamento de Engenharia
Elétrica do Centro Federal de Educação
Tecnológica de Minas Gerais, como parte dos
requisitos necessários à obtenção do grau de
Bacharel em Engenharia Elétrica.
Área de Concentração: Eficiência Energética
Orientador(a): Marcos Fernando dos Santos
Coorientador(a): José Pereira da Silva Neto
Centro Federal de Educação Tecnológica de
Minas Gerais
Departamento de Engenharia Elétrica
03 de Julho de 2017
“A persistência é o caminho do êxito”
Charles Chaplin
Agradecimentos
Agradeço,
Primeiramente à Deus por me dar saúde e perseverança.
À minha família e amigos por me apoiar sempre nas minhas decisões.
Ao meu orientador Marcos Fernando e coorientador José Pereira por me apoiarem e
incentivarem na condução desse trabalho.
Aos Engenheiros da Caixa Econômica de Federal Roberto Lopes e José Carlos por me
inspirarem a ser um profissional com ética e profissionalismo durante o período em que
realizei o Estágio.
Aos colaboradores da equipe de manutenção Gilbert e Claudemir, e a colega Melissa
Jardim por me ajudarem na obtenção dos dados técnicos dos equipamentos de ar
condicionado e de iluminação presentes no campus II do CEFET.
A todos os professores do Departamento de Engenharia Elétrica que me ajudaram na
formação como Engenheiro Eletricista.
E a todos que fizeram parte direta ou indiretamente durante minha vida acadêmica.
i
Resumo
A Eficiência Energética vem se tornando um assunto cada vez mais recorrente nas
discussões sobre a demanda de energia em nível global e possui hoje um papel
preponderante nas políticas mundiais de energia e de meio ambiente, em especial
naquelas relacionadas às mudanças climáticas. A preocupação mais acentuada pela
eficiência energética ocorreu no início da década de 70 com o aumento elevado do preço
do barril de petróleo, atingindo vários países, inclusive o Brasil. Diante da preocupação da
escassez desse recurso, vários mecanismos de promoção à eficiência energética e
conservação de energia foram criados com o objetivo de transformar esse mercado,
estimular o desenvolvimento de novas tecnologias, e a criação de hábitos e práticas
racionais, principalmente naquelas destinadas ao uso da energia elétrica. Dentre esses
mecanismos, destaca-se o Programa de Eficiência Energética da ANEEL – (PEE).
Esse trabalho buscou mostrar a importância do uso racional e eficiente da energia
elétrica, por meio da elaboração de um projeto de eficiência energética para o CEFET-MG.
O projeto de eficiência energética foi avaliar a viabilidade econômica da substituição das
lâmpadas tubulares fluorescentes situadas nos prédios VI e VII do campus II por lâmpadas
do tipo tubulares LED. Além dos usos finais de iluminação, a avaliação da viabilidade
econômica foi feita também para os usos finais de condicionamento ambiental, no qual foi
proposto a substituição de aparelhos dos tipos ar condicionado janela e minisplits com
baixo índice de eficiência energética, situados no prédio VII, por outros modelos mais
eficientes. A metodologia de cálculo adotada nesse projeto seguiu as diretrizes descritas
nos módulos do PROPEE “Procedimentos do Programa de Eficiência Energética da ANEEL
”, onde no módulo 4 estão indicados todos os cálculos para estimar a potência instalada,
período de funcionamento, energia consumida, demanda média no horário de ponta, e
outros. No módulo 7 estão indicados os cálculos para determinar a viabilidade econômica
dos projetos do PEE, por meio da relação de custos e benefícios anualizados, estimados
na avaliação ex ante presente na etapa de Diagnóstico Energético da Chamada Pública de
Projetos do PEE.
ii
Abstract
Energy Efficiency has become an increasingly recurring subject in the
discussions on energy demand at the global level and have nowadays an important
function in global energy and environmental policies, especially those related to climate
change. The more accentuated concern for the energy efficiency occurred in the early of
decade seventy with the high price of barrel of oil, reaching several countries, including
Brazil. Faced with the scarcity of this resource, several mechanisms to promote energy
efficiency and energy conservation were created with the objective of transforming this
market, stimulating the development of new technologies, and creating rational habits
and practices, especially those for use of electricity. Among these mechanisms, the Energy
Efficiency Program of ANEEL - (PEE) stands out. This work aimed to show the importance
of the rational and efficient use of electric energy, through the elaboration of an energy
efficiency project for CEFET-MG.
The energy efficiency project was to evaluate the economic feasibility of replacing
the fluorescent tubes in buildings VI and VII of campus II with other tubular LED lamps.
In addition to the final uses of lighting, the economic feasibility assessment was also done
for the final uses of environmental conditioning, in which it was proposed the
replacement of windows air conditioners and minisplits with low energy efficiency index,
located in building VII, by other more efficient models. The calculation methodology
adopted in this project followed the guidelines described in the PROPEE modules
"Procedures of the Energy Efficiency Program of ANEEL", where in module 4 are indicated
all the calculations to estimate the installed power, period of operation, energy consumed,
average demand At peak times, and others. Module 7 shows the calculations to determine
the economic viability of PEE projects, by means of the annualized cost-benefits ratio,
estimated in the ex ante evaluation present in the Energy Diagnostic stage of the Public
Call for Projects of the PEE.
iii
Sumário
Resumo ................................................................................................................................................. 1
Abstract ................................................................................................................................................ 2
Sumário ................................................................................................................................................ 3
Lista de Figuras ................................................................................................................................. 7
Lista de Tabelas ................................................................................................................................. 8
Lista de Abreviações ........................................................................................................................ 9
Capítulo 1 - Introdução ................................................................................................................ 10
1.1. Relevância do Tema ........................................................................................................................ 10
1.2. Programa de Eficiência Energética ........................................................................................... 10
1.3. Objetivos do trabalho ..................................................................................................................... 12
1.4. Organização do texto ...................................................................................................................... 12
Capítulo 2 – Estudo sobre os Sistemas de Iluminação e Ar Condicionado ................ 13
2.1. Sistemas de Iluminação ................................................................................................................. 13
2.1.1. Conceitos básicos de luminotécnica .................................................................................................. 14
2.1.2. Lâmpadas Fluorescentes Tubulares ................................................................................................. 16
2.1.2.1. Princípio de Emissão de Luz ........................................................................................................ 16
2.1.2.2. Características quanto ao desempenho .................................................................................. 16
2.1.3. Lâmpadas Tubulares LED...................................................................................................................... 18
2.1.3.1. Princípio de Emissão de Luz ........................................................................................................ 18
2.1.3.2. Características quanto ao desempenho .................................................................................. 19
2.1.4. Equivalência entre as Lâmpadas Tubulares Fluorescentes e Tubulares LED ................. 20
2.2. Sistemas de Ar Condicionado ...................................................................................................... 23
2.2.1. Ciclo básico de Refrigeração................................................................................................................. 23
2.2.2. Tipos de Equipamentos de Ar Condicionado ................................................................................ 25
2.2.2.1. Aparelho de Ar Condicionado Janela ........................................................................................ 25
2.2.2.2. Minisplit ............................................................................................................................................... 28
2.2.2.2.1. Minisplit do Tipo Piso-Teto ................................................................................................. 29
2.2.2.2.2. Minisplit do Tipo Parede ...................................................................................................... 30
2.2.2.2.3. Minisplit do Tipo Cassete ..................................................................................................... 31
iv
2.2.2.3. Ar Condicionado VRF ...................................................................................................................... 33
2.2.3. Comparação entre os Sistemas Inverter e Convencional ......................................................... 34
2.3. Considerações Finais ...................................................................................................................... 35
Capítulo 3 – Metodologia de Cálculo do Projeto ................................................................. 36
3.1. Metodologia de Cálculo dos Benefícios Anualizados do Projeto ................................... 36
3.1.1. Sistema de Iluminação ............................................................................................................................ 37
3.1.1.1. Potência Instalada ............................................................................................................................ 37
3.1.1.2. Funcionamento ................................................................................................................................. 38
3.1.1.3. Funcionamento no horário de Ponta ....................................................................................... 38
3.1.1.4. Fator de Coincidência na Ponta .................................................................................................. 39
3.1.1.5. Energia Consumida.......................................................................................................................... 39
3.1.1.6. Demanda Média na Ponta ............................................................................................................. 39
3.1.2. Sistema de Condicionamento Ambiental ........................................................................................ 40
3.1.2.1. Potência Instalada ............................................................................................................................ 40
3.1.2.2. Fator de Utilização ........................................................................................................................... 40
3.1.2.3. Potência Média Utilizada ............................................................................................................... 41
3.1.2.4. Energia Consumida.......................................................................................................................... 41
3.1.2.5. Demanda Média na Ponta ............................................................................................................. 41
3.1.3. Energia Economizada e Redução da Demanda na Ponta. ........................................................ 42
3.1.4. Benefícios Anualizados ........................................................................................................................... 43
3.2. Metodologia de Cálculo dos Custos Anualizados do Projeto ........................................... 44
3.2.1. Custos Diretos e Indiretos ..................................................................................................................... 44
3.2.1.1. Custos com Mão de Obra Própria .............................................................................................. 45
3.2.1.2. Custos com Transporte .................................................................................................................. 45
3.2.1.3. Custos com Administração Própria .......................................................................................... 46
3.2.1.4. Custos com Medição e Verificação ............................................................................................ 46
3.2.1.5. Custos com Materiais e Equipamentos e Outros ................................................................. 46
3.2.1.6. Custo com Materiais e Equipamentos Totais ........................................................................ 47
3.2.1.7. Custo Total .......................................................................................................................................... 47
3.2.1.8. Fator de Recuperação de Capital ............................................................................................... 48
3.2.2. Custos Anualizados .................................................................................................................................. 49
3.3. Viabilidade Econômica de Projetos de Eficiência Energética ......................................... 50
3.3.1. Relação Custo-Benefício do PEE ......................................................................................................... 51
3.3.2. Relação Custo-Benefício Total ............................................................................................................. 51
3.4. Considerações Finais ...................................................................................................................... 52
v
Capítulo 4 – Estimativa de Dados e Avaliação dos Resultados Obtidos do Projeto 53
4.1. Local do Projeto ................................................................................................................................ 53
4.2. Resultados Obtidos dos Sistemas de Iluminação ................................................................. 54
4.2.1. Estimativa dos Sistemas Atuais .......................................................................................................... 54
4.2.2. Potência Instalada dos Sistemas Atuais........................................................................................... 57
4.2.3. Energia Consumida dos Sistemas Atuais ........................................................................................ 59
4.2.4. Demanda Média na Ponta dos Sistemas Atuais ............................................................................ 61
4.2.5. Estimativa dos Sistemas Propostos ................................................................................................... 64
4.2.6. Potência Instalada dos Sistemas Propostos ................................................................................... 65
4.2.7. Energia Consumida dos Sistemas Propostos................................................................................. 67
4.2.8. Demanda Média dos Sistemas Propostos ....................................................................................... 69
4.3. Resultados Obtidos dos Sistemas de Condicionamento Ambiental ............................. 71
4.3.1. Estimativa dos Sistemas Atuais .......................................................................................................... 71
4.3.2. Potência Instalada dos Sistemas Atuais........................................................................................... 73
4.3.3. Energia Consumida dos Sistemas Atuais ........................................................................................ 75
4.3.4. Demanda Média na Ponta dos Sistemas Atuais ............................................................................ 76
4.3.5. Estimativa dos Sistemas Propostos ................................................................................................... 76
4.3.6. Potência Instalada dos Sistemas Propostos ................................................................................... 78
4.3.7. Energia Consumida dos Sistemas Propostos................................................................................. 79
4.3.8. Demanda Média na Ponta dos Sistemas Propostos .................................................................... 81
4.4. Viabilidade Econômica do Projeto ............................................................................................ 81
4.4.1. Custos com Materiais e Equipamentos de Iluminação .............................................................. 81
4.4.2. Custos com Materiais e Equipamentos de Ar Condicionado .................................................. 83
4.4.3. Custos com Mão de Obra de Terceiros, Medição e Verificação, Marketing e Treinamento
e Capacitação .......................................................................................................................................................... 85
4.4.4. Custos com Mão de Obra Própria, Transporte e Administração Própria. ......................... 85
4.4.5. Custos com Descarte de Materiais ..................................................................................................... 85
4.4.6. Custo Total ................................................................................................................................................... 86
4.4.7. Custos Anualizados dos Sistemas de Iluminação ........................................................................ 86
4.4.8. Custos Anualizados dos Sistemas de Ar Condicionado ............................................................. 89
4.4.9. Benefícios Anualizados dos Sistemas de Iluminação ................................................................. 91
4.4.10. Benefícios Anualizados dos Sistemas de Ar Condicionado ................................................... 93
4.4.11. Relação Custo-Benefício Total .......................................................................................................... 94
4.5. Resultados Alcançados................................................................................................................... 95
4.5.1. Sistemas Propostos de Iluminação .................................................................................................... 95
vi
4.5.2. Sistemas Propostos de Ar Condicionado......................................................................................... 99
4.5.3. Relação Custo-Benefício PEE .............................................................................................................103
4.6. Considerações Finais ................................................................................................................... 104
Capítulo 5 ....................................................................................................................................... 105
5.1. Propostas de Continuidade ....................................................................................................... 107
Referências Bibliográficas ....................................................................................................... 108
vii
Lista de Figuras
Figura 2.1 Lâmpada Fluorescente Tubular Fonte: (Alvarez, 1998) ................................................................................ 16
Figura 2.2 Lâmpadas tubulares fluorescentes T5, T8 e T10/T12. Fonte: ..........................................................................
http://www.taschibra.com.br/site/web/pt/produto/tubulares-t5-t8 ........................................................................ 18
Figura 2.3 – Lâmpada Tubular LED ............................................................................................................................................... 19
Figura 2.4 – Vista de um ciclo típico de refrigeração Fonte: (Creder,2004) ................................................................ 23
Figura 2.5 – Ciclo de Refrigeração a compressão de vapor Fonte: (Creder,2004) ................................................... 24
Figura 2.6 – Ar condicionado Janela .............................................................................................................................................. 26
Figura 2-7 – Ar condicionado Janela vista Interna Fonte: (Alfredo, 2011) .................................................................. 26
Figura 2.8 - Tabela de Eficiência Energética dos Aparelhos ACJ ............................................................................................
http://www.inmetro.gov.br/consumidor/pbe/condicionadores_ar_janela_indice-novo.pdf ............................ 27
Figura 2.9 – Instalação Residencial –Sistema Minisplit Fonte: (Alfredo, 2011) ........................................................ 29
Figura 2.10 – Minisplit do tipo Piso-Teto .................................................................................................................................... 30
Figura 2.11 - Tabela de Eficiência Energética dos Aparelhos Minisplit Piso-Teto Fonte: ..........................................
http://www.inmetro.gov.br/consumidor/pbe/condicionadores_ar_piso-teto_indicenovo.pdf ....................... 30
Figura 2.12 – Minisplit do tipo Hi-Wall ........................................................................................................................................ 31
Figura 2.13 - Tabela de Eficiência Energética dos aparelhos Minisplit Piso-Teto Fonte: ...........................................
http://www.inmetro.gov.br/consumidor/pbe/condicionadores_ar_split_hiwall_indicenovo.pdf .................. 31
Figura 2.14 – Minisplit do tipo cassete http://www.carrierdobrasil.com.br/produtos/lista/minha-
casa/6/cassette ...................................................................................................................................................................................... 32
Figura 2.15 - Tabela de Eficiência Energética dos aparelhos Minisplit Cassete ........................................................ 32
Figura 2.16 – Ar condicionado VRF multi-split ........................................................................................................................ 33
Figura 2.17 Gráfico da Evolução do Compressor em relação a temperatura ambiente Fonte: ................................
http://www.fujitsu-general.com/br/products/tecnologiainverter.html .................................................................... 34
Figura 2.18 - Comparativo entre um sistema inverter e convencional Fonte: http://www.fujitsu-
general.com/br/products/tecnologiainverter.html .............................................................................................................. 35
Figura 3.1 Custos Evitados de Energia e Demanda (CEMID D) Fonte: Resolução Homologatória nº 2.076 de
24 de Maio de 2016 ............................................................................................................................................................................... 43
Figura 4-1 Prédios 6 e 7 do campus II .......................................................................................................................................... 54
viii
Lista de Tabelas
Tabela 2.1 – Equivalência entre as Lâmpadas com Comprimento = 1200mm........................................................... 21
Tabela 2.2– Equivalência entre as Lâmpadas com Comprimento = 600mm. ............................................................. 22
Tabela 4.1– Relação de Luminárias do Prédio 6 e 7 ............................................................................................................... 55
Tabela 4.2– Potência Instalada dos Sistemas Atuais de Iluminação ............................................................................... 57
Tabela 4.3–Energia Consumida do Sistemas Atuais de Iluminação ................................................................................ 59
Tabela 4.4–Demanda Média no Horário de Ponta dos Sistemas Atuais de Iluminação ......................................... 62
Tabela 4.5– Especificações das Lâmpadas de Comprimento = 1200mm ..................................................................... 64
Tabela 4.6– Especificações das Lâmpadas de Comprimento = 600mm ........................................................................ 65
Tabela 4.7– Potência Instalada dos Sistemas Propostos de Iluminação ....................................................................... 65
Tabela 4.8 –Energia Consumida dos Sistemas Propostos de Iluminação ..................................................................... 67
Tabela 4.9 –Demanda Média no horário de Ponta do Sistemas Propostos de Iluminação ................................... 69
Tabela 4.10 – Relação de Sistemas de Ar condicionado ....................................................................................................... 72
Tabela 4.11 – Potência Instalada do Sistemas Atuais de Ar Condicionado .................................................................. 74
Tabela 4.12 – Potência Instalada do Sistemas Atuais de Ar Condicionado .................................................................. 75
Tabela 4.13 – Sistemas Propostos de Ar Condicionado ........................................................................................................ 77
Tabela 4.14 –Potência Instalada dos Sistemas Propostos de Ar Condicionado ......................................................... 78
Tabela 4.15 – Energia Consumida dos Sistemas Propostos ................................................................................................ 79
Tabela 4.16 – Custo Total em Equipamentos do Sistemas de Iluminação.................................................................... 81
Tabela 4.17 – Custos dos Sistemas Propostos de Ar Condicionado ................................................................................ 83
Tabela 4.18 – Custos do PEE por Uso Final ................................................................................................................................ 85
Tabela 4.19 – Custos do PEE ............................................................................................................................................................. 86
Tabela 4.20 – Custos Anualizados dos Sistemas Propostos de Iluminação ................................................................. 87
Tabela 4.21 – Custo Anualizado dos Sistemas Propostos de Ar Condicionado .......................................................... 90
Tabela 4.22 – Benefício Anualizado do Sistema de Iluminação ........................................................................................ 91
Tabela 4.23– Benefício Anualizado Do Sistema de Ar Condicionado ............................................................................. 93
Tabela 4.24 – Relação Custo-Benefício do Projeto .................................................................................................................. 95
Tabela 4.25 – Dimensões dos Sistemas ACJ e Minisplits ................................................................................................... 100
Tabela 4.26 – Relação Custo-Benefício do Projeto considerando somente os sistemas de iluminação ....... 103
ix
Lista de Abreviações
ANEEL Agência Nacional de Energia Elétrica
CEMIG D Companhia Energética de Minas Gerais Distribuição
CPP Chamada Pública de Projetos
ENCE Etiqueta Nacional de Conservação de Energia
INMETRO Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia
KWh Quilowatt-hora
LED Light Emitting Diode
MWh Megawatt-hora
PEE Programa de Eficiência Energética
PROCEL Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica
PROPEE Procedimentos do Programa de Eficiência Energética
10
Capítulo 1
Introdução
1.1. Relevância do Tema
A realização de investimentos em programas de eficiência energética ganhou
maior importância no início da década de 2000, quando foi aprovada a Lei nº 9.991/2000.
A lei dizia que as empresas de serviços públicos de distribuição de energia elétrica eram
obrigadas a aplicar, anualmente, o valor equivalente a 0,5% de sua receita operacional
líquida anual no desenvolvimento do programa para o incremento da eficiência
energética no uso final de energia elétrica, através de projetos executados em instalações
dos consumidores (Planalto, 2000).
Para regulamentar a referida lei, a ANEEL criou então o Programa de Eficiência
Energética (PEE), que tinha como objetivo transformar o mercado de energia elétrica,
estimular o desenvolvimento de novas tecnologias e sensibilizar a população para a
criação de hábitos e práticas racionais do uso da energia elétrica. Além disso, o programa
foi criado para promover o uso eficiente da energia elétrica em todos os setores da
economia por meio de projetos que demonstrassem a importância e a viabilidade
econômica de ações de combate ao desperdício e de melhoria da eficiência energética de
equipamentos, processos e usos finais de energia. (Energética, 2013).
1.2. Programa de Eficiência Energética
Segundo (Elektro, et al., 2012), o processo de elaboração e condução do PEE veio
sofrendo mudanças significativas desde o primeiro ciclo em 2001/2002. No início, as
empresas, nem mesmo a ANEEL, tinham a exata noção da forma de conduzir tais projetos
e, decorridos todos esses anos, várias foram as mudanças sofridas, traduzidas em
resoluções normativas, com seus respectivos manuais para elaboração do programa
(ANEEL, 2015).
11
Atualmente, a regulamentação vigente é a Resolução Normativa nº 556, na qual foi
aprovado os “Procedimentos do Programa de Eficiência Energética – PROPEE”.
O PROPEE é um manual composto por 10 módulos, contendo informações da
gestão do programa, tipologias de projeto, cálculo da viabilidade econômica, etapas e
outros. O módulo 3, por exemplo, trata da Seleção e Implantação de Projetos e utiliza a
Chamada Pública como forma preferencial de captação de projetos.
Essa captação de projetos pode ocorrer de duas formas:
Em uma única etapa (Diagnóstico Energético)
Em duas etapas (Pré-Diagnóstico Energético e Diagnóstico Energético)
No caso da distribuidora de energia CEMIG D, em 2016 a captação de projetos
ocorreu em duas etapas. Já em 2017, a distribuidora optou por adotar uma única etapa
visando reduzir os custos operacionais com a implantação do projeto.
Sendo em uma única etapa, o proponente deve realizar uma avaliação detalhada
das oportunidades de eficiência energética na instalação da unidade consumidora, e com
base nessa avaliação deve ser gerado um relatório final. O relatório deve conter a
descrição detalhada de cada ação de eficiência energética adotada, o valor do
investimento, a economia de energia e redução da demanda no horário de ponta e a
análise da viabilidade e estratégia de medição e verificação. Todos esses procedimentos
que devem conter no relatório constituem o Diagnóstico Energético.
Essa descrição detalhada que deve constar no Diagnóstico Energético é feita em
duas avalições: a avaliação ex ante e a avaliação ex post.
A avaliação ex ante é um tipo de avaliação dos resultados do projeto, feito com
valores estimados, quando se avaliam os custos e benefícios, baseado em análises de
campo, experiências anteriores, cálculos de engenharia e avaliações de preços no
mercado.
Já avaliação ex post é um tipo de avaliação dos resultados do projeto, feito com
valores mensurados, consideradas a economia de energia e a redução da demanda na
ponta avaliadas por ações de medição e os custos realmente despendidos. Resumindo, a
avaliação ex post trata-se da comprovação dos resultados estimados na proposta do
projeto (CEMIG, 2016).
12
Ao final das avaliações, o Diagnóstico Energético pode ser então submetido a
Chamada Pública de Projetos (CPP), a partir da qual a distribuidora avaliará todo o projeto
de acordo com o documento “Critérios de Seleção para Chamadas Públicas de Projetos”.
Nesse documento estão definidos nove critérios, com pesos distintos entre eles,
totalizando juntos 100 pontos.
Aprovado na Chamada Pública de Projetos, é estabelecido um contrato com a
CEMIG D e o projeto finalmente pode ser executado.
1.3. Objetivos do trabalho
Conforme exposto no item anterior (item 1.2), o Trabalho consiste em aplicar a
metodologia apresentada nos “Procedimentos do Programa de Eficiência Energética -
PROPEE” na avaliação ex ante para estimar os custos e benefícios de uma proposta de
melhoria dos usos finais de iluminação e ar condicionado dos prédios VI e VII do Campus
II do CEFET-MG.
1.4. Organização do texto
Este Trabalho está dividido em quatro capítulos, incluindo este introdutório.
No segundo capítulo é apresentado um Estudo Sobre os Sistemas de Iluminação e
Ar Condicionado.
A Metodologia de Cálculo para determinar a viabilidade econômica do Projeto é
apresentada no terceiro capítulo.
No capítulo quatro é apresentado a Estimativa de Dados do Projeto e a Avaliação
dos Resultados Obtidos.
E finalmente, no capítulo cinco são apresentadas as Conclusões, bem como
Propostas para Continuidade deste Trabalho.
13
Capítulo 2
Estudo sobre os Sistemas de Iluminação e Ar Condicionado
Esse capítulo pretende abordar um estudo teórico sobre os sistemas de iluminação
e ar condicionado a fim de definir a proposta mais eficiente do ponto de vista técnico-
econômico para melhoria desses sistemas.
Nos sistemas de iluminação são apresentados alguns conceitos básicos de
luminotécnica, características de emissão de luz e desempenho das lâmpadas tubulares
fluorescentes e tubulares LED e as equivalências de distribuição luminosa que podem ser
justificadas para esses dois tipos de lâmpadas.
Nos sistemas de ar condicionado são apresentados o ciclo básico de refrigeração a
compressão de vapor, os tipos principais de condicionadores de ar, e também um
comparativo das características de desempenho entre os sistemas que utilizam tecnologia
convencional e tecnologia inverter.
2.1. Sistemas de Iluminação
A seguir são apresentados um breve estudo sobre os sistemas de iluminação:
No item 2.2 são introduzidos alguns conceitos básicos de luminotécnica.
No item 2.3 são apresentados o princípio de emissão de luz e características
de desempenho das lâmpadas tubulares fluorescentes e tubulares de LED.
E por último, no item 2.4 é apresentado um quadro comparativo entre algumas
lâmpadas T10/T12, T8 e tubo LED.
14
2.1.1. Conceitos básicos de luminotécnica
De acordo com (Mamede, 2010), os conceitos básicos de luminotécnica são:
Luz: É uma fonte de radiação que emite ondas eletromagnéticas em diferentes
comprimentos de onda, sendo apenas algumas delas visíveis ao olho humano.
Fluxo Luminoso: É a potência de radiação emitida por uma fonte luminosa em
todas as direções do espaço. Sua unidade é medida em lúmen, que representa
a quantidade de luz irradiada, através de uma abertura de 1m² feita na
superfície de uma esfera de 1m de raio por uma fonte luminosa de intensidade
igual a 1candela, em todas as direções, colocados no seu interior e posicionada
no centro. Quanto maior a potência da lâmpada, maior é o fluxo luminoso.
Iluminância: A iluminância é conhecida também como nível de iluminamento.
É expressa em lux, e corresponde ao fluxo luminoso incidente em uma
superfície por unidade de área. Na prática, esses níveis podem ser medidos
através de um instrumento chamado Luxímetro, e os níveis mínimos de
iluminância em ambientes de trabalho pode ser encontra na norma NBR
ISO/CIE 8995-1 (8995-1, 2013).
Intensidade Luminosa: Pode ser definida como a potência de radiação visível
que uma determinada fonte de luz emite numa direção especificada. Sua
unidade é denominada em candela (cd), que pode ser compreendida como a
intensidade luminosa de uma fonte pontual que emite um fluxo luminoso de
um lúmen em um ângulo sólido de um esferorradiano. Na prática, pode-se
observar que as fontes de luz não emitem o fluxo luminoso uniformemente em
todas as direções, e que pode ser maior em determinadas direções do que em
outras.
15
Luminância: É entendida como a medida da sensação de claridade provocada
por uma fonte de luz ou superfície iluminada e avaliada pelo cérebro. Sua
unidade é expressa, em candela por metro quadrado (cd/m²).
Refletância: É a relação entre o fluxo luminoso refletido por uma dada
superfície e o fluxo luminoso incidente sobre a mesma.
Emitância: É a quantidade de fluxo luminoso emitido por uma fonte
superficial por unidade de área. Sua unidade é expressa em lúmen/m².
Eficiência Luminosa: É a relação entre o fluxo luminoso emitido por uma
fonte luminosa e a potência em Watts consumida por esta.
Temperatura de Cor Correlata: A temperatura de cor tem por finalidade
definir a tonalidade de cores da lâmpada. A sua cor é função da temperatura
de trabalho, medida em Kelvin (K). Quanto mais claro é o branco, semelhante
à luz de meio dia, maior é a temperatura de cor e mais “fria” é a luz. Por outro
lado, quanto mais baixa a temperatura da cor, mais “quente” é a luz emitida
(tonalidade mais amarelada).
Índice de Reprodução de Cores (IRC): É um índice que varia de 1 a 100, que
caracteriza a aparência como as cores dos objetos iluminados são percebidas
pelo observador. Quanto maior esse valor, melhor é a reprodução de cores do
objeto vista pelo observador.
Vida Mediana: É duração média de vida ou funcionamento de uma lâmpada.
16
2.1.2. Lâmpadas Fluorescentes Tubulares
2.1.2.1. Princípio de Emissão de Luz
As lâmpadas fluorescentes tubulares são aquelas constituídas de um longo cilindro
de vidro, cujo interior é revestido por uma camada de fósforo de diferentes tipos. O fósforo
é um produto químico que detém as características de emitir luz quando ativado por
energia ultravioleta, isto é, não visível. Cada extremidade da lâmpada possui um eletrodo
de filamento de tungstênio revestido de óxido que, quando aquecido por uma corrente
elétrica libera uma nuvem de elétrons. Quando se energiza a lâmpada, os eletrodos ficam
submetidos a uma tensão elevada, o que resulta na formação de um arco elétrico entre os
mesmos, de forma alternada. Os elétrons que constituem o arco se chocam com átomos
de gás argônio (inerte) e mercúrio, liberando uma certa quantidade de luz ultravioleta,
que ativa a camada de fósforo anteriormente referida, transformando-se em luz visível
(Mamede, 2010). A figura 2.1 ilustra uma lâmpada tubular fluorescente e seus
componentes principais.
Figura 2.1 Lâmpada Fluorescente Tubular Fonte: (Alvarez, 1998)
2.1.2.2. Características quanto ao desempenho
A grande evolução das lâmpadas fluorescentes ao longo dos anos tem a ver com a
redução do seu diâmetro e a melhoria na qualidade de luz (Souza, 2011).
A primeira lâmpada fluorescente tubular tinha um diâmetro do tubo de 32mm
(designadas p or T10/T12). E os modelos mais encontrados no mercado são para as
potências de 20W e 40W. A eficiência luminosa dessas lâmpadas está entre 50 e 69
lúmens/Watt e possui uma vida útil entre 13.000 e 15.000 horas. O índice de reprodução
17
de cores é maior que 70 e temperatura de cor mais “frias” entre 5000K e 6500K (Philips,
2017) (OSRAM, 2015).
Com o avanço tecnológico as lâmpadas tiveram uma redução do diâmetro,
passando de 32mm para 26mm (designadas por T8). Esse tipo de lâmpada caracteriza-
se por apresentar um alto índice de reprodução de cor (IRC > 80) e alta eficiência luminosa
(modelos entre 50 e 92 lúmens/Watt). Esse aumento de desempenho se deve à sua
camada de revestimento composta por pó trifósforo, uma composição de elementos como
cério, európio e térbio, obtidos de terras raras na China e Finlândia (Elétrico, 2011).
As lâmpadas T8 são usadas em quase todos os campos de aplicação, sendo as
potências mais comuns as de 16W e 32W. Outros modelos com potências de 15W, 18W,
30W, 36W e 58W também podem ser encontrados no mercado. A vida útil média é de
10.000 e 20.000 horas, e para alguns modelos de 18W, 36W e 58W, essa vida útil pode
alcançar entre 50.000 até 90.000 horas. Além disso, para essa lâmpada T8 podem ser
encontrados modelos com temperaturas de cor mais “quentes” e mais “frias” entre 3000K
e 6500K (OSRAM, 2015).
Atualmente podem ser encontradas também as lâmpadas fluorescentes T5, que
trouxe uma considerável redução do diâmetro do tubo, passando de 26mm para 16mm.
As lâmpadas T5 são as mais econômicas atualmente, apresentando 20% de economia em
relação as do tipo T8 e 40% de economia em relação as lâmpadas T10/T12.
Alguns modelos das lâmpadas T5 podem ser encontrados no mercado com alto
rendimento (Tipo HE – High Eficiency) e com elevado fluxo luminoso (Tipo HO – High
Output). Além desses, podem ser encontrados também modelos para mais economia de
energia (Tipos HE ES - High Eficiency Energy Saver e HO ES – High Output Energy Saver),
para longa vida útil (Tipo HO XT - Longe Life) e modelos que emitem uma grande
quantidade de luz azulada, similar à luz natural do dia (Tipo HO - SKYWHITE) (OSRAM,
2015). As potências fabricadas desse tipo de lâmpadas são de 14W, 28W, 54W e 80W.
A Figura 2.2 ilustra as três lâmpadas tubulares fluorescentes T5, T8 e T10/T12, na
qual é possível observar a diferença de diâmetro e base entre elas (distância entre os
pinos de contato de 5mm para as lâmpadas do tipo T5 e de 13 mm para as do tipo T8 e
T10/T12).
18
Figura 2.2 Lâmpadas tubulares fluorescentes T5, T8 e T10/T12. Fonte: http://www.taschibra.com.br/site/web/pt/produto/tubulares-t5-t8
2.1.3. Lâmpadas Tubulares LED
2.1.3.1. Princípio de Emissão de Luz
De acordo com (Adaime, 2008), os diodos emissores de luz (LEDs) são
componentes semicondutores que convertem energia elétrica em luz visível. O LED é
composto por materiais distintos formando uma junção P-N, como acontece com alguns
dispositivos semicondutores. Nesta junção, o lado P contém essencialmente lacunas (ou
falta de elétrons) enquanto o lado N contém essencialmente cargas negativas (excesso de
elétrons). Quanto polarizado diretamente, os elétrons e lacunas se movimentam em
direção a um mesmo ponto. Assim, a combinação entre esses elementos resulta na
emissão de fótons. A Figura 2.3 ilustra uma lâmpada tubular fabricada com fita de LEDs.
19
Figura 2.3 – Lâmpada Tubular LED
Fonte: Virtual3000
Diferentemente do que ocorre com as lâmpadas elétricas convencionais, o LED
gera apenas uma cor que depende do tipo de material utilizado. O responsável pela
emissão de luz vermelha, laranja e amarela seriam os LEDs que utilizam os compostos
AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide) formado por alumínio, gálio, índio e
fosfeto; já os responsáveis pelas tonalidades verdes e azuis são os que utilizam os
compostos InGaN (Indium Gallium Nitride), formado por índio, gálio e nitrito. O LED com
luz branca pode ser obtida de várias maneiras. Um dos métodos e o mais simples para isso
é a utilização de uma camada de fósforo na superfície do LED azul (Castro, 2012).
Com tamanho reduzido, o LED, oferece vantagens por meio do seu
desenvolvimento tecnológico tornando-o uma alternativa real na substituição das
lâmpadas convencionais.
2.1.3.2. Características quanto ao desempenho
Dentre as diversas vantagens da utilização LED em sistemas de iluminação estão
sua eficácia luminosa e elevada vida útil. Segundo (Lourenço, et al., 2013), as lâmpadas
tubulares LED (Tubo LED) apresentam eficiência luminosa na faixa de 75 a 95
lumens/Watt. Entretanto, em (OSRAM, 2015) é possível obter maiores níveis para essa
atingindo valores de até 106 lumens/Watt.
Em relação a vida útil, a tubo LED pode atingir valores de até 50.000 horas
dependendo do modelo, o que é um valor muito superior em relação as lâmpadas
20
fluorescentes. O índice de reprodução de cores é maior que 80 e a temperatura de cor
varia entre 3000 a 6500 K.
Segundo (Adaime, 2008), os LEDs apresentam as seguintes vantagens:
Baixo Consumo de Energia;
Alta eficiência luminosa;
Vida Útil elevada;
Fácil Instalação;
Robustez;
Mais ecológicas;
Não necessita de reatores;
Ignição rápida;
Controle de variação, permitindo a criação de ambientes diferenciados.
2.1.4. Equivalência entre as Lâmpadas Tubulares Fluorescentes e Tubulares LED
A equivalência entre lâmpadas é determinada quando se compara duas ou mais
lâmpadas com potência e fluxos luminosos diferentes, mas com características de
distribuição luminosa semelhantes.
Segundo (Ferreira, 2014), foi constatado após simulações no software DIALUX e
medições de iluminância, que as lâmpadas tubulares de LED de 15W da fabricante
JUJIALED possuem luminosidade muito semelhante às fluorescentes tubulares do tipo T8
de 32W da fabricante EMPALUX, apresentando níveis de iluminância suficientes para as
atividades realizadas na superfície de trabalho.
Uma maneira de compreender essa equivalência para esses dois tipos de lâmpadas
é pensar na forma construtiva.
A lâmpada tubular fluorescente de 32W, por exemplo, possui em média 2700
lúmens de fluxo luminoso e é construída de tal forma que emite esse fluxo em todas as
direções. Com isso, parte desse fluxo é perdido em locais onde não precisariam ser
iluminados, como o teto, por exemplo. Dessa forma, sem o uso de luminária adequadas a
21
eficiência do sistema seria reduzida e causaria uma sensação de pouca claridade no
entorno do ambiente.
Já a lâmpada tubular LED de 18W, por exemplo, possui um fluxo luminoso menor
em relação a tubular fluorescente de 32W, cerca de 1900 lúmens. Em compensação, a
lâmpada LED não emite luz para o teto. Devido a sua forma construtiva, feita com fita de
LED, o ângulo de abertura é mais fechado, com valores entre 120° e 160° (OSRAM, 2015).
Quanto menor esse ângulo de abertura, mais concentrado é o fluxo luminoso, maior é a
intensidade luminosa, e consequentemente, melhor é a distribuição luminosa.
Em outras palavras, os 800 lúmens a menos que a lâmpada tubular LED 18W não
tem em relação a tubular fluorescente de 32W são compensados pelo seu menor ângulo
de abertura do facho de luz, fazendo com que a eficiência luminosa de ambos os sistemas
seja semelhantes. Devido a essas questões é possível substituir uma lâmpada tubular
fluorescente por uma tubular LED de menor potência.
Fabricantes de lâmpadas garantem a equivalência entre alguns tipos de lâmpadas
para algumas potências específicas. Entretanto, para comprovar a viabilidade de
substituição de uma lâmpada por outra, pode-se avaliar os níveis de iluminância de cada
uma delas em um ponto específico, de preferência na região de trabalho onde se deseja
iluminar, e comparar se as duas lâmpadas são de fato equivalentes.
Para facilitar, nas tabelas 2.1 e 2.2 estão apresentadas a equivalência entre algumas
lâmpadas fluorescentes T10/T12 e T8, e as tubulares LED de comprimento de 1200mm e
600mm, respectivamente.
Tabela 2.1 – Equivalência entre as Lâmpadas com Comprimento = 1200mm
Tipo Fluorescente
T10/T12 Fluorescente
T8 LED T8
Potência 40W 32W 36W 16W 18W 20W
Modelo BASIC T10 L40W LDE
LUMILUX F032W/840
BASIC L36W/765
Tubo LED
Tubo LED Tubo LED
SUPERSTAR
Vida Mediana (h) 13.000 20.000 10.000 40.000 40.000 25.000
Temperatura de Cor (Kelvin)
4.000 4.000 6.500 3000, 4.100, 5000
4.000, 6500 3.000, 4.000,
5.000
Fluxo Luminoso (lm) 2.700 2.700 2.500 1.650 1.900 2.000
Eficiência Luminosa (lm/W)
67,5 84,4 69,4 103,1 105,6 100
Base G13 G13 G13 G13 G13 G13
IRC >70 >80 >70 >80 >80 >80
Continua...
22
...continuação
Comprimento (mm) 1200 1200 1200 1200 1200 1200
Diâmetro (mm) 32 26 26 26 26 26
Abertura de Facho 150° 120° 150°
Na tabela 2.1, segundo (OSRAM, 2015), uma lâmpada fluorescente T10/T12 de
40W pode ser substituída por uma lâmpada fluorescente T8 de 32W ou 36W, e estas
também podem ser substituídas pelas lâmpadas de LED de 16W, 18W e 20W.
Tabela 2.2– Equivalência entre as Lâmpadas com Comprimento = 600mm.
Tipo Fluorescente
T10/T12 Fluorescente
T8 LED T8
Potência 20W 16W 18W 9W 10W 10W
Modelo BASIC T10 L20W LDE
LUMILUX F016W/840
LUMILUX L18W/840
Tubo LED
Tubo LED
Tubo LED SUPERSTAR
Vida Mediana (h) 13.000 20.000 10.000 40.000 40.000 25.000
Temperatura de Cor (Kelvin)
5250 4000 4000 4.000, 6500
3000, 4.100, 5000
3.000, 4.000, 5.000
Fluxo Luminoso (lm) 1060 1200 1350 900 900 1.000
Eficiência Luminosa (lm/W)
53 75 75 100 100 100
Base G13 G13 G13 G13 G13 G13
IRC >70 >80 >80 >80 >80 >80
Comprimento (mm) 590 590 590 600 600 600
Diâmetro (mm) 32 26 26 26 26 26
Abertura de Facho 120° 150° 150°
Já na tabela 2.1.5, (OSRAM, 2015) afirma que uma lâmpada fluorescente T10/T12
de 20W pode ser substituída pelas lâmpadas fluorescentes T8 de 16W ou 18W, e todas
essas podem ser substituídas pelas lâmpadas de LED T8 de 9W ou 10W.
23
2.2. Sistemas de Ar Condicionado
A seguir serão apresentados um breve estudo sobre os sistemas de ar
condicionado:
No item 2.2.1 são apresentados todo o ciclo básico de refrigeração dos
sistemas de ar condicionado a compressão de vapor.
No item 2.2.3 são apresentados alguns tipos de ar condicionado, como os ACJs,
Split e VRF.
E por último, no item 2.2.3 é apresentado um comparativo entre os sistemas
de ar condicionado de tecnologia convencional e inverter.
2.2.1. Ciclo básico de Refrigeração
De acordo com (Creder, 2006), o sistema de refrigeração por compressor de vapor
é composto principalmente por quatro componentes: Compressor, Condensador, Válvula
de Expansão e Evaporador. As Figuras 2.4 e 2.5 ilustram um ciclo típico de refrigeração a
compressão de vapor.
Figura 2.4 – Vista de um ciclo típico de refrigeração
Fonte: (Creder,2004)
24
Figura 2.5 – Ciclo de Refrigeração a compressão de vapor
Fonte: (Creder,2004)
Inicialmente, o ambiente a ser condicionado, por exemplo, a uma temperatura de
24°C, transfere o calor para o ar e este é forçado a passar por uma serpentina do
evaporador, composta de tubos de cobre (podendo ser de outro material dependendo do
fluido refrigerante) e aletas de alumínio (podendo ser de cobre), que transferem para um
fluido refrigerante que circula dentro do tubo (Figura 2.5).
De acordo com (Alfredo, 2011), O fluido refrigerante entra no evaporador a uma
temperatura de aproximadamente 0°C, saindo do estado saturado para o estado de vapor
superaquecido (em torno de 8°C a 12°C, no caso do compressor alternativo, sendo menor
no caso dos compressores scroll), e aspirado para dentro do compressor. Esse fenômeno
de passagem do estado saturado para o estado de vapor se denomina expansão,
evaporação ou ebulição.
Dentro do compressor, o fluido é submetido a uma compressão, aumentando sua
pressão manométrica para aproximadamente 280 psig (sistema com condensação a ar e
fluido refrigerante R-22) e sua temperatura para aproximadamente 80°C.
Após sair do compressor, esse fluido chega ao condensador, onde ele passa
novamente por uma transformação física, saindo do estado de vapor superaquecido para
25
vapor saturado, depois líquido saturado e, posteriormente liquido subresfriado. A esse
fenômeno de passagem do estado de vapor para líquido é denominado condensação.
Ainda segundo (Alfredo, 2011), no condensador com condensação a ar, essa perda
de calor se faz porque um ventilador provoca a passagem do ar externo a uma
temperatura inferior à temperatura do fluido refrigerante (aproximadamente 35°C
dependendo da região e da estação do ano) e este ar troca calor com o fluido refrigerante.
Toda essa energia recebida pelo fluido refrigerante na forma de calor (que entra no
evaporador) e trabalho (no compressor) ao longo do ciclo de refrigeração é dissipada na
forma, que é descarregado na atmosfera.
Para que o fluido refrigerante retorne ao evaporador a uma temperatura na faixa
de 0°C de modo que possa novamente se constituir em um eficiente receptor de calor, ele
passa por um dispositivo de expansão (válvula de expansão) em que ele é submetido a
uma grande perda de pressão que resulta em perda também de temperatura. A pressão
manométrica do refrigerante na saída da válvula de expansão é de aproximadamente
60pisg e a temperatura situa-se na faixa de 0°C.
Esse refrigerante é direcionado para a entrada do evaporador onde o ciclo de
refrigeração é iniciado. Como pode ser visto na Figura 2-5, neste ciclo de refrigeração
existem três linhas de refrigerante. Linha de descarga, ou de gás quente, que vai do
compressor ao condensador, que se caracteriza por levar o refrigerante na forma gasosa
a alta pressão e alta temperatura (280 psig e 80°C). Linha de líquido, que vai do
condensador à válvula de expansão, onde o fluido refrigerante está a uma temperatura
em torno de 45°C e pressão por volta de 280pisg. Linha de sucção, ou de baixa pressão,
que vai da saída do evaporador até a entrada do compressor (Pressão de 60pisg e
temperatura de 12°C aproximadamente, para o R-22).
2.2.2. Tipos de Equipamentos de Ar Condicionado
2.2.2.1. Aparelho de Ar Condicionado Janela
Também chamados no Brasil de ACJs, estes aparelhos possuem pequenas
capacidades, na faixa de 9000 BTU/h à 30.000BTU/h. Os ACJs são os aparelhos mais
simples dentre os outros tipos de ar condicionado e foram os primeiros a serem utilizados
26
em condicionamento de ar residencial e comercial. As Figuras 2.6 e 2.7 ilustram,
respectivamente, um modelo do aparelho de ar condicionado janela e a vista interna com
os componentes do aparelho.
Figura 2.6 – Ar condicionado Janela
Fonte: http://www.springer.com.br/pt/produtos/index/1/12
Figura 2-7 – Ar condicionado Janela vista Interna
Fonte: (Alfredo, 2011)
Os ACJs integram, em um único gabinete, todas as funções do ciclo de refrigeração,
mas apresentam limitações quanto às possibilidades de instalação (demandam a
existência de ambiente externo ventilado no lado posterior do aparelho para que seja
efetuado a condensação).
Segundo (Alfredo, 2011), as vantagens desses equipamentos são:
27
Robustez;
Fácil Instalação;
Custo baixo em relação aos outros sistemas de ar condicionado;
Longa vida útil.
Dentre as desvantagens estão:
Elevado nível de ruído;
Incapaz de receber rede de dutos;
Baixo nível de filtragem;
Condensação exclusivamente a ar.
Design pouco atraente.
De acordo com as tabelas de eficiência energética e consumo de energia do
INMETRO, o coeficiente de eficiência energética para os aparelhos de ar condicionado
janela, estão classificados em 4 categorias de acordo com a faixa de capacidade de
refrigeração. Além disso, os coeficientes estão divididos por classes de eficiência que
variam de A (mais eficientes) à D (menos eficientes), conforme pode ser visualizado na
Figura 2.8.
Essa tabela, e os dados técnicos de vários modelos de ACJ podem ser consultados
em (INMETRO, 2017), ou pelo link da Figura 2.8.
Figura 2.8 - Tabela de Eficiência Energética dos Aparelhos ACJ
http://www.inmetro.gov.br/consumidor/pbe/condicionadores_ar_janela_indice-novo.pdf
28
2.2.2.2. Minisplit
Segundo (Alfredo, 2011), a palavra “split”, de origem inglesa, significa “quebrar em
várias partes”, “abrir ao meio”, “dividir”. Assim, essa palavra foi denominada a esse
sistema pois “dividi” o ciclo de refrigeração em várias partes, sendo que no lado interno,
isto é, no ambiente a ser condicionado, instala-se a parte composta pelo evaporador e a
válvula de expansão, denominada unidade evaporadora; e, do lado externo, onde há a
disponibilidade do ar para efetuar a condensação, instala-se a outra parte, composta do
compressor e do condensador, denominada unidade condensadora.
Com essa configuração, as linhas de sucção e de líquido têm de ser longas, podendo
chegar a distâncias de aproximadamente 15 metros, permitindo maiores possibilidades
de instalação e também afastando dos usuários ruídos excessivos causados por dois
motores, o do ventilador do condensador e do evaporador.
Ainda segundo (Alfredo, 2011), esses equipamentos representam mais de 70% de
todos os aparelhos que são vendidos no mundo. No Brasil, os Minisplits representam 82%
da quantidade de equipamentos que são vendidos mensalmente e 68% de tudo que se
gasta no país com instalações de ar condicionado. A Figura 2.9 ilustra uma instalação
residencial com o sistema MiniSplit.
29
Figura 2.9 – Instalação Residencial –Sistema Minisplit
Fonte: (Alfredo, 2011)
As vantagens desses equipamentos são:
Baixo nível de ruído;
Possibilidade de controle remoto com múltiplas funções;
Possibilidade de se condicionar o ambiente não havendo disponibilidade de
captação de ar externo no ambiente contíguo;
Design que combina cada vez mais com qualquer tipo de ambiente.
Dentre as desvantagens estão:
Maioria não possui renovação de ar externo;
Limitação de distância entre as unidades internas e externas;
Baixo Nível de Filtragem;
Insuficiência de pressão estática disponível no ventilador para instalar rede
de dutos;
Vida Útil condenada se sujeitos a uma instalação por mão-de-obra
desqualificada.
Os minisplits são divididos em três tipos principais: piso-teto, hi-wall e
cassete.
2.2.2.2.1. Minisplit do Tipo Piso-Teto
São aparelhos cuja unidade evaporadora é instalada na posição horizontal,
sob o teto (“under celling”), com fluxo de ar de insuflação sendo direcionado
paralelamente ao teto e o retorno do ar acontecendo pela parte inferior do aparelho.
Podem ser instalados no piso, na posição vertical, com o fluxo de ar direcionado para cima,
paralelamente à parede. Normalmente têm um razoável alcance e apresentam
30
capacidades de refrigeração entre 18.000 BTU/h e 84.000 BTU/h. A figura 2.10 ilustra
esse tipo de unidade evaporadora do sistema minisplit.
Figura 2.10 – Minisplit do tipo Piso-Teto
http://www.hitachiapb.com.br/linhas
Os coeficientes de eficiência energética dos condicionadores de ar minisplit tipos
pisos-tetos podem ser consultados também nas tabelas do INMETRO ou pelo link,
conforme mostra a Figura 2.11.
Figura 2.11 - Tabela de Eficiência Energética dos Aparelhos Minisplit Piso-Teto
Fonte: http://www.inmetro.gov.br/consumidor/pbe/condicionadores_ar_piso-teto_indicenovo.pdf
2.2.2.2.2. Minisplit do Tipo Parede
Também chamados de “Hi-Wall” são aparelhos em que a unidade evaporadora é
instalada na posição vertical, a uma altura de aproximadamente três metros, com
descarga do ar na parte inferior e retorno pela parte superior. Apresentam baixíssimos
níveis de ruído e são mais utilizados em hotéis, residências e locais que não demandam
grande capacidade. São fabricados encontrados com capacidade de refrigeração na faixa
31
de 9000 BTU/h à 30.000 BTU/h. A Figura 2.12 ilustra um modelo da unidade evaporadora
do sistema minisplit tipo hi-wall.
Figura 2.12 – Minisplit do tipo Hi-Wall
http://www.inmetro.gov.br/consumidor/pbe/condicionadores_ar_split_hiwall_indicenovo.pdf
Os coeficientes de eficiência energética dos condicionadores de ar minisplit tipos
pisos-tetos podem ser consultados também nas tabelas do INMETRO ou pelo link,
conforme mostra a Figura 2.13.
Figura 2.13 - Tabela de Eficiência Energética dos aparelhos Minisplit Piso-Teto
Fonte: http://www.inmetro.gov.br/consumidor/pbe/condicionadores_ar_split_hiwall_indicenovo.pdf
2.2.2.2.3. Minisplit do Tipo Cassete
São aparelhos cujas unidades evaporadoras são instaladas nas áreas centrais dos
pavimentos, longe das paredes e, por isso, possuem descarga de ar em várias direções.
Ocupam lugares onde normalmente seriam instalados difusores de sistemas dotados de
rede de dutos ou luminárias de instalações de iluminação, são alinhados com forro de
gesso ou outros tipos de forro. Têm design muito atraente, mas oferecem péssimas
32
condições de acesso para manutenção. Esses aparelhos possuem também uma bomba
para dreno da água condensada que, quando falha, causa sérios problemas aos usuários
devido à inundação que prova. A figura 2.14 ilustra a unidade evaporadora do minisplit
do tipo cassete.
Figura 2.14 – Minisplit do tipo cassete
http://www.carrierdobrasil.com.br/produtos/lista/minha-casa/6/cassette
Os coeficientes de eficiência energética dos condicionadores de ar minisplit tipos
pisos-tetos podem ser consultados também nas tabelas do INMETRO ou pelo link,
conforme mostra a Figura 2.15.
Figura 2.15 - Tabela de Eficiência Energética dos aparelhos Minisplit Cassete
http://www.inmetro.gov.br/consumidor/pbe/condicionadores_ar_cassete_indice-novo.pdf
33
2.2.2.3. Ar Condicionado VRF
Diferente do sistemas minisplit, o ar condicionado VRF (do inglês “variable
refrigeratn flow”) é um sistema de ar condicionado central do tipo multi-split e foram
desenvolvidos especialmente para residências amplas e edifícios comerciais de médio e
grande porte. Esse sistema apresenta uma unidade externa ligada a múltiplas unidades
internas operando individualmente por ambiente (podendo chegar a 64 máquinas)
(FRIGELAR).
Cada unidade condensadora é composta por um ou vários compressores em que
todos ou parte deles possui inversor de frequência que possibilita a variação da
frequência de alimentação elétrica do motor do compressor do equipamento. A
tecnologia associada a essa possibilidade de variação do fluxo refrigerante pelos
compressores são conhecidos no mercado como sistemas inverter.
No caso do VRF, essa possibilidade de variação da rotação torna-se imprescindível
porque a unidade condensadora serve a dezenas de unidades evaporadoras que, ora
podem estar ligadas e ora podem estar desligadas, demandando uma variação
significativa no fluxo de refrigerante oriundo dos compressores. A Figura 2.16 ilustra os
sistemas VRF com várias unidades evaporadoras.
Figura 2.16 – Ar condicionado VRF multi-split
Fonte: https://www.frigelar.com.br/vrf
34
2.2.3. Comparação entre os Sistemas Inverter e Convencional
Por meio da tecnologia inverter, conforme introduzida no item 2.2.2, possui
compressores que funcionam apenas na velocidade necessária para manter o
aquecimento ou resfriamento do ambiente, com pouca oscilação.
Essa tecnologia depende do tipo de compressor e pode ser encontrada tanto
sistemas multiplist, quanto para os minisplits.
Com a tecnologia inverter a temperatura desejada é alcançada com mais rapidez
do que nos aparelhos com sistemas convencionais, conforme pode ser visualizado na
Figura 2.17.
Figura 2.17 Gráfico da Evolução do Compressor em relação a temperatura ambiente
Fonte: http://www.fujitsu-general.com/br/products/tecnologiainverter.html
Um comparativo entre um sistema inverter e convencional pode ser visto também na
tabela Figura 2.18.
35
Figura 2.18 - Comparativo entre um sistema inverter e convencional
Fonte: http://www.fujitsu-general.com/br/products/tecnologiainverter.html
2.3. Considerações Finais
Neste capítulo foi apresentado um breve estudo sobre os sistemas de iluminação e
ar condicionado.
Nos sistemas de iluminação foi possível revisar alguns conceitos básicos de
luminotécnica, e realizar um comparativo das características de desempenho e
equivalência entre as lâmpadas tubulares fluorescentes e tubulares LED.
Nos sistemas de ar condicionado foi possível compreender o ciclo básico de
refrigeração a compressão de vapor. Além disso, foi visto alguns modelos de
condicionadores de ar dos tipos ACJ, minisplit, VRF e também foi feito um breve estudo
sobre os sistemas de ar condicionado com tecnologia inverter e convencional.
Após esse estudo, no capítulo 3 será apresentado a metodologia de cálculo para
estimar a viabilidade econômica do projeto de melhoria dos sistemas de iluminação e ar
condicionado dos prédios VI e VII do campus II.
36
Capítulo 3
Metodologia de Cálculo do Projeto
Esse capítulo tem como objetivo apresentar a metodologia de cálculo definida no
PROPEE (módulos 4 e 7) para avaliar a viabilidade econômica da proposta de melhoria
dos Sistemas Iluminação e Ar Condicionado.
Essa viabilidade econômica constitui, no âmbito do PEE, principalmente na relação
entre os custos e os benefícios obtidos do projeto. Os custos são aqueles determinados
com a compra de materiais e equipamentos, mão de obra, descarte de materiais,
transporte e outros. Já os benefícios são dois: a energia economizada e a demanda evitada
na ponta, na qual são obtidas por meio do cálculo estimado da energia consumida e
demanda média no horário de ponta da diferença entre sistemas atuais e sistemas
propostos.
Primeiramente, no item 3.1 são apresentados toda a metodologia de cálculo dos
benefícios anualizados do projeto.
No item 3.2 são apresentados toda a metodologia de cálculo dos custos anualizados
do projeto.
E finalmente, no item 3.3 é apresentado a metodologia de cálculo para determinar
a relação desses custos e benefícios anualizados.
3.1. Metodologia de Cálculo dos Benefícios Anualizados do Projeto
Esse item refere-se a metodologia de cálculos do benefícios anualizados para os
sistemas de iluminação e ar condicionado, que são apresentados em três partes:
No item 3.1.1 são apresentadas as equações dos benefícios dos sistemas de
iluminação.
No item 3.1.2 são apresentadas as equações dos benefícios dos sistemas de ar
condicionado.
37
No item 3.1.3 são apresentadas as equações para determinar a Energia
Economizada e a Redução da Demanda na Ponta de ambos os sistemas.
E, por último, no item 3.1.4 são apresentadas o cálculo para determinar os
benefícios anualizados do projeto.
3.1.1. Sistema de Iluminação
3.1.1.1. Potência Instalada
A potência instalada total do sistema de iluminação (𝑃𝐼𝑆𝐼) é dado pelo somatório
da potência instalada de cada sistema de iluminação individual (𝑃𝐼𝑆𝐼𝑖), e cada sistema é
calculado pela soma das quantidades de lâmpadas e reatores multiplicadas pelas suas
respectivas potências nominais. Essa potência é expressa em kW, e pode ser calculada
pela equação (3.1):
𝑃𝐼𝑆𝐼 = ∑ 𝑃𝐼𝑆𝐼𝑖
𝑆𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 𝑖
= ∑(𝑄𝐿𝑖 ∗ 𝑃𝐿𝑖) + (𝑄𝑅𝑖 ∗ 𝑃𝑅𝑖)
1000𝑆𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 𝑖
(3.1)
Onde:
𝑃𝐼𝑆𝐼 - Potência Instalada total do Sistema de Iluminação [kW]
𝑃𝐼𝑆𝐼𝑖 – Potência Instalada de cada Sistema de Iluminação [kW]
𝑄𝐿 - Quantidade de Lâmpadas do Sistema de Iluminação [unidades]
𝑄𝑅 - Quantidade de Reatores do Sistema de Iluminação [unidades]
𝑃𝐿 - Potência Nominal da Lâmpada do Sistema Atual [Watt]
𝑃𝑅- Potência Nominal do Reator do Sistema de Iluminação [Watt]
Obs.: O sistema i representa o tipo de luminária instalada em um determinado local
específico de acordo com o número de lâmpadas e potência.
Por exemplo, sistema 1 (20 luminárias de 2x32W, na Sala A), sistema 2 (20
luminárias de 2x40W, na sala B), etc.
38
3.1.1.2. Funcionamento
O Funcionamento (𝐹𝑖) é o tempo que cada sistema permanece ligado durante o ano.
É expressado em h/ano, e pode ser calculado pela equação (3.2):
𝐹𝑖 = 𝐻𝑈𝐷𝑖 ∗ 𝐷𝑈𝐴𝑖 (3.2)
Onde:
𝐹𝑖 - Funcionamento de cada Sistema [h/ano]
𝐻𝑈𝐷𝑖 – Horas de Utilização de cada Sistema em um dia [h/dia]
𝐷𝑈𝐴𝑖 – Dias de Utilização de cada Sistema em um ano [dias/ano]
3.1.1.3. Funcionamento no horário de Ponta
O Funcionamento no Horário de Ponta (𝐹𝑝𝑖) é o tempo que cada sistema
permanece ligado durante o ano no horário de ponta, sendo que o horário de ponta
corresponde a um total de 3 horas consecutivas por dia, normalmente entre 17:00 às
20:00. É expressado em h/ano, e pode ser calculado pela equação (3.3):
𝐹𝑝𝑖 = 𝐻𝑈𝑃𝐷𝑖 ∗ 𝐷𝑈𝑃𝑀𝑖 ∗ 𝑀𝑈𝑃𝐴𝑖 (3.3)
Onde:
𝐹𝑝𝑖 - Funcionamento de cada Sistema no horário de Ponta [h/ano]
𝐻𝑈𝑃𝐷𝑖 – Horas de Utilização em Horário de Ponta, em um dia [h/dia]
𝐷𝑈𝑃𝑀𝑖 - Dias Úteis de Utilização em Horário de Ponta, em um mês [dias/mês]
𝑀𝑈𝑃𝐴𝑖 - Meses de Utilização em Horário de Ponta, em um ano [meses/ano]
39
3.1.1.4. Fator de Coincidência na Ponta
O Fator de Coincidência na Ponta (𝐹𝐶𝑃𝑖) é um número, que ao ser multiplicado pela
potência instalada de cada sistema de iluminação (𝑃𝐼𝑆𝐼𝑖), informa quantos kW dessa
potência permanecem ligados no horário da ponta. Esse fator está entre 0 e 1, e pode ser
calculado pela equação (3.4):
𝐹𝐶𝑃𝑖 =
𝐹𝑝𝑖
792
(3.4)
Onde:
𝐹𝐶𝑃𝑖 – Fator de Coincidência na Ponta de cada Sistema [adimensional]
792 – Número Equivalente à um Sistema Ligado 3 h/dia (horário de ponta), 22
dias/mês e 12 meses/ano.
3.1.1.5. Energia Consumida
A energia consumida total do sistema de iluminação (𝐸𝑐) é dado pelo somatório da
energia consumida de cada sistema (𝐸𝑐 𝑖) e é calculada pelo produto da potência instalada
de cada sistema pelo tempo de funcionamento de cada sistema. Essa energia é dada em
MWh/ano e pode ser calculada pela equação (3.5):
𝐸𝑐 = ∑
𝑃𝐼𝑆𝐼𝑖 ∗ 𝐹𝑖
1000𝑆𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 𝑖
(3.5)
3.1.1.6. Demanda Média na Ponta
A Demanda Média na Ponta (𝐷𝑚) é dado pelo somatório da demanda média na
ponta de cada sistema (𝐷𝑚 𝑖) e é calculada pelo produto da potência instalada de cada
sistema pelo fator de coincidência na ponta de cada sistema. Essa demanda é dada em kW,
e pode ser calculada pela equação (3.6):
40
𝐷𝑚 = ∑ 𝑃𝐼𝑆𝐼𝑖 ∗
𝑆𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 𝑖
𝐹𝐶𝑃𝑖 (3.6)
3.1.2. Sistema de Condicionamento Ambiental
3.1.2.1. Potência Instalada
A potência instalada total do sistema de condicionamento ambiental (𝑃𝐼𝑆𝐶𝐴) é
dado pelo somatório da potência instalada de cada sistema individual (𝑃𝐼𝑆𝐶𝐴𝑖) e pode ser
calculada pela equação (3.7):
𝑃𝐼𝑆𝐶𝐴 = ∑ 𝑃𝐼𝑆𝐶𝐴𝑖
𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 𝑖
= ∑𝑄𝐴𝑖 ∗ 𝐶𝑅𝑖 ∗ 0,293
𝐸𝐸𝑅𝑖 ∗ 1000𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 𝑖
(3.7)
Onde:
𝑃𝐼𝑆𝐶𝐴 - Potência Instalada total do Sistema de Condicionamento Ambiental [kW]
𝑃𝐼𝑆𝐶𝐴𝑖 - Potência Instalada de cada Sistema Individual [kW]
𝑄𝐴 - Quantidade de Aparelhos [Unidades]
𝐶𝑅 - Capacidade de Refrigeração [BTU/h]
𝐸𝐸𝑅– Índice de Eficiência Energética [W/W]
0,293 – Número equivalente a transformação de BTU/h →Watt
3.1.2.2. Fator de Utilização
O Fator de Utilização (𝐹𝑈) é um número que varia entre 0 a 1 e determina a
potência média que será consumida por um determinado equipamento.
Para determinar esse fator de utilização dos equipamentos de ar condicionado é
necessário conhecer o período de funcionamento, uma vez que a potência média depende
diretamente das considerações sobre o tempo em que o compressor permanece ligado
(ENEGEP, 2015).
41
3.1.2.3. Potência Média Utilizada
A potência média utilizada (𝑃𝑚é𝑑𝑖𝑎) corresponde ao somatório da potência média
de cada aparelho (𝑃𝑚é𝑑𝑖𝑎 𝑖) e é calculada pelo produto da potência instalada de cada
sistema pelo fator de utilização de cada sistema. Essa potência média utilizada total pode
ser calculada pela equação (3.8):
𝑃𝑚é𝑑𝑖𝑎 = ∑ 𝑃𝐼𝑆𝐶𝐴𝑖 ∗ 𝐹𝑈𝑖
𝑆𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 𝑖
(3.8)
3.1.2.4. Energia Consumida
A energia consumida (𝐸𝑐) é dada pelo somatório da energia consumida de cada
sistema individual (𝐸𝑐 𝑖 ), e é calculada pelo produto da potência média de cada sistema
pelo período de funcionamento de cada sistema. A energia consumida total pode ser
calculada pela equação (3.9):
𝐸𝑐 = ∑
𝑃𝑚é𝑑𝑖𝑎𝑖∗ 𝐹𝑖
1000𝑆𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 𝑖
(3.9)
3.1.2.5. Demanda Média na Ponta
A demanda média na ponta (𝐷𝑚) é dada pelo somatório da demanda média na
ponta de cada sistema individual, e pode ser calculada pela equação (3.10):
𝐷𝑚 = ∑ 𝑃𝑚é𝑑𝑖𝑎𝑖∗
𝑆𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 𝑖
𝐹𝐶𝑃𝑖 (3.10)
42
3.1.3. Energia Economizada e Redução da Demanda na Ponta.
A Energia Economizada (𝐸𝐸), e a Redução da Demanda no Horário de Ponta (𝑅𝐷𝑃),
dados em MWh/ano e kW, respectivamente, são os principais indicadores quantitativos
de benefícios em projetos de eficiência energética.
Eles podem ser obtidos por meio da comparação dos usos estimados (sistema
atual) de energia e demanda com os usos eficientes (sistema proposto), conforme
indicado nas equações (3.11) e (3.12).
𝐸𝐸 = ∑ (𝐸𝐶𝐴𝑇𝑈𝐴𝐿 𝑖− 𝐸𝐶𝑃𝑅𝑂𝑃𝑂𝑆𝑇𝑂 𝑖
)
𝑈𝑠𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑖
(3.11)
𝑅𝐷𝑃 = ∑ (𝐷𝑚𝐴𝑇𝑈𝐴𝐿 𝑖− 𝐷𝑚𝑃𝑅𝑂𝑃𝑂𝑆𝑇𝑂 𝑖
)
𝑈𝑠𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑖
(3.12)
Onde:
𝑖- Representa o uso final de energia (iluminação, ar condicionado, etc)
𝐸𝐶𝐴𝑇𝑈𝐴𝐿 - Energia Consumida do Sistema Atual [MWh/ano]
𝐸𝐶 𝑃𝑅𝑂𝑃𝑂𝑆𝑇𝑂 - Energia Consumida do Sistema Proposto [MWh/ano]
𝐸𝐸 – Energia Economizada [MWh/ano]
𝐷𝑀𝐴𝑇𝑈𝐴𝐿 – Demanda Média na Ponta do Sistema Atual [kW]
𝐷𝑀𝑃𝑅𝑂𝑃𝑂𝑆𝑇𝑂 - Demanda Média na Ponta do Sistema Proposto [kW]
𝑅𝐷𝑃 – Redução da Demanda na Ponta [kW]
43
3.1.4. Benefícios Anualizados
O Custo Evitado de Demanda (𝐶𝐸𝐷) e o Custo da Energia Evitada (𝐶𝐸𝐸) unitário
são definidos para valorar a Energia Economizada e a Redução da Demanda na Ponta
calculados no item 3.1.3.
Os valores por nível de tensão de fornecimento podem ser consultados na tabela
da Figura 3-1.
Figura 3.1 Custos Evitados de Energia e Demanda (CEMID D) Fonte: Resolução Homologatória nº 2.076 de 24 de Maio de 2016
O cálculo do Benefício Anualizado por uso final de energia (B𝐴𝑖) pode ser
determinado pela equação (3.13):
𝐵𝐴𝑖 = (𝐶𝐸𝐷 ∗ 𝑅𝐷𝑃𝑖) + (𝐶𝐸𝐸 ∗ 𝐸𝐸𝑖) (3.13)
Onde:
𝑖- Representa o uso final de energia (iluminação, condicionamento ambiental, etc)
𝐵𝐴𝑖- Benefício Anualizado [R$/ano]
44
𝐶𝐸𝐷- Custo Unitário Evitado da Demanda [R$/kW ano]
𝑅𝐷𝑃𝑖- Redução da Demanda na Ponta [kW]
𝐶𝐸𝐸- 𝐶𝐸𝐸- Custo Unitário Evitado de Energia [R$/MWh]
𝐸𝐸𝑖- Energia Economizada [MWh/ano]
3.2. Metodologia de Cálculo dos Custos Anualizados do Projeto
A seguir são apresentados a metodologia de cálculo dos custos anualizados para os
sistemas de iluminação e ar condicionado, que estão divididos em duas partes:
No item 3.2.1 são apresentados o cálculo dos custos diretos e indiretos.
E, no item 3.2.2 são apresentados os cálculos para obtenção do custo
anualizado do projeto.
3.2.1. Custos Diretos e Indiretos
Os Custos Diretos (𝐶𝐷𝐼𝑅𝐸𝑇𝑂𝑆) são aqueles determinados para a compra de
Materiais e Equipamentos (𝐶𝐸), Mão de Obra Própria (𝐶𝑀𝑂𝑃), Mão de Obra de Terceiros
(𝐶𝑀𝑂𝑇) e Transporte (𝐶𝑇𝑅𝐴𝑁𝑆).
𝐶𝐷𝐼𝑅𝐸𝑇𝑂𝑆𝑖= 𝐶𝑀𝑂𝑃𝑖
+ 𝐶𝑇𝑅𝐴𝑁𝑆𝑖+ 𝐶𝐸𝑖
+ 𝐶𝑀𝑂𝑇𝑖 (3.14)
Já os Custos Indiretos (𝐶𝐼𝑁𝐷𝐼𝑅𝐸𝑇𝑂𝑆) são aqueles relacionados à Administração
Própria (𝐶𝐴𝑃), Marketing (𝐶𝑀𝐾𝑇), Treinamento e Capacitação (𝐶𝑇𝑒𝐶), Descarte de Materiais
(𝐶𝐷𝑀), Medição (𝐶𝑀𝑉) e Verificação e outros custos indiretos (𝐶𝑂𝐶𝐼).
𝐶𝐼𝑁𝐷𝐼𝑅𝐸𝑇𝑂𝑆𝑖= 𝐶𝐴𝑃𝑖
+ 𝐶𝑀𝐾𝑇𝑖+ 𝐶𝑇𝑒𝐶𝑖
+ 𝐶𝐷𝑀𝑖+ 𝐶𝑀𝑉𝑖
+ 𝐶𝑂𝐶𝐼𝑖 (3.15)
Onde:
𝑖- Representa o uso final de energia (iluminação, ar condicionado, etc)
45
3.2.1.1. Custos com Mão de Obra Própria
Este item refere-se as despesas com mão de obra da concessionária nesse caso a
CEMIG D. Esse custo é calculada através da equação (3.16):
𝐶𝑀𝑂𝑃 = 96 ∗ 123,02 + 0,08 ∗ (𝐶𝐸 + 𝐶𝑀𝑂𝑇)
(3.16)
Onde:
𝐶𝑀𝑂𝑃- Custo Total com mão de obra própria [R$]
96 – Número estimado de homens-hora da CEMIG D [Hh]
132,02 – Custo unitário por homens-hora [R$/Hh]
𝐶𝑀𝐸 -Custos com Materiais e Equipamentos (Recursos do PEE) [R$].
𝐶𝑀𝑂𝑇- Custo com mão de obra de terceiros (Recursos do PEE)[R$].
3.2.1.2. Custos com Transporte
Este item refere-se às despesas da distribuidora de energia com reuniões de
acompanhamento e inspeções de serviços a serem realizados durante a execução do
projeto. A equação (3.17) indica o cálculo desse custo:
𝐶𝑇𝑅𝐴𝑁𝑆 = 𝑇 ∗ [96 + (1,2 ∗ 𝐷𝑖𝑠𝑡)] (3.17)
Onde:
𝐶𝑇𝑅𝐴𝑁𝑆- Custo Total com Transporte [R$]
T – Número de meses do projeto
𝐷𝑖𝑠𝑡- Distância entre Belo Horizonte e a cidade de execução do projeto conforme
tabela do DER obtida em: http://www.der.mg.gov.br/saiba-sobre/distancias-entre-municipios-
de-minas [Km]
46
3.2.1.3. Custos com Administração Própria
Este item refere-se as despesas da distribuidora de energia para gestão
administrativa dos contratos oriundos da Chamada Pública de Projetos. A equação (3.18)
indica o cálculo desse custo:
𝐶𝐴𝑃 = 0,02 ∗ (𝐶𝐸 + 𝐶𝑀𝑂𝑇 + 𝐶𝑀𝐾𝑇 + 𝐶𝑇𝑒𝐶 + 𝐶𝐷𝑀 + 𝐶𝑀𝑉) (3.18)
Onde:
𝐶𝐴𝑃- Custo Total com Administração Própria
(𝐶𝐸 + 𝐶𝑀𝑂𝑇 + 𝐶𝑀𝐾𝑇 + 𝐶𝑇𝑒𝐶 + 𝐶𝐷𝑀 + 𝐶𝑀𝑉)- Soma dos custos descritos no item 3.2.1.
3.2.1.4. Custos com Medição e Verificação
Os custos com medição e verificação (𝐶𝑀𝑉) são aqueles relativos as estratégias de
medição e verificação realizadas no período de linha base. A definição dos custos com
medição e verificação são outros itens, além da avaliação ex ante, que devem ser feitos na
etapa de Diagnóstico Energético. Portanto, nesse Trabalho serão apresentados somente
uma estimativa desses custos, obtida com base nos limites definidos pelo PEE.
Todo o processo de Medição e Verificação deve ser elaborado em conformidade
com o estabelecido no módulo 8 dos Procedimentos do Programa de Eficiência Energética
– PROPEE e deve atender ao Protocolo Internacional de Medição e Verificação de
Performance – PIMVP, obtidos em (ANEEL, 2013).
3.2.1.5. Custos com Materiais e Equipamentos e Outros
Este item refere-se aos custos com recursos do PEE. Os custos com aquisição de
materiais e equipamentos (𝐶𝐸), os custos com mão de obra própria (𝐶𝑀𝑂𝑇), custos com
47
marketing (𝐶𝑀𝐾𝑇), custos com treinamento e capacitação (𝐶𝑇𝑒𝐶) e custos com descarte de
materiais (𝐶𝐷𝑀) podem ser calculados por meio da equação (3.19).
𝐶𝐸𝑖= ∑ 𝐶𝐸𝑛
𝑛
= ∑(𝑄 ∗ 𝑃𝑢𝑛
𝑛
) (3.19)
Onde:
𝑛- É o número correspondente a um determinado tipo de sistema
𝑖- Uso final de energia
Q- Quantidade [Unidades]
𝑃𝑢- Preço Unitário [R$]
Obs.: De acordo com o PEE, os custos com Mão de Obra de Terceiros, Medição e
Verificação, Marketing e Treinamento e Capacitação não podem exceder os limites de
30%, 5%, 2% e 5%, respectivamente, do custo total com recursos do PEE.
3.2.1.6. Custo com Materiais e Equipamentos Totais
Este item refere-se ao custo com materiais e equipamentos de todos os usos finais
de energia do projeto (𝐶𝐸𝑇). Esse custo pode ser expresso pela equação (3.20):
𝐶𝐸𝑇 = 𝐶𝐸𝑖𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛+ 𝐶𝐸𝐶𝑜𝑛𝑑𝐴𝑚𝑏
(3.20)
3.2.1.7. Custo Total
O Custo Total do projeto é dado pela soma dos custos totais do PEE e das
contrapartidas de terceiros e do consumidor conforme dado equação (3.21):
𝐶𝑇 = ∑ 𝐶𝑇𝑃𝐸𝐸
+ ∑ 𝐶𝑃𝑇𝐸𝑅𝐶𝐸𝐼𝑅𝑂𝑆 + ∑ 𝐶𝑃𝐶𝑂𝑁𝑆𝑈𝑀𝐼𝐷𝑂𝑅 (3.21)
48
Onde:
𝐶𝑇𝑃𝐸𝐸- Custos totais do PEE [R$]
𝐶𝑃𝑇𝐸𝑅𝐶𝐸𝐼𝑅𝑂𝑆- Contrapartida de Terceiros [R$]
𝐶𝑃𝐶𝑂𝑁𝑆𝑈𝑀𝐼𝐷𝑂𝑅- Contrapartida do Consumidor [R$]
Considerando que não há contrapartidas de terceiros e do consumidor, o custo
total do projeto é dado somente pelo somatórios dos Custos totais do PEE (𝐶𝑇𝑃𝐸𝐸).
Esses custos são determinados pela soma dos custos totais de cada uso final de
energia envolvido no projeto, nesse caso somente de iluminação e ar condicionado,
conforme expresso na equação (3.22) abaixo:
𝐶𝑇𝑃𝐸𝐸= 𝐶𝐼𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛+ 𝐶𝐶𝑜𝑛𝑑𝐴𝑚𝑏 (3.22)
Onde:
𝐶𝐼𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛- Custos com o sistema de iluminação [R$]
𝐶𝐶𝑜𝑛𝑑𝐴𝑚𝑏- Custos com o sistema de condicionamento ambiental [R$]
Cada um desses custos por uso final de energia é calculado pela soma dos custos
diretos e indiretos descritos no item 3.2.1. Assim, os sistemas de iluminação, por exemplo,
pode ser expresso pela equação (3.23).
𝐶𝐼𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛 = 𝐶𝐷𝐼𝑅𝐸𝑇𝑂𝑆𝑖𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛+ 𝐶𝐼𝑁𝐷𝐼𝑅𝐸𝑇𝑂𝑆𝑖𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛
(3.23)
3.2.1.8. Fator de Recuperação de Capital
O Fator de Recuperação de Capital (𝐹𝑅𝐶𝑢) é um importante valor de referência
para análise de retorno de investimentos e amortização de capital (empréstimos e
financiamentos). Esse fator tem como finalidade trazer para o instante presente os valores
dos custos e benefícios anualizados, e pode ser determinado pela equação (3.24)
49
𝐹𝑅𝐶𝑢 =
𝑖(1 + 𝑖)𝑢
(1 + 𝑖)𝑢 − 1
(3.24)
Onde:
𝑖- Taxa de desconto considerada [%]
𝑢- Vida útil [anos]
A taxa de desconto considerada é a mesma especificada no Plano Nacional de
Energia (i=8%) e a vida útil dos equipamentos é adotada com base nos dados fornecidos
pelo fabricante de cada equipamento.
3.2.2. Custos Anualizados
O Custo Anualizado por Uso Final de Energia (𝐶𝐴𝑖) é obtido através do produto do
custo de cada equipamento individual pelo fator de recuperação de capital e pela relação
do custo total do projeto com o custo total em equipamentos. Esse custo pode ser obtido
pela equação (3.25)
𝐶𝐴𝑖 = ∑ 𝐶𝐴𝑛 = ∑ 𝐶𝐸𝑛∗ 𝐹𝑅𝐶𝑢 𝑛
∗ (𝐶𝑇
𝐶𝐸𝑇)
𝑛
(3.25)
Onde:
𝑖- Representa o Uso Final de Energia.
𝑛- Representa o Número de Sistemas.
𝐶𝐴𝑖- Custo Anualizado do Uso Final de Energia (R$/ano)
𝐶𝐴𝑛- Custo Anualizado de cada equipamento (R$/ano)
𝐶𝐸𝑛- Custos com Materiais e Equipamentos [R$]
50
𝐹𝑅𝐶𝑢- Fator de Recuperação de Capital.
𝐶𝑇- Custo Total [R$]
𝐶𝐸𝑇- Custo com Materiais e Equipamentos Totais [R$]
Esse custo determina os dispêndios com materiais e equipamentos ao final de um
ano (correspondente a duração da CPP). Como a economia possui variações de preços
devido a inflações, o dinheiro perde valor ao longo do tempo. Portanto, o custo anualizado
é determinado para trazer para o valor presente os custos com materiais e equipamentos
que seriam dispendidos pelo PEE no final do projeto.
3.3. Viabilidade Econômica de Projetos de Eficiência Energética
Conforme já mencionado no capítulo 1, a ANEEL estabeleceu por meio da Resolução
Normativa nº 556/2013 de 02 de Julho de 2013 os Procedimentos do Programa de Eficiência
Energética – PROPEE, que no Módulo 7, trata do Cálculo da Viabilidade dos Projetos (ANEEL,
2013c).
O parâmetro fundamental utilizado para avaliação da viabilidade econômica de um
projeto do PEE é a Relação Custo-Benefício (RCB) que ele assegura. O benefício considerado
é a valoração da energia economizada e da redução da demanda na ponta durante a vida útil
do projeto para o sistema elétrico. Os custos são os aportes feitos para a sua realização (do
PEE, do consumidor ou de terceiros). Outros benefícios (mensuráveis e não mensuráveis)
podem ser considerados em situações singulares.
Em suas diretrizes, permite uma avaliação ex ante, que conta com valores estimados,
na fase de definição, quando se avaliam o custo e benefício baseado em análises de campo,
experiências anteriores, cálculos de engenharia e avaliações de preços no mercado.
A racionalidade da avaliação de um projeto de eficiência energética está em saber se o
benefício proporcionado é maior do que o obtido se o recurso fosse empregado na expansão
do sistema elétrico.
Desta forma, o benefício apurado com a valoração da energia e da demanda reduzidas
ao custo unitário marginal de expansão do sistema deve ser no mínimo 25% maior que o custo
do projeto, isto é, o projeto deve ter uma RCB ≤ 0,75.
51
Do ponto de vista do sistema elétrico, a economia de energia e a redução de demanda
podem ser valoradas pela tarifa azul, ou tarifa do sistema de bandeiras tarifárias de energia,
conforme estabelecido no Módulo 7 dos Procedimentos de Regulação Tarifária (PRORET).
3.3.1. Relação Custo-Benefício do PEE
A viabilidade econômica do projeto é avaliada pela Relação Custo-Benefício do PEE
(𝑅𝐶𝐵𝑃𝐸𝐸), onde pode ser obtida pela equação (3.26):
𝑅𝐶𝐵𝑃𝐸𝐸 =
𝐶𝐴𝑃𝐸𝐸
𝐵𝐴𝑇=
∑ 𝐶𝐴𝑖 𝑈𝑠𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑖
∑ 𝐵𝐴𝑖 𝑈𝑠𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑖
(3.26)
Onde:
𝐶𝐴𝑃𝐸𝐸- Custo Anualizado com recursos do PEE (R$/ano)
𝐵𝐴𝑇- Benefício Anualizado Total (R$/ano)
3.3.2. Relação Custo-Benefício Total
Quando há contrapartidas, isto é, quando há aporte de recursos de terceiros ou do
consumidor no projeto, os investimentos com recursos do PEE são reduzidos,
aumentando os pontos em um dos critérios de seleção chamado “Contrapartidas” (ANEEL,
2013/2015). Logo, a relação Custo-Benefício que era só do PEE passa a ser total
(𝑅𝐶𝐵𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿) e pode ser obtida pela equação (3.27).
𝑅𝐶𝐵𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿 =
𝐶𝐴𝑇
𝐵𝐴𝑇=
∑ 𝐶𝐴𝑖 𝑈𝑠𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑖
∑ 𝐵𝐴𝑖 𝑈𝑠𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑖
(3.27)
52
Onde:
𝐶𝐴𝑇- Custo Anualizado total (R$/ano)
𝐵𝐴𝑇- Benefício Anualizado Total (R$/ano)
Nesse caso, o custo anualizado deve ser recalculado considerando o acréscimo de
todas as contrapartidas no cálculo do custo total do projeto (𝐶𝑇), descrita na equação
(3.21).
3.4. Considerações Finais
Neste capítulo foram apresentadas a metodologia de cálculo para determinar a
viabilidade econômica dos projetos de iluminação e ar condicionado de acordo com os
módulos do PROPEE.
De posse da metodologia de cálculo da viabilidade econômica do projeto
apresentada nesse capítulo é possível agora estimar os dados do projeto para os sistemas
de iluminação situados nos prédios VI e VII do campus II do CEFET-MG e avaliar os
resultados obtidos. Esses dados serão apresentados no capítulo 4.
53
Capítulo 4
Estimativa de Dados e Avaliação dos Resultados Obtidos do Projeto
Esse capítulo esclarece como foram estimados os dados do projeto e também a
avaliação dos resultados obtidos com a proposta de melhoria dos sistemas de iluminação
e ar condicionado situados nos prédios VI e VII do campus II do CEFET/MG. Segundo
metodologia apresentada no capítulo 3:
Nos itens 4.1 a 4.3 são apresentados a metodologia que foi utilizada para
estimar os dados dos sistemas de iluminação e ar condicionado, os cálculos
e os resultados obtidos de cada local dos prédios.
No item 4.4 são apresentados os cálculos dos custos e benefícios dos
sistemas atuais e propostos de iluminação e ar condicionado em cada local
dos prédios, e os resultados obtidos da viabilidade econômica do projeto.
E, por último, no item 4.5 são apresentados uma análise dos resultados
alcançados com os sistemas propostos de iluminação e ar condicionado e
uma análise da viabilidade econômica obtida do projeto final.
4.1. Local do Projeto
O local escolhido nesse projeto foram os prédios VI e VII do campus, onde estão
localizados a biblioteca e os departamentos de Engenharia, Física, Matemática e outros
setores. A razão pela qual foi escolhido esses prédios foram pelo fato de concentrarem
uma grande quantidade de lâmpadas e equipamentos de ar condicionado com potencial
de eficientização. A figura 4.1 mostra uma foto da fachada externa dessa edificação.
54
Figura 4-1 Prédios 6 e 7 do campus II
4.2. Resultados Obtidos dos Sistemas de Iluminação
Neste item são abordadas a metodologia utilizada para as estimativas dos sistemas
atuais e propostos de iluminação, assim como os resultados obtidos da energia consumida
e demanda média na ponta.
4.2.1. Estimativa dos Sistemas Atuais
A seguir é apresentado a metodologia que foi adotada para a estimativa das cargas
de iluminação atuais presente nos prédios VI e VII.
1º Identificação das lâmpadas
A identificação das lâmpadas foi feita com análises em campo, onde foi constatado
uma grande quantidade de lâmpadas fluorescentes tubulares do tipo T8 e T10/T12. A
potência dessas lâmpadas foi determinada considerando o tamanho do seu diâmetro e
comprimento, conforme explicado no subcapítulo 2.1.2.1. As lâmpadas estimadas foram:
tipo T8 com potências de 32W e 16W e tipo T10/T12 com potências de 40W e 20W.
55
Além disso, foi constatado que a maioria das luminárias são do tipo sobrepor,
modelo comercial chanfrada fabricadas em chapa de aço.
2º Identificação dos reatores
A potência consumida pelos reatores foi estimada por meio de algumas unidades
encontradas no almoxarifado da equipe de manutenção do campus.
Já a quantidade de reatores foi determinada considerando uma unidade para cada
duas lâmpadas.
3º Registro dos dados estimados
Primeiramente, cada sistema que era identificado foi sendo anotado em uma folha
contendo o layout arquitetônico impresso dos pavimentos do prédio. Posteriormente,
foram contabilizadas a quantidade de luminárias em cada local.
A relação obtida da quantidade de luminárias pode ser consultada na tabela 4.1.
Tabela 4.1– Relação de Luminárias do Prédio 6 e 7
Local Tipo do Sistema QUANT.
TOTAL 4x32W 2x32W 3x32W 4x40W 2x40W 2x16W 2x20W
1º Pavimento (Prédio 7)
Departamento de Física e Matemática (DFM)
26 1 3 30
Circulação 9 9
Sala Depósito 1 1
Centro de Computação Científica (CCC)
29 3 32
Rampa de Acesso ao 2º Pavimento (Prédio 7)
2 2
2º Pavimento (Prédio 6)
Salas Reservadas, sala de trabalhos acadêmicos
8 8 16
I.S.F, I.S.M, I.S.P.N.E, lavatório, depósito escada, Copa e Cozinha
5 5 10
Continua...
56
...continuação
Área de acesso aos livros Acadêmicos
17 15 32
2º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 4 3 7
I.S.M e I.S.F 1 1 3 5
I.S.P.N.E, DML e Copa
3 3
Lato Sensu, Pedagogia de Docentes, Secretaria, outros
26 2 28
Rampa de Acesso ao 3º Pavimento (Prédio 7)
2 2
3º Pavimento (Prédio 6)
Hall de entrada, Área de estudos
26 10 36
3º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 5 5
Departamento de Engenharia Elétrica (DEE)
2 28 4 1 35
Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)
29 29
Rampa de Acesso ao 4º Pavimento (Prédio 7)
0
4º Pavimento (Prédio 6)
Área e salas de estudo
21 15 36
4º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 6 6
I.S.M e I.S.F 2 1 1 4
DML e Copa 2 2
Salas de aula, sala de estudo mestrado, outros
6 32 12 50
Rampa de Acesso ao 5º Pavimento (Prédio 7)
3 3
5º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 6 6
Coordenação Mestrado Educação Tecnológica (MET) e Mestrado em Modelagem Matemática (MMM)
59 59
TOTAL 80 261 2 60 7 5 31 448
57
4.2.2. Potência Instalada dos Sistemas Atuais
A potência instalada de cada sistema de iluminação (𝑃𝐼𝑆𝐼𝑖) foi obtida a partir dos
dados da tabela 4.1 e por meio da equação 3.1.
Os resultados estão indicados na tabela 4.2.
Tabela 4.2– Potência Instalada dos Sistemas Atuais de Iluminação
Local
𝑆𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎
𝑖
Tipo do Sistema
Total de lâmpadas
(𝑄𝐿𝑖)
Potência das
lâmpadas (𝑃𝐿𝑖)
Total de reatores
(𝑄𝑅𝑖)
Potência dos
reatores (𝑃𝑅𝑖)
𝑃𝐼𝑆𝐼𝑖 (𝑘𝑊)
1º Pavimento (Prédio 7)
Departamento de Física e Matemática (DFM)
1 2x32W 52 32 26 64 1,66
2 2x16W 2 16 1 33 0,03
3 2x20W 6 20 3 37 0,11
Circulação 4 2x20W 18 20 9 37 0,33
Sala de Depósito 5 2x20W 2 20 1 37 0,04
Centro de Computação Científica (CCC)
6 2x32W 58 32 29 64 1,86
7 2x20W 6 20 3 37 0,11
Rampa de Acesso ao 2º Pavimento (Prédio 7)
8 2x20W 4 20 2 37 0,07
Salas Reservadas, Sala de trabalhos acadêmicos
9 4x32W 32 32 16 64 1,02
2º Pavimento (Prédio 6)
10 4x40W 32 40 16 69 1,10
I.S.F, I.S.M, I.S.P.N.E, lavatório, depósito escada, Copa e Cozinha
11 2x32W 10 32 5 64 0,32
12 2x40W 10 40 5 69 0,35
Área de acesso aos livros Acadêmicos
13 4x32W 68 32 34 64 2,18
14 4x40W 60 40 30 69 2,07
2º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 15 2x32W 8 32 4 64 0,26
16 2x20W 6 20 3 37 0,11
I.S.M e I.S.F
17 2x32W 2 32 1 64 0,06
18 2x40W 2 40 1 69 0,07
19 2x20W 6 20 3 37 0,11
I.S.P.N.E, DML e Copa
20 2x20W 6 20 3 37 0,11
Lato Sensu, Pedagogia de Docentes, Secretaria, outros
21 2x32W 52 32 26 64 1,66
22 3x32W 6 32 2 96 0,19
Continua...
58
...continuação
Rampa de Acesso ao 3º Pavimento (Prédio 7)
23 2x20W 4 20 2 37 0,07
3º Pavimento (Prédio 6)
Hall de entrada, Área de estudos
24 4x32W 104 32 52 64 3,33
25 4x40W 40 40 20 69 1,38
3º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 26 2x32W 10 32 5 64 0,32
Departamento de Engenharia Elétrica (DEE)
27 4x32W 8 32 4 64 0,26
28 2x32W 56 32 28 64 1,79
29 2x16W 8 16 4 33 0,13
30 2x20W 2 20 1 37 0,04
Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)
31 2x32W 58 32 29 64 1,86
Rampa de Acesso ao 4º Pavimento (Prédio 7)
32 - - - - -
4º Pavimento (Prédio 6)
Área e salas de estudo
33 4x32W 84 32 42 64 2,69
34 4x40W 60 40 30 69 2,07
4º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 35 2x32W 12 32 6 64 0,38
I.S.M e I.S.F
36 2x32W 4 32 2 64 0,13
37 2x40W 2 40 1 69 0,07
38 2x20W 2 20 1 37 0,04
DML e Copa 39 2x32W 4 32 2 64 0,13
Salas de aula, sala de estudo mestrado, outros
40 4x32W 24 32 12 64 0,77
41 2x32W 64 32 32 64 2,05
42 4x40W 48 40 24 69 1,66
Rampa de Acesso ao 5º Pavimento (Prédio 7)
43 2x32W 6 32 3 64 0,19
5º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 44 2x32W 12 32 6 64 0,38
Coordenação Mestrado Educação Tecnológica (MET) e Mestrado em Modelagem Matemática (MMM)
45 2x32W 118 32 59 64 3,78
𝑃𝐼𝑆𝐼𝐴𝑇𝑈𝐴𝐿 𝟑𝟕, 𝟑𝟒
O total de lâmpadas foi obtido fazendo o produto da quantidade total de luminárias
pela quantidade de lâmpadas por luminária. Já o total de reatores foi determinado
considerando a quantidade de uma unidade para cada duas lâmpadas.
59
Para o cálculo da potência instalada foi desconsiderado a potência consumida pelas
lâmpadas, uma vez que o sistema em questão demanda o uso de reatores e estes já
englobam a potência consumida pelas lâmpadas
4.2.3. Energia Consumida dos Sistemas Atuais
A energia consumida de cada um dos sistemas de iluminação foi obtida por meio
da potência instalada calculada na tabela 4.2 e da estimativa do período de funcionamento
dos sistemas.
Os funcionamentos dos sistemas de iluminação foram estimados por meio de
entrevistas com alguns técnicos administrativos e professores que trabalham no prédio.
Já nas salas de estudos do mestrado, o funcionamento foi estimado com base nos horários
de aulas, segundo os horários apresentados nos quadros fixados nas portas das salas. Os
dados obtidos estão indicados na tabela 4.3.
De posse desses dados, a energia consumida de cada sistema foi calculada por meio
da equação (3.5), e os resultados estão descritos na tabela 4.3.
Tabela 4.3–Energia Consumida do Sistemas Atuais de Iluminação
Local
𝑆𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎
𝑖
𝐻𝑈𝐷𝑖 (ℎ/𝑑𝑖𝑎)
𝐷𝑈𝐴𝑖 (𝑑𝑖𝑎𝑠/𝑎𝑛𝑜)
𝐹𝑖 (ℎ/𝑎𝑛𝑜)
𝑃𝐼𝑆𝐼𝐴𝑇𝑈𝐴𝐿 𝑖
(𝑘𝑊)
𝐸𝐶𝐴𝑇𝑈𝐴𝐿 𝑖
(𝑀𝑊ℎ/𝑎𝑛𝑜)
1º Pavimento (Prédio 7)
Dep. de Física e Matemática (DFM)
1 14 252 3528 1,66 5,87
2 14 252 3528 0,03 0,12
3 14 252 3528 0,11 0,39
Circulação 4 15,5 252 3906 0,33 1,30
Sala de Depósito
5 0,083 252 21 0,04 0,00
Centro de Computação Científica (CCC)
6 14 252 3528 1,86 6,55
7 14 252 3528 0,11 0,39
Rampa de Acesso ao 2º Pavimento (Prédio 7)
8 15,5 252 3906 0,07 0,29
Salas Reservadas, Sala de trabalhos acadêmicos
9 13,3 252 3351 1,02 3,43
2º Pavimento (Prédio 6)
10 13,3 252 3351 1,10 3,70
Continua...
60
...continuação I.S.F, I.S.M, I.S.P.N.E, lavatório, depósito escada, Copa e Cozinha
11 15,5 252 3906 0,32 1,25
12 15,5 252 3906 0,35 1,35
Área de acesso aos livros Acadêmicos
13 13,3 252 3351 2,18 7,29
14 13,3 252 3351 2,07 6,94
2º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 15 15,5 252 3906 0,26 1,00
16 15,5 252 3906 0,11 0,43
I.S.M e I.S.F
17 15,5 252 3906 0,06 0,25
18 15,5 252 3906 0,07 0,27
19 15,5 252 3906 0,11 0,43
I.S.P.N.E, DML e Copa
20 0,083 252 21 0,11 0,00
Lato Sensu, Pedagogia de Docentes, Secretaria, outros
21 14 252 3528 1,66 5,87
22 14 252 3528 0,19 0,68
Rampa de Acesso ao 3º Pavimento (Prédio 7)
23 15,5 252 3906 0,07 0,29
3º Pavimento (Prédio 6)
Hall de entrada, Área de estudos
24 13,3 252 3351 3,33 11,15
25 13,3 252 3351 1,38 4,63
3º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 26 15,5 252 3906 0,32 1,25
Dep. de Engenharia Elétrica (DEE)
27 14 252 3528 0,26 0,90
28 14 252 3528 1,79 0,47
29 14 252 3528 0,13 6,32
30 14 252 3528 0,04 0,13
Dep. Engenharia Mecânica (DEM)
31 14 252 3528 1,86 6,55
Rampa de Acesso ao 4º Pavimento (Prédio 7)
- - - 0,00
4º Pavimento (Prédio 6)
Área e salas de estudo
33 13,3 252 3351 2,69 9,01
34 13,3 252 3351 2,07 6,94
4º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 35 15,5 252 3906 0,38 1,50
I.S.M e I.S.F
36 15,5 252 3906 0,13 0,50
37 15,5 252 3906 0,07 0,27
38 15,5 252 3906 0,04 0,14
DML e Copa 39 0,083 252 21 0,13 0,00
Salas de aula, sala de
40 7 252 1764 0,77 1,35
Continua...
61
estudo mestrado, outros
...continuação
41 7 252 1764 2,05 3,61
42 7 252 1764 1,66 2,92
Rampa de Acesso ao 5º Pavimento (Prédio 7)
43 15,5 252 3906 0,19 0,75
5º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 44 15,5 252 3906 0,38 1,50
Coordenação Mestrado Educação Tecnológica (MET) e Mestrado em Modelagem Matemática (MMM)
45 14 252 3528 3,78 13,32
𝐸𝐶𝐴𝑇𝑈𝐴𝐿 𝟏𝟐𝟏, 𝟑𝟐
Referente aos valores estimados das horas por dia (𝐻𝑈𝐷𝑖), o período de 14
horas/dia refere-se ao horário de funcionamento de 07:00 às 21:00. O período de 15,5
horas/dia refere-se ao horário de funcionamento de 07:00 às 22:30. O período de 0,0833
refere-se a um tempo pequeno de 5 minutos.
Referente aos valores estimados dos dias por ano (𝐷𝑈𝐴𝑖), o valor de 252 dias/ano
corresponde ao produto de 21 dias por mês, considerando um mês de 30 dias
descontados 8 dias equivalentes a sábados e domingos e de 1 dia de feriado em média por
mês.
4.2.4. Demanda Média na Ponta dos Sistemas Atuais
A demanda média na ponta de cada sistema de iluminação foi obtida por meio da
estimativa do período de funcionamento de cada sistema no horário de ponta (𝐹𝑝𝑖), do
cálculo do fator de coincidência na ponta (𝐹𝐶𝑃𝑖) e da potência instalada, conforme visto
na equação (3.6).
O funcionamento de cada sistema no horário de ponta foi estimado da mesma
maneira como descrita no item 4.2.3.
Os resultados obtidos estão indicados na tabela 4.4.
62
Tabela 4.4–Demanda Média no Horário de Ponta dos Sistemas Atuais de Iluminação
Local
𝑆𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎
𝑖
𝐻𝑈𝑃𝐷𝑖 (ℎ/𝑑𝑖𝑎)
𝐷𝑈𝑃𝑀𝑖 (𝑑𝑖𝑎𝑠/𝑚ê𝑠)
𝑀𝑈𝑃𝐴𝑖 (𝑚𝑒𝑠𝑒𝑠/𝑎𝑛𝑜)
𝐹𝑝𝑖 (ℎ/𝑎𝑛𝑜)
𝐹𝐶𝑃𝑖 𝑃𝐼𝑆𝐼𝑖 (𝑘𝑊)
𝐷𝑚 𝑖 (𝑘𝑊)
1º Pavimento (Prédio 7)
Dep. de Física e Matemática (DFM)
1 3 21 12 756 0,95 1,66 1,59
2 3 21 12 756 0,95 0,03 0,03
3 3 21 12 756 0,95 0,11 0,11
Circulação 4 3 21 12 756 0,95 0,33 0,32
Sala de Depósito
5 0 0 0 0 0 0,04 0,00
Centro de Computação Científica (CCC)
6 3 21 12 756 0,95 1,86 1,77
7 3 21 12 756 0,95 0,11 0,11
Rampa de Acesso ao 2º Pavimento (Prédio 7)
8 3 21 12 756 0,95 0,07 0,07
Salas Reservadas, Sala de trabalhos acadêmicos
9 3 21 9,73 613 0,77 1,02 0,79
2º Pavimento (Prédio 6)
10 3 21 9,73 613 0,77 1,10 0,85
I.S.F, I.S.M, I.S.P.N.E, lavatório, depósito escada, Copa e Cozinha
11 3 21 9,73 613 0,77 0,32 0,25
12 3 21 9,73 613 0,77 0,35 0,27
Área de acesso aos livros Acadêmicos
13 3 21 9,73 613 0,77 2,18 1,68
14 3 21 9,73 613 0,77 2,07 1,60
2º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 15 3 21 12 756 0,95 0,26 0,24
16 3 21 12 756 0,95 0,11 0,11
I.S.M e I.S.F
17 3 21 12 756 0,95 0,06 0,06
18 3 21 12 756 0,95 0,07 0,07
19 3 21 12 756 0,95 0,11 0,11
I.S.P.N.E, DML e Copa
20 0 0 0 0 0 0,11 0,00
Lato Sensu, Pedagogia de Docentes, Secretaria, outros
21 3 21 12 756 0,95 1,66 1,59
22 3 21 12 756 0,95 0,19 0,18
Rampa de Acesso ao 3º Pavimento (Prédio 7)
23 3 21 12 756 0,95 0,07 0,07
3º Pavimento (Prédio 6)
Hall de entrada, Área de estudos
24 3 21 9,73 613 0,77 3,33 2,58
25 3 21 9,73 613 0,77 1,38 1,07
Continua...
63
...continuação
3º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 26 3 21 12 756 0,95 0,32 0,31
Dep. de Engenharia Elétrica (DEE)
27 3 21 12 756 0,95 0,26 0,24
28 3 21 12 756 0,95 1,79 0,13
29 3 21 12 756 0,95 0,13 1,71
30 3 21 12 756 0,95 0,04 0,04
Dep. Engenharia Mecânica (DEM)
31 3 21 12 756 0,95 1,86 1,77
Rampa de Acesso ao 4º Pavimento (Prédio 7)
32 - - - - - - 0,00
4º Pavimento (Prédio 6)
Área e salas de estudo
33 3 21 9,73 613 0,77 2,69 2,08
34 3 21 9,73 613 0,77 2,07 1,60
4º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 35 3 21 12 756 0,95 0,38 0,37
I.S.M e I.S.F
36 3 21 12 756 0,95 0,13 0,12
37 3 21 12 756 0,95 0,07 0,07
38 3 21 12 756 0,95 0,04 0,04
DML e Copa 39 0 0 0 0 0 0,13 0,00
Salas de aula, sala de estudo mestrado, outros
40 3 21 9,73 613 0,95 0,77 0,59
41 3 21 9,73 613 0,77 2,05 1,59
42 3 21 9,73 613 0,77 1,66 1,28
Rampa de Acesso ao 5º Pavimento (Prédio 7)
43 3 21 12 756 0,95 0,19 0,18
5º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 44 3 21 12 756 0,95 0,38 0,37
Coordenação Mestrado Educação Tecnológica (MET) e Mestrado em Modelagem Matemática (MMM)
45 3 21 12 756 0,95 3,78 3,60
𝐷𝑚𝐴𝑇𝑈𝐴𝐿 𝟑𝟏, 𝟓𝟗
Referente aos dados de horas por dia durante a ponta (𝐻𝑈𝑃𝐷𝑖), o período de 3
horas correspondeu ao intervalo de 17:00 às 20:00.
Referente aos 21 dias de utilização por mês durante a ponta (𝐷𝑈𝑃𝑀𝑖), esse dado
correspondeu a 30 dias no mês, descontados 8 dias de sábados e domingos e 1 dia de
feriado em média por mês.
Referente aos 9,73 meses de utilização por ano durante a ponta (𝑀𝑈𝑃𝐴𝑖), foi
estimado que dos 12 meses que contém no ano, 2 meses foram descontados por causa do
64
período de férias escolares, nesse caso Janeiro e Fevereiro, além de 15 dias no mês de
Julho e 7 dias no mês de Dezembro.
4.2.5. Estimativa dos Sistemas Propostos
Após fazer avaliação de preços no mercado de lâmpadas de LED e consulta de
lâmpadas em catálogos de fabricantes, dentre as lâmpadas LED especificadas na tabela
2.1 do capítulo 2, a que apresentou melhor custo-benefício, maior nível de eficiência
energética, maior vida útil e menor abertura de facho, foi a lâmpada da tabela 4.5.
Tabela 4.5– Especificações das Lâmpadas de Comprimento = 1200mm
Especificação da lâmpada Sistema Proposto para substituição das
lâmpadas T8 32W e T10/T12 40W
Tipo Tubo LED
Potência (𝑊) 18W
Vida Mediana (ℎ) 40.000
Temperatura de Cor (𝐾) 4.000
Fluxo Luminoso (𝑙𝑚) 1.900
Eficiência Luminosa (𝑙𝑚/𝑊) 105,6
Base G13
Índice de Reprodução de Cor >80
Comprimento (𝑚𝑚) 1200
Diâmetro (𝑚𝑚) 26
Abertura de Facho 150°
Especificações do Reator Não necessita reator
100-240V
Dentre as lâmpadas LED especificadas na tabela 2.2 do capítulo 2, a que apresentou
melhor custo-benefício, maior vida útil, menor abertura de facho e menor consumo foi a
lâmpada da tabela 4.6.
65
Tabela 4.6– Especificações das Lâmpadas de Comprimento = 600mm
Especificação da lâmpada Sistema Proposto para substituição das
lâmpadas T8 16W e T10/T12 20W
Tipo Tubo LED
Potência (𝑊) 9W
Vida Mediana (ℎ) 40.000
Temperatura de Cor (𝐾) 4.000
Fluxo Luminoso (𝑙𝑚) 900
Eficiência Luminosa (𝑙𝑚/𝑊) 100
Base G13
Índice de Reprodução de Cor >80
Comprimento (𝑚𝑚) 600
Diâmetro (𝑚𝑚) 26
Abertura de Facho 120°
Especificações do Reator Não necessita reator
100-240V
4.2.6. Potência Instalada dos Sistemas Propostos
Da mesma forma como foram calculados a potência instalada dos sistemas atuais,
os resultados obtidos da potência instalada do sistema proposto podem ser consultados
na tabela 4.7.
Tabela 4.7– Potência Instalada dos Sistemas Propostos de Iluminação
Local
𝑆𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎
𝑖
Tipo do Sistema
Total de lâmpadas
(𝑄𝐿𝑖)
Potência das
lâmpadas (𝑃𝐿𝑖)
Total de reatores
(𝑄𝑅𝑖)
Potência dos
reatores (𝑃𝑅𝑖)
𝑃𝐼𝑆𝐼𝑖 (𝑘𝑊)
1º Pavimento (Prédio 7)
Departamento de Física e Matemática (DFM)
1 2x18W 52 18 - - 0,94
2 2x9W 2 9 - - 0,02
3 2x9W 6 9 - - 0,05
Circulação 4 2x9W 18 9 - - 0,16
Sala de Depósito 5 2x9W 2 9 - - 0,02
Centro de Computação Científica (CCC)
6 2x18W 58 18 - - 1,04
7 2x9W 6 9 - - 0,05
Continua...
66
...continuação
Rampa de Acesso ao 2º Pavimento (Prédio 7)
8 2x9W 4 9 - 0,04
Salas Reservadas, Sala de trabalhos acadêmicos
9 4x18W 32 18 - - 0,58
2º Pavimento (Prédio 6)
10 4x18W 32 18 - - 0,58
I.S.F, I.S.M, I.S.P.N.E, lavatório, depósito escada, Copa e Cozinha
11 2x18W 10 18 - - 0,18
12 2x18W 10 18 - - 0,18
Área de acesso aos livros Acadêmicos
13 4x18W 68 18 - - 1,22
14 4x18W 60 18 - - 1,08
2º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 15 2x18W 8 18 - - 0,14
16 2x9W 6 9 - - 0,05
I.S.M e I.S.F
17 2x18W 2 18 - - 0,04
18 2x18W 2 18 - - 0,04
19 2x9W 6 9 - - 0,05
I.S.P.N.E, DML e Copa
20 2x9W 6 9 - - 0,05
Lato Sensu, Pedagogia de Docentes, Secretaria, outros
21 2x18W 52 18 - - 0,94
22 3x18W 6 18 - - 0,11
Rampa de Acesso ao 3º Pavimento (Prédio 7)
23 2x9W 4 9 - - 0,04
3º Pavimento (Prédio 6)
Hall de entrada, Área de estudos
24 4x18W 104 18 - - 1,87
25 4x18W 40 18 - - 0,72
3º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 26 2x18W 10 18 - - 0,18
Departamento de Engenharia Elétrica (DEE)
27 2x18W 8 18 - - 0,14
28 4x18W 56 18 - - 1,01
29 2x9W 8 9 - - 0,07
30 2x9W 2 9 - - 0,02
Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)
31 2x18W 58 18 - - 1,04
Rampa de Acesso ao 4º Pavimento (Prédio 7)
32 - - - - - 0,00
4º Pavimento (Prédio 6)
Área e salas de estudo
33 4x18W 84 18 - - 1,51
34 4x18W 60 18 - - 1,08
4º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 35 2x18W 12 18 - - 0,22
I.S.M e I.S.F
36 2x18W 4 18 - - 0,07
37 2x18W 2 18 - - 0,04
Continua...
67
...continuação
38 2x9W 2 9 - - 0,02
DML e Copa 39 2x18W 4 18 - - 0,07
Salas de aula, sala de estudo mestrado, outros
40 4x18W 24 18 - - 0,43
41 2x18W 64 18 - - 1,15
42 4x18W 48 18 - - 0,86
Rampa de Acesso ao 5º Pavimento (Prédio 7)
43 2x18W 6 18 - - 0,11
5º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 44 2x18W 12 18 - - 0,22
Coordenação Mestrado Educação Tecnológica (MET) e Mestrado em Modelagem Matemática (MMM)
45 2x18W 118 18 - - 2,12
𝑃𝐼𝑆𝐼𝑃𝑅𝑂𝑃𝑂𝑆𝑇𝑂 𝟐𝟎, 𝟓𝟔
4.2.7. Energia Consumida dos Sistemas Propostos
Os resultados obtidos da energia consumida do sistema proposto de iluminação
podem ser consultados na tabela 4.8.
Tabela 4.8 –Energia Consumida dos Sistemas Propostos de Iluminação
Local
𝑆𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎
𝑖
𝐻𝑈𝐷𝑖 (ℎ/𝑑𝑖𝑎)
𝐷𝑈𝐴𝑖 (𝑑𝑖𝑎𝑠/𝑎𝑛𝑜)
𝐹𝑖 (ℎ/𝑎𝑛𝑜)
𝑃𝐼𝑆𝐼𝑖 (𝑘𝑊)
𝐸𝐶 𝑃𝑅𝑂𝑃𝑂𝑆𝑇𝑂 𝑖
(𝑀𝑊ℎ/𝑎𝑛𝑜)
1º Pavimento (Prédio 7)
Dep. de Física e Matemática (DFM)
1 14 252 3528 0,94 3,30
2 14 252 3528 0,02 0,06
3 14 252 3528 0,05 0,19
Circulação 4 15,5 252 3906 0,16 0,63
Sala de Depósito
5 0,083 252 20,9 0,02 0,00
Centro de Computação Científica (CCC)
6 14 252 3528 1,04 3,68
7 14 252 3528 0,05
0,19
Rampa de Acesso ao 2º Pavimento (Prédio 7)
8 15,5 252 3906 0,04 0,14
Continua...
68
...continuação
Salas Reservadas, Sala de trabalhos acadêmicos
9 13,3 252 3351 0,58 1,93
2º Pavimento (Prédio 6)
10 13,3 252 3351 0,58
1,93
I.S.F, I.S.M, I.S.P.N.E, lavatório, depósito escada, Copa e Cozinha
11 15,5 252 3906 0,18
0,70
12 15,5 252 3096
0,18
0,70
Área de acesso aos livros Acadêmicos
13 13,3 252 3351 1,22 4,10
14 13,3 252 3351 1,08
3,62
2º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 15 15,5 252 3906 0,14 0,56
16 15,5 252 3906 0,05 0,21
I.S.M e I.S.F
17 15,5 252 3906 0,04 0,14
18 15,5 252 3906 0,04 0,14
19 15,5 252 3906 0,05 0,21
I.S.P.N.E, DML e Copa
20 0,083 252 20,9 0,05 0,00
Lato Sensu, Pedagogia de Docentes, Secretaria, outros
21 14 252 3528 0,94
3,30
22 14 252 3528 0,11
0,38
Rampa de Acesso ao 3º Pavimento (Prédio 7)
23 15,5 252 3906 0,04 0,14
3º Pavimento (Prédio 6)
Hall de entrada, Área de estudos
24 13,3 252 3351 1,87 6,27
25 13,3 252 3351 0,72
2,41
3º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 26 15,5 252 3906 0,18 0,70
Dep. de Engenharia Elétrica (DEE)
27 14 252 3528 0,14 0,51
28 14 252 3528 1,01 3,56
29 14 252 3528 0,07 0,25
30 14 252 3528 0,02 0,06
Dep. Engenharia Mecânica (DEM)
31 14 252 3528 1,04 3,68
Rampa de Acesso ao 4º Pavimento (Prédio 7)
32 - - - - -
4º Pavimento (Prédio 6)
Área e salas de estudo
33 13,3 252 3351 1,51 5,07
34 13,3 252 3351 1,08 3,62
4º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 35 15,5 252 3906 0,22 0,84
Continua...
69
...continuação
I.S.M e I.S.F
36 15,5 252 3906 0,07 0,28
37 15,5 252 3906 0,04 0,14
38 15,5 252 3906 0,02 0,07
DML e Copa 39 0,083 252 20,9 0,07 0,00
salas de aula, sala de estudo mestrado, outros
40 7 252 1764 0,43 0,76
41 7 252 1764 1,15 2,03
42 7 252 1764 0,86
1,52
Rampa de Acesso ao 5º Pavimento (Prédio 7)
43 15,5 252 3906 0,11 0,42
5º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 44 15,5 252 3906 0,22 0,84
Coordenação Mestrado Educação Tecnológica (MET) e Mestrado em Modelagem Matemática (MMM)
45 14 252 3528 2,12 7,49
𝐸𝐶 𝑃𝑅𝑂𝑃𝑂𝑆𝑇𝑂 𝟔𝟔, 𝟖𝟒
4.2.8. Demanda Média dos Sistemas Propostos
A demanda média na ponta dos sistemas propostos de iluminação pode ser
consultada na tabela 4.9.
Tabela 4.9 –Demanda Média no horário de Ponta do Sistemas Propostos de Iluminação
Local
𝑆𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎
𝑖
𝐻𝑈𝑃𝐷𝑖 (ℎ/𝑑𝑖𝑎)
𝐷𝑈𝑃𝑀𝑖 (𝑑𝑖𝑎𝑠/𝑚ê𝑠)
𝑀𝑈𝑃𝐴𝑖 (𝑚𝑒𝑠𝑒𝑠/𝑎𝑛𝑜)
𝐹𝑝𝑖 (ℎ/𝑎𝑛𝑜)
𝐹𝐶𝑃𝑖 𝑃𝐼𝑆𝐼𝑖 (𝑘𝑊)
𝐷𝑚 𝑖 (𝑘𝑊)
1º Pavimento (Prédio 7)
Dep. de Física e Matemática (DFM)
1 3 21 12 756 0,95 0,94 0,89
2 3 21 12 756 0,95 0,02 0,02
3 3 21 12 756 0,95 0,05 0,05
Circulação 4 3 21 12 756 0,95 0,16 0,15
Sala de Depósito
5 0 0 0 0 0 0,02 0,00
Centro de Computação Científica (CCC)
6 3 21 12 756 0,95 1,04 1,00
7 3 21 12 756 0,95 0,05 0,05
Continua...
70
...continuação
Rampa de Acesso ao 2º Pavimento (Prédio 7)
8 3 21 12 756 0,95 0,04 0,03
Salas Reservadas, Sala de trabalhos acadêmicos
9 3 21 9,73 613 0,77 0,58 0,45
2º Pavimento (Prédio 6)
10 3 21 9,73 613 0,77 0,58 0,45
I.S.F, I.S.M, I.S.P.N.E, lavatório, depósito escada, Copa e Cozinha
11 3 21 9,73 613 0,77 0,18 0,14
12 3 21 9,73 613 0,77
0,18 0,14
Área de acesso aos livros Acadêmicos
13 3 21 9,73 613 0,77 1,22 0,95
14 3 21 9,73 613 0,77 1,08 0,84
2º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 15 3 21 12 756 0,95 0,14 0,14
16 3 21 12 756 0,95 0,05 0,05
I.S.M e I.S.F
17 3 21 12 756 0,95 0,04 0,03
18 3 21 12 756 0,95 0,04 0,03
19 3 21 12 756 0,95 0,05 0,05
I.S.P.N.E, DML e Copa
20 0 0 0 0 0 0,05 0,00
Lato Sensu, Pedagogia de Docentes, Secretaria, outros
21 3 21 12 756 0,95 0,94 0,89
22 3 21 12 756 0,95 0,11 0,10
Rampa de Acesso ao 3º Pavimento (Prédio 7)
23 3 21 12 756 0,95 0,04 0,03
3º Pavimento (Prédio 6)
Hall de entrada, Área de estudos
24 3 21 9,73 613 0,77 1,87 1,45
25 3 21 9,73 613 0,77 0,72 0,56
3º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 26 3 21 12 756 0,95 0,18 0,17
Dep. de Engenharia Elétrica (DEE)
27 3 21 12 756 0,95 0,14 0,14
28 3 21 12 756 0,95 1,01 0,96
29 3 21 12 756 0,95 0,07 0,07
30 3 21 12 756 0,95 0,02 0,02
Dep. Engenharia Mecânica (DEM)
31 3 21 12 756 0,95
1,04 1,00
Rampa de Acesso ao 4º Pavimento (Prédio 7)
32 - - - - - 0 0,00
4º Pavimento (Prédio 6)
Área e salas de estudo
33 3 21 9,73 613 0,77 1,51 1,17
34 3 21 9,73 613 0,77 1,08 0,84
Continua...
71
...continuação
4º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 35 3 21 12 756 0,95 0,22 0,21
I.S.M e I.S.F
36 3 21 12 756 0,95 0,07 0,07
37 3 21 12 756 0,95 0,04 0,03
38 3 21 12 756 0,95 0,02 0,02
DML e Copa 39 0 0 0 0 0 0,07 0,00
Salas de aula, sala de estudo mestrado, outros
40 3 21 9,73 613 0,77 0,43 0,33
41 3 21 9,73 613 0,77 1,15 0,89
42 3 21 9,73 613 0,77 0,86 0,67
Rampa de Acesso ao 5º Pavimento (Prédio 7)
43 3 21 12 756 0,95 0,12 0,10
5º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 44 3 21 12 756 0,95 0,22 0,21
Coordenação Mestrado Educação Tecnológica (MET) e Mestrado em Modelagem Matemática (MMM)
45 3 21 12 756 0,95 2,12
2,03
𝐷𝑚𝑃𝑅𝑂𝑃𝑂𝑆𝑇𝑂 𝟏𝟕, 𝟒𝟐
4.3. Resultados Obtidos dos Sistemas de Condicionamento Ambiental
A partir de agora serão apresentados a metodologia utilizada para a estimativa dos
sistemas atuais e propostos de condicionamento ambiental, assim como os resultados
obtidos da energia consumida e demanda média na ponta de acordo com a metodologia
de cálculo introduzida no subcapítulo 3.1.2.
4.3.1. Estimativa dos Sistemas Atuais
Os sistemas de ar condicionado foram determinados por pesquisa em campo, com
o auxílio de dois integrantes da equipe de manutenção do campus II do CEFET/MG. Os
colaboradores auxiliaram na obtenção das informações dos equipamentos nos locais de
difícil acesso e também nos locais restritos a entrada somente de servidores.
A seguir, é descrito a metodologia utilizada:
72
1° Identificação e registro dos equipamentos
Inicialmente, foi estabelecido um código de identificação, por meio de uma letra e
um algarismo, para efetuar o registro do equipamento em uma folha onde foi impresso o
layout arquitetônico dos pavimentos dos prédios VI e VII do campus. Dessa forma, foi
possível diferenciar cada equipamento de cada local do prédio de forma a facilitar
posteriormente a contabilização por tipo, marca, capacidade de refrigeração, etc.
2° Registro das especificações dos equipamentos
As especificações dos equipamentos foram registradas em uma outra folha,
contendo informações como: marca, quantidade de equipamentos, modelo da unidade
condensadora e/ou evaporadora, capacidade de refrigeração (BTU/h) e índice de
eficiência energética. Os equipamentos que não apresentaram todas as especificações, os
dados foram estimados por meio de catálogos de fabricantes e pelas tabelas de consumo
e eficiência energética de equipamentos de ar condicionado (INMETRO, 2017).
A relação de sistemas de ar condicionado pode ser consultada na tabela 4.10.
Tabela 4.10 – Relação de Sistemas de Ar condicionado
LOCALIZAÇÃO (Prédio 7)
Tipo Marca Quant. Modelo U.E/U.C
Capacidade de Refrigeração
(𝑩𝑻𝑼/𝒉)
Modelo Estimado U.E/UC
Índice de Eficiência
Energética (𝑾/𝑾)
Faixa
ENCE/ Selo
PROCEL
1º
Pav
imen
to
DFM
SPLIT PISO-TETO
ELECTROLUX 2 CFI36/CFE36 36000 2,82 C
ACJ CONSUL 2 Air Master 10000 CCB10B 3,02 B
ACJ CONSUL 1 Air Master 7500 CCC07D 2,92 B
CCC
SPLIT PISO-TETO
ELECTROLUX 3 CFI36/CFE36 36000 2,82 C
ACJ SPRINGER SILENTIA
1 12000 SILENTIA
MQA125BB 3,03 A
Continua...
73
...continuação
2º
Pav
imen
to
Pedagogia de
Docentes
ACJ SPRINGER SILENTIA
1 10000 SILENTIA
MCA105BB 3,08 A
SPLIT PSIO-TETO
CARRIER 1 36000 42XQM36C5/ 38CCM036515
MC 2,84 C
3º
Pav
imen
to
Salas de Aulas Lato e
Stricto Senso
SPLIT PISO-TETO
ELECTROLUX 4 CFI36/CFE36 36000 2,82 C
Sala de estudo
Mestrado
SPLIT HI-WALL
SPRINGER 2 42MCA02251
5LS 22000 3 B
PPGMC SPLIT HI-
WALL KOMECO 1 /KOS18FC-G2 18000 3,24 A
4º
Pav
imen
to
DEE
SPLIT DUTADO
TRANE 1 MCD530D1P0BA/TTK530P1
00FA 30000 2,95
SPLIT DUTADO
TRANE
1
MCD518D1P0BA/
TRAE40C2B20A0MA (18000+30000)
48000
3,01
DEM
SPLIT DUTADO
TRANE
MCD530D1P0BA/
TRAE40C2B20A0MA
SPLIT DUTADO
TRANE 1 MCD536D1P0
BA 36000 3,02
ACJ ELGIN 1 18000 EAQ18000-2 2,93 A
5º
Pav
imen
to
Coord. Curso de Mestrado
MET e MMM
ACJ ELGIN 5 12000 EAQ12000 2,93 C
ACJ ELGIN 1 8300 ERQ8300 2,73 D
ACJ CONSUL 1 Air Master 7500 CCC07D 2,92 B
ACJ CONSUL Eletronic
1 7500 CCB07D 2,94 A
ACJ SPRINGER SILENTIA
3 30000 SILENTIA
ZQA305BB 2,79 B
ACJ ELGIN 1 10000 EAQ - 10.000-2 3,04 A
TOTAL 34 786.800,00
4.3.2. Potência Instalada dos Sistemas Atuais
A potência instalada e da potência média dos sistemas de ar condicionado foram
obtidas, respectivamente, através das equações (3.7) e (3.8).
74
Para o fator de utilização foi estimado um valor igual a 0,5, pois os sistemas atuais
utilizam compressores com tecnologia convencional (on/off) (rever Figura 2.17),
Os dados obtidos da potência média utilizada podem ser consultados na tabela
4.11.
Tabela 4.11 – Potência Instalada do Sistemas Atuais de Ar Condicionado
LOCALIZAÇÃO (Prédio 7)
𝑺𝒊𝒔𝒕𝒆𝒎𝒂 𝒊
Tipo Quant. Capacidade de Refrigeração
(𝑩𝑻𝑼/𝒉)
Índice de Eficiência
Energética (𝑾/𝑾)
𝑃𝐼𝑆𝐼𝐴𝑇𝑈𝐴𝐿 𝑖 (𝑘𝑊)
𝑃𝑚é𝑑𝑖𝑎 𝑖 (𝑘𝑊)
1º
Pav
imen
to
DFM
1 SPLIT PISO-
TETO 2 36000 2,82 7,48 3,74
2 ACJ 2 10000 3,02 1,94 0,97 3 ACJ 1 7500 2,92 0,75 0,38
CCC 4
SPLIT PISO-TETO
3 36000 2,82 11,22 5,61
5 ACJ 1 12000 3,03 1,16 0,58
2º
Pav
imen
to
Pedagogia de
Docentes
6 ACJ 1 10000 3,08 0,95 0,48
7 SPLIT PSIO-
TETO 1 36000 2,84 3,71 1,86
3º
Pav
imen
to
Salas de Aulas Lato e
Stricto Senso
8 SPLIT PISO-
TETO 4 36000 2,82 14,96 7,48
Sala de estudo
Mestrado 9 SPLIT HI-WALL 2 22000 3 4,30 2,15
PPGMC 10 SPLIT HI-WALL 1 18000 3,52 1,50 0,75
4º
Pav
imen
to
DEE 11 SPLIT DUTADO 1 30000 2,95 2,98 1,49
12 SPLIT DUTADO 1
18000 + 30000 = 48000
3,01 1,75
2,34
DEM
13 SPLIT DUTADO 2,92
14 SPLIT DUTADO 1 36000 3,02 3,49 1,75 15 ACJ 1 18000 2,93 1,80 0,90
5º
Pav
imen
to
Coord. Curso de Mestrado
MET e MMM
16 ACJ 5 12000 2,93 6,00 3,00 17 ACJ 1 8300 2,73 0,89 0,45
18 ACJ 1 7500 2,92 0,75 0,38
19 ACJ 1 7500 2,94 0,75 0,37
20 ACJ 3 30000 2,79 9,45 4,73
21 ACJ 1 10000 3,04 0,96 0,48
𝑃𝑚é𝑑𝑖𝑎 𝐴𝑇𝑈𝐴𝐿 79,73 kW 39,86 kW
75
4.3.3. Energia Consumida dos Sistemas Atuais
A dedução de cálculo da energia consumida dos sistemas de ar condicionado pode
ser consultada na equação (3.9).
Os dados obtidos podem ser consultados na tabela 4.12.
Tabela 4.12 – Potência Instalada do Sistemas Atuais de Ar Condicionado
LOCALIZAÇÃO (Prédio 7)
𝑆𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎
𝑖
Tipo 𝐻𝑈𝐷𝑖 (ℎ/𝑑𝑖𝑎)
𝐷𝑈𝐴𝑖 (𝑑𝑖𝑎𝑠/𝑎𝑛𝑜)
𝐹𝑖 (ℎ/𝑎𝑛𝑜)
𝑃𝑚é𝑑𝑖𝑎𝐴𝑇𝑈𝐴𝐿 𝑖
(𝑘𝑊)
𝐸𝐶𝐴𝑇𝑈𝐴𝐿 𝑖
(𝑀𝑊ℎ/𝑎𝑛𝑜)
1
º
Pav
imen
to
DFM
1 SPLIT PISO-TETO
8,00 252 2016 3,74 7,54
2 ACJ 8,00 252 2016 0,97 1,96
3 ACJ 8,00 252 2016 0,38 0,76
CCC 4
SPLIT PISO-TETO
8,00 252 2016 5,61 11,31
5 ACJ 8,00 252 2016 0,58 1,17
2º
Pav
imen
to
Pedagogia de
Docentes
6 ACJ 8,00 252 2016 0,48 0,96
7 SPLIT PSIO-TETO
8,00 252 2016 1,86 3,74
3º
Pav
imen
to
Salas de Aulas Lato e
Stricto Senso
8 SPLIT PISO-TETO
8,00 252 2016 7,48 15,08
Sala de estudo
Mestrado 9
SPLIT HI-WALL
8,00 252 2016 2,15 4,33
PPGMC 10 SPLIT HI-
WALL 8,00 252 2016 0,75 1,51
4º
Pav
imen
to
DEE 11
SPLIT DUTADO
8,00 252 2016 1,49 3,00
12 SPLIT
DUTADO 8,00 252 2016 2,34
4,71
DEM
13 SPLIT
DUTADO 8,00 252 2016 2,92
14 SPLIT
DUTADO 8,00 252 2016 1,75 3,52
15 ACJ 8,00 252 2016 0,90 1,81
Continua...
76
...continuação
5º
Pav
imen
to Coord.
Curso de Mestrado
MET e MMM
16 ACJ 8,00 252 2016 3,00 6,05
17 ACJ 8,00 252 2016 0,45 0,90
18 ACJ 8,00 252 2016 0,38 0,76
19 ACJ 8,00 252 2016 0,37 0,75
20 ACJ 8,00 252 2016 4,73 9,53
21 ACJ 8,00 252 2016 0,48 0,97
𝐸𝐶𝐴𝑇𝑈𝐴𝐿 80,37
Sendo assim, foi estimado para o período de funcionamento um valor médio diário
de 8 horas (equivalente a jornada de trabalho dos professores e servidores) durante 252
(número equivalente ao total de dias em um ano descontados sábados, domingos e
feriados).
4.3.4. Demanda Média na Ponta dos Sistemas Atuais
O cálculo da demanda média na ponta dos sistemas de ar condicionado pode ser
consultado na equação (3.10).
Neste caso, foi estimado por meio entrevistas com professores que aparelhos de ar
condicionado funcionam por um período curto no horário de ponta, e que não é sempre
que os sistemas são ligados dentro de 17:00 às 20:00. Diante disso, foi adotado que os
sistemas não demandam potência nesse intervalo.
4.3.5. Estimativa dos Sistemas Propostos
Para os sistemas de ar condicionado foram analisadas três propostas e uma delas
se mostrou mais viável do ponto de vista técnico e econômico em relação as outras.
Os sistemas propostos de ar condicionado estão indicados na tabela 4.13.
77
Tabela 4.13 – Sistemas Propostos de Ar Condicionado
LOCALIZAÇÃO (Prédio 7)
Tipo Marca Quant. Modelo U.E/U.C
Capacidade de
Refrigeração (𝑩𝑻𝑼/𝒉)
Índice de Eficiência
Energética (𝑾/𝑾)
Faixa
ENCE/ Selo
PROCEL
1º
Pav
imen
to
DFM
SPLIT PISO-TETO
CARRIER Space Eco Saver
(Inverter) 2
42XQS36C5/38CCK036515MC 36000 3,26 A
SPLIT HI-WALL
SPRINGER MIDEA
(Inverter) 2
42MBCA09M5/ 38MBCA09M5
9000 3,34 A
***ACJ CONSUL 1 Air Master 7500 2,92 B
CCC
SPLIT PISO-TETO
CARRIER Space Eco Saver
(Inverter) 3
42XQS36C5/38CCK036515MC 36000 3,26 A
SPLIT HI-WALL
ELGIN Eco Plus
(Convencional) 1
HEFI12B2IA/HEFE12B2IA 12000 3,27 A
2º
Pav
imen
to
Pedagogia de
Docentes
SPLIT HI-WALL
SPRINGER MIDEA
(Inverter) 1
42MBCA09M5/ 38MBCA09M5
9000 3,34 A
SPLIT PSIO-TETO
CARRIER Space Eco Saver
(Inverter) 1
42XQS36C5/38CCK036515MC 36000 3,26 A
3º
Pav
imen
to
Salas de Aulas Lato
e Stricto Senso
SPLIT PISO-TETO
CARRIER Space Eco Saver
(Inverter) 4
42XQS36C5/38CCK036515MC 36000 3,26 A
Sala de estudo
Mestrado
SPLIT HI-WALL
SPRINGER MIDEA
(Convencional) 2
42MAQA22S5 / 38KQX22S5 22000 3,24 A
PPGMC ***SPLIT HI-
WALL KOMECO 1 /KOS18FC-G2 18000 3,24 A
4º
Pav
imen
to
DEE
***SPLIT DUTADO
TRANE 1 MCD530D1P0BA/TTK530P100FA 30000 2,95
***SPLIT DUTADO
TRANE
1
MCD530D1P0BA/TTK530P100FA
48000 (18000+30000)
3,01
DEM
***SPLIT DUTADO
TRANE
MCD518D1P0BA/
TRAE40C2B20A0MA
***SPLIT DUTADO
TRANE 1 MCD536D1P0BA 36000 3,02
SPLIT HI-WALL
ELGIN Eco Plus
(Convencional) 1
HEFI18B2IA/ HEFE18B2IA 18000 3,32 A
Continua...
78
...continuação
5º
Pav
imen
to
Coord. Curso de
MestradoMET e MMM
SPLIT HI-WALL
ELGIN Eco Plus
(Convencional) 5
HEFI12B2IA/HEFE12B2IA 12000 3,27 A
SPLIT HI-WALL
SPRINGER MIDEA
(Inverter) 1
42MBCA09M5/ 38MBCA09M5
9000 3,34 A
***ACJ CONSUL 1 Air Master 7500 2,92 B
***ACJ CONSUL Eletronic
1 7500 2,94 A
SPLIT HI-WALL
ELGIN Eco Plus
(Convencional) 3
HEFI30B2IA/ HEFE30B2IA 30000 3,24 A
SPLIT HI-WALL
SPRINGER MIDEA
(Inverter) 1
42MBCA09M5/ 38MBCA09M5
9000 3,34 A
TOTAL 27
Os sistemas destacados (***) não foram propostos de serem substituídos.
4.3.6. Potência Instalada dos Sistemas Propostos
A potência instalada e a potência média dos sistemas propostos de ar condicionado
podem ser consultadas na tabela 4.14.
Tabela 4.14 –Potência Instalada dos Sistemas Propostos de Ar Condicionado
LOCALIZAÇÃO (Prédio 7)
𝑺𝒊𝒔𝒕𝒆𝒎𝒂 𝒊
Tipo Quant. Capacidade de Refrigeração
(𝑩𝑻𝑼/𝒉)
Índice de Eficiência
Energética (𝑾/𝑾)
𝑃𝐼𝑆𝐼 𝑖 (𝑘𝑊)
𝑃𝑚é𝑑𝑖𝑎 𝑖
(𝑘𝑊)
1º
Pav
imen
to
DFM
1 SPLIT PISO-
TETO 2 36000 3,26 6,47 3,24
2 SPLIT HI-WALL 2 9000 3,34 1,58 0,79
3 ***ACJ 1 7500 2,92 0,75 0,38
CCC 4
SPLIT PISO-TETO
3 36000 3,26 9,71 4,85
5 SPLIT HI-WALL 1 12000 3,27 1,08 0,54
2º
Pav
imen
to
Pedagogia de
Docentes
6 SPLIT HI-WALL 1 9000 3,34 0,79 0,39
7 SPLIT PSIO-
TETO 1 36000 3,26 3,24 1,62
Continua...
79
...continuação
3º
Pav
imen
to
Salas de Aulas Lato e Stricto
Senso
8 SPLIT PISO-
TETO 4 36000 3,26 12,94 6,47
Sala de estudo
Mestrado 9 SPLIT HI-WALL 2 22000 3,24 3,98 1,99
PPGMC 10 ***SPLIT HI-
WALL 1 18000 3,52 1,50 0,75
4º
Pav
imen
to DEE
11 ***SPLIT DUTADO
1 30000 2,95 2,98 1,49
12 ***SPLIT DUTADO
1 48000 3,01
4,67
2,34
DEM
13 ***SPLIT DUTADO
14 ***SPLIT DUTADO
1 36000 3,02 3,49 1,75
15 SPLIT HI-WALL 1 18000 3,32 1,59 0,79
5º
Pav
imen
to
Coord. Curso de Mestrado
MET e MMM
16 SPLIT HI-WALL 5 12000 3,27 5,38 2,69
17 SPLIT HI-WALL 1 9000 3,34 0,79 0,39
18 ***ACJ 1 7500 2,92 0,75 0,39
19 ***ACJ 1 7500 2,94 0,75 0,38
20 SPLIT HI-WALL 3 30000 3,24 8,14 4,07
21 SPLIT HI-WALL 1 9000 3,34 0,79 0,39
𝑃𝑚é𝑑𝑖𝑎 71,36 35,68
4.3.7. Energia Consumida dos Sistemas Propostos
A energia consumida de cada sistema pode ser consultada na tabela 4.15.
Tabela 4.15 – Energia Consumida dos Sistemas Propostos
LOCALIZAÇÃO (Prédio 7)
𝑆𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎
𝑖
Tipo 𝐻𝑈𝐷𝑖 (ℎ/𝑑𝑖𝑎)
𝐷𝑈𝐴𝑖 (𝑑𝑖𝑎𝑠/𝑎𝑛𝑜)
𝐹𝑖 (ℎ/𝑎𝑛𝑜)
𝑃𝑚é𝑑𝑖𝑎 .𝑖
(𝑘𝑊)
𝐸𝐶 𝑃𝑅𝑂𝑃𝑂𝑆𝑇𝑂 𝑖
(𝑀𝑊ℎ/𝑎𝑛𝑜)
1
º P
avim
ento
DFM
1 SPLIT PISO-TETO
8,00 252 2016 3,24 6,52
2 SPLIT HI-
WALL 8,00 252 2016 0,79 1,59
3 ***ACJ 8,00 252 2016 0,38 0,76
Continua...
80
...continuação
CCC
4 SPLIT PISO-TETO
8,00 252 2016 4,85 9,78
5 SPLIT HI-
WALL 8,00 252 2016 0,54 1,08
2º
Pav
imen
to
Pedagogia de
Docentes
6 SPLIT HI-
WALL 8,00 252 2016 0,39 0,80
7 SPLIT PSIO-TETO
8,00 252 2016 1,62 3,26
3º
Pav
imen
to
Salas de Aulas Lato e
Stricto Senso
8 SPLIT PISO-TETO
8,00 252 2016 6,47 13,05
Sala de estudo
Mestrado 9
SPLIT HI-WALL
8,00 252 2016
1,99 4,01
PPGMC 10 ***SPLIT HI-WALL
8,00 252 2016 0,75 1,51
4º
Pav
imen
to
DEE 11
***SPLIT DUTADO
8,00 252 2016 1,49 3,00
12 ***SPLIT DUTADO
8,00 252 2016 2,34
4,71
DEM
13 ***SPLIT DUTADO
8,00 252 2016
14 ***SPLIT DUTADO
8,00 252 2016 1,75 3,52
15 SPLIT HI-
WALL 8,00 252 2016 0,79 1,60
5º
Pav
imen
to
Coord. Curso de Mestrado
MET e MMM
16 SPLIT HI-
WALL 8,00 252 2016
2,69 5,42
17 SPLIT HI-
WALL 8,00 252 2016
0,39 0,80
18 ***ACJ 8,00 252 2016 0,39 0,76
19 ***ACJ 8,00 252 2016 0,38 0,75
20 SPLIT HI-
WALL 8,00 252 2016 4,07 8,20
21 SPLIT HI-
WALL 8,00 252
2016 0,39 0,80
𝐸𝐶 𝑃𝑅𝑂𝑃𝑂𝑆𝑇𝑂 71,93
81
4.3.8. Demanda Média na Ponta dos Sistemas Propostos
Como não foi estimado que os aparelhos de ar condicionado atuais não são ligados
horário de ponta, não há sistemas propostos nesse caso.
4.4. Viabilidade Econômica do Projeto
Após determinadas as energias consumidas e as demandas média na ponta de
todos os sistemas atuais e propostos de iluminação e ar condicionado, a seguir são
apresentados os custos diretos e indiretos obtidos.
Nos itens 4.7 e 4.8 são apresentados esses custos com materiais e equipamentos
novamente, porém são apresentados os custos anualizados, conforme explicado no item
3.2.2. Além disso, são apresentados os resultados obtidos dos benefícios anualizados nos
itens 4.4.9 e 4.4.10 e por último os resultados da relação custo-benefício anualizada.
4.4.1. Custos com Materiais e Equipamentos de Iluminação
Os custos com materiais e equipamentos (𝐶𝐸) foram obtidos por meio de avaliação
de mercado e os resultados podem ser conferidos na tabela 4.16.
Tabela 4.16 – Custo Total em Equipamentos do Sistemas de Iluminação
Ref.: - site: www.lojaeletrica.com.br
Local
𝑆𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎
𝑛
Tipo do Sistema
Total de lâmpadas
(𝑄𝐿𝑛)
Preço Unitário (𝑃𝑢𝑛)
Custo com Equipamentos
(𝐶𝐸𝑛)
1º Pavimento (Prédio 7)
Departamento de Física e Matemática (DFM)
1 2x18W 52 R$ 21,90 R$ 1.138,80
2 2X9W 2 R$ 20,90 R$ 41,80
3 2x9W 6 R$ 20,90 R$ 125,40
Circulação 4 2x9W 18 R$ 20,90 R$ 376,20
Sala de Depósito 5 2x9W 2 R$ 20,90 R$ 41,80
Centro de Computação Científica (CCC)
6 2x18W 58 R$ 21,90 R$ 1.270,20
7 2x9W 6 R$ 20,90 R$ 125,40
Continua...
82
...continuação
Rampa de Acesso ao 2º Pavimento (Prédio 7)
8 2x9W 4 R$ 20,90 R$ 83,60
Salas Reservadas, Sala de trabalhos acadêmicos
9 4x18W 32 R$ 21,90 R$ 700,80
2º Pavimento (Prédio 6)
10 4x18W 32 R$ 21,90 R$ 700,80
I.S.F, I.S.M, I.S.P.N.E, lavatório, depósito escada, Copa e Cozinha
11 2x18W 10 R$ 21,90 R$ 219,00
12 2x18W 10 R$ 21,90 R$ 219,00
Área de acesso aos livros Acadêmicos
13 4x18W 68 R$ 21,90 R$ 1.489,20
14 4x18W 60 R$ 21,90 R$ 1.314,00
2º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 15 2x18W 8 R$ 21,90 R$ 175,20
16 2x9W 6 R$ 20,90 R$ 125,40
I.S.M e I.S.F
17 2x18W 2 R$ 21,90 R$ 43,80
18 2x18W 2 R$ 21,90 R$ 43,80
19 2x9W 6 R$ 20,90 R$ 125,40
I.S.P.N.E, DML e Copa
20 2x9W 6 R$ 20,90 R$ 125,40
Lato Sensu, Pedagogia de Docentes, Secretaria, outros
21 2x18W 52 R$ 21,90 R$ 1.138,80
22 3x18W 6 R$ 21,90 R$ 131,40
Rampa de Acesso ao 3º Pavimento (Prédio 7)
23 2x9W 4 R$ 20,90 R$ 83,60
3º Pavimento (Prédio 6)
Hall de entrada, Área de estudos
24 4x18W 104 R$ 21,90 R$ 2.277,60
25 4x18W 40 R$ 21,90 R$ 876,00
3º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 26 2x18W 10 R$ 21,90 R$ 219,00
Departamento de Engenharia Elétrica (DEE)
27 2x18W 8 R$ 21,90 R$ 175,20
28 4x18W 56 R$ 21,90 R$ 1.226,40
29 2x9W 8 R$ 20,90 R$ 167,20
30 2x9W 2 R$ 20,90 R$ 41,80
Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)
31 2x18W 58 R$ 21,90 R$ 1.270,20
Rampa de Acesso ao 4º Pavimento (Prédio 7)
32 - - -
4º Pavimento (Prédio 6)
Área e salas de estudo
33 4x18W 84 R$ 21,90 R$ 1.839,60
34 4x18W 60 R$ 21,90 R$ 1.314,00
4º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 35 2x18W 12 R$ 21,90 R$ 262,80
I.S.M e I.S.F
36 2x18W 4 R$ 21,90 R$ 87,60
37 2x18W 2 R$ 21,90 R$ 43,80
38 2x9W 2 R$ 20,90 R$ 41,80
DML e Copa 39 2x18W 4 R$ 21,90 R$ 87,60
Continua...
83
...continuação
Salas de aula, sala de estudo mestrado, outros
40 4x18W 24 R$ 21,90 R$ 525,60
41 2x18W 64 R$ 21,90 R$ 1.401,60
42 4x18W 48 R$ 21,90 R$ 1.051,20
Rampa de Acesso ao 5º Pavimento (Prédio 7)
43 2x18W 6 R$ 21,90 R$ 131,40
5º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 44 2x18W 12 R$ 21,90 R$ 262,80
Coordenação Mestrado Educação Tecnológica (MET) e Mestrado em Modelagem Matemática (MMM)
45 2x18W 118 R$ 21,90 R$ 2.584,20
𝐶𝐸 R$ 25.726,20 R$ 25.726,20
4.4.2. Custos com Materiais e Equipamentos de Ar Condicionado
Da mesma forma, os custos com materiais e equipamentos de ar condicionado
foram obtidos por avaliação de mercado e os resultados podem ser conferidos na tabela
4.17.
Tabela 4.17 – Custos dos Sistemas Propostos de Ar Condicionado
Ref.: www.multiar.com.br
LOCALIZAÇÃO (Prédio 7)
𝑺𝒊𝒔𝒕𝒆𝒎𝒂
𝒏
Tipo Marca Modelo U.E/U.C
Capacidade de
Refrigeração (𝑩𝑻𝑼/𝒉)
Quant.
Preço Unitário
(𝑃𝑢𝑛)
𝑹$
Custos Totais (𝐶𝐸𝑛
)
1º
Pav
imen
to
DFM
1 SPLIT PISO-TETO
CARRIER Space Eco Saver
(Inverter)
42XQS36C5/38CCK036515MC 36000 2 5.279,00 10.558,00
2 SPLIT HI-
WALL
SPRINGER MIDEA
(Inverter)
42MBCA09M5/ 38MBCA09M5
9000 2 1.449,00 2.898,00
3 ***ACJ CONSUL 7500 - - -
CCC
4 SPLIT PISO-TETO
CARRIER Space Eco Saver
(Inverter)
42XQS36C5/38CCK036515MC 36000 3 5.279,00 15.837,00
Continua...
84
...continuação
5 SPLIT HI-
WALL
ELGIN Eco Plus
(Convencional)
HEFI12B2IA/HEFE12B2IA 12000 1
1.187,00
1.187,00
2º
Pav
imen
to
Pedagogia de
Docentes
6 SPLIT HI-
WALL
SPRINGER MIDEA
(Inverter)
42MBCA09M5/ 38MBCA09M5
9000 1 1.449,00 1.449,00
7 SPLIT PSIO-TETO
CARRIER Space Eco Saver
(Inverter)
42XQS36C5/38CCK036515MC 36000 1 5.279,00 5.279,00
3º
Pav
imen
to
Salas de Aulas Lato
e Stricto Senso
8 SPLIT PISO-TETO
CARRIER Space Eco Saver
(Inverter)
42XQS36C5/38CCK036515MC 36000 4 5.279,00 21.116,00
Sala de estudo
Mestrado 9
SPLIT HI-WALL
SPRINGER MIDEA
(Convencional)
42MAQA22S5 / 38KQX22S5 22000 2
2.594,00
5.188,00
PPGMC 10 ***SPLIT HI-WALL
KOMECO /KOS18FC-G2 18000 1 - -
4º
Pav
imen
to
DEE
11 ***SPLIT DUTADO
TRANE MCD530D1P0BA/TTK530P100FA 30000 1 - -
12 ***SPLIT DUTADO
TRANE MCD530D1P0BA/TTK530P100FA
48000 (18000+30000)
1
-
-
DEM
13 ***SPLIT DUTADO
TRANE
MCD518D1P0BA/
TRAE40C2B20A0MA
-
14 SPLIT
DUTADO TRANE MCD536D1P0BA 36000 1 - -
15 SPLIT HI-
WALL ELGIN
Eco Plus (Convencional)
HEFI18B2IA/ HEFE18B2IA 18000 1
1.749,00
1.749,00
5º
Pav
imen
to
Coord. Curso de
MestradoMET e MMM
16 SPLIT HI-
WALL ELGIN
Eco Plus (Convencional)
HEFI12B2IA/HEFE12B2IA 12000 5
1.187,00
5.935,00
17 SPLIT HI-
WALL
SPRINGER MIDEA
(Inverter)
42MBCA09M5/ 38MBCA09M5
9000 1 1.449,00 1.449,00
18 ***ACJ CONSUL 1 7500 - - -
19 ***ACJ CONSUL Eletronic
1 7500 - - -
20 SPLIT HI-
WALL
ELGIN Eco Plus
(Convencional)
HEFI30B2IA/ HEFE30B2IA 30000 3
3.388,00
10.164,00
21 SPLIT HI-
WALL
SPRINGER MIDEA
(Inverter)
42MBCA09M5/ 38MBCA09M5
9000 1 1.449,00 1.449,00
𝐶𝐸 35 84.258,00
85
4.4.3. Custos com Mão de Obra de Terceiros, Medição e Verificação, Marketing e Treinamento e Capacitação
Considerando as porcentagens estimadas descritas no item 3.2.1.5 e considerando
que os recursos do PEE são inicialmente para dispêndios com compra de equipamentos
de iluminação e ar condicionado, os custos com mão de obra de terceiros, medição e
verificação, marketing e treinamento e capacitação, podem ser consultados na tabela 4.18
Tabela 4.18 – Custos do PEE por Uso Final
TIPOS DE CUSTOS %
estimada ILUMINAÇÃO
CONDICIONAMENTO AMBIENTAL
Materiais e Equipamentos - 25.726,20 84.258,00
Mão de Obra Terceiros 30% 7.717,86 25.277,40
Marketing 2% 514,24 1685,16
Treinamento e Capacitação 5% 1286,31 4219,00
Medição e Verificação 5% 1286,31 4.212,90
4.4.4. Custos com Mão de Obra Própria, Transporte e Administração Própria.
Os custos com mão de obra própria, transporte e administração própria são
determinados pela CEMIG D através dos custos com recursos do PEE, conforme foi
explicado nos itens 3.2.1.1, 3.2.1.2 e 3.2.1.3.
4.4.5. Custos com Descarte de Materiais
De acordo com (Recicle, 2017), o custo de reciclagem da lâmpada fluorescente
varia entre R$ 1,20 a R$ 2,00 por lâmpada. Nesse projeto será adotado como estimativa
do custo com descarte de lâmpadas fluorescentes o valor de R$ 1,20.
O custo com descarte de aparelhos de ar condicionado não foi possível de ser
estimado.
86
4.4.6. Custo Total
O cálculo do custo Total pode ser conferido novamente no item 3.2.1.7. A tabela
4.19 mostra esse custo Total com recursos do PEE para os sistemas de iluminação e ar
condicionado.
Tabela 4.19 – Custos do PEE
RECURSOS DO PROGRAMA DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA
TIPOS DE CUSTOS CUSTOS DO PEE
ILUMINAÇÃO CONDICIONAMENTO
AMBIENTAL R$ %
CUSTOS DIRETOS - EX ANTE
Materiais e Equipamentos 109.984,20 59,40% 25.726,20 84.258,00
Mão de Obra Própria 23.248,28 12,56% 5.437,96 17.810,32
Mão de Obra Terceiros 32.995,26 17,82% 7.717,86 25.277,40
Transporte 1.152,00 0,62% 269,46 882,54
Custos diretos 167.379,74 90,40% 39.151,48 128.228,25
CUSTOS INDIRETOS - EX ANTE
Administração Própria 3.152,08 1,70% 737,29 2.414,78
Marketing 2.199,40 1,19% 514,45 1.684,94
Treinamento e Capacitação 5.505,31 2,97% 1287,73 4217,57
Descarte de Materiais 1413,60 0,76% 1.413,60 0
Medição e Verificação 5.506,21 2,97% 1.286,31 4.219,90
Outros Custos - 0,00% - -
Custos indiretos 17.776,60 9,60% 5239,401496 12.537,20
Custo Total do PEE 185.156,34 100,00% 44.390,88 140.765,45
4.4.7. Custos Anualizados dos Sistemas de Iluminação
Para calcular os custos anualizados dos sistemas propostos de iluminação foi
preciso determinar a vida útil das lâmpadas para determinar o fator de recuperação de
capital de cada um dos sistemas. Além disso, foi preciso determinar os custos com
equipamentos de iluminação, o custo total do projeto e o custo total com equipamentos
de iluminação e ar condicionado, conforme equação (4.23).
Segundo o módulo 4 do PROPEE, a vida útil pode ser obtida dividindo a vida
mediana de cada sistema pelo funcionamento da lâmpada durante o ano, conforme
mostra a equação (4.1):
87
𝑉𝑖𝑑𝑎 Ú𝑡𝑖𝑙 =
𝑉𝑖𝑑𝑎 𝑀𝑒𝑑𝑖𝑎𝑛𝑎 𝑑𝑎 𝑙â𝑚𝑝𝑎𝑑𝑎 (ℎ)
𝐹𝑖 (ℎ/𝑎𝑛𝑜)
(4.1)
O fator de recuperação de capital pode ser calculado para cada sistema de
iluminação pela equação (3.24), utilizando a vida útil das lâmpadas calculada na equação
(4.1) e a taxa de desconto de 8,00%.
Os custos em equipamentos de iluminação foram obtidos conforme descrito na
tabela 4.18.
O custo total do projeto e o custo total em equipamentos de iluminação e ar
condicionado foram obtidos na tabela 4.19. A relação entre esses custos foi obtida e está
indicada na equação (4.2).
𝐶𝑇
𝐶𝑀𝐸=
185.156,34
109.984,20= 1,683
(4.2)
A partir desses dados, os Custos Anualizados do Sistema de Iluminação foram
calculados pela equação (3.25) e os resultados foram apresentados na tabela 4.20.
Tabela 4.20 – Custos Anualizados dos Sistemas Propostos de Iluminação
Local
𝑆𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎
𝑛
Tipo Luminária
𝐹𝑖 (ℎ/𝑎𝑛𝑜)
Vida Útil
(𝑎𝑛𝑜𝑠)
Custo com Equipamentos
(𝐶𝐸𝑛)
(R$)
Fator de Rec.
Capital (𝐹𝑅𝐶𝑢 𝑛)
Custo Anualizado
(𝐶𝐴𝑖𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑎çã𝑜 𝑛 )
(R$)
1º Pavimento (Prédio 7)
Departamento de Física e Matemática (DFM)
1 2x18W 3528 11,34 1.138,80 0,13743 263,40
2 2X9W 3528 11,34 41,80 0,13743 9,67
3 2x9W 3528 11,34 125,40 0,13743 29,00
Circulação 4 2x9W 3906 10,24 376,20 0,14671 92,89
Sala de Depósito 5 2x9W 21 1914 41,80 0,08 5,63
Centro de Computação Científica (CCC)
6 2x18W 3528 11,34 1.270,20 0,13743 293,79
7 2x9W 3528 11,34 125,40 0,13743 29,00
Rampa de Acesso ao 2º Pavimento (Prédio 7)
8 2x9W 3906 10,24 83,60
0,1461 20,56
Continua...
88
...continuação
Salas Reservadas, Sala de trabalhos acadêmicos
9 4x18W 3351 11,94 700,80 0,13312 157,01
2º Pavimento (Prédio 6)
10 4x18W 3351 11,94 700,80 0,13312 157,01
I.S.F, I.S.M, I.S.P.N.E, lavatório, depósito escada, Copa e Cozinha
11 2x18W 3906 10,24 219,00 0,14671 54,07
12 2x18W 3906 10,24 219,00 0,14671 54,07
Área de acesso aos livros Acadêmicos
13 4x18W 3351 11,94 1.489,20 0,13312 333,64
14 4x18W 3351 11,94 1.314,00 0,13312 294,39
2º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 15 2x18W 3906 10,24 175,20 0,14671 43,26
16 2x9W 3906 10,24 125,40 0,14671 30,96
I.S.M e I.S.F
17 2x18W 3906 10,24 43,80 0,14671 10,81
18 2x18W 3906 10,24 43,80 0,14671 10,81
19 2x9W 3906 10,24 125,40 0,14671 30,96
I.S.P.N.E, DML e Copa
20 2x9W 21 1914 125,40 0,08 16,88
Lato Sensu, Pedagogia de Docentes, Secretaria, outros
21 2x18W 3528 11,34 1.138,80 0,13743 263,40
22 3x18W 3528 11,34 131,40 0,13743 30,39
Rampa de Acesso ao 3º Pavimento (Prédio 7)
23 2x9W 3906 10,24 83,60 0,1461 20,56
3º Pavimento (Prédio 6)
Hall de entrada, Área de estudos
24 4x18W 3351 11,94 2.277,60 0,13312 510,28
25 4x18W 3351 11,94 876,00 0,13312 196,26
3º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 26 2x18W 3906 10,24 219,00 0,14671 54,07
Departamento de Engenharia Elétrica (DEE)
27 2x18W 3528 11,34 175,20 0,13743 40,52
28 4x18W 3528 11,34 1.226,40 0,13743 283,66
29 2x9W 3528 11,34 167,20 0,13743 38,67
30 2x9W 3528 11,34 41,80 0,13743 9,67
Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)
31 2x18W 3528 11,34 1.270,20 0,13743 293,79
Rampa de Acesso ao 4º Pavimento (Prédio 7)
32 -
4º Pavimento (Prédio 6)
Área e salas de estudo
33 4x18W 3351 11,94 1.839,60 0,13312 412,15
34 4x18W 3351 11,94 1.314,00 0,13312 294,39
4º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 35 2x18W 3906 10,24 262,80 0,14671 64,89
I.S.M e I.S.F
36 2x18W 3906 10,24 87,60 0,14671 21,63
37 2x18W 3906 10,24 43,80 0,14671 10,81
38 2x9W 3906 10,24 41,80 0,14671 10,32
DML e Copa 39 2x18W 21 1914 87,60 0,08 11,79
Continua...
89
...continuação Salas de aula, sala de estudo mestrado, outros
40 4x18W 1764 22,68 525,60 0,09692 85,73
41 2x18W 1764 22,68 1.401,60 0,09692 228,62
42 4x18W 1764 22,68 1.051,20 0,09692 171,47
Rampa de Acesso ao 5º Pavimento (Prédio 7)
43 2x18W 3906 10,24 131,40 0,1461 32,31
5º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 44 2x18W 3906 10,24 262,80 0,14671 64,89
Coordenação Mestrado Educação Tecnológica (MET) e Mestrado em Modelagem Matemática (MMM)
45 2x18W 3528 11,34 2.584,20 0,13743 597,71
𝐶𝐴𝑖𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑎çã𝑜 5.687,78
4.4.8. Custos Anualizados dos Sistemas de Ar Condicionado
Da mesma forma, para calcular os custos anualizados dos sistemas de ar
condicionado foi preciso estimar a vida útil dos equipamentos para calcular o fator de
recuperação de capital, calcular os custos com equipamentos de ar condicionado, e a
relação entre o custo total do projeto e o custo total com equipamentos totais (iluminação
e ar condicionado).
Segundo (Itajubá, 2001), a vida útil média desses sistemas são em torno de 12 anos
em condições normais de fabricação. Adotando esse valor, o fator de recuperação de
capital pode ser calculado pela equação (3.26).
Os custos em equipamentos de ar condicionado foram obtidos conforme descritos
na tabela 4.19.
A relação entre o custo total do projeto e o custo total em equipamentos foi obtida
na equação (4.2).
A partir desses dados, os Custos Anualizados dos Sistemas de Ar Condicionado
foram calculados e os resultados estão apresentados na tabela 4.21.
90
Tabela 4.21 – Custo Anualizado dos Sistemas Propostos de Ar Condicionado
LOCALIZAÇÃO (Prédio 7)
𝑺𝒊𝒔𝒕𝒆𝒎𝒂 𝒏
Tipo 𝐶𝐸𝑛
(𝑅$) Vida Útil (𝑎𝑛𝑜𝑠)
Fator de Rec. Capital
(𝐹𝑅𝐶𝑢 𝑛)
Custo Anualizado
(𝐶𝐴𝐶𝑂𝑁𝐷𝐴𝑀𝐵 𝑛 )
1º
Pav
imen
to DFM
1 SPLIT
PISO-TETO 10.558,00
12
0,13270 2357,96
2 SPLIT HI-
WALL 2.898,00 12 0,13270 647,22
3 ACJ
CCC
4 SPLIT
PISO-TETO 15.837,00 12 0,13270 3536,94
5 SPLIT HI-
WALL 1.187,00 12 0,13270 265,10
2º
Pav
imen
to
Pedagogia de
Docentes
6 SPLIT HI-
WALL 1.449,00 12 0,13270 323,61
7 SPLIT
PSIO-TETO 5.279,00 12 0,13270 1178,98
3º
Pav
imen
to
Salas de Aulas Lato
e Stricto Senso
8 SPLIT
PISO-TETO 21.116,00 12 0,13270 4715,92
Sala de estudo
Mestrado 9
SPLIT HI-WALL
5.188,00 12 0,13270 1158,66
PPGMC 10 SPLIT HI-
WALL -
- -
4º
Pav
imen
to
DEE
11 SPLIT
DUTADO -
12 SPLIT
DUTADO - - -
DEM
13 SPLIT
DUTADO - - -
14 SPLIT
DUTADO - - -
15 SPLIT HI-
WALL 1.749,00 12 0,13270 390,61
5º
Pav
imen
to
Coord. Curso de
MestradoMET e MMM
16 SPLIT HI-
WALL 5.935,00 12 0,13270 1325,49
17 SPLIT HI-
WALL 1.449,00 12 0,13270 323,61
18 ACJ - - - 0,00
Continua...
91
...continuação
19 ACJ -
- - 0,00
20 SPLIT HI-
WALL 10.164,00 12 0,13270 2269,97
21 SPLIT HI-
WALL 1.449,00 12 0,13270 323,61
𝐶𝐴𝐶𝑂𝑁𝐷𝐴𝑀𝐵 18.822,36
4.4.9. Benefícios Anualizados dos Sistemas de Iluminação
Para determinar os benefícios anualizados foi preciso determinar a energia
economizada, a redução da demanda na ponta, e os custos de cada um deles, conforme
equação (3.13).
A Energia Economizada foi obtida através da equação (3.11), utilizando os dados
calculados nas tabelas 4.3 e 4.8.
A Redução da Demanda foi obtida através da equação (3.12), utilizando os dados
calculados nas tabelas 4.4 e 4.9.
O custo da energia economizada e o custo evitado da demanda para o nível de
fornecimento para THS VERDE A4 - 13,8kV são respectivamente, 343,80 R$/MWh e
439,58 R$/kW ano, conforme podem ser obtidos na Figura 3.1.
A partir desses dados, os benefícios anualizados dos sistemas de iluminação
calculados estão apresentados na figura 4.22.
Tabela 4.22 – Benefício Anualizado do Sistema de Iluminação
Local
𝑆𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎
𝑖
Energia Economizada
(EE) (𝑀𝑊ℎ/𝑎𝑛𝑜)
Redução da Demanda na Ponta
(𝑅𝐷𝑃) (𝑘𝑊)
Benefício Anualizado
(𝐵𝐴𝐼𝐿𝑈𝑀𝐼𝑁𝐴ÇÃ𝑂)
(R$)
1º Pavimento (Prédio 7)
Dep. de Física e Matemática (DFM)
1 2,57 0,69 1188,48
2 0,05 0,01 24,49
3 0,20 0,05 93,05
Circulação 4 0,67 0,16 301,38
Sala de Depósito
5 0,00 0,00 0,14
Centro de Computação
6 2,86 0,78 1325,61
Continua...
92
Científica (CCC)
...continuação
7 0,20 0,05 93,05
Rampa de Acesso ao 2º Pavimento (Prédio 7)
8 0,15 0,04 66,97
Salas Reservadas, Sala de trabalhos acadêmicos
9 1,50 0,35 668,64
2º Pavimento (Prédio 6)
10 1,77 0,41 788,04
I.S.F, I.S.M, I.S.P.N.E, lavatório, depósito escada, Copa e Cozinha
11 0,55 0,11 235,63
12 0,64 0,13 277,71
Área de acesso aos livros Acadêmicos
13 3,19 0,74 1420,86
14 3,32 0,77 1477,58
2º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 15 0,44 0,11 197,40
16 0,22 0,05 100,46
I.S.M e I.S.F
17 0,11 0,03 49,35
18 0,13 0,03 58,16
19 0,22 0,05 100,46
I.S.P.N.E, DML e Copa
20 0,00 0,00 0,41
Lato Sensu, Pedagogia de Docentes, Secretaria, outros
21 2,57 0,69 1188,48
22 0,30 0,08 137,13
Rampa de Acesso ao 3º Pavimento (Prédio 7)
23 0,15 0,04 66,97
3º Pavimento (Prédio 6)
Hall de entrada, Área de estudos
24 4,88 1,13 2173,08
25 2,21 0,51 985,05
3º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 26 0,55 0,13 246,75
Dep. de Engenharia Elétrica (DEE)
27 0,40 0,11 182,84
28 2,77 0,75 1279,90
29 0,21 0,06 97,95
30 0,07 0,02 31,02
Dep. Engenharia Mecânica (DEM)
31 2,86 0,78 1325,61
Rampa de Acesso ao 4º Pavimento (Prédio 7)
32 0,00 0,00 0,00
4º Pavimento (Prédio 6)
Área e salas de estudo
33 3,94 0,91 1755,18
34 3,32 0,77 1477,58
Continua...
93
...continuação
4º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 35 0,66 0,16 296,10
I.S.M e I.S.F
36 0,22 0,05 98,70
37 0,13 0,03 58,16
38 0,07 0,02 33,49
DML e Copa 39 0,00 0,00 0,40
salas de aula, sala de estudo mestrado, outros
40 0,59 0,26 318,09
41 1,58 0,69 848,23
42 1,40 0,61 749,77
Rampa de Acesso ao 5º Pavimento (Prédio 7)
43 0,33 0,08 148,05
5º Pavimento (Prédio 7)
Circulação 44 0,16 296,10
Coordenação Mestrado Educação Tecnológica (MET) e Mestrado em Modelagem Matemática (MMM)
45 5,83 1,58 2696,93
54,48 14,17 24.959,43
𝐵𝐴𝐼𝐿𝑈𝑀𝐼𝑁𝐴ÇÃ𝑂
4.4.10. Benefícios Anualizados dos Sistemas de Ar Condicionado
Similarmente aos sistemas de iluminação, os resultados obtidos com a energia
economizada, redução da demanda na ponta Benefícios Anualizados pode ser consultada
na tabela 4.23.
Tabela 4.23– Benefício Anualizado Do Sistema de Ar Condicionado
LOCALIZAÇÃO (Prédio 7)
𝑆𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎
𝑖
Energia Economizada
(EE) (𝑀𝑊ℎ/𝑎𝑛𝑜)
Redução da Demanda na Ponta
(𝑅𝐷𝑃) (𝑘𝑊)
Benefício Anualizado (𝐵𝐴𝐶𝑂𝑁𝐷𝐴𝑀𝐵)
(R$)
1º
Pav
imen
to
DFM
1 1,02 0 349,91
2 0,36 0 125,23
3 0 0 0
CCC 4 1,53 0 524,86
Continua...
94
...continuação
5 0,09 0 29,51
2º
Pav
im
ento
Pedagogia de
Docentes
6 0,16 0 56,06
7 0,48 0
165,83
3º
Pav
imen
to
Salas de Aulas Lato e
Stricto Senso
8 2,04
0
699,81
Sala de estudo
Mestrado 9 0,32
0
110,31
PPGMC 10 0,00 0 0,00
4º
Pav
imen
to
DEE 11 0,00 0 0,00
12 0,00 0,00
0 0,00
0,00
DEM
13
14 0,00 0 0,00
15 0,21 0
73,28
5º
Pav
imen
to
Coord. Curso de Mestrado
MET e MMM
16 0,63 0 216,20
17 0,10 0 35,10
18 0 0 0
19 0 0 0
20 1,32 0 454,93
21 0,18 0 60,40
8,44 0
2.901,43 𝐵𝐴𝐶𝑂𝑁𝐷𝐴𝑀𝐵
4.4.11. Relação Custo-Benefício Total
Finalmente, as relações dos custos e benefícios dos usos finais de energia
(𝑅𝐶𝐵𝐼𝐿𝑈𝑀𝐼𝑁𝐴ÇÃ𝑂) e (𝑅𝐶𝐵𝐶𝑂𝑁𝐷𝐴𝑀𝐵), podem ser calculadas utilizando as equações (4.3) e
(4.4).
𝑅𝐶𝐵𝐼𝐿𝑈𝑀𝐼𝑁𝐴ÇÃ𝑂 =
𝐶𝐴𝐼𝐿𝑈𝑀𝐼𝑁𝐴ÇÃ𝑂
𝐵𝐴𝐼𝐿𝑈𝑀𝐼𝑁𝐴ÇÃ𝑂
(4.3)
𝑅𝐶𝐵𝐶𝑂𝑁𝐷𝐴𝑀𝐵 =
𝐶𝐴𝐶𝑂𝑁𝐷𝐴𝑀𝐵
𝐵𝐴𝐶𝑂𝑁𝐷𝐴𝑀𝐵
(4.4)
95
A princípio não foi considerado contrapartidas do consumidor nem de terceiros.
Portanto, a relação do custo-benefício do PEE (𝑅𝐶𝐵𝑃𝐸𝐸) é igual a relação custo benefício
total (𝑅𝐶𝐵𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿), e o seu cálculo pode ser obtido pela equação (4.5).
𝑅𝐶𝐵𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿 = 𝑅𝐶𝐵𝑃𝐸𝐸 =
𝐶𝐴𝑃𝐸𝐸
𝐵𝐴𝑇 𝑃𝐸𝐸
(4.5)
Os resultados obtidos estão indicados na tabela 4.24.
Tabela 4.24 – Relação Custo-Benefício do Projeto
CÁLCULO DA RELAÇÃO CUSTO-BENEFÍCIO
USO FINAL
(𝑬𝑬)
Energia Economizada
𝑴𝑾𝒉/𝒂𝒏𝒐
(𝑹𝑫𝑷)
Redução da Demanda na Ponta
𝒌𝑾
(𝑪𝑨𝑷𝑬𝑬)
Custo Anualizado
PEE
R$
(𝑩𝑨𝑻 )
Benefício Anualizado
PEE
R$
(𝑹𝑪𝑩𝑷𝑬𝑬)
Por Uso Final
(𝑹𝑪𝑩𝑷𝑬𝑬)
Iluminação 54,48 14,17 5.687,78 24.959,43 0,23
0,88
Condicionamento ambiental 8,44 18.822,36 2.901,43 6,49
Sistemas motrizes
Sistemas de refrigeração
Aquecimento solar de água
Equipamentos hospitalares
Fotovoltaico
Outros
Total 62,92 14,17 24.510,13 27.860 0,88
4.5. Resultados Alcançados
4.5.1. Sistemas Propostos de Iluminação
Análise dos sistemas Atuais e Propostos
De acordo com a tabela 4.1, foram estimadas 448 luminárias em ambos os prédios
VI e VII do campus, distribuídas entre lâmpadas tubulares fluorescente de 40W, 32W,
96
16W e 20W. A quantidade total de lâmpadas por potência pode ser conferida no Gráfico
4.1.
Gráfico 4.1 – Quantidade Total de lâmpadas Tubulares Fluorescentes
Como pode ser visto no Gráfico 4.1, 94% das lâmpadas são de potências de 32W e
40W e o restante são de potências de 10W e 20W.
A proposta foi substituir as lâmpadas de 32W e 40W por lâmpadas tubulares LED
de 18W e substituir as lâmpadas de 20W e 16W por lâmpadas tubulares LED de 9W.
Conclusões dos Resultados Obtidos dos Sistemas de Iluminação
Os resultados alcançados dessa proposta foram bastante satisfatórios, uma vez que
proporcionaram 54,48MWh/ano de energia economizada. Os resultados obtidos podem
ser consultados no Gráfico 4.2.
Gráfico 4.2 – Resultados Obtidos da Energia Economizada em MWh/ano
852
254
1062
0
200
400
600
800
1000
32W 40W 16W 20W
121,32
66,8454,48
0
20
40
60
80
100
120
140
Energia ConsumidaSistema Atual
Energia ConsumidaSistema Proposto
EnergiaEconomizada
97
Para calcular a redução dos gastos em energia elétrica, foi preciso determinar a
energia economizada no horário de ponta e fora de ponta, uma vez que o fornecimento de
energia do CEFET está enquadrado na modalidade tarifária THS A4 VERDE, e essa
modalidade estabelece preços distintos de energia consumida no horário de ponta e fora
de ponta.
Para calcular a energia economizada no horário de ponta foi feito o seguinte
procedimento:
Primeiramente, foi recalculada a energia consumida dos sistemas atuais adotando
as horas de utilização dos sistemas igual a três. Da mesma forma, foi recalculada a energia
consumida dos sistemas propostos adotando as horas de utilização dos sistemas igual a
três. A diferença entre essas energias consumidas dos sistemas atuais e propostos
permitiu obter a energia economizada no horário de ponta.
A diferença entre a energia consumida dos sistemas (atuais e propostos) e a
energia consumida dos sistemas no horário da ponta (atuais e propostos) permitiu obter
a energia consumida no horário fora de ponta (atuais e propostos). A diferença entre
entras as energias consumidas no horário fora de ponta dos sistemas atuais e propostos
permitiu obter a energia economizada no horário fora de ponta.
O gráfico 4.2 mostra essa relação obtida de energia economizada total, energia
economizada no horário de ponta e energia economizada no horário fora de ponta.
Gráfico 4.3 – Resultados Obtidos da Energia Economizada nos horários de ponta e fora de ponta,
em kWh/mês
4540
1049
3491
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
Energia EconomizadaTotal
Energia EconomizadaHP
Energia EconomizadaHFP
98
Considerando a tabela de tarifas da CEMIG D para a modalidade THS VERDE A4,
tem-se que o preço do consumo de energia sem impostos no horário de ponta e fora de
ponta são, respectivamente, 1,22 R$/kWh e 0,27 R$/kWh. Aplicando essas tarifas nos
resultados obtidos de energia economizada do gráfico 4.2, o CEFET economizaria por mês
um pouco mais que R$ 2.050,00 reais somente nos prédios VI e VII se fossem substituídas
as lâmpadas tubulares fluorescentes por lâmpadas de LED.
Além da energia economizada, os resultados alcançados com o uso de lâmpadas de
LED possibilitarem obter uma redução de 14,17 kW da Demanda Média na Ponta,
conforme valores estão relacionados no gráfico 4.3.
Gráfico 4.3 – Resultados Obtidos com Redução de Demanda na Ponta em kW
Esse resultado aplicado a uma tarifa no valor de 11,05 R$/kW, a economia por mês
seria um pouco mais que R$ 157,00.
No total, o CEFET economizaria 4540 kWh/mês com energia economizada, 14,17
kW com demanda evitada e reduziria os gastos com energia elétrica em um pouco mais
de R$ 2.200,00 por mês.
Por último, a relação de custos e benefícios anualizados com o projeto de
iluminação resultou em uma 𝑅𝐶𝐵 = 0,23, o que é um valor muito bom e muito abaixo do
limite estabelecido pelo PEE para projetos com tipologia de serviços públicos sem fins
lucrativos (𝑅𝐶𝐵𝐿𝐼𝑀𝐼𝑇𝐸 = 0,75).
Nesse trabalho, não foi falado sobre a verificação se a instalação existente atendia
as necessidades luminotécnicas de acordo com a ABNT 8995-1 Iluminação em Ambientes
de Trabalho, uma vez que o CEFET não apresenta projetos elétricos e de iluminação dos
31,59
17,42
14,17
0
5
10
15
20
25
30
35
Demanda Média naPonta dos Sistemas
Atuais
Demanda Média naPonta dos Sistemas
Propostos
Redução deDemanda na Ponta
99
prédios, e somente os projetos arquitetônicos da data de 2016. Sem os projetos não foi
possível comparar os níveis de iluminância propostos com os níveis de iluminância atuais.
4.5.2. Sistemas Propostos de Ar Condicionado
Análise dos Sistemas Atuais e Propostos
Para estimar os sistemas de ar condicionado foi feito uma avalição em campo nos
prédios 6 e 7 e foi constatado que havia aparelhos somente no prédio 7, com um total de
34 aparelhos. A quantidade de aparelhos total divididos por tipos está relacionada no
Gráfico 4.4.
Gráfico 4.4 – Quantidade Total de Aparelhos de Ar Condicionado
Sistemas propostos para os atuais ACJs
A proposta desse trabalho foi substituir 15 dos 18 ACJs por minisplits Hi-Wall entre
sistemas com tecnologia inverter (por terem apresentado maior eficiência) e
convencional (por terem apresentado menores custos em relação aos inverter).
A norma NBR 16401-1 – Instalações de ar condicionado-Sistemas centrais unitário
Parte1: Projeto de Instalações, estabelece que devem ser considerados para o cálculo da
18
3
10
3
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
ACJ Hi-Wall Piso-Teto Split Dutado
100
carga térmica interna dos recintos e dimensionamento da capacidade de refrigeração dos
aparelhos de ar condicionado: a envoltória (diferença da temperatura externa e interna
somada a radiação solar incidente, direta e difusa), as fontes internas de calor e umidade
(pessoas, iluminação e equipamento de escritório) e outros. A NBR 5858/1983 estabelece
um formulário para cálculo simplificado de carga térmica.
Como o CEFET não possui projetos de climatização para os prédios 6 e 7 não foi
possível preencher os dados do formulário necessários para avaliar a carga térmica do
recinto e analisar a capacidade de refrigeração do sistema atual com o sistema proposto.
A viabilidade de substituição de ACJs por minisplits Hi-Wall aparentemente não
traria problemas na capacidade de refrigeração e instalação. A tabela 4.25 mostra a
relação da largura, altura e profundidade dos sistemas atuais e sistemas propostos.
Tabela 4.25 – Dimensões dos Sistemas ACJ e Minisplits
Sistema Atual Dimensões do equipamento
Atual (LxAxP cm) Sistema Proposto
Dimensões do equipamento proposto
(unidade externa/condensadora)
(LxAxP cm)
ACJ Consul Air
Master 10.000
BTUh/h
66 x 40 x 71 Minisplit Hi-Wall
Midea 9.000 BTU/h 70 x 55 x 27,5
ACJ Elgin
10.000 BTUh/h 41,6 x 54,2 x 33
Minisplit Hi-Wall
Midea 9.000 BTU/h 70 x 55 x 27,5
ACJ Elgin
12.000 BTUh/h 66 x 39,8 x 61,1
Minisplit Hi-Wall
Elgin Eco Plus 12.000
BTU/h
85 x 61,5 x 36,5
ACJ Elgin
18.000 BTUh/h 66 x 39,8 x 61,1
Minisplit Hi-Wall
Elgin Eco Plus 18.000
BTU/h
57x54,6x34
Como pode ser visto na tabela 4.25, os ACJs da Consul e Elgin de 10.000 BTU/h
possuem 1.000 BTU/h a mais de capacidade de refrigeração do sistema proposto Hi-Wall
da Midea. Um desses equipamentos de 10.000 está localizado em uma área de 11,18 m²,
onde trabalham duas pessoas e há dois computadores.
101
Um cálculo estimado pode ser feito considerando que a cada m² multiplica-se 600
BTU/h; cada pessoa adicional soma 600 BTU/h e cada equipamento eletrônico soma 600
BTU/h.
Assim, a capacidade de refrigeração estimada para esse local foi de:
(11,18 ∗ 600 + 1 ∗ 600 + 2 ∗ 600 = 8500 𝐵𝑇𝑈/ℎ). Logo, conclui-se que substituir um
sistema atual de 10.000 BTU/h por um minisplit de 9000 BTU/h não afetará o conforto
ambiental de trabalho neste local. Em relação as dimensões do equipamento, é possível
notar na segunda linha da tabela 4.25 que a unidade externa do minisplit possui cerca de
30 cm maior de comprimento e quase as mesmas quantidades de largura e profundidade.
Os outros ACJs da tabela 4.25 foram propostos seguindo a mesma linha de
raciocínio, no entanto, não foi proposto mudanças na capacidade de refrigeração dos
sistemas de 12.000 BTU/h e 18.000 BTU/h.
Sistemas propostos para os atuais minisplis Hi-Wall e Piso-Teto
A proposta feita para os minisplits Hi-Wall atuais foram substituí-los por outros
minisplits Hi-Wall com maior índice de eficiência energética buscando obter no final uma
energia economizada e redução da demanda na ponta.
Da mesma forma a prosta feita os minisplits Piso-Teto atuais foram substituí-los
por outros minisplits Piso-Teto com maior índice de eficiência energética buscando obter
com no final uma energia economizada e redução de demanda na ponta
Sistemas que não foram substituídos nesse projeto
Os 3 ACJs de 7500 BTU/h que não foram propostos nesse projeto apresentaram
baixo índice de eficiência energética e alto consumo de energia. Entretanto, a capacidade
mínima de minisplit Hi-wall é de 9.000 BTU/h e essa capacidade de refrigeração, por ser
maior, apresentou um consumo de energia maior em relação aos ACJs de 7500 BTU/h.
Assim, após os cálculos de energia consumida, foi percebido que não seria viável
economicamente a substituição desses equipamentos.
O Split Hi-Wall da KOMECO de capacidade de refrigeração de 18.000 BTU/h
apresentou alto Índice de eficiência energética (IEE = 3,24), conforme visto na Figura 2.13.
102
Já os sistemas de ar condicionado do tipo Split Dutado da TRANE, apesar de
possuírem baixo Índice de eficiência energética são sistemas adequados para a atual
layout dos departamentos de engenharia. Caso fosse propostos sistemas individuais,
como por exemplo, os modelos Split Hi-Wall, seriam necessários uma quantidade grande
de equipamentos para atender todos os gabinetes, o que ocasionaria um custo bastante
elevado e seria inviável economicamente para esse projeto.
Conclusões dos Resultados Obtidos dos Sistemas de Ar Condicionado
Os resultados alcançados com essa proposta foram pouco satisfatórios, e não
proporcionaram uma redução do consumo de energia significante se comparados aos
resultados obtidos do sistema de iluminação. O Gráfico 4.5 mostra os resultados obtidos
da Energia Economizada.
Gráfico 4.5 -Resultados Obtidos da Energia Economizada em MWh/ano
Como os sistemas só funcionam no horário fora de ponta, não foi obtido redução
de demanda na ponta. A energia economizada desse sistema proposto foi de 703,33
kWh/mês e proporcionaria uma economia de aproximadamente 190,00 R$/mês (valor
obtido considerando o preço da tarifa da CEMIG no fornecimento THS VERDE A4,
bandeira verde, antes de impostos igual a 0,27 R$/kWh).
Apesar disso, os custos anualizados foram cerca de 6,5 vezes maiores que os
benefícios anualizados, proporcionando uma relação Custo-Benefício igual a 6,49 e,
80,37
71,93
8,44
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Energia ConsumidaSistema Atual
Energia ConsumidaSistema Proposto
Energia Economizada
103
portanto, maior que o limite de 0,75. Esse resultado mostra a proposta apresentada não
foi viável economicamente para o PEE.
4.5.3. Relação Custo-Benefício PEE
Os resultados alcançados com essa proposta resultaram em uma relação Custo-
Benefício (𝑅𝐶𝐵𝑃𝐸𝐸 = 0,88), conforme pode ser visualizado na tabela 4.24. Esse resultado
não foi satisfatório, uma vez que a relação custo benefício deveria ser no máximo 0,75
para que o projeto fosse viável economicamente de seguir em diante nas fases posteriores
do PEE.
A razão pela qual essa relação foi alta, foi devido aos custos elevados dos aparelhos
de ar condicionado e os poucos benefícios que eles proporcionaram nesse projeto.
Caso os sistemas de iluminação fossem os únicos sistemas de melhoria nesse
projeto, a nova relação custo-benefício obtida seria de 0,29, conforme indicado na tabela
4.26.
Tabela 4.26 – Relação Custo-Benefício do Projeto considerando somente os sistemas de iluminação
CÁLCULO DA RELAÇÃO CUSTO-BENEFÍCIO
USO FINAL
(𝑬𝑬)
Energia Economizada
𝑴𝑾𝒉/𝒂𝒏𝒐
(𝑹𝑫𝑷)
Redução da Demanda na Ponta
𝒌𝑾
(𝑪𝑨𝑷𝑬𝑬)
Custo Anualizado
PEE
R$
(𝑩𝑨𝑻 )
Benefício Anualizado
PEE
R$
(𝑹𝑪𝑩𝑷𝑬𝑬)
Por Uso Final
(𝑹𝑪𝑩𝑷𝑬𝑬)
Iluminação 54,48 14,17 7.136,50 24.959,43 0,29
0,29
Condicionamento ambiental
Sistemas motrizes
Sistemas de refrigeração
Aquecimento solar de água
Equipamentos hospitalares
Fotovoltaico
Outros
Total 54,48 14,17 7.136,50 24.959,43 0,29
104
Essa aumento de 0,23 para 0,29 da relação 𝑅𝐶𝐵𝐼𝐿𝑈𝑀𝐼𝑁𝐴ÇÃ𝑂, se deve ao aumento da
relação dos custos totais do projeto com os custos em equipamentos totais (equação 3.25).
Enquanto na tabela 4.24 foi obtido a relação dos custos totais do projeto com os
custos em equipamentos totais igual 1,683, na tabela 4.26 a relação obtida seria maior e
igual a:
𝐶𝑇
𝐶𝑀𝐸=
54.340,86
25.726,20= 2,11.
Com essa relação maior, os custos anualizados são maiores e portanto a relação
RCB também resultou em um valor maior.
De qualquer forma a relação final do projeto seria abaixo de 0,75 e o projeto seria
viável economicamente de ser implementado no PEE.
4.6. Considerações Finais
Nesse capítulo foi apresentado a metodologia utilizada para estimar os dados dos
sistemas de iluminação e ar condicionado, os cálculos e os resultados obtidos de cada local
dos prédios.
Além disso, foram apresentados os cálculos dos custos e benefícios dos sistemas
atuais e propostos de iluminação e ar condicionado em cada local dos prédios, e os
resultados obtidos da viabilidade econômica do projeto.
Por fim, foram apresentados uma análise dos resultados alcançados com os
sistemas propostos de iluminação e ar condicionado e uma análise da viabilidade
econômica obtida do projeto final.
105
Capítulo 5
Conclusão
Nesse trabalho foi realizado um projeto de eficiência energética, por meio de uma
avaliação ex ante, cujo objetivo principal foi elaborar uma proposta de melhoria dos
sistemas de iluminação e ar condicionado dos prédios VI e VII do campus II do CEFET-MG
e analisar a viabilidade econômica desse projeto no âmbito do PEE da ANEEL.
Inicialmente no capítulo 1 foi feito um estudo sobre o programa de eficiência
energética da ANEEL, no qual foram introduzidos os aspectos legais e regulatórios do
programa, a importância, os objetivos, os módulos utilizados para elaboração dos projetos
(PROPEE), as avaliações ex ante e ex post, entre outros.
No capítulo 2 foi feito um estudo sobre os sistemas de iluminação, onde foram
revisados alguns conceitos básicos de luminotécnica como fluxo luminoso, eficiência
luminosa, intensidade luminosa, e outros. Nesse estudo sobre sistemas de iluminação foi
feito também um estudo sobre os tipos de lâmpadas tubulares fluorescentes, onde foi
explicado os elementos principais dessa lâmpada, o princípio de emissão de luz, a
diferença entre os tipos T5, T8 e T10 e as características de desempenho de cada uma
delas. Da mesma forma, foi feito um estudo sobre as lâmpadas tubulares LED, onde foi
explicado o princípio de funcionamento, as características de desempenho e as vantagens
que essa lâmpada proporciona. No último subcapítulo dos sistemas de iluminação foi
falado sobre a equivalência das lâmpadas tubulares fluorescentes e tubulares LED, e
apresentado dois quadros relacionando as características técnicas e a equivalência entre
algumas potências dessas lâmpadas dos comprimentos de 1200 mm e 600mm. Ainda no
capítulo 2 foi feito um estudo sobre os sistemas de ar condicionado, onde foi falado sobre
o ciclo de refrigeração a compressão de vapor, sobre os tipos de equipamentos de ar
condicionado como ACJs, minisplits (Hi-Wall, Piso-Teto, Cassete) e os VRFs. Além disso,
foi falado sobre as tecnologias dos sistemas inverter e convencional utilizadas nos
compressores e que influenciam no consumo de energia e temperatura final.
106
No capítulo 3 foi mostrado a metodologia de cálculo para a determinação dos
custos e benefícios dos projetos de iluminação e ar condicionado e o cálculo da viabilidade
econômica do projeto. Foi apresentado as equações para calcular os benefícios do projeto
em energia economizada e redução de demanda na ponta, como: potência instalada,
energia consumida, funcionamento anual e funcionamento anual no horário de ponta,
fator de coincidência na ponta e demanda média na ponta. Além disso, foi apresentado
também as equações para calcular os custos do projeto indiretos e diretos, como: custos
com administração própria, transporte e mão de obra própria da distribuidora, custos
com materiais e equipamentos, mão de obra de terceiros, marketing, medição e
verificação e treinamento e capacitação. E, por último foi apresentado as equações para
calcular os custos totais do projeto, o fator de recuperação, os custos totais em materiais
e equipamentos, o cálculo do custo anualizado, cálculo do benefício anualizado, a relação
dos custos e benefícios anualizados do PEE e Totais.
No capítulo 4 foi apresentado como foram feitas as estimativas dos dados do
projeto e avaliação dos resultados obtidos da proposta de melhoria dos sistemas de
iluminação e ar condicionado situados nos prédios 6 e 7 do campus II do CEFET/MG.
Inicialmente, foram apresentados a metodologia que foi utilizada para estimar os dados
dos sistemas de iluminação e ar condicionado, e os resultados obtidos foram expostos em
tabelas para cada local específico dos prédios. Posteriormente foram apresentados os
resultados obtidos dos custos e benefícios dos sistemas atuais e propostos de iluminação
e ar condicionado e que também expostos em tabelas para cada local específico dos
prédios. Foram apresentados também os cálculos e os resultados obtidos dos custos e
benefícios anualizados de cada sistema de iluminação e ar condicionado e os resultados
obtidos da relação custo benefício do projeto final. Finalmente, no último item desse
capítulo foram apresentados uma análise dos resultados alcançados com os sistemas
propostos de iluminação e ar condicionado e uma análise da viabilidade econômica obtida
do projeto final.
Em relação ao projeto realizado, os resultados obtidos mostram que a proposta
apresentada para os sistemas de iluminação é satisfatória e viável de ser executada nos
prédios estudados, inclusive para os outros prédios do campus II. Além do mais, foi
possível obter com essa proposta reduções significativas de consumo e demanda de
energia, contribuindo para a redução dos gastos com energia elétrica. Em relação aos
sistemas de ar condicionado, os resultados obtidos proporcionaram custos muito maiores
107
do que benefícios, o que tornaria o projeto inviável economicamente de ser executado no
âmbito do PEE. A sugestão seria o CEFET-MG entrar no projeto com contrapartidas, de
forma a reduzir o investimento financiado com recursos do PEE. Dessa forma, quanto
maiores forem os valores das contrapartidas do CEFET-MG menor serão os custos do PEE
menor será a 𝑅𝐶𝐵𝑃𝐸𝐸, e maior será a pontuação entre os concorrentes nos critérios de
seleção de projetos.
De forma geral, esse trabalho proporcionou enxergar a importância de elaborar
um projeto detalhado para avaliar os resultados obtidos de maneira mais específica. Esse
projeto também pode ser utilizado como metodologia para ser utilizado como guia em um
projeto de eficiência energética e até mesmo para iniciar um novo empreendimento.
5.1. Propostas de Continuidade
Os diversos desenvolvimentos realizados nesse trabalho proporcionaram uma
abertura para diversas atividades posteriores e continuidade desse projeto. Tendo em
vista as dificuldades encontradas e os resultados obtidos são sugeridos:
A realização da avaliação ex ante para os outros prédios do campus,
seguindo a mesma metodologia adotada nesse trabalho.
Um estudo de luminotécnica para avaliar a iluminância dos sistemas de
iluminação atual presentes nos prédios VI e VII e avaliar a iluminância dos
sistemas propostos nesse projeto.
Um estudo para racionamento de energia dos sistemas de iluminação, em
ambos os prédios.
Um estudo da carga térmica no prédio VII e um projeto de climatização.
Um estudo para implantação de sistemas fotovoltaicos para maximizar os
benefícios em economia de energia.
108
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