103
Universidade de Brasília Faculdade de Tecnologia Departamento de Engenharia Elétrica PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador: Prof. Dr. Marco Aurélio de Oliveira Brasília/DF, Junho de 2008

PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

  • Upload
    vanphuc

  • View
    216

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

Universidade de Brasília

Faculdade de Tecnologia

Departamento de Engenharia Elétrica

PROJETO DE GERENCIAMENTO DE

ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS

DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB

Por

Marcelo de Oliveira Romeu

Orientador:

Prof. Dr. Marco Aurélio de Oliveira

Brasília/DF, Junho de 2008

Page 2: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

Monografia realizada na Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia

Elétrica da Universidade de Brasília (UnB), curso de graduação em Engenharia Elétrica.

Brasília, 02 de julho de 2008.

BANCA EXAMINADORA

Prof. Dr. Marco Aurélio de Oliveira (Orientador)

Departamento de Engenharia Elétrica

Prof. Dr. Fernando Figueiredo (Examinador)

Departamento de Engenharia Elétrica

Prof. M.Sc. Rafael Amaral Shayani (Examinador)

Departamento de Engenharia Elétrica

Page 3: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

ii

AGRADECIMENTOS

Agradeço à minha família por todo o apoio que me deram durante toda a vida.

A meus pais Américo e Leni, com quem sempre pude contar nos momentos mais

difíceis.

A minha namorada Giane, pessoa que me suportou e me ajudou durante esse momento.

Ao professor orientador Dr. Marco Aurélio de Oliveira pela paciência, dedicação e

respeito.

À Engenheira Lilian Silva de Oliveira pela paciência, cordialidade e colaboração neste

projeto.

Aos funcionários e técnicos da Fazenda Água Limpa e ao pessoal da prefeitura do

Campus da UnB pelo respeito e colaboração.

Page 4: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

iii

ÍNDICE

LISTA DE FIGURAS................................................................................. vi

LISTA DE TABELAS................................................................................. viii

LISTA DE SÍMBOLOS E ABREVIATURAS........................................... xi

RESUMO..................................................................................................... xiii

1. INTRODUÇÃO ...................................................................................... 1

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ............................................................... 2

2.1. CONCEITOS DE ELETRICIDADE............................................... 2

2.1.1. CARGA INSTALADA ........................................................... 2

2.1.2. CONCESSIONÁRIA OU PERMISSIONÁRIA ..................... 2

2.1.3. CONSUMIDOR ....................................................................... 2

2.1.4. CONTRATO DE ADESÃO .................................................... 2

2.1.5. CONTRATO DE FORNECIMENTO ...................................... 3

2.1.6. DEMANDA ............................................................................. 3

2.1.7. DEMANDA CONTRATADA ................................................. 3

2.1.8. DEMANDA DE ULTRAPASSAGEM .................................... 3

2.1.9. DEMANDA FATURADA ..................................................... 3

2.1.10. DEMANDA MEDIDA. ......................................................... 4

2.1.11. ENERGIA ELÉTRICA ATIVA ............................................ 4

2.1.12. ENERGIA ELÉTRICA REATIVA ........................................ 4

2.1.13. ESTRUTURA TARIFÁRIA ............................................... 4

2.1.14. ESTRUTURA TARIFÁRIA CONVENCIONAL .................. 4

2.1.15. FATURA DE ENERGIA ELÉTRICA .................................. 4

2.1.16. GRUPO “A” .......................................................................... 5

2.1.17. GRUPO “B” ........................................................................... 5

2.1.18. POTÊNCIA ............................................................................ 6

2.1.19. POTÊNCIA DISPONIBILIZADA ......................................... 6

2.1.20. TARIFA .................................................................................. 6

2.1.21. TARIFAÇÕES HORO-SAZONAIS (VERDE E AZUL) ...... 6

2.1.22. TARIFA DE ULTRAPASSAGEM......................................... 8

2.1.23. TENSÃO SECUNDÁRIA DE DISTRIBUIÇÃO .................. 8

2.1.24. TENSÃO PRIMÁRIA DE DISTRIBUIÇÃO ....................... 8

2.1.25. UNIDADE CONSUMIDORA ............................................... 9

Page 5: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

iv

2.1.26. VALOR LÍQUIDO DA FATURA ......................................... 9

2.2. FATOR DE POTÊNCIA ................................................................... 9

2.3. INSTALAÇÃO ELÉTRICA ............................................................. 10

2.3.1. DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES ...................... 10

2.3.2. DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS .................... 14

2.4. SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS

ATMOSFÉRICAS (SPDA) ........................................................................ 15

2.4.1. DIMENSIONAMENTO DE UM SPDA ................................. 15

2.5. ILUMINAÇÃO................................................................................ 19

2.5.1. CONCEITOS E GRANDEZAS FUNDAMENTAIS .............. 19

2.5.2. LUZ .......................................................................................... 19

2.5.3. FLUXO LUMINOSO (φ) ........................................................ 19

2.5.4. INTENSIDADE LUMINOSA (I) ........................................... 20

2.5.5. ILUMINÂNCIA (E)................................................................... 20

2.5.6. LUMINÂNCIA (L) .................................................................. 21

2.5.7. MÉTODO DA PHILIPS PARA PROJETOS DE

ILUMINAÇÃO ........................................................................................... 21

2.5.8. FATOR DE REFLETÂNCIA.................................................... 22

2.5.9. CÁLCULO DO FATOR K DO LOCAL ................................. 22

2.5.10. CÁLCULO DO FLUXO TOTAL NECESSÁRIO (Φ) ........... 22

2.5.11. CÁLCULO DA QUANTIDADE DE LUMINÁRIAS (N) ..... 23

2.6. CONSIDERAÇÕES FINAIS ........................................................... 23

3. MATERIAIS E MÉTODOS .................................................................... 24

3.1. FAZENDA ÁGUA LIMPA (FAL) .................................................. 24

3.2. O PROGRAMA AUTOCAD. .......................................................... 26

3.3. REGRAS E PADRÕES .................................................................... 27

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO .......................................................... 30

4.1. GERENCIAMENTO DE ENERGIA ............................................. 30

4.2. ANÁLISE TARIFÁRIA .................................................................. 32

4.3. O PROJETO DE INSTALAÇÃO ELÉTRICA ............................... 33

4.3.1. PRÉDIO DO ALMOXARIFADO, DEPÓSITOS DE

ADUBOS E FERRAMENTAS ..................................................................

35

4.3.1.1. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES E

Page 6: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

v

ELETRODUTOS ........................................................................................ 35

4.3.2. PRÉDIO DA ADMINISTRAÇÃO .......................................... 37

4.3.2.1. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES E

ELETRODUTOS ........................................................................................ 40

4.3.3. PRÉDIO DO LABORATÓRIO DE NUTRIÇÃO ANIMAL .. 44

4.3.3.1. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES E

ELETRODUTOS ........................................................................................ 46

4.3.4. PRÉDIO DA FLORESTAL ..................................................... 48

4.3.4.1. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES E

ELETRODUTOS ......................................................................................... 49

4.4. PROJETO DE ILUMINAÇÃO ........................................................ 51

4.4.1. PRÉDIO DO ALMOXARIFADO E DOS DEPÓSITOS

DE ADUBOS E FERRAMENTAS ........................................................... 52

4.4.2. PRÉDIOS DA ADMINISTRAÇÃO ........................................ 53

4.4.3. LABORATÓRIO DE NUTRIÇÃO ANIMAL ......................... 53

4.4.4. PRÉDIO DA FLORESTAL ..................................................... 54

4.5. SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS

ATMOSFÉRICAS (SPDA) ......................................................................... 55

4.5.1. CÁLCULO DA PROBABILIDADE Nd ................................. 55

4.5.2. DIMENSIONAMENTO DO SPDA ......................................... 57

4.6. CONSIDERAÇÕES FINAIS .......................................................... 59

5. CONCLUSÃO ........................................................................................ 60

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................... 61

ANEXOS .................................................................................................... 63

A. FIGURAS PARA O PROJETO DE INSTALAÇÕES

ELÉTRICAS ................................................................................... 64

B. FIGURAS E TABELAS PARA O PROJETO DE ILUMINAÇÃO 74

C. QUADRO DE CARGAS ................................................................ 82

D. FIGURAS PARA O SPDA ............................................................. 85

E. TABELAS DO CONSUMO DA FAL ............................................ 88

Page 7: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

vi

LISTA DE FIGURAS

Figura 2. 1 - Delimitação da área de exposição equivalente (Ae) ............... 16

Figura 3. 1 - Imagem de satélite da localização relativa da FAL ................ 24

Figura 3. 1 - Exemplo de circuitos terminais protegidos por disjuntores

termomagnéticos ..........................................................................................

29

Figura 3. 2 - Exemplo de circuitos terminais protegidos por disjuntores

DR ...............................................................................................................

29

Figura 4. 1 - Imagem de satélite que mostra o caminho da entrada da FAL

até a administração da fazenda ...................................................................

30

Figura 4. 2 - Comparação entre os valores das contas de energia para cada

modalidade tarifária ....................................................................................

33

Figura A. 1 - Temperaturas admissíveis no condutor, supondo a

temperatura ambiente de 30ºC ....................................................................

64

Figura A. 2 - Seção mínima dos condutores ............................................... 64

Figura A. 3 - Temperaturas características dos condutores ........................ 65

Figura A. 4 - Fatores de correção para temperaturas ambientes diferentes

de 30ºC para cabos não enterrados e de 20ºC (temperatura do solo) para

cabos enterrados – k1 ..................................................................................

65

Figura A. 5 - Tipo de linhas elétricas .......................................................... 66

Figura A. 6 - Fatores de correção k2 para agrupamento de circuitos ou

cabos multipolares, aplicáveis aos valores de capacidade de condução de

corrente ........................................................................................................

67

Figura A. 7 - Fatores k3 de correção em função do número de eletrodutos

ao ar livre .....................................................................................................

67

Figura A. 8 - Capacidades de condução de corrente, em ampères, para os

métodos de referência A1, A2, B1, B2, C e D ............................................

68

Figura A. 9 - Ocupação máxima dos eletrodutos de aço por condutores

isolados com PVC (Tabelas de cabos Pirastic superantiflam da Pirelli) .....

69

Figura A. 10 - Número de condutores isolados com PVC, em eletroduto

de PVC .........................................................................................................

69

Figura A. 11 - Eletrodutos rígidos de aço .................................................... 70

Figura A. 12 - Dimensões totais dos condutores isolados ........................... 70

Figura A. 13 - Seção reduzida do condutor neutro ...................................... 71

Page 8: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

vii

Figura A. 14 - Seção mínima do condutor de proteção ............................... 71

Figura A. 15 - Soma dos produtos potências (watt) x distâncias (m). U =

220 volts .......................................................................................................

71

Figura A. 16 – Queda de tensões unitárias. Condutores isolados com PVC

(Pirastic Ecoflam e Pirastic-Flex Anitflam) em eletroduto ou calha

fechada .........................................................................................................

72

Figura A. 17 - Potências nominais típicas de aparelhos eletrodomésticos .. 73

Figura A. 18 - Valores do fator de potência e do rendimento para

equipamentos de uso comum .......................................................................

73

Figura B. 1 - Fatores de utilização, η, em luminárias Philips ...................... 74

Figura B. 2 - Fator de depreciação, d ........................................................... 74

Figura B. 3 - Refletâncias de paredes e tetos ............................................... 74

Figura B. 4 – Tabela de fluxo luminoso das luminárias das marcas Philips,

Osram, Syvania e GE ...................................................................................

75

Figura D. 1 – Mapa de curvas isocerâunicas – Brasil .................................. 85

Page 9: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

viii

LISTA DE TABELAS

Tabela 2.1 - Angulo de proteção em graus e altura da construção (NBR

5419/2001) ...................................................................................................

18

Tabela 2.2 - Espaçamento médio dos condutores de descida conforme o

nível de proteção ..........................................................................................

18

Tabela 4.1 – Número de tomadas e pontos de luz ........................................ 34

Tabela 4.2 – Seção do condutor de fase pelo critério do aquecimento ........ 36

Tabela 4.3 – Seção do condutor de fase pelo critério da queda de tensão ... 36

Tabela 4.4 - Seções dos condutores de fase calculadas pelos critérios do

aquecimento e da queda de tensão ...............................................................

36

Tabela 4.5 - Seção para os condutores de fase, neutro e de proteção do

almoxarifado ................................................................................................

36

Tabela 4.6 - Número de tomadas e pontos de luz na administração ............ 38

Tabela 4.7 - Seção do condutor de fase pelo critério do aquecimento

(QT1) ............................................................................................................

41

Tabela 4.8 - Seção do condutor de fase pelo critério do aquecimento

(QT2) ............................................................................................................

41

Tabela 4.9 - Seção do condutor de fase pelo critério da queda de tensão

(QT1) ............................................................................................................

42

Tabela 4.10 - Seção do condutor de fase pelo critério da queda de tensão

(QT2) ............................................................................................................

42

Tabela 4.11 - Seções dos condutores de fase calculadas pelos critérios do

aquecimento e da queda de tensão (QT1) ....................................................

42

Tabela 4.12 - Seções dos condutores de fase calculadas pelos critérios do

aquecimento e da queda de tensão (QT2) ....................................................

43

Tabela 4.13 - Seções dos condutores de fase, neutro e proteção adotadas

para cada circuito da administração .............................................................

43

Tabela 4.14 - Número de tomadas e pontos de luz no laboratório de

nutrição .........................................................................................................

44

Tabela 4.15 - Seção do condutor de fase pelo critério do aquecimento ....... 46

Page 10: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

ix

Tabela 4.16 - Seção do condutor de fase pelo critério da queda de tensão .. 47

Tabela 4.17 - Seções dos condutores de fase calculadas pelos critérios do

aquecimento e da queda de tensão ...............................................................

47

Tabela 4.18 - Dimensões dos condutores de fase, neutro e proteção ........... 48

Tabela 4.19 - Número de tomadas e pontos de luz no prédio da florestal ... 49

Tabela 4.20 - Seção do condutor de fase pelo critério do aquecimento

(QT1) ............................................................................................................

50

Tabela 4.21 - Seção do condutor de fase pelo critério da queda de tensão .. 50

Tabela 4.22 - Seções dos condutores de fase calculadas pelos critérios do

aquecimento e da queda de tensão ...............................................................

50

Tabela 4.23 - Iluminâncias para as áreas do almoxarifado .......................... 52

Tabela 4.24 - Iluminâncias para as áreas da administração ......................... 53

Tabela 4.25 - Iluminâncias para as áreas do laboratório de nutrição .......... 54

Tabela 4.26 - Iluminâncias para as áreas do prédio da florestal .................. 54

Tabela 4.27 - Dimensões de cada prédio, suas áreas de exposição e as

probabilidades Nd ........................................................................................

56

Tabela 4.28 - Fatores de ponderação adotados e a probabilidade Nd’ ........ 56

Tabela 4.29 - Dados para o cálculo do raio do cone de proteção Rp e do

número de condutores de descida N ............................................................

57

Tabela 4.30 – Número de captores para cada prédio ................................... 58

Tabela B.1 - Valores para o prédio da administração .................................. 76

Tabela B.2 - Posicionamento das luminárias nas salas dos prédios da

administração ...............................................................................................

77

Tabela B.3 - Dados para o prédio do almoxarifado ..................................... 79

Tabela B.4 - Dados para o prédio do laboratório de nutrição ...................... 79

Tabela B.5 - Dados para o prédio da florestal .............................................. 80

Tabela C.1 - Quadro de cargas dos prédios da administração ..................... 81

Tabela C.2 - Quadro de cargas do prédio do almoxarifado ........................ 82

Tabela C.3 - Quadro de cargas do laboratório de nutrição .......................... 83

Tabela C.4 - Quadro de cargas do prédio da florestal ................................. 84

Tabela D.1 - Fator A: Tipo de ocupação da estrutura .................................. 86

Tabela D.2 - Fator B: Tipo de construção da estrutura ................................ 86

Tabela D.3 - Fator C: Conteúdo da estrutura e efeitos indiretos das

Page 11: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

x

descargas atmosféricas ................................................................................. 86

Tabela D.4 - Fator D: Localização da estrutura ........................................... 87

Tabela D.5 - Fator E: Topografia da região ................................................. 87

Tabela D.6 - Exemplos de classificação de estruturas ................................. 87

Tabela E.1 – Consumo da FAL como consumido convencionalm .............. 88

Tabela E.2 - Consumo estimado da FAL com consumidor horo-sazonal,

tarifa azul no período seco ...........................................................................

88

Tabela E.3 - Consumo estimado da FAL com consumidor horo-sazonal,

tarifa verde no período seco .........................................................................

88

Tabela E.4 - Consumo estimado da FAL com consumidor horo-sazonal,

tarifa azul no período úmido ........................................................................

88

Tabela E.5 - Consumo estimado da FAL com consumidor horo-sazonal,

tarifa verde no período úmido ......................................................................

89

Tabela E.6 - Consumo da FAL no dia 20/05/2008 (terça-feira) .................. 89

Tabela E.7 - Consumo da FAL no dia 21/05/2008 (quarta-feira) ................ 89

Page 12: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

xi

LISTA DE SÍMBOLOS E ABREVIATURAS

ABNT: Associação Brasileira de Normas Técnicas

ANEEL: Agência Nacional de Energia Elétrica

APA: Área de Proteção Ambiental

ARIE: Área de Relevante Interesse Ecológico

CAD: Computer aided design

DEC: horas, em média, que a região ficou sem energia elétrica

DIC: tempo, em horas, que o cliente ficou sem energia elétrica

DMIC: duração máxima de interrupção contínua

EDP: Energias de Portugal

EFL: Engenharia Florestal

F-N: Fase-Neutro

FAL: Fazenda Água Limpa

FAV: Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária

FC: Fator de Carga

FPS: Preço para horário fora de ponta período seco

FPU: Preço para horário fora de ponta período úmido

HP ou P: Horário de Ponta

HFP ou FP: Horário Fora de Ponta

IBGE: Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística

IEEE: Instituto de Engenheiros Eletricistas e Eletrônicos

kV: Quilovolt

kVA: Quilovolt-ampère

kvar: Potência Reativa

kW: Potência Ativa

kWh: Energia ativa consumida no período de medição

lm/W: Eficiência Luminosa em lúmem por watt

lm: lumens

MG: Minas Gerais

NBR: Norma brasileira

PRC: Prefeitura do campus da UnB

PS: Preço para horário de ponta período seco

Page 13: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

xii

PU: Preço para horário de ponta período úmido

PVC: Policloreto de Vinila

S: Período Seco

SPDA: Sistema de proteção contra descargas atmosféricas

TUG: Tomada de uso geral

TUE: Tomada de uso específico

U: Período Úmido

UnB: Universidade de Brasília

Page 14: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

xiii

RESUMO

PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS

INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA

DA UNB

A Universidade de Brasília tem procurado diminuir o consumo de energia do

campus Darcy Ribeiro. O presente projeto tem por objetivo fornecer uma

documentação, até então inexistente, sobre as plantas elétricas dos prédios mais

importantes da Fazenda Água Limpa (FAL), além de iniciar um projeto de

implementação de um sistema de gerenciamento de energia utilizando os aparelhos da

CCK.

A criação das plantas elétricas dos prédios foi feita de acordo com o grau de

importância de cada edificação. Como bases foram usadas as NBR 5410 – 2004, a

NBR 5413 – 1992 e a NBR 5419 – 2001, que regem, respectivamente, sobre as

instalações elétricas de baixa tensão, sobre iluminação de interiores e sobre proteção de

estruturas contra descargas atmosféricas.

O projeto do sistema de gerenciamento foi desenvolvido para fornecer

informações sobre o consumo de energia da FAL em tempo real. Para isso foi feita uma

pesquisa sobre o tipo de rede existente na fazenda e como ligar o dispositivo de

gerenciamento a ela. Além disso, foi feito um pequeno estudo sobre o impacto na conta

de energia se o contrato da FAL com a CEB fosse alterado, passando de consumidor

convencional para consumidor horo-sazonal.

Page 15: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

1

1. INTRODUÇÃO

A Fazenda Água Limpa (FAL), pertencente à Universidade de Brasília (UnB),

possui uma área de aproximadamente 4.500 hectares, sendo que cerca de metade destaa

é destinada à prática de ensino, pesquisa e extensão. A FAL, situada na área do Núcleo

da Biosfera do Cerrado, faz parte da Área de Proteção Ambiental (APA) das Bacias do

Gama e Cabeça do Veado e tem, no seu interior, a Área Relevante de Interesse

Ecológico (ARIE) Capetinga/Taquara, também denominada Estação Ecológica da

Universidade de Brasília.

Este projeto pretende dar continuidade ao trabalho de (LOPES, 2007) e tem

como objetivo contribuir com a Universidade de Brasília e com a FAL no esforço de

melhorar suas instalações de forma a garantir a segurança de seus usuários e preservar o

patrimônio da universidade. Este trabalho fornece, como principais resultados, as

plantas elétricas dos principais prédios; a análise tarifária para enquadrá-la no melhor

plano; e o início de um projeto para a instalação de um gerenciador de energia.

O segundo capítulo apresenta uma revisão bibliográfica com vários conceitos

em eletricidade fundamentais para o entendimento do trabalho.

O capítulo 3 apresenta a Fazenda Água Limpa e os materiais e métodos

utilizados nos projetos das instalações dos prédios.

O capítulo 4 aborda os resultados obtidos e suas análises. Inicialmente, são

apresentados dados e algumas soluções para o projeto de instalação de um sistema de

gerenciamento de energia. Em seguida é feita uma comparação entre a estrutura tarifária

convencional e as horo-sazonais de forma a concluir qual seria a melhor para a fazenda.

Por fim, trata-se dos projetos das instalações dos quatro prédios principais da FAL. Este

tópico está divido em 3 itens: 1) a instalação elétrica; 2) o projeto de iluminação e 3) o

projeto do SPDA;

No capítulo 5 temos as conclusões finais e também algumas sugestões para a

melhoria das instalações da FAL.

Page 16: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

2

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1. CONCEITOS DE ELETRICIDADE

A seguir, são apresentadas várias definições relacionadas à eletricidade, que são

úteis no correto entendimento do projeto ora apresentado. Esses conceitos foram obtidos

da resolução 456 de 29 de novembro de 2000, da ANEEL, que estabelece as condições

gerais de fornecimento de energia elétrica.

2.1.1. CARGA INSTALADA

Carga instalada é a soma das potências nominais dos equipamentos elétricos

instalados na unidade consumidora, em condições de entrar em funcionamento, expressa

em quilowatts (kW).

2.1.2. CONCESSIONÁRIA OU PERMISSIONÁRIA

Concessionária ou permissionária é o agente titular de concessão ou permissão

federal para prestar o serviço público de energia elétrica, referenciado, doravante,

apenas pelo termo concessionário.

2.1.3. CONSUMIDOR

Consumidor é a pessoa física ou jurídica, ou comunhão de fato ou de direito,

legalmente representada, que solicitar à concessionária o fornecimento de energia

elétrica e assumir a responsabilidade pelo pagamento das faturas e pelas demais

obrigações fixadas em normas e regulamentos da ANEEL, assim vinculando-se aos

contratos de fornecimento, de uso e de conexão ou de adesão, conforme cada caso.

2.1.4. CONTRATO DE ADESÃO

Contrato de adesão é um instrumento contratual com cláusulas vinculadas às

normas e regulamentos aprovados pela ANEEL, não podendo o conteúdo das mesmas

Page 17: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

3

ser modificado pela concessionária ou consumidor, a ser aceito ou rejeitado de forma

integral.

2.1.5. CONTRATO DE FORNECIMENTO

Contrato de fornecimento é um instrumento contratual em que a concessionária e

o consumidor responsável por unidade consumidora do Grupo ―A‖ ajustam as

características técnicas e as condições comerciais do fornecimento de energia elétrica.

2.1.6. DEMANDA

Demanda é a média das potências elétricas ativas ou reativas, solicitadas ao

sistema elétrico pela parcela da carga instalada em operação na unidade consumidora,

durante um intervalo de tempo especificado.

2.1.7. DEMANDA CONTRATADA

Demanda contratada é a demanda de potência ativa a ser obrigatória e

continuamente disponibilizada pela concessionária, no ponto de entrega, conforme valor

e período de vigência fixados no contrato de fornecimento e que deverá ser

integralmente paga, seja ou não utilizada durante o período de faturamento, expressa em

quilowatts (kW).

2.1.8. DEMANDA DE ULTRAPASSAGEM

Demanda de ultrapassagem é a parcela da demanda medida que excede o valor

da demanda contratada, expressa em quilowatts (kW).

2.1.9. DEMANDA FATURADA

Demanda faturável é o valor da demanda de potência ativa, identificado de

acordo com os critérios estabelecidos e considerada para fins de faturamento, com

aplicação da respectiva tarifa, expressa em quilowatts (kW).

Page 18: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

4

2.1.10. DEMANDA MEDIDA

Demanda medida é a maior demanda de potência ativa, verificada por medição,

integralizada no intervalo de 15 (quinze) minutos durante o período de faturamento,

expressa em quilowatts (kW).

2.1.11. ENERGIA ELÉTRICA ATIVA

Energia elétrica ativa é a energia elétrica que pode ser convertida em outra forma

de energia, expressa em quilowatts-hora (kWh).

2.1.12. ENERGIA ELÉTRICA REATIVA

Energia elétrica reativa é a energia elétrica que circula continuamente entre os

diversos campos elétricos e magnéticos de um sistema de corrente alternada, sem

produzir trabalho, expressa em quilovolt-ampère-reativo-hora (kvarh).

2.1.13. ESTRUTURA TARIFÁRIA

Estrutura tarifária é o conjunto de tarifas aplicáveis às componentes de consumo

de energia elétrica e/ou demanda de potência ativas de acordo com a modalidade de

fornecimento.

2.1.14. ESTRUTURA TARIFÁRIA CONVENCIONAL

Estrutura tarifária convencional é a estrutura caracterizada pela aplicação de

tarifas de consumo de energia elétrica e/ou demanda de potência independentemente das

horas de utilização do dia e dos períodos do ano.

2.1.15. FATURA DE ENERGIA ELÉTRICA

Fatura de energia elétrica é a nota fiscal que apresenta a quantia total que deve

ser paga pela prestação do serviço público de energia elétrica, referente a um período

especificado, discriminando as parcelas correspondentes.

Page 19: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

5

2.1.16. GRUPO “A”

Grupo ―A‖ é o grupamento composto de unidades consumidoras com

fornecimento em tensão igual ou superior a 2,3 kV, ou, ainda, atendidas em tensão

inferior a 2,3 kV a partir de sistema subterrâneo de distribuição e faturadas neste Grupo

nos termos definidos no art. 82, subdividido nos seguintes subgrupos:

a) Subgrupo A1 - tensão de fornecimento igual ou superior a 230 kV;

b) Subgrupo A2 - tensão de fornecimento de 88 kV a 138 kV;

c) Subgrupo A3 - tensão de fornecimento de 69 kV;

d) Subgrupo A3a - tensão de fornecimento de 30 kV a 44 kV;

e) Subgrupo A4 - tensão de fornecimento de 2,3 kV a 25 kV;

f) Subgrupo AS - tensão de fornecimento inferior a 2,3 kV, atendidas a partir de sistema

subterrâneo de distribuição e faturadas neste Grupo em caráter opcional.

2.1.17. GRUPO “B”

Grupo ―B‖ é o grupamento composto de unidades consumidoras com

fornecimento em tensão inferior a 2,3 kV, ou, ainda, atendidas em tensão superior a 2,3

kV e faturadas neste Grupo nos termos definidos nos arts. 79 a 81, subdividido nos

seguintes subgrupos:

a) Subgrupo B1 - residencial;

b) Subgrupo B1 - residencial baixa renda;

c) Subgrupo B2 - rural;

d) Subgrupo B2 - cooperativa de eletrificação rural;

e) Subgrupo B2 - serviço público de irrigação;

f) Subgrupo B3 - demais classes;

Page 20: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

6

g) Subgrupo B4 - iluminação pública.

2.1.18. POTÊNCIA

Potência é a quantidade de energia elétrica solicitada na unidade de tempo,

expressa em quilowatts (kW).

2.1.19. POTÊNCIA DISPONIBILIZADA

Potência disponibilizada é a potência que o sistema elétrico da concessionária

deve dispor para atender às instalações elétricas da unidade consumidora, segundo os

critérios estabelecidos na resolução 456 da ANEEL e configurados nos seguintes

parâmetros:

a) unidade consumidora do Grupo ―A‖: a demanda contratada, expressa em quilowatts

(kW);

b) unidade consumidora do Grupo ―B‖: a potência em kVA, resultante da multiplicação

da capacidade nominal ou regulada, de condução de corrente elétrica do equipamento de

proteção geral da unidade consumidora pela tensão nominal, observado no caso de

fornecimento trifásico, o fator específico referente ao número de fases.

2.1.20. TARIFA

Tarifa é o preço da unidade de energia elétrica e/ou da demanda de potência

ativas. As tarifas são classificadas em:

- Tarifa monômia: tarifa de fornecimento de energia elétrica constituída por

preços aplicáveis unicamente ao consumo de energia elétrica ativa.

- Tarifa binômia: conjunto de tarifas de fornecimento constituído por preços

aplicáveis ao consumo de energia elétrica ativa e à demanda faturável.

2.1.21. TARIFAÇÕES HORO-SAZONAIS (VERDE E AZUL)

A estrutura tarifária horo-sazonal é caracterizada pela aplicação de tarifas

diferenciadas de consumo de energia elétrica e de demanda de potência de acordo com

as horas de utilização do dias e dos períodos do ano, conforme especificação a seguir:

Page 21: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

7

Tarifa azul

Modalidade estruturada para aplicação de tarifas diferenciadas de

consumo de energia elétrica de acordo com as horas de utilização do dia e os períodos

do ano, bem como de tarifas diferenciadas de demanda de potência de acordo com as

horas de utilização do dia.

Esta modalidade tarifária exige um contrato específico entre a

distribuidora de energia e o consumidor onde, entre outras cláusulas, podemos destacar

dois valores de demanda contratada (kW), um para o segmento de ponta e outro para o

segmento fora de ponta:

• Horário de Ponta (HP ou P): Segundo a resolução da ANEEL nº 090 de

27 de março de 2001, horário de ponta é definido pela concessionária e

composto por 3 (três) horas diárias consecutivas, exceção feita aos sábados,

domingos, terça-feira de carnaval, sexta-feira da Paixão, ―Corpus Christi‖, dia de

finados e os demais feriados definidos por lei federal (01/01, 21/04, 01/05,

07/09, 12/10, 15/11, 25/12). Neste horário a energia elétrica é mais cara,

considerando as características do seu sistema elétrico.

• Horário Fora de Ponta (HFP ou FP): Horário fora de ponta são as horas

complementares às três horas consecutivas que compõem o horário de ponta,

acrescidas da totalidade das horas dos sábados e domingos e dos 11 (onze)

feriados indicados acima. Neste horário a energia elétrica é mais barata

[HADDAD et. All, 2004].

Ainda a resolução da ANEEL nº 456 permite que sejam contratados dois valores

diferentes de consumo, um para o período seco e outro para o período úmido tanto para

o horário de ponta quanto para o horário fora de ponta.

• Período Seco (S): período de 7 (sete) meses consecutivos, compreendendo os

fornecimentos abrangidos pelas leituras de maio a novembro.

• Período Úmido (U): período de 5 (cinco) meses consecutivos, compreendendo

os fornecimentos abrangidos pelas leituras de dezembro de um ano a abril do ano

seguinte.

Page 22: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

8

Tarifa verde

Modalidade estruturada para aplicação de tarifas diferenciadas de

consumo de energia elétrica de acordo com as horas de utilização do dia e os períodos

do ano, bem como de uma única tarifa de demanda de potência.

Esta modalidade tarifária possui um único valor de demanda contratada (kW),

independente do posto horário (ponta ou fora de ponta), sendo aplicada uma única tarifa

para esta demanda e os preços das tarifas para o consumo de energia (kWh) são idem a

tarifa azul, ou seja:

• Um preço para horário de ponta em período úmido (PU);

• Um preço para horário fora de ponta em período úmido (FPU);

• Um preço para horário de ponta em período seco (PS) e

• Um preço para horário fora de ponta em período seco (FPS).

2.1.22. TARIFA DE ULTRAPASSAGEM

Tarifa de ultrapassagem é a tarifa aplicável sobre a diferença positiva entre a

demanda medida e a contratada, quando exceder os limites estabelecidos.

2.1.23. TENSÃO SECUNDÁRIA DE DISTRIBUIÇÃO

Tensão secundária de distribuição é a tensão disponibilizada no sistema elétrico

da concessionária com valores padronizados inferiores a 2,3 kV.

2.1.24. TENSÃO PRIMÁRIA DE DISTRIBUIÇÃO

Tensão primária de distribuição é a tensão disponibilizada no sistema elétrico da

concessionária com valores padronizados iguais ou superiores a 2,3 kV.

Page 23: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

9

2.1.25. UNIDADE CONSUMIDORA

Unidade consumidora é o conjunto de instalações e equipamentos elétricos

caracterizado pelo recebimento de energia elétrica em um só ponto de entrega, com

medição individualizada e correspondente a um único consumidor.

2.1.26. VALOR LÍQUIDO DA FATURA

Valor líquido da fatura é o valor em moeda corrente resultante da aplicação das

respectivas tarifas de fornecimento, sem incidência de imposto, sobre as componentes

de consumo de energia elétrica ativa, de demanda de potência ativa, de uso do sistema,

de consumo de energia elétrica e demanda de potência reativas excedentes.

2.2. FATOR DE POTÊNCIA

De acordo com a resolução da ANEEL n. 456, de 29 de Novembro de 2000,

fator de potência é a razão entre a energia elétrica ativa e a raiz quadrada da soma dos

quadrados das energias elétrica ativa e reativa, consumidas num mesmo período

especificado.

No Brasil, a ANEEL estabelece que o fator de potência nas unidades

consumidoras deve ser superior a 0,92 capacitivo durante às 6 horas da madrugada e

0,92 indutivo durante as outras 18 horas do dia. Esse limite é determinado pelo Artigo

nº 64 da resolução nº456 de 2000 e quem descumpre está sujeito a uma penalidade que

leva em conta o fator de potência medido e a energia consumida ao longo de um mês.

Esta resolução estabelece também que a medição do fator de potência pelas

concessionárias é obrigatória para unidades consumidoras de média tensão (alimentadas

com mais de 2.300 V) e facultativas para unidades consumidoras de baixa tensão

(abaixo dos 2.300 V, como residências em geral).

Esse índice varia de 0 (zero) a 1 (um). Quanto mais próximo de 1, maior será a

eficiência do sistema em análise.

Baixos valores de fator de potência são decorrentes de quantidades elevadas de

energia reativa. Essa condição resulta em aumento na corrente total que circula na rede

de distribuição de energia elétrica da concessionária e das unidades consumidoras,

Page 24: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

10

podendo sobrecarregar as subestações, as linhas de transmissão e distribuição,

prejudicando a estabilidade e as condições de aproveitamento do sistema elétrico.

Como conseqüência de baixos valores de fatores de potência, as perdas de

energia elétrica aumentam. Elas ocorrem em forma de calor e são proporcionais ao

quadrado da corrente total. Como essa corrente cresce com o excesso de energia reativa,

estabelece-se uma relação direta entre o incremento das perdas e o baixo fator de

potência, provocando o aumento do aquecimento de condutores e equipamentos. Outro

importante efeito é a queda de tensão acentuada que ocorre devido ao aumento da

corrente por excesso de reativo, podendo ocasionar a interrupção do fornecimento de

energia elétrica e a sobrecarga em certos elementos da rede. Esse risco é, sobretudo,

acentuado durante períodos em que a rede é fortemente solicitada. As quedas de tensão

podem provocar, ainda, diminuição da intensidade luminosa nas lâmpadas e aumento da

corrente nos motores.

2.3. INSTALAÇÃO ELÉTRICA

No mundo moderno, quase todos os ambientes existentes possuem energia

elétrica. Essa energia é disponibilizada para os consumidores principalmente através de

tomadas que são alimentadas por fios ou cabos energizados (NISKIER, 2000).

Para se garantir a segurança das pessoas que utilizam essa energia, deve-se criar

um projeto para a parte elétrica das edificações seguindo algumas regras. No Brasil,

essas regras são definidas pela NBR 5410/04, que é a norma que estabelece as

condições necessárias a que deve satisfazer uma instalação elétrica de baixa tensão.

2.3.1. DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES

Para se dimensionar os condutores de fase dos circuitos das tomadas de uso

especifíco (TUEs), utilizam-se principalmente dois critérios: o critério do aquecimento e

o da queda de tensão. Após o cálculo da bitola dos condutores segundo essas regras,

escolhe-se o maior valor entre esses que foram obtidos. Os critérios mencionados serão

descritos mais a frente.

Page 25: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

11

O condutor neutro, pela NBR 5410-2004, deve ter o mesmo diâmetro do

condutor de fase e não deve ser comum a mais de um circuito.

O dimensionamento dos condutores de proteção é de extrema importância, pois

é através desses que correntes de falta fluirão, garantindo a proteção dos equipamentos

ligados ao circuito faltoso e das instalações em geral. Nesse projeto, a seção dos

condutores foi determinada por meio da figura A.14, que é válida apenas se o condutor

de proteção for constituído do mesmo metal que os condutores de fase.

Para o caso do condutor de proteção não fazer parte do mesmo cabo ou não

estiver contido no mesmo eletroduto que os condutores de fase, a sua seção deverá ser

de, no mínimo:

1) 2,5 mm2 em cobre e 16 mm

2 em alumínio se for provida proteção contra danos

mecânicos;

2) 4 mm2 em cobre e 16 mm

2 em alumínio, se não for provida proteção contra danos

mecânicos.

Um condutor de proteção pode ser comum a dois ou mais circuitos, desde que

esteja instalado no mesmo conduto que os respectivos condutores de fase, sua seção

será encontrada na figura A.14, com base na maior seção de condutor de fase desses

circuitos.

1) Critério do aquecimento

Para se calcular a bitola a partir do critério do aquecimento fez-se necessário,

além da obtenção da corrente de projeto Ip, a definição de alguns parâmetros do fio ou

cabo utilizado. O padrão escolhido foi cabos com isolamento de PVC, que é comumente

usado no mercado e fácil de encontrar. Como o sistema considerado é monofásico,

serão usados dois condutores carregados (F-N: fase-neutro) instalados dentro de

Page 26: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

12

eletrodutos aparentes em um ambiente cuja temperatura média fica em torno de trinta

graus Celsius.

Há ainda três correções em Ip que obrigatoriamente devem ser feitas para se

garantir um bom dimensionamento:

a) Correção de temperatura (fator k1): é considerado diferente de 1 se a temperatura

ambiente ou do solo for diferente das estabelecidas nas tabelas utilizadas. O

fator k1 se encontra na figura A.4

b) Agrupamento de condutores ou circuitos (fator k2): é utilizado quando existem

três ou mais condutores carregados dentro de um mesmo eletroduto. Os valores

para k2 se encontram na figura A.6.

c) Agrupamento de eletrodutos (fator k3): quando há mais de um eletroduto

passando pelo mesmo local. O fator k3 encontra-se na figura A.7.

Assim, a corrente de projeto Ip deve ser corrigida caso ocorram algumas das

condições acima, resultando em uma corrente hipotética I’p:

1

'

k

II P

p ou 21

'

kk

II

p

p

ou 321

'

kkk

II

p

p

)1(

De posse de I’p, escolhe-se o cabo usando a figura A.8

2) Critério da queda de tensão

Nesse critério leva-se em consideração que em um circuito não pode haver uma

redução de tensão que ultrapasse os limites definidos pela NBR 5410:2004 da ABNT.

Neste trabalho será tratado dos limites para instalações alimentadas diretamente em

baixa tensão.

A queda de tensão, a partir do quadro terminal, até o dispositivo que será

alimentado, é de no máximo 4% para iluminação e de 3% para tomadas (NISKIER,

2000).

Page 27: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

13

Para dimensionar o condutor, é necessário conhecer os seguintes parâmetros

para, a partir deles, proceder-se ao cálculo da seção do condutor. Os parâmetros

necessários são os seguintes (NISKIER, 2000):

1) Se o material do eletroduto é magnético ou não-magnético;

2) A corrente de projeto Ip (em ampères);

3) O fator de potência dos equipamentos ligados ao circuito;

4) A queda de tensão admissível, em porcentagem (%);

5) O comprimento l do circuito (em m);

6) E a tensão entre fases U (em volts).

De posse desses dados, calcula-se a queda de tensão admissível em volts usando

a relação abaixo:

)((%) UU )2(

Agora, precisa-se obter a queda de tensão em (volt/ampère) x m para encontrar a

seção do condutor na figura A.15. Consegue-se isso usando a equação abaixo:

lI

UU

P

'

)3(

Com o valor de ∆U’, consulta-se a figura A.15 e encontra-se a seção do

condutor.

Existe um método mais simples quando se tratar de circuitos com cargas

pequenas. Calcula-se a soma dos produtos potência (watts) x comprimento (metros) e

consulta-se a figura A.16, para tensão de 220 volts, para se obter a seção dos

condutores. Considera-se os condutores feitos de cobre.

As seções foram calculadas pela fórmula a seguir:

Page 28: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

14

𝑆 =2×𝜌

∆𝑈×𝑈2× 𝑃(𝑤𝑎𝑡𝑡𝑠 ) × 𝑙(𝑚) sendo:

ρ → resistividade do cobre = 0,0172 Ω × mm2/m ≈

1

58Ω ×

𝑚𝑚 2

𝑚;

U → tensão;

∆U → queda de tensão percentual.

2.3.2. DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS

Para o dimensionamento dos eletrodutos, deve-se observar a existência de

circuitos diferentes dentro do mesmo conduto. Se isso ocorre, as seguintes regras devem

ser observadas para que a instalação se enquadre às normas (NISKIER, 2000):

1) Os circuitos devem se originar do mesmo quadro de distribuição;

2) Eles têm que possuir a mesma tensão de isolamento;

3) As seções dos condutores de fase têm que estar em um intervalo de três valores

normalizados consecutivos (por exemplo: 1,5, 2,5 e 4 mm2).

4) Se os condutores forem iguais, deve-se utilizar a tabela da figura A.10 para obter a

seção do eletroduto;

5) Se os condutores forem desiguais, consideram-se as duas regras descritas a seguir:

a) Deve-se verificar se a soma das seções transversais dos cabos é inferior a 33%

(1/3) da área do eletroduto. Caso isso se verifique, não há a necessidade de se

fazer a correção de agrupamento de condutores e, portanto, de se determinar o

fator de correção k2.

b) A soma das áreas totais dos condutores contidos em um eletroduto não deve ser

superior a 40% da área útil do eletroduto. Para o cálculo da seção de ocupação

do eletroduto pelos cabos, pode-se utilizar as tabelas A.11 e A.12.

Page 29: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

15

2.4. SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS

ATMOSFÉRICAS (SPDA)

O SPDA é um sistema que tem como objetivo proteger estruturas contra os

efeitos das descargas atmosféricas. É popularmente conhecido como pára-raios. É

composto por um captor (elemento destinado a interceptar as descargas atmosféricas,

constituído de 3 ou mais pontas, fixado em haste ou mastro, o qual é preso a uma base

composta de um isolador de porcelana vitrificada para um nível de tensão de 10 kV),

condutores de descida (são uma cordoalha ligada ao captor que conduz a corrente

elétrica à terra por meio do sistema de aterramento e devem ser dispostos de maneira a

constituírem, tanto quanto possível, o prolongamento direto dos captores, devendo o

comprimento de cada trajeto ser o menor e o mais retilíneo possível (NBR 5419 , 2000)

e aterramento (sistema que emprega eletrodos enterrados, os quais permitem dispersar a

corrente de descarga atmosférica na terra). Pode existir em alguns casos um sistema

interno formado por um conjunto de dispositivos que reduzem os efeitos elétricos e

magnéticos da corrente de descarga atmosférica dentro do volume a proteger

(NISKIER, 2000).

2.4.1. DIMENSIONAMENTO DE UM SPDA

Foram definidos quatro níveis de proteção (NISKIER, 2000):

1) Nível I – Refere-se às construções cuja falha no sistema de proteção pode vir a

provocar danos às estruturas adjacentes, tais como as indústrias petroquímicas, de

explosivos etc.

2) Nível II – Refere-se às construções protegidas cuja falha no SPDA pode ocasionar a

perda de bens de elevado valor ou provocar pânico nos ocupantes, sem afetar as

construções vizinhas. É o caso de teatros, museus, estádios, etc.

3) Nível III – Refere-se às construções de uso comum, como os prédios residenciais e

comerciais.

4) Nível IV – Refere-se às construções onde não é habitual a presença de pessoal. A

construção é de material não-inflamável, bem como os produtos nela armazenados

como galpões de concreto para armazenar materiais de construção.

Page 30: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

16

A escolha do nível de proteção para uma determinada estrutura deve começar

com a avaliação do risco de exposição. Essa avaliação é feita a partir do cálculo da

probabilidade de uma estrutura ser atingida por um raio em um ano. Essa probabilidade

é dada por (NBR 5419, 2000):

𝑁𝑑 = 𝐴𝑒 × 𝑁𝑔 × 10−6 [por ano] (4)

Onde:

𝑁𝑔 = 0,04 × 𝑇𝑑1,25 [por km2/ano] → densidade de descargas atmosféricas

para a terra; (5)

𝐴𝑒 [m2] → área de exposição equivalente.

No cálculo de Ng é necessário saber o número de dias de trovoadas por ano (Td),

obtido de mapas isocerâunicos (Figura D.1), no anexo.

A área de exposição equivalente é a área do plano da estrutura prolongada em

todas as direções, de modo a levar em consideração a sua altura. Os limites da área de

exposição equivalente estão afastados do perímetro da estrutura por uma distância igual

à altura da estrutura no ponto considerado (NBR 5419, 2000). A figura abaixo ilustra a

área de exposição para uma estrutura retangular de comprimento L, largura W e altura

H.

Figura 2. 1 - Delimitação da área de exposição equivalente (Ae)

Page 31: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

17

𝐴𝑒 = 𝐿 × 𝑊 + 2 × 𝐿 × 𝐻 + 2 × 𝑊 × 𝐻 + 𝜋 × 𝐻2 [m2] (6)

Após determinado o Nd, aplica-se os fatores de ponderação indicados nas tabelas

D.1 a D.5, multiplicando os valores pertinentes com o valor de Nd. Depois se compara o

resultado obtido com os critérios abaixo (NBR 5419, 2000):

a) Se Nd ≥ 10-3

, a estrutura requer um SPDA;

b) Se 10-3

> Nd > 10-5

, a conveniência de um SPDA deve ser decidida por acordo

entre projetista e usuário;

c) Se Nd ≤ 10-5

, a estrutura dispensa um SPDA.

Após da definição da necessidade ou não de um SPDA, definimos o nível de

proteção da estrutura a partir da tabela D.6.

Com o nível de proteção escolhido, procede-se à escolha do método de cálculo

do SPDA. São três os métodos usuais (NISKIER,2000):

1) De Franklin;

2) De Faraday;

3) Eletromagnético.

Apenas o método de Franklin será detalhado nesse trabalho, pois ele foi o mais

adequado para a fazenda devido a altura das edificações e baseia-se na colocação de

apenas uma haste no topo da construção a ser protegida.

Considera-se a construção envolvida por um cone cujo ângulo θ da geratriz com

a vertical é estabelecido em função do nível de proteção necessário e da altura da

construção (NISKIER, 2000). A tabela 2.1 fornece o ângulo de proteção θ para

diferentes alturas.

Page 32: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

18

Tabela 2. 1 - Angulo de proteção em graus e altura da construção

Nível de proteção

Altura da construção em metros

0-20 m 21 m – 30 m 31 m – 45 m 46 m – 60 m

I 25º Não é permitida a proteção

pelo método Franklin

II 35º 25º

III 45º 35º 25º

IV 55º 45º 35º 25º

Fonte: NBR 5419/2000

Com o ângulo obtido, determina-se o cone de proteção pelo raio Rp dado por:

Rp = Hc × tg θ (7)

Por fim, calcula-se o número de condutores de descida através da seguinte

equação:

𝑁 =𝑃

𝐷 (8)

Onde:

N → Número de condutores

P → Perímetro da construção em metros

D → Distância máxima dos condutores de descida (tabela 2.2)

Tabela 2. 2 - Espaçamento médio dos condutores de descida conforme o nível de proteção

Nível de Proteção Espaçamento médio (m)

I 10

II 15

III 20

IV 25

Fonte: NBR 5419/2000

Page 33: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

19

2.5. ILUMINAÇÃO

2.5.1. CONCEITOS E GRANDEZAS FUNDAMENTAIS

Muitos ambientes interiores e locais exteriores exigem uma iluminação que seja

adequada à atividade que será executada nos mesmos. Assim, é necessária a realização

de um estudo com o objetivo de garantir a melhor escolha de luminárias e lâmpadas

para os ambientes.

Aqui serão definidas grandezas e estabelecidos conceitos que se encontram na

NBR 5461/91 – Iluminação – Terminologia e na NBR 5413/92 – Iluminação de

Interiores, além do Inmetro – Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e

Qualidade, no que se refere às unidades empregadas (NISKIER, 2000).

2.5.2. LUZ

É uma modalidade da energia radiante que estimula a retina de um observador

dando a sensação visual de claridade. As cores são determinadas pela reação do

mecanismo de percepção sensorial aos diversos comprimentos de onda (NISKIER,

2000).

A faixa de radiações das ondas eletromagnéticas detectada pelo olho humano se

situa entre 380 e 780 nanômetros, cujo menor valor corresponde ao limite dos raios

ultravioleta e o maior ao dos raios infravermelhos (NISKIER, 2000).

2.5.3. FLUXO LUMINOSO (φ)

É a potência de radiação total emitida por uma fonte de luz e capaz de produzir

uma sensação de luminosidade através do estimulo da retina ocular. A unidade é o

lúmen (lm).

Page 34: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

20

As lâmpadas apresentam fluxos luminosos com diversas eficiências. A eficiência

é definida como a razão do fluxo luminoso emitido sobre a potência consumida pela

fonte. Sua unidade é lm.W-1

.

O lúmen pode ser definido como o fluxo luminoso emitido, segundo um sólido

de um esterradiano, por uma fonte puntiforme de intensidade invariável em todas as

direções e igual a uma candela (NISKIER, 2000).

2.5.4. INTENSIDADE LUMINOSA (I)

É a potência de radiação luminosa de uma fonte luminosa em uma dada direção.

Ela é dada por:

I

)9(

Onde é o ângulo sólido.

Essa expressão pode ser interpretada como a razão do fluxo luminoso (φ) que sai

da fonte e se propaga no elemento de ângulo sólido, cujo eixo coincide com a direção

considerada para esse elemento de ângulo sólido. A intensidade luminosa é medida em

cadela (cd) (NISKIER, 2000).

2.5.5. ILUMINÂNCIA (E)

É a relação entre o fluxo luminoso que incide sobre uma superfície pela área da

mesma. Portanto, pode-se interpretar a iluminância como a densidade de fluxo luminoso

na superfície sobre a qual este incide. O Inmetro denomina essa grandeza de

iluminamento. (NISKIER,2000).

A unidade de iluminância é o lux (lx), definido como a iluminância de uma

superfície de 1m2 recebendo de uma fonte puntiforme, na direção normal, um fluxo

luminoso de um lúmen uniformemente distribuído (NISKIER, 2000). A iluminância é

calculada usando a expressão abaixo:

Page 35: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

21

SE

)10(

A iluminância calculada com a fórmula acima corresponde ao valor médio,

porque o fluxo luminoso não se distribui uniformemente sobre a superfície.

2.5.6. LUMINÂNCIA (L)

É obtida dividindo-se a intensidade luminosa da superfície pela sua área

aparente, ou seja, pode-se defini-la como sendo a ―densidade luminosa superficial‖.

A luminância é a medida da sensação de maior ou menor claridade que um

observador terá ao olhar para uma superfície iluminada (NISKIER,2000).

S

IL

)11(

2.5.7. MÉTODO DA PHILIPS PARA PROJETOS DE ILUMINAÇÃO

O método proposto pela Philips consiste no uso de tabelas dos fatores de

utilização feitas pela empresa e de algumas relações matemáticas simples para se obter

o número de luminárias para cada ambiente. Abaixo seguem algumas definições para

facilitar o entendimento posterior (NISKIER, 2000):

1) K → Fator do Local

2) C → Comprimento do recinto em metros

3) L → Largura do recinto em metros

4) A → Diferença entre o pé direito e o plano de trabalho em metros

5) S → Área do recinto em m2

6) η → Fator de utilização (encontrado na figura B.1 no anexo)

7) d → Fator de depreciação (encontrado na figura B.2 no anexo)

8) E → Iluminância desejada (Encontrada na NBR 5413)

9) φ → Fluxo luminoso emitido pela luminária (Obtido da figura B.4 no anexo)

10) Φ → Fluxo total necessário para atender ao nível de iluminância E desejado

11) n → Número de luminárias dado pela razão entre Φ e φ.

Page 36: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

22

2.5.8. FATOR DE REFLETÂNCIA

Para se usar a tabela da figura B.1, precisa-se conhecer o fator de refletância do

teto, da parede e do piso do local que se quer iluminar. Para isso, utiliza-se a tabela da

figura B.3.

Na figura B.1, os fatores de refletância aparecem na linha superior, na forma de

números com três algarismos onde (NISKIER, 2000):

1) O primeiro refere-se à reflexão no teto

2) O segundo, à das paredes

3) O terceiro, à do piso

Assim, se os fatores de refletância escolhidos forem 70% para o teto, 50% para

as paredes e 10% para o piso, o código que usaremos para encontrar na tabela o fator de

utilização será 751(7 do teto, 5 da parede e 1 do piso).

2.5.9. CÁLCULO DO FATOR K DO LOCAL

É só usar a relação abaixo:

𝐾 = 𝐶 ×𝐿

𝐶+𝐿 ×𝐴 (12)

De posse desse valor, dos fatores de refletâncias e do modelo de luminária que

será usada, consulta-se a tabela B.1 e obtém-se o valor do fator de utilização η

(NISKIER, 2000).

2.5.10. CÁLCULO DO FLUXO TOTAL NECESSÁRIO Φ

O fluxo Φ é encontrado usando a equação abaixo:

)(

d

ESlm

(13)

Page 37: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

23

2.5.11. CÁLCULO DA QUANTIDADE DE LUMINÁRIAS N

A quantidade de luminárias é dada por:

𝑛 = Φ

𝜑 (14)

De posse desse valor, só falta calcular a distância entre as luminárias de uma

mesma linha e de uma mesma coluna, que é encontrada dividindo-se o comprimento C

do local onde serão instaladas pela quantidade de luminárias que serão colocadas ao

longo dele (linha). Calcula-se da mesma forma a distância entre as localizadas na

mesma coluna, só que no lugar do comprimento usa-se a largura L do local.

Denominamos essas distâncias de A e B respectivamente.

A separação entre as linhas e colunas mais exteriores do arranjo e as paredes dos

ambientes é calculada dividindo-se A ou B por dois, de forma que cada uma das linhas

ou colunas exteriores esteja igualmente afastada das paredes. Chamamos a distância de

uma coluna exterior até uma parede de D1 e a distância de uma linha exterior até uma

parede de D2.

2.6. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Esse capítulo possui conceitos fundamentais, como conceitos básicos de projeto

de instalações elétricas e de iluminação, além de noções do regime tarifário para o

entendimento do restante do trabalho.

Page 38: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

24

3. MATERIAIS E MÉTODOS

Nesse capítulo são apresentados os materiais e métodos utilizados nesse

trabalho.

3.1. FAZENDA ÁGUA LIMPA (FAL)

A FAL é propriedade da Universidade de Brasília e está situada a 32 km de

distância do Campus Universitário Darcy Ribeiro. A FAL possui uma área de

aproximadamente 4.500 hectares que faz parte da Área de Proteção Ambiental (APA)

das Bacias do Gama e Cabeça do Veado e tem, no seu interior, a Área Relevante de

Interesse Ecológico (ARIE) Capetinga/Taquara, também denominada Estação Ecológica

da Universidade de Brasília, pertencente ao Núcleo da Biosfera do Cerrado. Limita-se

ao norte com o Ribeirão do Gama e o Núcleo Rural da Vargem Bonita, ao sul com a BR

251, que liga Brasília a Unaí/MG, ao leste com o Córrego Taquara e o IBGE, e ao oeste

com a estrada de ferro e o Country Club de Brasília (Fazenda Água Limpa, 2007).

Figura 3.1: Imagem de satélite da localização relativa da FAL

Page 39: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

25

De toda a área da fazenda, 50% são destinados à preservação e o restante, à

prática de ensino, pesquisa e extensão. Diversos setores da UnB possuem atividades na

fazenda, entre os quais, destacam-se:

- Instituto de Biologia (IB);

- Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária (FAV);

- Engenharia Florestal – EFL;

- Instituto de Geologia e

- Departamento de Física.

A FAL oferece um potencial técnico-científico natural, possibilitando estudos

climáticos, da flora e fauna silvestres, pedológicos, limnológicos, geológicos, etc. Além

destes, são realizados, ainda, estudos nas áreas de:

- Zootecnia (com pequenos, médios e grandes animais);

- Fitotecnia (com culturas de ciclo curto, anual e perene);

- Silvicultura e manejo florestal;

- Irrigação;

- Drenagem;

- Armazenamento;

- Educação ambiental;

- Primatologia;

- Farmácia e

- Arquitetura.

A FAL possui vários prédios que foram separados segundo o grau de utilização e

importância para a fazenda. Nesse contexto, quatro deles foram escolhidos para este

projeto: a administração, o laboratório de nutrição animal, o prédio ao lado do viveiro

da engenharia florestal, denominado de prédio da florestal e o almoxarifado.

A administração concentra atividades que são de grande importância para o

funcionamento da FAL. É composta por dois prédios onde são executadas várias

Page 40: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

26

atividades. Neles se encontram as salas de aula, a cozinha, a lanchonete, o refeitório, a

secretaria e a diretoria, além de outras áreas administrativas.

O prédio do laboratório de nutrição animal é da Faculdade de Agronomia e

Medicina Veterinária. Ali são realizadas aulas práticas para alunos de graduação e

possui equipamentos de grande potência nominal. Assim, se faz necessário um projeto

para este local, visando a segurança e preservação do patrimônio da universidade

O prédio da florestal é um local com pouca carga instalada. O que se destaca

nesse local é a presença de duas câmaras, uma fria e outra seca, que possui uma

instalação elétrica própria, mas que não foi identificada nesse projeto. A justificativa

para se fazer um projeto de instalação elétrica desse local foi a constante presença de

alunos, professores e funcionários. Ele é utilizado para aulas práticas e para o trabalho

nos viveiros da florestal.

Por fim tem-se o almoxarifado, que é um prédio onde se tem o armazenamento

dos insumos e dos equipamentos de segurança utilizados na fazenda. Este é um local

que apresenta instalações antigas e sem manutenção.

3.2. O PROGRAMA AUTOCAD

AutoCAD é um software do tipo CAD — computer aided design ou projeto

assistido por computador — criado e comercializado pela Autodesk, Inc. desde 1982. É

utilizado principalmente para a elaboração de peças de desenho técnico em duas

dimensões (2D) e para criação de modelos tridimensionais (3D). Além dos desenhos

técnicos, o programa vem disponibilizando, em suas versões mais recentes, vários

recursos para visualização em diversos formatos. É amplamente utilizado em

arquitetura, design de interiores, engenharia elétrica e em vários outros ramos da

indústria.

Page 41: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

27

3.3. REGRAS E PADRÕES

Adequaram-se as instalações elétricas à NBR 5410 - 2004, que estabelece as

condições para garantir a segurança de pessoas e animais bem como a conservação de

bens. Dessa forma foi estabelecido o número mínimo de tomadas, bem como o correto

dimensionamento dos condutores e eletrodutos. O projeto de iluminação foi feito com

base na NBR 5413 de 1992, que estabelece os valores de iluminâncias médias mínimas

para iluminação artificial de interiores. Essa parte será tratada em um tópico em

separado.

Com a autorização da prefeitura do campus, foram acessadas as plantas baixas

das edificações que compõem a fazenda para fazer a planta elétrica delas em AutoCAD.

Essas plantas foram entregues a prefeitura e estão anexadas nesse projeto.

Todas as tomadas são do tipo tripolar, pois o aterramento é obrigatório para a

preservação do patrimônio da UnB, visto que é uma área de alta incidência de raios. O

aterramento será tratado em um tópico específico. As tomadas de uso geral (TUG)

possuem potência aparente de 100 VA. Já as tomadas de uso específico (TUE) possuem

potência aparente variável de acordo com a sua utilidade.

O padrão escolhido para os condutores foram da Pirelli do modelo Pirastic

Ecoflam, que são comumente usados no mercado e fácil de encontrar. As características

desse tipo de condutor estão na figura A.12. O diâmetro externo adotado para os

condutores de 1.5 mm2 foi de 3.0 mm e para os condutores de 2,5 mm

2 foi de 3,7 mm,

pois assim teremos uma boa margem de segurança.

Como o sistema considerado em todos os prédios é monofásico, serão usados

dois condutores carregados (F-N: fase-neutro) instalados dentro de eletrodutos aparentes

também de PVC em um ambiente cuja temperatura média fica em torno de trinta graus

Celsius. Em alguns casos adotaram-se eletrodutos aparentes feitos de aço devido à

quantidade de circuitos dentro deles. O condutor neutro, pela NBR 5410-2004, deve ter

o mesmo diâmetro do condutor de fase.

Page 42: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

28

No dimensionamento dos eletrodutos é observada a existência ou não de

circuitos diferentes dentro do mesmo conduto. Existindo circuitos diferentes, verifica-se

se em todos eles há uma mesma tensão de isolamento e se os circuitos se originam do

mesmo quadro de distribuição.

Depois de verificado a existência de circuitos diferentes, verifica-se se as seções

dos condutores são iguais. Se forem as mesmas, usa-se a hipótese de condutores iguais.

A partir da quantidade de condutores no interior do eletroduto e da tabela da figura

A.10, obtém-se o tamanho do eletroduto.

Para condutores com seções diferentes, é considerado o maior número de

condutores dentro do mesmo eletroduto e utiliza-se o método descrito no item 5 do

tópico 2.3.2 da revisão bibliográfica .

O dimensionamento dos condutores de proteção é feito usando a figura A.14,

pois eles são do mesmo metal dos condutores de fase. Assim, a seção deles é igual às

dos condutores de fase dos circuitos da qual fazem parte. Nos circuitos de TUGs os

condutores de proteção possuem seção de 2,5 mm2.

Os valores dos disjuntores para cada circuito se encontram no quadro de cargas

(anexo C). Adota-se nesse projeto dois tipos de disjuntores:

Disjuntor termomagnético monopolar: oferece proteção aos cabos do circuito.

Nesse disjuntor só se pode ligar os condutores de fase. É usado nos circuitos de

iluminação, juntamente com o disjuntor diferencial residual bipolar.

Disjuntor diferencial residual bipolar: oferece proteção aos cabos do circuito

e também às pessoas contra choques elétricos provocados por contatos diretos e

indiretos. Usado para proteger circuitos de TUGs ou de TUEs

Page 43: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

29

Fonte: Elektro/Pirelli, 2003

Figura 3. 2 - Exemplo de circuitos terminais protegidos por disjuntores termomagnéticos

Fonte: Elektro/Pirelli, 2003

Figura 3. 3 - Exemplo de circuitos terminais protegidos por disjuntores DR

Outro ponto que observado, mas um pouco mais complexo, foi a possibilidade

de se alterar toda a rede de distribuição subterrânea, que se encontra entre os prédios da

administração, para uma rede aérea. Isso foi pensado com o objetivo de se evitar um

possível rompimento de cabos enterrado, pois a fazenda e uma área que está em

constante escavação, seja para jardinagem ou para plantio. Mas esse assunto não será

abordado nesse trabalho.

Page 44: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

30

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Esse capítulo aborda os resultados obtidos e se faz uma análise deles.

4.1. GERENCIAMENTO DE ENERGIA

Para melhorar a gestão da energia da FAL, deve-se instalar um gerenciador de

energia da CCK ou similar como forma de controlar o uso da energia na fazenda de

forma remota. Esse controle é feito através de uma conexão do aparelho com a internet.

Um problema encontrado foi com relação à distância do medidor de energia até

o ponto de rede mais próximo, localizado na administração da fazenda. Através do

programa Google Earth, sabe-se que a distância a ser coberta é de 1,6 Km. A figura 4.1

ilustra o caminho do ponto de medição até a administração.

Figura 4. 1 - Imagem de satélite que mostra o caminho da entrada da FAL até a administração da fazenda

Page 45: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

31

São proporcionadas três soluções:

1. Instalação do gerenciador de energia ao lado do medidor da CEB e recolhimento

dos dados manualmente;

2. Instalação de um sistema, também da CCK, de transmissão de dados do

gerenciador via celular;

Instalação de um mini transmissor-receptor no medidor da CEB e conectá-lo ao

gerenciador de energia, instalado em uma caixa ao lado do medidor.

Fazendo-se uma análise das soluções acima, concluímos que a segunda opção

torna-se economicamente inviável, pois exigiria um contrato de locação do sistema com

a CCK, pela qual se pagaria uma taxa mensal de 300 reais com fidelização de 24 meses

para que disponibilize os dados, que seriam enviados para uma central da própria

empresa. No caso de quebra do contrato por parte da UnB, é cobrada uma multa no

valor de 60% do prazo restante. Além disso, paga-se uma taxa de 500 reais pela

instalação mais despesas de deslocamento e hospedagem dos técnicos,

A terceira opção é para ser aplicada em longo prazo. Apesar do custo para a

compra e instalação da fibra ótica, ela poderia ser utilizada para outras finalidades além

do gerenciamento.

A primeira solução é sugerida para que se comece com o monitoramento do

consumo da fazenda, sendo de rápida aplicação.

Um detalhamento da rede mostra que a fazenda possui uma internet com

velocidade 100 kbps, sendo dividida entre os pontos de acesso. São 24 pontos, dos quais

17 estão sendo utilizados e destes, 11 estão localizados nos escritórios da

Administração, 2 em salas de aula, 2 no Laboratório de Nutrição Animal, 1 no Setor de

Segurança e 1 no Observatório Astronômico. O gateway padrão é o 164.41.207.1.

Para a instalação da fibra, sugere-se a colocação dela nos postes de energia que

estão pela fazenda, facilitando a sua instalação e diminuindo o risco do rompimento dela

Page 46: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

32

por escavações do solo. O preço da fibra para ser instalada ao longo do trecho de 1,5 km

fica em torno dos R$ 2000,00. A título de exemplo, a empresa Energiflex Cabos e

Sistemas Especiais cobra para um cabo de 1,5 km de extensão, contendo duas fibras um

valor de R$ 1.560,00.

Um problema que impede a instalação do CCK é a falta de uma saída de pulso

no medidor de energia da fazenda. Para alterar o tipo de medidor para um com a saída

de pulso, é necessário trocar o tipo de consumidor em que se enquadra a fazenda.

Atualmente ela está como consumidor convencional do grupo A4 - Poder Público.

Teríamos que alterar o contrato para o tipo de consumidor horo-sazonal do grupo A4 –

Poder Público e escolher entre a tarifa azul ou verde. A análise para a escolha da melhor

tarifa está descrita no próximo tópico.

4.2. ANÁLISE TARIFÁRIA

Esse tópico trata do estudo feito para a escolha da melhor tarifa para a FAL. Na

primeira parte do estudo obteve-se dados sobre o consumo da fazenda. Os dados foram

coletados manualmente, com a presença de uma pessoa anotando os valores de consumo

a cada hora durante um período de doze horas. Esses dados foram coletados na terça e

na quarta-feira de uma mesma semana, pois são os dias mais movimentados.

De posse desses resultados, calcula-se os valores das contas de luz para cada

modalidade com base no consumo na ponta e fora de ponta e decide-se sobre qual

modalidade enquadrar a fazenda. Mas não foi possível utilizar os dados para fazer esse

cálculo, pois o medidor não permitiu que se conseguisse os valores de consumo a cada

hora, pois ele só registra uma mudança a cada 120 kWh consumidos. As tabelas E.6 e

E.7 ilustram os resultado obtidos.

Fez-se, então, uma estimativa do consumo no horário de ponta e fora de ponta

com base nas contas de luz da fazenda, no período de agosto de 2007 a maio de 2008.

Com esses valores fez-se o cálculo das contas para cada modalidade, cujos resultados

estão representados na figura 4.2. O consumo atual e o estimado e os custos nos

horários de ponta e fora de ponta estão nas tabelas E.1 a E.4.

Page 47: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

33

Figura 4. 2 – Comparação entre os valores das contas de energia para cada modalidade tarifária

Pode-se concluir que seria mais vantajoso para a UnB alterar o contrato de

energia da FAL para a tarifa verde, pois este resulta no menor valor para a conta de

energia dentre as modalidades existentes. Além disso, possibilita a instalação do sistema

de gerenciamento de energia porque, com a alteração do contrato, a CEB proporciona a

troca do medidor por um com saída de pulso, necessária para a instalação do

equipamento da CCK.

4.3. O PROJETO DE INSTALAÇÃO ELÉTRICA

O projeto da parte elétrica da FAL tem o objetivo de enquadrar as instalações às

normas técnicas estabelecidas pela ABNT que tratam da iluminação de ambientes e

também das instalações elétricas de baixa tensão.

Essa etapa do projeto visa estabelecer um padrão para as instalações da FAL,

pois não existe nenhuma documentação sobre elas. O que se observa na fazenda é a

improvisação na parte elétrica, composta de ligações indevidas e fiação exposta. Isso

pode ter como conseqüências curtos circuitos, queima e perda de equipamentos e

mesmo acidentes com as pessoas que freqüentam a fazenda.

5.400,00

5.600,00

5.800,00

6.000,00

6.200,00

6.400,00

6.600,00 V

alo

r To

tal (

R$

)

Análise Tarifária

CONVENCIONAL

AZUL- SECO

AZUL - ÚMIDO

VERDE - SECO

VERDE - ÚMIDO

Page 48: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

34

O padrão foi escolhido de forma a facilitar a instalação e principalmente a

manutenção da mesma, pois é essa última que garante a eficiência e a segurança da

parte elétrica. Assim optou-se por colocar eletrodutos aparentes em substituição aos

embutidos que existem atualmente.

4.3.1. PRÉDIO DO ALMOXARIFADO, DEPÓSITOS DE ADUBOS E

FERRAMENTAS

Com a planta do almoxarifado e a tabela de cargas (LOPES, 2007), fez-se o

levantamento do número mínimo de tomadas e pontos de luz considerando a utilização

do local.

Tabela 4. 1 – Número de tomadas e pontos de luz

LOCAL TUGs TUEs PONTOS DE LUZ

DEPÓSITO DE ADUBOS 4 0 8

DEPÓSITO DE

FERRAMENTAS 0 1 2

ALMOXARIFADO 3 1 3

SANITÁRIO FEMININO 1 1 1

SANITÁRIO MASCULINO 1 1 1

Na área destinada ao armazenamento de adubo, foram colocadas 4 TUGs ao

invés de oito como manda a norma, pois é um local destinado apenas ao

condicionamento de sacas de adubo. Foram fixadas quatro tomadas para caso haja a

necessidade de se ligar equipamentos para fazer a limpeza do local.

Na parte onde se armazenam ferramentas, não foram colocadas TUGs por ser

uma área de pequenas dimensões (12,60 m2) e observando que não há necessidade de se

ligar equipamentos elétricos. Existe apenas uma TUE para se instalar um exaustor com

potência nominal de até 300 VA, visto que o local não possui janelas e ali se

armazenam também produtos para limpeza.

No almoxarifado coloca-se o quadro de disjuntores, pois este não existe. Foi

escolhido esse local pelo fato de sempre haver uma pessoa trabalhando lá e, dessa

forma, ele estar sempre aberto. Também definido para o almoxarifado um total de três

Page 49: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

35

TUGs, uma para o computador da pessoa que cuida do local e outras duas para o caso

de se necessitar utilizar algum equipamento para manutenção do local.

Por fim fez-se o projeto para os sanitários. Eles não estão sendo utilizados

atualmente, mas optou-se por fazer um projeto para, caso haja uma reforma no local, já

exista um padrão a ser seguido. Neles colocam-se duas tomadas de uso específico para

os chuveiros especificados na planta e cada tomada suporta até 5400 VA, que é a

potência mais comum dos chuveiros existentes no mercado.

Em cada banheiro coloca-se uma TUG para caso seja necessário ligar um

aparelho elétrico de limpeza, como enceradeiras.

4.3.1.1. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES E

ELETRODUTOS

CONDUTORES DE FASE

a) CRITÉRIO DO AQUECIMENTO

As correções introduzidas no dimensionamento dos cabos são as seguintes:

b) k1 = 1, pois a temperatura ambiente é igual a 30 graus Celsius;;

c) k2 = 0,8 , pois existem dois circuitos passando pelo mesmo eletroduto;

d) k3 = 1, pois consideramos um eletroduto instalado na vertical e um instalado na

horizontal, no teto.

A tabela 4.2 apresenta as seções dos condutores de fase calculadas pelo critério

do aquecimento.

Page 50: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

36

Tabela 4. 2 – Seção do condutor de fase pelo critério do aquecimento

CIRCUITOS* FATOR k1 FATOR k2 FATOR k3 Ip1) (A) I’p (A)

SEÇÃO DO

CONDUTOR DE

FASE (mm2) 2)

1 1 0,8 1 4,66 5,83 0,5

2 1 0,8 1 25 31,25 4,0

3 1 0,8 1 25 31,25 4,0

4 1 0,8 1 5,91 7,39 0,5 * A localização de cada circuito está no quadro de cargas no anexo C.

1) Ip = tensão/potência aparente. A tensão e a potência aparente estão no quadro de cargas no anexo C.

2) Figura A.8. Método de referência B1, com 2 condutores carregados.

b) CRITÉRIO DA QUEDA DE TENSÃO (MÉTODO SIMPLES)

A tabela 4.3 apresenta as seções dos condutores de fase calculadas pelo critério

da queda de tensão.

Tabela 4. 3 – Seção do condutor de fase pelo critério da queda de tensão.

CIRCUITO 1) DISTÂNCIA 2) (m) SEÇÃO DO CONDUTOR (mm2)

1 40,93 1,5

2 13,43 1,5

3 12,40 1,5

4 29,46 1,5 1) A tensão em todos os circuitos é de 220V. A localização de cada circuito está no quadro de cargas no anexo C 2) A distância considerada é o maior caminho saindo do quadro terminal até o ponto de instalação mais distante deste

A tabela 4.4 mostra os resultados obtidos pelos dois métodos. A maior seção é a

que será adotada para o condutor de fase.

Tabela 4. 4 - Seções dos condutores de fase calculadas pelos critérios do aquecimento e da queda de tensão

CIRCUITO* CRITÉRIO DO AQUECIMENTO (mm2) CRITÉRIO DA QUEDA DE

TENSÃO (mm2)

1 0,5 1,5

2 1,5 4,0

3 1,5 4,0

4 0,5 1,5 * A localização de cada circuito está no quadro de cargas no anexo C

Tabela 4. 5 - Seção para os condutores de fase, neutro e de proteção do almoxarifado

CIRCUITO* FASE (mm2) NEUTRO (mm2) PROTEÇÃO (mm2)

1 1,5 1,5 1,5

2 4,0 4,0 4,0

3 4,0 4,0 4,0

4 1,5 1,5 1,5 * A localização de cada circuito está no quadro de cargas no anexo C.

Page 51: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

37

ELETRODUTOS

Para o conduto que contém os circuitos 2 e 3, usa-se a hipótese de condutores

iguais, pois ambos os circuitos alimentam dois chuveiros de mesma potência. A partir

das informações da tabela 4.4 e da figura A.10, encontra-se para o tamanho nominal do

conduto o valor de 16 mm.

Os circuitos 1 e 4 possuem seções diferentes e o maior número de condutores

dentro do mesmo eletroduto é igual seis. Calculando-se a área ocupada pelos cabos

condutores encontramos:

Cabo de 1,5 mm2 → Área ocupada = 7,1 mm

2 × 3 = 21,3 mm

2

Cabo de 2,5 mm2

→ Área ocupada = 10,7 mm2 × 3 = 32,1 mm

2

Área total ocupada = 21,3 mm2 + 32,1 mm

2 = 53,4 mm

2

Assim, escolhe-se um eletroduto com 16 mm de diâmetro, pois menos de um

terço de sua área transversal (201 mm2) é ocupada pelos cabos.

4.3.2. PRÉDIO DA ADMINISTRAÇÃO

Um dos projetos mais trabalhosos é o dos prédios da administração da FAL, pois

existem ali vários ambientes e em cada um se realiza um tipo de atividade diferente.

Colocam-se dois quadros terminais, um em cada prédio, para que haja um melhor

controle dos pontos de luz e de tomadas existentes. Denomina-se de QT1 e QT2 os

quadros localizados perto da diretoria e perto da sala técnica, respectivamente.

Define-se, primeiramente, o número de tomadas para cada sala existente. Essa

escolha é feita de acordo com o tipo de atividade realizada em cada local.

A tabela 4.6 detalha o número de tomadas e pontos de luz nos prédios da

administração da FAL.

Page 52: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

38

Tabela 4. 6 - Número de tomadas e pontos de luz na administração

LOCAL TUGs TUEs PONTOS DE LUZ

SALAS DE AULA 9 0 9

SALAS DOS

PROFESSORES 1 3 1 4

SALAS DOS

PROFESSORES 2 2 1 2

LAB. DE

AGROCLIMATOLOGIA 4 1 2

HIDROCLIMATOLOGIA 4 1 2

SECRETARIA 8 1 3

DIRETORIA 7 1 3

SANITÁRIO FEMININO 1 0 2

SANITÁRIO MASCULINO 1 0 2

LANCHONETE 4 0 2

VARANDA 1 2 0 3

VARANDA 2 2 0 3

CIRCULAÇÃO 1 2 0 2

COZINHA 6 3 4

DESPENSA 1 0 2

REFEITÓRIO 2 0 6

EQUIP. AUDIO VISUAIS 1 0 2

SALAS DE AULA 2 8 0 8

ASSISTENCIA PESSOAL 3 0 2

FINANCEIROS 3 0 2

SALA TÉCNICA 3 0 2

CONTABILIDADE 3 0 2

CIRCULAÇÃO 2 0 0 3

CIRCULAÇÃO 3 0 0 1

CIRCULAÇÃO 4 0 0 3

CIRCULAÇÃO 5 0 0 1

Nas salas de aula coloca-se mais TUGs que o mínimo necessário pela norma

pelo fato do local necessitar da utilização de equipamentos como retroprojetores,

computadores e multimidia. Outro fato que deve ser levado em consideração é o

aumento do número de pessoas utilizando computadores portáteis na universidade.

Assim pensa-se na colocação de TUGs ao redor das salas de aula visando à utilização

pelos alunos. Não se coloca TUEs, pois ali não existem equipamentos de elevada

potência que justificasse a instalação das mesmas.

Nas salas dos professores segue-se o mínimo estipulado pelo critério das áreas

(NBR 5410, 2004) em relação ao número de TUGs, visto que existem poucos

equipamentos instalados nesses locais. |Foi colocada uma TUE com potência nominal

de 1500 VA para o ar-condicionado.

No laboratório de agroclimatologia e na sala de hidroclimatologia define-se um

total de quatro TUGs. Apesar de na tabela de carga (LOPES, 2007) relativa às cargas da

administração não apresentar nenhum equipamento que esteja instalado nesses locais,

Page 53: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

39

opta-se por colocar essas TUGs para o caso de no futuro instalar equipamentos e não ser

necessário refazer a instalação elétrica do local. Apenas seria preciso analisar a potência

dos equipamentos a serem instalados para garantir que as TUGs não seriam utilizadas

além da capacidade projetada. Não se coloca TUEs nesses ambientes.

Para a secretaria instalam-se várias tomadas de uso geral, pois existem muitos

equipamentos utilizados ao mesmo tempo, como computadores, impressoras e

copiadoras. Assim, para garantir um uso eficiente da rede e tentar diminuir ao máximo o

uso de extensores de tomadas, opta-se por essa quantia de TUGs. Também coloca-se

uma TUE para a instalação de ar-condicionado.

A sala da diretoria tem apenas computadores e um ar-condicionado. Então, o

número de TUGs necessários para esse local é igual a três, uma a mais do que o mínimo

previsto pela norma para a área da diretoria. E existe uma tomada de uso específico para

o ar-condicionado que está instalado.

Em cada banheiro fixam-se uma TUG para se ligar um aparelho elétrico de

limpeza, como enceradeiras.

Na lanchonete colocam-se apenas quatro TUGs, que é o número de

equipamentos existentes ali. Isso é feito porque os produtos vendidos ali são feitos na

cozinha, que é um ambiente distinto da lanchonete. Portanto, a previsão de que ali

haverá um aumento da carga é mínima.

Já a cozinha é um local com uma grande quantidade de equipamentos, alguns

com elevada potência. Assim, coloca-se TUGs para alimentar os de baixa potência

(menor que 1000 VA) e os de alta potência são ligados em TUEs destinadas para cada

um deles. A quantidade e a disposição das tomadas estão na planta no anexo C suas

potências estão no quadro de cargas no anexo B.

Colocam-se as TUGs existentes no refeitório e nas despensas visando apenas a

utilização delas para ligar equipamentos de limpeza. Vale ressaltar que o número de

tomadas existentes no refeitório é inferior ao número mínimo exigido pela norma

Page 54: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

40

devido ao fato do local ser utilizado apenas para refeições, não fazendo sentido,

portanto, colocar as sete tomadas exigidas.

A sala de equipamentos áudio visuais é destinada apenas para armazenamento

dos recursos áudio visuais utilizados nas aulas da fazenda. Portanto, ali se faz necessário

apenas uma tomada para o caso de se testar equipamentos antes de sua utilização.

Para as salas denominadas assistência pessoal, financeiros, sala técnica e

contabilidade foi feito um mesmo projeto, pois elas se destinam praticamente à mesma

atividade, de administração, e possuem praticamente a mesma quantidade de

equipamentos. Assim, há três TUGs em todas elas.

4.3.2.1. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES E

ELETRODUTOS

CONDUTORES DE FASE

Os circuitos que saem do QT1 possuem os seguintes fatores de correção para os

cálculos utilizando o critério do aquecimento:

k1 = 1, pois a temperatura ambiente é igual a 30 graus Celsius

k2 = 0,50, obtido da figura A.6, no item 1 para 9 circuitos

k3 = 0,80, obtido da figura A.7 devido aos 2 eletrodutos que saem do QT1

Para o QT2 os fatores foram os seguintes:

k1 = 1, pois a temperatura ambiente é igual a 30 graus Celsius

k2 = 0,54, obtido da figura A.6, no item 1 para 7 circuitos

k3 = 0,80, obtido da figura A.7 devido aos 2 eletrodutos que saem do QT1

Para o critério da queda de tensão usa-se o método simples, com queda

admissível de 3% para circuitos de TUE e TUG e para os circuitos de iluminação adota-

Page 55: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

41

se como admissível uma queda de 4%. As seções dos condutores são obtidas da tabela

da figura A.15.

a) Critério do aquecimento

As tabelas 4.7 e 4.8 apresentam as seções dos condutores de fase calculadas pelo

critério do aquecimento.

Tabela 4. 7 - Seção do condutor de fase pelo critério do aquecimento (QT1)

CIRCUITO* FATOR k1 FATOR k2 FATOR k3 Ip1) (A) I’p (A)

SEÇÃO DO

CONDUTOR DE

FASE (mm2)2)

1 1 0,5 0,8 9,60 24,00 2,5

2 1 0,5 0,8 5,24 11,43 1,0

3 1 0,5 0,8 7,18 17,95 2,5

7 1 0,5 0,8 15,00 37,50 6,0

8 1 0,5 0,8 15,46 38,65 6,0

10 1 0,5 0,8 7,18 17,95 2,5

11 1 0,5 0,8 7,18 17,95 2,5

12 1 0,5 0,8 7,18 17,95 2,5

13 1 0,5 0,8 7,18 17,95 2,5

14 1 0,5 0,8 7,18 17,95 2,5 * A localização de cada circuito está no quadro de cargas no anexo C 1) Ip = tensão/potência aparente. A tensão e a potência aparente estão no quadro de cargas no anexo C.

2) Figura A.8. Método de referência B1, com 2 condutores carregados.

Tabela 4. 8 - Seção do condutor de fase pelo critério do aquecimento (QT2)

CIRCUITO* FATOR k1 FATOR k2 FATOR k3 Ip1) (A) I’p (A)

SEÇÃO DO

CONDUTOR DE

FASE (mm2)2)

4 1 0,54 0,8 2,10 4,86 0,5

5 1 0,54 0,8 4,94 11,43 1,0

6 1 0,54 0,8 6,98 16,16 1,5

9 1 0,54 0,8 17,73 40,00 6,0

15 1 0,54 0,8 7,95 18,41 2,5

16 1 0,54 0,8 7,95 18,41 2,5

17 1 0,54 0,8 15,91 36,83 6,0 * A localização de cada circuito está no quadro de cargas no anexo C. 1) Ip = tensão/potência aparente. A tensão e a potência aparente estão no quadro de cargas no anexo C.

2) Figura A.8. Método de referência B1, com 2 condutores carregados.

b) Critério da queda de tensão (método simples)

Nas tabelas 4.9 e 4.10 estão apresentadas as seções dos condutores de fase calculadas

pelo critério da queda de tensão.

Page 56: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

42

Tabela 4. 9 - Seção do condutor de fase pelo critério da queda de tensão (QT1)

CIRCUITO 1) DISTÂNCIA2) (m) SEÇÃO DO CONDUTOR (mm2)

1 49,85 2,5

2 21,50 1,5

3 36,77 2,5

7 47,85 4,0

8 25,80 2,5

10 31,28 1,5

11 28,10 1,5

12 24,95 1,5

13 14,58 1,5

14 6,40 1,5 1) A tensão em todos os circuitos é de 220V. A localização de cada circuito está no quadro de cargas no anexo C 2) A distância considerada é maior caminho saindo do quadro terminal até o ponto de instalação mais distante deste

Tabela 4. 10 - Seção do condutor de fase pelo critério da queda de tensão (QT2)

CIRCUITO 1) DISTÂNCIA2) (m) SEÇÃO DO CONDUTOR (mm2)

4 35,45 1,5

5 37,11 1,5

6 21,26 1,5

9 37,30 4,0

15 34,95 1,5

16 43,45 2,5

17 43,45 4,0 1) A tensão em todos os circuitos é de 220V. A localização de cada circuito está no quadro de cargas no anexo C 2) A distância considerada é maior caminho saindo do quadro terminal até o ponto de instalação mais distante deste

A seção que deve ser adotada para os condutores de fase de cada circuito será a

maior dentre as duas seções mostradas nas tabelas 4.11 e 4.12. A tabela 4.13 apresenta

as seções que deverão ser utilizadas em cada circuito.

Tabela 4. 11 - Seções dos condutores de fase calculadas pelos critérios do aquecimento e da queda de tensão (QT1)

CIRCUITO* CRITÉRIO DO AQUECIMENTO (mm2) CRITÉRIO DA QUEDA DE

TENSÃO (mm2)

1 2,5 2,5

2 1,0 1,5

3 2,5 2,5

7 6,0 4,0

8 6,0 2,5

10 2,5 1,5

11 2,5 1,5

12 2,5 1,5

13 2,5 1,5

14 2,5 1,5

* A localização de cada circuito está no quadro de cargas no anexo C.

Page 57: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

43

Tabela 4. 12 - Seções dos condutores de fase calculadas pelos critérios do aquecimento e da queda de tensão (QT2)

CIRCUITO* CRITÉRIO DO AQUECIMENTO (mm2) CRITÉRIO DA QUEDA DE

TENSÃO (mm2)

4 0,5 1,5

5 1,0 1,5

6 1,5 1,5

9 6,0 4,0

15 2,5 1,5

16 2,5 2,5

17 6,0 4,0

* A localização de cada circuito está no quadro de cargas no anexo C.

Tabela 4. 13 - Seções dos condutores de fase, neutro e proteção adotadas para cada circuito da administração

CIRCUITO* FASE (mm2) NEUTRO (mm2) PROTEÇÃO (mm2)

1 2,5 2,5 2,5

2 1,5 1,5 1,5

3 2,5 2,5 2,5

4 1,5 1,5 1,5

5 1,5 1,5 1,5

6 1,5 1,5 1,5

7 6,0 6,0 6,0

8 6,0 6,0 6,0

9 6,0 6,0 6,0

10 2,5 2,5 2,5

11 2,5 2,5 2,5

12 2,5 2,5 2,5

13 2,5 2,5 2,5

14 2,5 2,5 2,5

15 2,5 2,5 2,5

16 2,5 2,5 2,5

17 6,0 6,0 6,0

* A localização de cada circuito está no quadro de cargas no anexo C.

ELETRODUTOS

Os eletrodutos que saem dos quadros terminais deverão ter 41 mm de diâmetro

cada um para não ter mais de 33% de sua área ocupa pelos cabos, e, dessa forma,

desrespeitar a norma. As áreas totais ocupada pelos cabos que saem dos QT1 e QT2 são,

respectivamente:

Área 1 = 256,55 mm2

Área 2 = 215,40 mm2

O diâmetro adotado para todos os eletrodutos é aquele calculado para o maior

número de condutores. Para os que possuam até 18 condutores de até 2,5 mm2, o seu

diâmetro será de 16 mm.

Page 58: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

44

4.3.3. PRÉDIO DO LABORATÓRIO DE NUTRIÇÃO ANIMAL

No prédio onde está instalado o laboratório de nutrição animal também se

encontra a sala dos vigilantes, a sala de descanso e uma cozinha. O laboratório é

dividido em salas onde se realizam diferentes experiências. As salas estão listadas

abaixo:

1) Degestibilidade animal;

2) Laboratório de espectometria;

3) Laboratório de reprodução;

4) Sala da capela;

5) Sala da balança;

6) Sala de verduras.

Tabela 4. 14 - Número de tomadas e pontos de luz no laboratório de nutrição

LOCAL TUGs TUEs PONTOS DE LUZ

DEGISTIBILIDADE

ANIMAL 20 6 9

LAB. DE

ESPECTROSCOPIA 4 0 2

LAB. DE REPRODUÇÃO 4 0 3

DEPÓSITO 1 0 3

SALA DE VERDURAS 1 0 2

SALA DA BALANÇA 4 0 2

SALA DA CAPELA 3 0 2

LAVATÓRIO 1 0 2

CIRCULAÇÃO 0 0 1

COZINHA 5 0 3

VIGILÂNCIA 4 0 2

APOIO 0 0 2

SANITÁRIO MASCULINO 0 1 1

SANITÁRIO FEMININO 0 1 2

O projeto para a sala de digestibilidade animal apresenta seis TUEs, duas para

ligação de ar-condicionado (1500 VA cada) e quatro com 5000 VA para ligar os

aparelhos de alta potência, como por exemplo, um bloco digestor de proteína. Foram

instaladas 5 TUGs por bancada, totalizando um total de vinte, com o objetivo de

disponibilizar pontos de energia por toda a extensão das bancadas. Elas são instaladas a

meia altura e com tampas protetoras de forma a evitar possíveis contatos com

substâncias químicas utilizadas nos experimentos.

Page 59: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

45

Nas salas de espectrometria e de reprodução colocam-se quatro TUGs por sala.

A quantidade está acima do mínimo previsto pela norma, pois não se tem o

conhecimento do número exato de equipamentos instalados ali, uma vez que as salas

estavam trancadas nos dias em que foram feitas as visitas e o responsável pelo local não

estava presente. Além disso, a tabela de carga (LOPES, 2007) não especifica onde está

instalado cada equipamento. Mas tomando ela como base foi feita uma previsão do

número de tomadas utilizadas, com a ajuda de profissionais da área de veterinária que

analisaram a tabela e indicaram os equipamentos que podiam fazer parte de cada sala,

como o agitador de tubos, a centrífuga e o freezer compondo a sala de reprodução e

algumas estufas para a sala de espectrometria.

Para a sala das balanças colocam-se apenas quatro TUGs para a instalação das

balanças de precisão.

Na sala da capela existem três estufas instaladas. Assim, definem-se três TUGs

para a instalação delas. Não existe nenhuma capela instalada no local.

Na cozinha fez-se um projeto baseado em suposições, pois atualmente o

ambiente não é utilizado. Dessa forma, planeja-se o local de forma a poder suprir uma

geladeira e um freezer de forma segura, além de alguns outros utensílios domésticos,

como liquidificador e batedeira. Não se instala TUEs porque no local não são utilizados

equipamentos de elevada potência, que estão localizados na cozinha existente na

administração da FAL.

Na sala de vigilância e na sala de descanso coloca-se um número de TUGs que é

suficiente para a instalação de equipamentos utilizados nos locais, tais como

computadores, televisão e som.

Page 60: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

46

4.3.3.1. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES E

ELETRODUTOS

CONDUTORES DE FASE

1. Critério do aquecimento

A tabela 4.15 apresenta as seções dos condutores de fase calculadas pelo critério

do aquecimento.

Tabela 4. 15 - Seção do condutor de fase pelo critério do aquecimento

CIRCUITO* FATOR k11) FATOR k2

2) FATOR k33) Ip4) (A) I’p (A)

SEÇÃO DO

CONDUTOR DE

FASE (mm2)5)

1 1 0,52 0,8 6,11 14,69 1,50

2 1 0,52 0,8 4,70 11,30 1,00

3 1 0,6 0,8 23,00 47,92 10,00

4 1 0,6 0,8 23,00 47,92 10,00

5 1 0,6 0,8 23,00 47,92 10,00

6 1 0,6 0,8 23,00 47,92 10,00

7 1 0,52 0,8 25,00 60,10 16,00

8 1 0,52 0,8 25,00 60,10 16,00

9 1 0,52 0,8 7,00 16,83 2,50

10 1 0,52 0,8 9,10 21,88 2,50

11 1 0,52 0,8 7,18 17,26 2,50

12 1 0,52 0,8 7,18 17,26 2,50

13 1 0,52 0,8 8,00 19,23 2,50 * A localização de cada circuito está no quadro de cargas no anexo C.

1) Temperatura ambiente igual 30º C 2) Para os circuitos 3,4,5,6 e 10 o valor de k2 é igual a 0,6 devido à presença dos cinco circuitos no mesmo eletroduto. 3) Dois eletrodutos agrupados no mesmo quadro terminal.

4) Ip = tensão/potência aparente. A tensão e a potência aparente estão no quadro de cargas no anexo C.

5) Figura A.8. Método de referência B1, com 2 condutores carregados.

2. Critério da queda de tensão (método simples)

A tabela 4.16 apresenta as seções dos condutores de fase calculadas pelo critério

da queda de tensão.

Page 61: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

47

Tabela 4. 16 - Seção do condutor de fase pelo critério da queda de tensão

CIRCUITO 1) DISTÂNCIA2) (m) SEÇÃO DO CONDUTOR (mm2)

1 39,62 1,50

2 47,97 1,50

3 20,41 2,50

4 20,41 2,50

5 20,41 2,50

6 20,41 2,50

7 10,82 1,50

8 10,82 1,50

9 26,02 1,50

10 26,73 1,50

11 27,70 1,50

12 27,70 1,50

13 42,68 2,50

1) A tensão em todos os circuitos é de 220V. A localização de cada circuito está no quadro de cargas no anexo C. 2) A distância considerada é maior caminho saindo do quadro terminal até o ponto de instalação mais distante deste

A tabela 4.17 apresenta as seções dos condutores de fase calculadas pelo critério

do aquecimento e da queda de tensão além da seção adotada.

Tabela 4. 17 - Seções dos condutores de fase calculadas pelos critérios do aquecimento e da queda de tensão

CIRCUITO* CRITÉRIO DO

AQUECIMENTO (mm2)

CRITÉRIO DA QUEDA

DE TENSÃO (mm2)

SEÇÃO ADOTADA

(mm2)

1 1,50 1,50 1,50

2 1,00 1,50 1,50

3 10,00 2,50 10,00

4 10,00 2,50 10,00

5 10,00 2,50 10,00

6 10,00 2,50 10,00

7 16,00 1,50 16

8 16,00 1,50 16

9 2,50 1,50 2,50

10 2,50 1,50 2,50 11 2,50 1,50 2,50 12 2,50 1,50 2,50 13 2,50 2,50 2,50

* A localização de cada circuito está no quadro de cargas no anexo C.

As dimensões dos condutores a serem usados em cada circuito estão na tabela

4.18.

Page 62: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

48

Tabela 4. 18 - Dimensões dos condutores de fase, neutro e proteção

CIRCUITO* FASE (mm2) NEUTRO (mm2) PROTEÇÃO (mm2)

1 1,50 1,50 1,50

2 1,50 1,50 1,50

3 10,00 10,00 10,00

4 10,00 10,00 10,00

5 10,00 10,00 10,00

6 10,00 10,00 10,00

7 16 16 16

8 16 16 16

9 2,50 2,50 2,50

10 2,50 2,50 2,50

11 2,50 2,50 2,50

12 2,50 2,50 2,50

13 2,50 2,50 2,50 * A localização de cada circuito está no quadro de cargas no anexo C.

ELETRODUTOS

A maior quantidade de condutores dentro de um mesmo eletroduto é igual a oito

e alguns dos condutores possuem seções diferentes.

Com o auxílio da figura A.12 calcula-se a área ocupada pelos cabos condutores:

Cabo de 1,5 mm2 → Área ocupada = 7,1 mm

2 × 4 = 28,4 mm

2

Cabo de 2,5 mm2

→ Área ocupada = 10,7 mm2 × 6 = 64,2 mm

2

Cabo de 6,0 mm2

→ Área ocupada = 18,1 mm2 × 6 = 108,6 mm

2

Cabo de 10,0 mm2

→ Área ocupada = 27,3 mm2 × 6 = 163,8 mm

2

Área total ocupada = 28,4 mm2 + 64,2 mm

2 + 108,6 mm

2 + 163,8 mm

2 = 365,2 mm

2

Assim, os eletrodutos que comportam os oito condutores serão de aço com 47

mm de diâmetro, e o diâmetro para os outros eletrodutos será de 16 mm;

4.3.4. PRÉDIO DA FLORESTAL

O prédio da florestal é um local bem simples, constituído basicamente de um

galpão, duas salas destinadas aos laboratórios, uma sala, um banheiro e duas câmaras,

Page 63: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

49

uma fria e outra seca. O projeto para esse prédio não foi feito para as câmaras por ser

um local onde existe uma instalação especial que não pode ser avaliada nesse trabalho.

As áreas destinadas para o funcionamento dos laboratórios são utilizadas para

outros fins, colocando-se apenas TUGs.

Tabela 4. 19 - Número de tomadas e pontos de luz no prédio da florestal

LOCAL TUGs TUEs PONTOS DE LUZ

GALPÃO 4 0 15

LAB. DE SEMENTES 2 0 3

SALA DE ESTERILIZAÇÃO 3 0 3

SALA 2 0 3

SANITÁRIO 0 0 1

O galpão é um local amplo no qual são aplicadas algumas aulas teóricas. Mas

mesmo assim optou-se por colocar menos tomadas de uso geral do que determina a

norma, pois, apesar de existir ali a prática da docência, esse local é pouco freqüentado.

Apenas foram colocadas tomadas para eliminar com algumas instalações improvisadas

que existem ali.

4.3.4.1. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES E

ELETRODUTOS

CONDUTORES DE FASE

Os circuitos que saem do QT possuem os seguintes fatores de correção para os

cálculos utilizando o critério do aquecimento:

k1 = 1, pois a temperatura ambiente é igual a 30 graus Celsius

k2 = 0,80, obtido da figura A.6, no item 1 para 2 circuitos

k3 = 0,80, obtido da figura A.7 devido aos 2 eletrodutos que saem do QT

Para o critério da queda de tensão foi usado o método simples, com queda

admissível de 3% para circuitos de TUE e TUG e para os circuitos de iluminação

adotou-se como admissível uma queda de 4%. As seções dos condutores foram obtidas

da figura A.15.

Page 64: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

50

a) Critério do aquecimento

A tabela 4.20 apresenta as seções dos condutores de fase calculadas pelo critério

do aquecimento.

Tabela 4. 20 - Seção do condutor de fase pelo critério do aquecimento

CIRCUITO* FATOR k1 FATOR k2 FATOR k3 Ip1) (A) I’p (A) SEÇÃO DO CONDUTOR

DE FASE (mm2)2)

1 1 0,8 0,8 7,30 11,40 1,0

2 1 0,8 0,8 5,00 7,82 0,75 * A localização de cada circuito está no quadro de cargas no anexo C.

1) Ip = tensão/potência aparente. A tensão e a potência aparente estão no quadro de cargas no anexo C.

2) Figura A.8. Método de referência B1, com 2 condutores carregados.

b) Critério da queda de tensão (método simples)

A tabela 4.21 apresenta as seções dos condutores de fase calculadas pelo critério

da queda de tensão.

Tabela 4. 21 – Seção do condutor de fase pelo critério da queda de tensão.

CIRCUITO 1) DISTÂNCIA 2) (m) SEÇÃO DO CONDUTOR (mm2)

1 20,46 1,5

2 27,45 1,5 1) A tensão em todos os circuitos é de 220V. A localização de cada circuito está no quadro de cargas no anexo C. 2) A distância considerada é maior caminho saindo do quadro terminal até o ponto de instalação mais distante deste.

Apesar dos resultados obtidos, para as TUGs que compõem o circuito 2 serão

adotados condutores de fase de 2,5 mm2, de acordo com a norma.

Tabela 4. 22 - Seções dos condutores de fase calculadas pelos critérios do aquecimento e da queda de tensão

CIRCUITO* CRITÉRIO DO AQUECIMENTO (mm2) CRITÉRIO DA QUEDA DE

TENSÃO (mm2)

1 2,5 2,5

2 1,0 1,5 * A localização de cada circuito está no quadro de cargas no anexo C.

ELETRODUTOS

Como os condutores que formam os circuitos possuem seções diferentes, usa-se

o método descrito na revisão bibliográfica para esse caso. A área ocupada pelos cabos

condutores será:

Page 65: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

51

Cabo de 1,5 mm2 → Área ocupada = 7,1 mm

2 × 2 = 14,2 mm

2

Cabo de 2,5 mm2

→ Área ocupada = 10,7 mm2 × 3 = 32,1 mm

2

Área total ocupada = 14,2 mm2 + 32,1 mm

2 = 46,3 mm

2

Assim, os eletrodutos que comportam os 5 condutores são de aço com 20 mm de

diâmetro. Os demais são de PVC com 16 mm de diâmetro.

4.4. PROJETO DE ILUMINAÇÃO

Essa parte do trabalho consiste em calcular o número de luminárias necessárias

para iluminar cada prédio da FAL de forma a adequá-los à NBR 5413, pois foi

observado que a maioria dos ambientes não estava com o mínimo exigido de

iluminamento. Usando um luxímetro obteve-se como resultado médio um valor igual a

150 lux.

Usa-se o método da Philips, descrito na revisão bibliográfica, para todos os

projetos de iluminação. Escolhe-se como padrão a luminária TCS 029 – 2 TLD 32 W da

Philips, com reator eletrônico (alto fator de potência), com duas lâmpadas fluorescentes

de 32 W cada, branca confort, com fluxo luminoso φ de 2500 lumens por lâmpada,

dando um total de 5000 lumens por luminária que é o padrão adotado na Faculdade de

Tecnologia da UnB (FT), que foi o ambiente tomado como referência

Todos os valores de iluminâncias E escolhidos nesse projeto foram obtidos da

NBR 5413 e são os valores médios encontrados nas tabelas.

A diferença entre o pé direito e o plano de trabalho sempre esteve próximo dos 3

metros para todos os prédios. Assim, adotamos esse valor em todos os projetos de

iluminação.

Page 66: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

52

Foram adotadas como padrão para todos os projetos de iluminação as seguintes

porcentagens de refletância para o teto, as paredes e o piso dos locais:

Teto: 50%

Paredes: 50%

Piso: 10%

Esses valores foram obtidos da figura B.3 para o teto e as paredes e para o piso

foi considerado o pior caso de reflexão encontrado na tabela, pois por se tratar de um

ambiente com características rurais, ele está sempre com a presença de terra.

Outro fator adotado para todo o projeto foi o fator de depreciação. Foi

considerado um alto período de manutenção e que o ambiente possuía uma condição

normal de limpeza. Assim o valor encontrado na figura B.2 foi de 0,8.

4.4.1. PRÉDIO DO ALMOXARIFADO E DOS DEPÓSITOS DE

ADUBOS E FERRAMENTAS

O projeto de iluminação do prédio onde se localiza o almoxarifado foi

relativamente simples de ser feito. Como se trata de um local voltado basicamente para

o armazenamento de produtos e equipamentos, os valores para o nível de iluminância

foram os mesmos e iguais a 150 lux. Apenas os sanitários tiveram uma diferença de

iluminância, que ficou em 200 lux. Todos os cálculos necessários para se definir a

quantidade de luminárias e o posicionamento de cada uma delas em cada sala do prédio

estão no anexo B. O direcionamento de cada uma delas foi pensado de forma a

aproveitar da melhor forma possível o espaço existente no teto.

Tabela 4. 23 - Iluminâncias para as áreas do almoxarifado

RECINTO ILUMINÂNCIA (LUX)

DEPÓSITO DE ADUBOS 150

DEPÓSITO DE FERRAMENTAS 150

ALMOXARIFADO 150

SANITÁRIOS 200

CIRCULAÇÃO 150

Page 67: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

53

4.4.2. PRÉDIOS DA ADMINISTRAÇÃO

O projeto de iluminação dos dois prédios que fazem parte da administração foi o

mais trabalhoso de ser feito devido à quantidade de salas e ambientes com utilizações

diversas existentes. Na tabela abaixo estão listadas as iluminâncias definidas para o

cálculo do número de luminárias de cada sala existente na administração:

Tabela 4. 24 - Iluminâncias para as áreas da administração

RECINTO ILUMINÂNCIA (LUX)

SALA DE AULA 1 300

SALA DE AULA 2 300

SALA DE PROFESSORES 1 200

SALA DE PROFESSORES 2 200

LABORATÓRIO DE AGROCLIMATOLOGIA 200

HIDROCLIMATOLOGIA 200

SECRETARIA 200

DIRETORIA 200

SANITÁRIOS 150

LANCHONETE 200

DESPENSAS 200

COZINHA 200

REFEITÓRIO 150

EQUIPAMENTOS ÁUDIO VISUAIS 150

ASSISTÊNCIA PESSOAL/FINANCEIROS 200

SALA TÉCNICA/CONTABILIDADE 200

CIRCULAÇÃO 1 100

CIRCULAÇÃO 2 100

CIRCULAÇÃO 3 100

CIRCULAÇÃO 4 100

CIRCULAÇÃO 5 100

VARANDA 1 / VARANDA 2 100

4.4.3. LABORATÓRIO DE NUTRIÇÃO ANIMAL

Para essa parte seguiu os mesmos procedimentos dos outros projetos já

mencionados. Na tabela abaixo estão listadas as iluminâncias definidas para o cálculo

do número de luminárias de cada sala existente no laboratório:

Page 68: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

54

Tabela 4. 25 - Iluminâncias para as áreas do laboratório de nutrição

RECINTO ILUMINÂNCIA (LUX)

VIGILÂNCIA 150

SANITÁRIOS 150

SALA DE DESCANSO 150

COZINHA 200

APOIO 150

DEGESTIBILIDADE ANIMAL 200

LABORATÓRIO DE REPRODUÇÃO 200

LABORATÓRI DE ESPECTOMETRIA 200

LAVATÓRIO 150

DEPÓSITO 150

SALA DA BALANÇA 200

SALA DA CAPELA 200

SALA DE VERDURAS 200

CIRCULAÇÃO 100

4.4.4. PRÉDIO DA FLORESTAL

Para cada área do prédio foi feito um cálculo para se obter o número exato de

luminárias para proporcionar um iluminamento adequado à atividade do local. Para os

locais destinados aos laboratórios, apesar deles não serem utilizados para pesquisas, foi

usado a quantidade de iluminância para laboratórios como forma de prevenir uma futura

mudança de utilidade desses locais. Para o galpão adotou-se uma iluminância destinada

à salas de aula pelo fato de existir ali algumas aulas teóricas.

A tabela abaixo lista as iluminâncias para cada ambiente:

Tabela 4. 26 - Iluminâncias para as áreas do prédio da florestal

RECINTO ILUMINÂNCIA (LUX)

GALPÃO 300

SANITÁRIO 150

LABORATÓRIO DE SEMENTES 200

SALA DE ESTERILIZAÇÃO 200

SALA 200

Page 69: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

55

4.5. SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS

ATMOSFÉRICAS (SPDA)

Ao se pensar em um SPDA, a primeira ação tomada foi a verificação da

necessidade de se instalar o sistema para proteger alguns prédios da FAL. Para isso,

calculamos, em separado, a probabilidade Nd de cada um dos prédios serem atingidos

por um raio em um ano (eq. 4).

A seguir o cálculo para os prédios da administração, da florestal, do

almoxarifado e do laboratório de nutrição, que foram as estruturas focadas nesse

trabalho.

4.5.1. CÁLCULO DA PROBABILIDADE Nd

Antes de prosseguir com os cálculos para cada prédio citado, obtemos o valor da

densidade de descargas atmosféricas para a terra Ng, que será usado em todos os

cálculos de Nd. A partir da equação 5 e sabendo que o valor de Td é igual a 120 dias de

trovoadas por ano para o Distrito Federal (Figura D.1), encontramos:

Ng = 15,89 [por km2/ano]

De posse desse valor, podemos prosseguir com os cálculos das probabilidades

Nd (eq. 4).

Para cada prédio deve ser definida uma área de exposição equivalente Ae. Como

todos eles são retangulares, podemos usar a equação 6 da revisão bibliogáfica. As

dimensões de cada prédio, suas áreas de exposição e as probabilidades estão na tabela

4.27.

Para a administração, que é composta por dois prédios, foi considerado a maior

largura e o maior comprimento, medindo-se de um vértice de um dos prédios até o

vértice mais distante, sempre na mesma direção.

Page 70: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

56

A altura dos prédios não pode ser obtida devido à falta de equipamento para se

fazer a medição. Assim, optou-se por considerar todos os prédios com uma mesma

altura e igual a 10 metros, o que equivale a um edifício de apartamentos de três andares

no Plano Piloto. Com isso temos uma margem de segurança, pois todas as estruturas da

FAL são mais baixas que os prédios tomados como parâmetro.

Tabela 4. 27 - Dimensões de cada prédio, suas áreas de exposição e as probabilidades Nd

PRÉDIO ALTURA

H (m)

LARGURA

W (m)

COMPRIMENTO

L (m)

ÁREA DE

EXPOSIÇÃO

Ae (m2)

Probabilidade

Nd (por ano)

ADMINISTRAÇÃO 10 34,20 45,10 3442,58 0,054

ALMOXARIFADO 10 19,76 22,95 1621,85 0.026

FLORESTAL 10 14,24 21,60 1338,54 0,021

LABORATÓRIO

DE NUTRIÇÃO

10 9,70 31,70 1449,65 0,023

A seguir, multiplicam-se os fatores de ponderação (Tabelas D.1 a D.5) que

forem pertinentes com o valor de Nd, obtendo Nd’. A tabela 4.28 ilustra os resultados

obtidos.

Tabela 4. 28 - Fatores de ponderação adotados e a probabilidade Nd’

PRÉDIO FATOR

A

FATOR B FATOR C FATOR D FATOR E Nd’ (por

ano)

ADMINISTRAÇÃO 1,7 0,8 1,7 1,0 0,3 0,37

ALMOXARIFADO 1,7 0,8 0,8 1,0 0,3 0,008

FLORESTAL 1,0 0,8 0,8 1,0 0,3 0,004

LABORATÓRIO

DE NUTRIÇÃO

1,0 0,8 0,8 1,0 0,3 0,004

Como Nd’ > 10

-3 em todos os casos, as estruturas necessitam de um SPDA.

Além disso, a região onde está à fazenda é isolada e mais elevada que as casas

existentes nas proximidades.

Page 71: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

57

4.5.2. DIMENSIONAMENTO DO SPDA

Escolhemos o método de Franklin para o dimensionamento do SPDA, pois as

estruturas possuem uma altura abaixo de 20 metros e este será do tipo não isolado, pois

não existem restrições quanto ao uso de hastes nas coberturas dos edifícios.

As edificações da FAL foram classificadas como estruturas comuns do tipo

fazenda, se enquadrando no nível III de proteção (tabela D.6), pois existe o risco direto

de incêndios.

Com as informações acima, e com o auxílio da tabela 2.1 obtemos o cone de

proteção pelo raio Rp dado pela equação 7 e o número de condutores de descida N (eq.

8). A altura Hc é a soma da altura do prédio1 mais a haste de suporte do captor. Os

resultados para os prédios estão abaixo:

Tabela 4. 29 - Dados para o cálculo do raio do cone de proteção Rp e do número de condutores de descida N

PRÉDIO Hc (m) Rp (m) Tg(θ) Perímetro P

(m)

N

ADMINISTRAÇÃO 10 10 1 158,60 8

ALMOXARIFADO 10 10 1 85,42 5

FLORESTAL 10 10 1 71,68 4

LABORATÓRIO

DE NUTRIÇÃO

10 10 1 82,8 5

A partir do raio do cone de proteção, podemos fazer uma previsão da

quantidade de captores necessários para que cada um dos prédios acima esteja protegido

contra descargas atmosféricas. Inicialmente calcula-se a área do cone de proteção

(aproximadamente 315 m2) e em seguida e a razão entre a área da estrutura pela área do

cone e o valor inteiro mais próximo será a quantidade de captores necessários.

1 A altura dos prédios da FAL não pode ser medida como foi dito anteriormente, na seção 4.6.1. Hc foi

considerada a mesma para todos os prédios e igual a 10 metros.

Page 72: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

58

Tabela 4. 30 – Número de captores para cada prédio

PRÉDIO LARGURA W

(m)

COMPRIMENTO L

(m)

ÁREA

DA

ESTRUTURA

(m2)

NÚMERO DE

CAPTORES

ADMINISTRAÇÃO 34,20 45,10 1542,42 5

ALMOXARIFADO 14,75 17,90 264,03 1

FLORESTAL 14,24 21,60 307,60 1

LABORATÓRIO DE

NUTRIÇÃO

9,70 31,70 307,50 1

Cada captor do tipo Franklin deve ser posicionado de forma a cobrir a maior

área possível da estrutura. A quantidade de captores pode acima é apenas uma

estimativa. Em alguns casos pode-se precisar de um número diferente. Por exemplo,

apesar do cálculo para o laboratório de nutrição ter resultado em um captor, será

necessário colocar dois para cobrir o prédio por inteiro. Isso aconteceu devido ao

formato do prédio, que é bem comprido.

Para a instalação dos condutores de descida devem ser observadas as seguintes

regras:

Os condutores de descida serão instalados no exterior dos prédios, com descidas

retilíneas e verticais, de modo a prover o trajeto mais curto e direto para a terra.

Os cabos não podem ter emendas, exceto na interligação entre o condutor de

descida e o condutor de aterramento, onde deverá ser utilizado um conector de

medição.

Deverão ser dispostos de forma a permitir que a corrente percorra diversos

condutores em paralelo e que o comprimento deles seja o menor possível e a

uma distância mínima de 0,3 metros de portas, janelas e outras aberturas e

fixados a cada metro de percurso.

Eles serão distribuídos ao longo do perímetro de cada um dos prédios a proteger

com espaçamentos médios não superiores aos indicados na tabela 2 e

interligados por meio de condutores horizontais, formando anéis, sendo o

primeiro posicionado no máximo a 4 metros acima do nível do solo e os outros a

cada 20 metros de altura.

Page 73: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

59

Os cabos de descida devem ser protegidos contra danos mecânicos até, no

mínimo, 2,5 metros acima do nível do solo. A proteção deve ser feita por

eletroduto rígido de PVC ou metálico, sendo que o condutor deve ser conectado

às extremidades superior e inferior do eletroduto.

Cada condutor de descida deve ser provido de uma conexão de medição,

instalada próxima do ponto de ligação ao eletrodo de aterramento. A conexão

deve ser desmontável por meio de ferramenta, para efeito de medições elétricas,

mas deve permanecer normalmente fechada.

Para os eletrodos de aterramento, devem ser seguidas as seguintes

recomendações:

Os eletrodos de aterramento devem ser dispostos em anel ou embutidos nas

fundações da estrutura.

Devem ser instalados externos do volume a proteger, a uma distância da ordem

de 1 metro das fundações da estrutura.

As hastes de aterramento verticais instaladas em paralelo devem ser, quando

possível, uniformemente distribuídas no perímetro da estrutura, espaçadas entre

si por uma distância não inferior ao seu comprimento.

4.6. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Este capítulo mostra todos os resultados obtidos no projeto das instalações

elétricas, na análise tarifária, e no projeto de um sistema de gerenciamento de energia.

Os resultados apresentados, se colocados em prática, podem melhorar a

eficiência energética da fazenda e a segurança dos prédios, uma vez que as instalações

existentes estão em péssimas condições de manutenção. Também se pode reduzir o

valor da conta de energia com a alteração contratual proposta nesse trabalho.

Sugere-se também a implantação de um sistema de gerenciamento de energia

como um dos meios de se racionalizar o uso da energia.

Page 74: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

60

5. CONCLUSÃO

Neste projeto foram criadas as plantas elétricas para os principais prédios da

Fazenda Água Limpa. Fez-se uma análise tarifária para se saber se a alteração do

contrato com a CEB resultaria em vantagens econômicas para a UnB; e foi sugerido um

projeto de um sistema de gerenciamento de energia para a fazenda.

Este trabalho torna-se um ponto de partida na criação de uma documentação

sobre a parte elétrica da fazenda, visto que não existe nada sobre este tema e adequando

elas às normas técnicas (NR-10). Além disso, pode-se utilizar este trabalho como base

para se propor uma alteração contratual com a CEB, mostrando as vantagens de tal

troca.

Os estudos, análises e documentos apresentados podem contribuir muito no

aumento da eficiência energética da FAL. É importante haver a aplicação desse trabalho

de forma a garantir a segurança das pessoas e instalações da fazenda.

Como sugestão fica a implantação do sistema de gerenciamento de energia,

como forma auxiliar na aplicação de medidas que racionalizem o uso dela. Os passos

iniciais para a instalação do sistema foram dados nesse trabalho e a continuação dele

será de grande valia para a fazenda, pois os gastos com energia seriam reduzidos.

Além disso, deve-se continuar este trabalho, projetando-se os sistemas de

aterramento para cada instalação da fazenda, pois é um elemento importante na

segurança das pessoas e preservação do patrimônio da universidade.

Page 75: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

61

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ANEEL. Resolução n. 456 de 29 de Novembro de 2000. Estabelece, de forma

atualizada e consolidada, as Condições Gerais de Fornecimento de Energia Elétrica.

Relator: José Mário Miranda Abdo. Diário Oficial da República Federativa do Brasil,

Brasília 30 nov. 2000. Sec.1, p. 35, v. 138, n. 230-E.

CCK Automação Ltda. Equipamentos e Sistemas de Gerenciamento de Energia

Elétrica e Utilidades. Disponível em: <http://www.cck.com.br/portugues/index.htm>.

Acesso em: 25 de outubro de 2007.

CEB – Companhia Energética de Brasília. Tarifação. Disponível em:

<http://www.ceb.com.br/CebNovo/Ceb/Ceb/area.cfm?id_area=57&nivel=2>. Acesso

em: 15 de maio de 2008.

ELEKTRO/PIRELLI – Manual de Instalações Elétricas Residenciais, 2003

Fazenda Água Limpa. Disponível em < http://www.unb.br/fal/ > Acessado em

03.06.2008

HADDAD, Jamil; HORTA NOGUEIRA, Luiz Augusto; ISONI, Marcos; RIVETTI

ROCHA, Leonardo Resende; GUIMARÃES MONTEIRO, Marco Aurélio; RIBEIRO

ROCHA, Newton. Disseminação de Informações em Eficiência Energética.

Gerenciamento de Energia Elétrica em Prédios Públicos. Elaborado por

Efficientia/Fupai. Os direitos de impressão deste trabalho são reservados à Eletrobrás,

2004.

Lopes, M. P. (2007). DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO DA FAZENDA ÁGUA LIMPA

DA UNB. Trabalho de Conclusão de Curso em Engenharia Elétrica, Departamento de

Engenharia Elétrica, Universidade de Brasília, Brasília, DF, 151 p. 2007b

NISKIER, J. Manual de Instalações Elétricas. Editora LTC: Rio de Janeiro. 4ª Edição.

2000.

OLIVEIRA, L.S. Gestão do Consumo de Energia Elétrica no campus da UnB.

Dissertação de Mestrado em Engenharia Elétrica, Publicação PPGENE.DM-268/06,

Page 76: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

62

Departamento de Engenharia Elétrica, Universidade de Brasília, Brasília, DF, 219 p.

2006b.

TÉCNICAS, A. -A. (2004). NBR 5410 – INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DE BAIXA

TENSÃO. Rio de Janeiro, RJ, 217 p.

TÉCNICAS, A. -A. (1992). NBR 5413 – ILUMINAÇÃO DE INTERIORES. Rio de

Janeiro, RJ, 13 p.

TÉCNICAS, A. -A. (2000). NBR 5419 - PROTEÇÃO DE ESTRUTURAS CONTRA

DESCARGAS ATMOSFÉRICAS. Rio de Janeiro, RJ, 32 p.

Page 77: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

63

ANEXOS

Page 78: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

64

A. FIGURAS PARA O PROJETO DE INSTALAÇÕES

ELÉTRICAS

Fonte: Niskier, 2000

Figura A. 1 - Temperaturas admissíveis no condutor, supondo a temperatura ambiente de 30ºC

Fonte: Niskier, 2000

Figura A. 2 - Seção mínima dos condutores

Page 79: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

65

Fonte: Niskier, 2000

Figura A. 3 - Temperaturas características dos condutores

Fonte: Niskier, 2000

Figura A. 4 - Fatores de correção para temperaturas ambientes diferentes de 30ºC para cabos não enterrados e de

20ºC (temperatura do solo) para cabos enterrados – k1

Page 80: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

66

Fonte: Niskier, 2000

Figura A. 5 - Tipo de linhas elétricas

Page 81: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

67

Fonte: Niskier, 2000

Figura A. 6 - Fatores de correção k2 para agrupamento de circuitos ou cabos multipolares, aplicáveis aos valores de

capacidade de condução de corrente

Fonte: Niskier, 2000

Figura A. 7 - Fatores k3 de correção em função do número de eletrodutos ao ar livre

Page 82: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

68

Fonte: Niskier, 2000

Figura A. 8 - Capacidades de condução de corrente, em ampères, para os métodos de referência A1, A2, B1, B2, C e

D

Page 83: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

69

Fonte: Niskier, 2000

Figura A. 9 - Ocupação máxima dos eletrodutos de aço por condutores isolados com PVC (Tabelas de cabos Pirastic

superantiflam da Pirelli)

Fonte: Niskier, 2000

Figura A. 10 - Número de condutores isolados com PVC, em eletroduto de PVC

Page 84: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

70

Fonte: Niskier, 2000

Figura A. 11 - Eletrodutos rígidos de aço

Fonte: Niskier, 2000

Figura A. 12 - Dimensões totais dos condutores isolados

Page 85: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

71

Fonte: Niskier, 2000

Figura A. 13 - Seção reduzida do condutor neutro

Fonte: Niskier, 2000

Figura A. 14 - Seção mínima do condutor de proteção

Fonte: Niskier, 2000

Figura A. 15 - Soma dos produtos potências (watt) x distâncias (m). U = 220 volts

Page 86: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

72

Fonte: Niskier, 2000

Figura A. 16 – Queda de tensões unitárias. Condutores isolados com PVC (Pirastic Ecoflam e Pirastic-Flex Anitflam)

em eletroduto ou calha fechada.

Page 87: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

73

Fonte: Niskier, 2000

Figura A. 17 - Potências nominais típicas de aparelhos eletrodomésticos

Fonte: Niskier, 2000

Figura A. 18 - Valores do fator de potência e do rendimento para equipamentos de uso comum

Page 88: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

74

B. FIGURAS E TABELAS PARA O PROJETO DE

ILUMINAÇÃO

Fonte: Niskier, 2000

Figura B. 1 - Fatores de utilização, η, em luminárias Philips

Fonte: Niskier, 2000

Figura B. 2 - Fator de depreciação, d

Fonte: Niskier, 2000

Figura B. 3 - Refletâncias de paredes e tetos

Page 89: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

75

Fonte: Niskier, 2000

Figura B. 4 – Tabela de fluxo luminoso das luminárias das marcas Philips, Osram, Syvania e GE

Page 90: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

76

Tabela B. 1 - Valores para o prédio da administração

RECINTO

MEDIDAS ILUMINÂNCIA

E (lux)

FATOR

K

FATOR DE

UTILIZAÇÃO

η

FLUXO

LUMINOSO

TOTAL

Φ (lm)

NÚMERO DE

LUMINÁRIAS

(N) C

(m)

L

(m)

S

(m2)

SALA DE AULA 1 6,15 6,90 42,43 300 1,00 0,39 40798,1 9

SALA DE

PROFESSORES 1 6,15 3,90 23,98 200 0,80 0,32 18734,37 4

SALA DE

PROFESSORES 2

3,00 3,90 11,70 200 0,60 0,28 10446,43 2

LAB. DE

AGROCLIMATOLOGIA

3,00 3,90 11,70 200 0,60 0,28 10446,43 2

HIDROCLIMATOLOGIA 3,00 3,90 11,70 200 0,60 0,28 10446,43 2

SECRETARIA 3,10 6,90 21,39 200 0,80 0,32 16710,84 3

DIRETORIA 3,10 6,90 21,39 200 0,80 0,32 16710,84 3

SANITÁRIOS 3,00 3,15 9,44 150 0,60 0,28 6321,43 2

LANCHONETE 3,00 3,15 9,44 200 0,60 0,28 8428,60 2

DESPENSAS 4,15 3,00 12,45 200 0,60 0,28 11971,15 2

COZINHA 6,15 4,15 25,52 200 0,82 0,34 18764,70 4

REFEITÓRIO 6,15 10,10 71,93 150 1,25 0,43 31364,82 6

EQUIP. ÁUDIO VISUAL 3,00 4,30 12,90 150 0,60 0,28 8638,40 2

SALA DE AULA 2 9,00 4,30 38,67 300 1,00 0,39 37182,70 8

ASSISTENCIA PESSOAL 2,90 4,30 12,45 200 0,60 0,28 11116,10 2

FINANCEIROS 2,90 4,30 12,45 200 0,60 0,28 11116,10 2

SALA TÉCNICA 2,87 4,30 12,36 200 0,60 0,28 11035,71 2

CONTABILIDADE 2,87 4,30 12,36 200 0,60 0,28 11035,71 2

CIRCULAÇÃO 1 9,60 1,50 14,40 100 0,60 0,28 6428,60 2

CIRCULAÇÃO 2 16,30 1,50 42,00 100 0,80 0,34 15441,18 3

Page 91: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

77

Cont. Tabela B.1

RECINTO

MEDIDAS ILUMINÂNCIA

E (lux)

FATOR

K

FATOR DE

UTILIZAÇÃO

η

FLUXO

LUMINOSO

TOTAL

Φ (lm)

NÚMERO DE

LUMINÁRIAS

(N) C

(m)

L

(m)

S

(m2)

SALA DE

AULA 1 6,15 6,90 42,43 300 1,00 0,39 40798,1 9

CIRCULAÇÃO

5 6,55 1,50 9,825 100 0,60 0,28 4386,16 1

VARANDA 1 12,60 2,00 25,20 100 0,60 0,28 11250 3

VARANDA 2 12,60 2,00 25,20 100 0,60 0,28 11250 3

Tabela B. 2 – Posicionamento das luminárias nas salas dos prédios da administração

RECINTO POSICIONAMENTO (m)

A B D1 D2

SALA DE AULA 1

2,05 2,30 1,02 1,15

SALA DE PROFESSORES 1

3,07 1,95 1,54 0,97

SALA DE PROFESSORES 2

1,50 1,95 1,50 0,97

LAB. DE

AGROCLIMATOLOGIA

1,50 1,95 1,50 0,97

HIDROCLIMATOLOGIA

1,50 1,95 1,50 0,97

SECRETARIA

1,55 2,30 1,55 1,15

DIRETORIA

1,55 2,30 1,55 1,15

SANITÁRIOS

1,50 1,60 1,50 0,80

LANCHONETE

1,50 1,60 1,50 0,80

Page 92: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

78

Cont. Tabela B.2

RECINTO POSICIONAMENTO (m)

A B D1 D2

FINANCEIROS

1,50 2,07 1,50 1,04

COZINHA

3,07 2,08 1,54 1,04

REFEITÓRIO

3,07 3,37 1,54 1,68

EQUIP. ÁUDIO VISUAL

1,50 2,15 1,50 1,07

SALA DE AULA 2

2,25 2,15 1,12 1,07

ASSISTENCIA PESSOAL

1,45 2,15 1,45 1,07

SALA TÉCNICA

1,43 2,15 1,43 1,07

CONTABILIDADE

1,43 2,15 1,43 1,07

CIRCULAÇÃO 1

4,80 0,75 2,40 0,75

CIRCULAÇÃO 2

5,43 0,75 2,72 0,75

CIRCULAÇÃO 3

1,50 2,15 1,50 2,15

CIRCULAÇÃO 4

1,65 3,46 2,72 1,73

CIRCULAÇÃO 5

3,27 0,75 3,27 0,75

VARANDA 1

4,20 0,50 2,10 1,00

VARANDA 2

4,20 0,50 2,10 1,00

Page 93: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

79

Tabela B. 3 - Dados para o prédio do almoxarifado

RECINTO MEDIDAS ILUMINÂNCIA

E (lux)

FATOR

K

FATOR DE

UTILIZAÇÃO

η

FLUXO

LUMINOSO

TOTAL

Φ (lm)

NÚMERO DE

LUMINÁRIAS

(N)

POSICIONAMENTO (m)

C

(m)

L

(m)

S

(m2)

A B D1 D2

DEPÓSITO DE

ADUBOS

12,6 7,05 89,18 150 1,50 0,46 36350,54 8 3,16 3,52 1,76 1,58

DEPÓSITO DE

FERRAMENTAS

3,00 5,40 12,80 150 0,60 0,28 8571,43 2 1,50 2,70 1,50 1,35

ALMOXARIFADO

5,40 6,15 33,21 150 1,00 0,39 15966,35 3 2,70 2,05 2,70 1,02

SANITÁRIOS 1,47 2,25 3,31 150 0,60 0,28 2955,36 1 0,74 1,12 0,74 1,12

Tabela B. 4 - Dados para o prédio do laboratório de nutrição

RECINTO MEDIDAS ILUMINÂNCI

A E (lux)

FATOR

K

FATOR DE

UTILIZAÇÃO

η

FLUXO

LUMINOSO

TOTAL

Φ (lm)

NÚMERO DE

LUMINÁRIAS

(N)

POSICIONAMENTO (m)

C

(m)

L

(m)

S

(m2)

A B D1 D2

SALA DE

DESCANSO

5,53 3,03 16,7 150 0,60 0,28 11203,12 3 1,84 1,51 0,92 1,51

SALA DA

CAPELA

3,45 3,30 11,4 200 0,60 0,28 10160,71 2 1,72 1,65 0,86 1,65

DEPÓSITO

4,60 3,40 15,6 150 0,60 0,28 10473,21 3 1,53 1,70 0,56 1,70

LAB. DE

REPRODUÇÃO

4,75 3,30 13,5 200 0,60 0,28 12098,21 3 1,58 1,65 0,80 1,65

SALA DA

BALANÇA

3,30 2,85 9,40 200 0,60 0,28 8392,86 2 1,65 1,42 0,82 1,42

LAB. DE

ESPECTOMET

RIA

3,30 2,95 9,73 200 0,60 0,28 8687,50 2 1,65 1,47 0,82 1,47

SALA DE

VERDURAS

3,30 2,70 8,91 200 0,60 0,28 7955,36 2 1,65 1,35 0,82 1,35

Page 94: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

80

LAVATÓRIO

3,40 2,95 10,0 150 0,60 0,28 6716,52 2 1,70 1,47 0,85 1,47

DEGEST.

ANIMAL

12,1 9,30 113 200 2,00 0,51 55161,76 12 4,03 3,10 2,02 1,55

COZINHA

6,15 2,90 17,8 200 0,60 0,28 15919,64 4 1,54 1,45 0,77 1,45

APOIO

3,00 2,90 8,70 150 0,60 0,28 5825,89 2 1,50 1,45 0,75 1,45

VIGILÂNCIA

5,53 3,02 16,7 150 0,80 0,34 9226,103 2 2,76 1,51 1,38 1,51

CIRCULAÇÃO

7,00 1,45 10,1 100 0,60 0,28 4531,25 1 3,50 0,72 3,50 0,72

SANITÁRIO

MASCULINO

1,92 1,95 3,75 150 0,60 0,28 2513,84 1 0,96 0,97 0,96 0,97

SANIT. FEM.

(CORREDOR)

2,07 0,85 1,76 150 0,60 0,28 1181,25 1 1,04 0,42 1,04 0,42

SANITÁRIO

FEMININO

2,95 1,92 5,68 150 0,60 0,28 3803,57 1 1,47 0,96 1,47 0,96

Tabela B. 5 - Dados para o prédio da florestal

RECINTO

MEDIDAS

ILUMINÂNCIA E

(lux)

FATOR

K

FATOR DE

UTILIZAÇÃO

η

FLUXO

LUMINO

SO

TOTAL

Φ (lm)

NO DE

LUMINÁRIA

S (N)

POSICIONAMENTO (m)

C

(m)

L

(m)

S

(m2) A B D1 D2

GALPÃO

11,1 7,50 83,2 300 1,50 0,46 67066,85 15 2,22 2,50 1,11 1,25

SANITÁRIO

1,80 1,00 1,80 150 0,60 0,28 1205,36 1 0,90 0,50 0,90 0,50

SALA

7,50 2,05 15,4 200 0,60 0,28 13723,21 2 3,75 1,02 1,87 1,02

SALA DE

ESTERILIZ

AÇÃO

6,35 3,05 19,4 200 0,80 0,34 14235,30 3 2,12 1,52 1,06 1,52

Page 95: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

81

C. QUADRO DE CARGAS

C1. ADMINISTRAÇÃO

Tabela C. 1 - Quadro de cargas dos prédios da administração

Circuito

Tensão (V) Local

Potência In

(A)

Disjuntor

(A) N0 Tipo Quant. x

Pot.(W) Fp

Quant. x

Pot.(VA)

Total

(VA)

1 Ilum. 220

Salas de aula 1

/ Lab.

Agroclimatolo

gia /

Hidroclimatol

ogia / Sala de

Professor 1 /

Sala de

Professor 2 /

Sanitários /

Lanchonete /

Varanda1 /

Circulação 1

33x64 1 33x64 2112 9,60 20

2 Ilum. 220

Sala de aula 1

/ Secretaria /

Diretoria /

Varanda 2

18x64 1 18x64 1152 5,24 10

3 TUE 220 Sala de

Professor 1 1x1500 0.95 1x1579 1579 7,18 10

4 Ilum. 220 Circulaçaõ 2,

3 e 4 7x64 1 7x64 448 2,10 6

5 Ilum. 220

Refeitorio /

Cozinha /

Circulação 5 /

Despensa /

Equip. Áudio

Visuais /

17x64 1 17x64 1088 4,94 6

6 Ilum. 220

Salas de aula 2

/ Sala Técnica

/ Assistência

Pessoal /

Financeiros /

Contabilidade

24x64 1 24x64 1536 6,98 10

7 TUGs 220

Salas de aula 1

/ Sala de

Professor 1 /

Sala de

Professor 2 /

Sanitários /

Lanchonete /

Varanda1 /

Circulação 1 /

Secretaria /

Diretoria /

Varanda 2

- - 33x100 3300 15,00 20

Page 96: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

82

Cont. Tabela C.1

C2. ALMOXARIFADO

Tabela C. 2 - Quadro de cargas do prédio do almoxarifado

8 TUGs 220

Lab.

Agroclimatolo

gia /

Hidroclimatol

ogia / Sala de

aula 1 /

Secretaria /

Diretoria /

Varanda 2

- - 34x100 3400 15,46 20

9 TUGs 220

Despensa /

Cozinha /

Refeitório /

Equip. Audio

Visuais / Salas

de Aula 2 /

Financeiros /

Assistência

pessoal / Sala

Técnica /

Contabilidade

/ Circulação 2

- - 39x100 3900 17,73 20

10 TUEs 220 Sala de

professor 2 1x1500 0.95 1x1579 1579 7,18 10

11 TUEs 220

Lab.

Agroclimatolo

gia

1x1500 0.95 1x1579 1579 7,18 10

12 TUEs 220 Hidroclimatol

ogia 1x1500 0.95 1x1579 1579 7,18 10

13 TUEs 220 Secretaria 1x1500 0.95 1x1579 1579 7,18 10

14 TUEs 220 Diretoria 1x1500 0.95 1x1579 1579 7,18 10

15 TUEs 220 Cozinha 1x1750 1 1x1750 1750 7,95 10

16 TUEs 220 Cozinha 1x1750 1 1x1750 1750 7,95 10

17 TUEs 220 Cozinha 1x3500 1 1x3500 3500 15,91 20

TOTAL 33810

Circuito

Tensão (V) Local

Potência In

(A)

Disjuntor

(A) N0 Tipo Quant. x

Pot.(W) Fp

Quant. x

Pot.(VA)

Total

(VA)

1 Ilum. 220

Depósito de

adubo / Depósito

de ferramentas /

Almoxarifado /

Sanitários /

Circulação

16x64 1 16x64 1024 4.66 6

2 TUE 220 Sanitário Feminino 1x5400 1 1x5400 5400 25 30

Page 97: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

83

Cont. Tabela C.2

C3. LABORATÓRIO DE NUTRIÇÃO

Tabela C. 3 - Quadro de cargas do laboratório de nutrição

3 TUE 220 Sanitário Masculino 1x5400 1 1x5400 5400 25 30

4 TUGs 220

Depósito de

ferramentas /

Almoxarifado /

Sanitários

- - 10x100

1x300 1300 5.91 10

Circuito

Tensão (V) Local

Potência In

(A)

Disjuntor

(A) N0 Tipo Quant. x

Pot.(W) Fp

Quant. x

Pot.(VA)

Total

(VA)

1 Ilum. 220

Degestibilidad

e Animal /

Apoio / Sala

de Descanso /

Sanitários /

Cozinha /

Vigilância

21x64 1 21x64 1344 6,11 10

2 Ilum. 220

Sala da capela

/ Sala da

Balança / Sala

de Verduras /

Lavatório /

Depósito /

Circulação /

Laboratório de

espectometria

/ Laboratóri de

Reprodução

16x64 1 16x64 1024 4,70 6

3 TUE 220 Degestibilidad

e animal 1x5000 1 1x5000 5000 23,00 30

4 TUE 220 Degestibilidad

e animal 1x5000 1 1x5000 5000 23,00 30

5 TUE 220 Degestibilidad

e animal 1x5000 1 1x5000 5000 23,00 30

6 TUE 220 Degestibilidad

e animal 1x5000 1 1x5000 5000 23,00 30

7 TUE 220 Sanitário

Masculino 1x5400 1 1x5400 5400 25,00 30

8 TUE 220 Sanitário

Feminino 1x5400 1 1x5400 5400 25,00 30

9 TUGs 220

Cozinha /

Vigilância /

Sala de

descanso

- - 15x100 1500 7,00 10

10 TUGs 220 Degestibilidad

e Animal - - 20x100 2000 9,10 10

Page 98: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

84

Cont. Tabela C.3

C4. PRÉDIO DA FLORESTAL

Tabela C. 4 - Quadro de cargas do prédio da florestal

11 TUEs 220 Degestibilidad

e Animal 1x1500 0.95 1x1579 1579 7,18 10

12 TUEs 220 Degestibilidad

e Animal 1x1500 0.95 1x1579 1579 7,18 10

13 TUGs 220

Cozinha /

Vigilância /

Sala de

descanso

- - 17x100 1700 8,00 10

Circuito

Tensão (V) Local

Potência In

(A)

Disjuntor

(A) N0 Tipo Quant. x

Pot.(W) Fp

Quant. x

Pot.(VA)

Total

(VA)

1 Ilum. 220

Galpão / Lab. de

sementes / Sala de

esterilização / Sanitário

/ Sala

25x64 1 25x64 1600 7,30 10

2 TUG 220

Galpão / Lab. de

sementes / Sala de

esterilização / Sanitário

/ Sala

- - 11x100 1100 5,00 6

Page 99: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

85

D. FIGURAS PARA O SPDA

Fonte: NBR 5419, 2000

Figura D. 1 – Mapa de curvas isocerâunicas – Brasil

Page 100: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

86

Tabela D. 1 - Fator A: Tipo de ocupação da estrutura

Tipo de ocupação Fator A

Casas e outras estruturas de porte equivalente 0,3

Casas e outras estruturas de porte equivalente com

antena externa1) 0,7

Fábricas, oficinas e laboratórios 1,0

Edifícios de escritórios, hotéis e apartamentos, e outros

edifícios residenciais não incluídos abaixo 1,2

Locais de afluência de público (por exemplo: igrejas,

pavilhões, teatros, museus, exposições, lojas de

departamento, correios, estações e aeroportos, estádios

de esportes)

1,3

Escolas, hospitais, creches e outras instituições,

estruturas de múltiplas atividade 1,7

1)Para requisitos para instalação de antenas, ver anexo A

Fonte: NBR 5419, 2000

Tabela D. 2 - Fator B: Tipo de construção da estrutura

Tipo de ocupação Fator B

Estrutura de aço revestida, com cobertura não-metálica 1)

0,2

Estrutura de concreto armado, com cobertura não-

metálica 0,4

Estrutura de aço revestida, ou de concreto armado, com

cobertura metálica 0,8

Estrutura de alvenaria ou concreto simples, com

qualquer cobertura, exceto metálica ou de palha 1,0

Estrutura de madeira, ou revestida de madeira, com

qualquer cobertura, exceto metálica ou de palha 1,4

Estrutura de madeira, alvenaria ou concreto simples,

com cobertura metálica 1,7

Qualquer estrutura com teto de palha 2,0 1)Estruturas de metal aparente que sejam continuas até o nível do solo estão excluídas desta tabela, porque requerem

apenas um subsistema de aterramento

Fonte: NBR 5419, 2000

Tabela D. 3 - Fator C: Conteúdo da estrutura e efeitos indiretos das descargas atmosféricas

Conteúdo da estrutura e efeitos indiretos Fator C

Residências comuns, edifícios de escritórios, fábricas e

oficinas que não contenham objetos de valor ou

particularmente suscetíveis a danos

0,3

Estruturas industriais e agrícolas contendo objetos

particularmente suscetíveis a danos1) 0,8

Subestações de energia elétrica, usinas de gás, centrais

telefônicas, estações de rádio 1,0

Indústrias estratégicas, monumentos antigos e prédios

históricos, museus, galerias de arte e outras estruturas

com objetos de valor especial

1,3

Escolas, hospitais, creches e outras instituições, locais

de afluência de público

1,7

1)Instalação de alto valor ou materiais vulneráveis a incêndios e às suas conseqüências

Fonte: NBR 5419, 2000

Page 101: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

87

Tabela D. 4 - Fator D: Localização da estrutura

Localização Fator D

Estrutura localizada em uma grande área contendo estruturas ou árvores da

mesma altura ou mais altas 0,4

Estrutura localizada em uma área contendo poucas estruturas ou árvores de

altura similar 1,0

Estrutura completamente isolada, ou que ultrapassa, no mínimo, duas vezes

a altura de estruturas ou árvores próximas 2,0

Fonte: NBR 5419, 2000

Tabela D. 5 - Fator E: Topografia da região

Topografia Fator E

Planície 0,3

Elevações moderadas, colinas 1,0

Montanhas entre 300 m e 800 m 1,3

Montanhas acima de 800 m 1,7

Fonte: NBR 5419, 2000

Tabela D. 6 - Exemplos de classificação de estruturas

Classificação da estrutura Tipo da estrutura Efeitos das descaras atmosféricas Nível de proteção

Estruturas comuns1)

Residência

Perfuração da isolação de

instalações elétricas, incêndio e

danos materiais.

Danos normalmente limitados a

objetos no ponto de impacto ou no

caminho do raio

III

Fazendas, estabelecimentos

agropecuários

Risco direto de incêndio e tensões

de passo perigosas.

Risco indireto devido à

interrupção de energia e risco de

morte para animais devido à perda

de controles eletrônicos,

ventilação, suprimento de

alimentação e outros

III ou IV 2)

Teatros, escolas, lojas de

departamento, áreas esportivas e

igrejas

Danos às instalações elétricas e

possibilidade de pânico

Falha do sistema de alarme contra

incêndio, causando atraso no

socorro

II

Bancos, companhias de seguro,

companhias comerciais, e outros

Como acima, além de efeitos

indiretos com a perda de

comunicações, falha nos

computadores e perda de dados

II

Hospitais, casa de repouso,

prisões

Como para escolas, além de

efeitos indiretos para pessoas em

tratamento intensivo e dificuldade

de resgate de pessoas imobilizadas

II

Indústrias

Efeitos indiretos conforme o

conteúdo das estruturas, variando

de danos pequenos a prejuízos

inaceitáveis e perda de produção

III

Museus, locais arqueológicos Perda de patrimônio cultural

insubstituível II

Estrutura com risco confinado

Estações de telecomunicação,

usinas elétricas

Indústrias

Interrupção inaceitável de

serviços públicos por breve ou

longo período de tempo.

Risco indireto para as imediações

devido a incêndios, e outros com

risco de incêndio

I

Estruturas com risco para os

arredores

Refinarias, postos de combustível,

fábricas de fogos, fábricas de

munição

Risco de incêndio e explosão para

a instalação e seus arredores I

Estruturas com risco para o meio

ambiente

Indústrias químicas, usinas

nucleares, laboratórios

bioquímicos

Risco de incêndio e falhas de

operação, com conseqüências

perigosas para o local e para o

meio ambiente

I

1)ETI (equipamento de tecnologia da informação) podem ser instalados em todos os tipos de estruturas, inclusive estruturas comuns. É impraticável a

proteção total contra danos causados pelos raios dentro destas estruturas, não obstante, devem ser tomadas medidas (conforme NBR 5410) de modo a

limitar os prejuízos a níveis aceitáveis 2)Estruturas de madeira: nível III; estruturas nível IV. Estruturas contendo produtos agrícolas potencialmente combustíveis, sujeitos a explosão são

considerados com risco para os arredores

Fonte: NBR 5419, 2000

Page 102: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

88

E. TABELAS DO CONSUMO DA FAL

Tabela E. 1 – Consumo da FAL como consumido convencional

Tabela E. 2 - Consumo estimado da FAL com consumidor horo-sazonal, tarifa azul no período seco

Tabela E. 3 - Consumo estimado da FAL com consumidor horo-sazonal, tarifa verde no período seco

Tabela E. 4 - Consumo estimado da FAL com consumidor horo-sazonal, tarifa azul no período úmido

MÊS CONSUMO CUSTO

08/2007 21.000,00 7.813,76

09/2007 18.000,00 8.520,68

10/2007 17.640,00 6.514,64

11/2007 18.000,00 6.412,49

12/2007 15.120,00 6.567,48

01/2008 10.080,00 4.517,26

02/2008 14.640,00 5.150,12

03/2008 15.000,00 5.445,53

Média 16.185,00 6.367,75

TARIFA CONVENCIONAL

MÊS PONTA CUSTO FORA PONTA CUSTO PONTA CUSTO FORA PONTA CUSTO CUSTO TOTAL

08/2007 2.949,74 910,36 17.933,34 3.426,35 65,00 2.375,61 30,00 295,77 7.008,10

09/2007 2.954,17 911,72 17.906,92 3.421,31 65,00 2.375,61 30,00 295,77 7.004,42

10/2007 2.996,82 924,89 17.988,09 3.436,82 65,00 2.375,61 30,00 295,77 7.033,09

11/2007 2.972,68 917,44 17.956,02 3.430,69 65,00 2.375,61 30,00 295,77 7.019,51

12/2007 2.995,82 924,58 15.902,95 3.038,43 65,00 2.375,61 30,00 295,77 6.634,39

01/2008 2.923,10 902,13 9.954,89 1.901,99 65,00 2.375,61 30,00 295,77 5.475,51

02/2008 2.938,33 906,84 10.928,74 2.088,05 65,00 2.375,61 30,00 295,77 5.666,27

03/2008 2.906,96 897,16 13.958,49 2.666,92 65,00 2.375,61 30,00 295,77 6.235,46

Média 6.509,59

CONSUMO DEMANDA

HORO-SAZONAL AZUL

MÊS PONTA CUSTO FORA PONTA CUSTO CUSTO CUSTO TOTAL

08/2007 2.949,74 2.678,21 17.933,34 3.426,35 65 640,85 6.745,41

09/2007 2.954,17 2.682,23 17.906,92 3.421,31 65 640,85 6.744,38

10/2007 2.996,82 2.720,96 17.988,09 3.436,82 65 640,85 6.798,62

11/2007 2.972,68 2.699,03 17.956,02 3.430,69 65 640,85 6.770,57

12/2007 2.995,82 2.720,05 15.902,95 3.038,43 65 640,85 6.399,32

01/2008 2.923,10 2.654,02 9.954,89 1.901,99 65 640,85 5.196,85

02/2008 2.938,33 2.667,85 10.928,74 2.088,05 65 640,85 5.396,74

03/2008 2.906,96 2.639,37 13.958,49 2.666,92 65 640,85 5.947,13

Média 6.179,09

HORO-SAZONAL VERDE

CONSUMO DEMANDA

MÊS PONTA CUSTO FORA PONTA CUSTO PONTA CUSTO FORA PONTA CUSTO CUSTO TOTAL

08/2007 2.949,74 822,31 17.933,34 3.116,04 65,00 2.375,61 30,00 295,77 6.609,73

09/2007 2.954,17 823,54 17.906,92 3.111,45 65,00 2.375,61 30,00 295,77 6.606,38

10/2007 2.996,82 835,43 17.988,09 3.125,55 65,00 2.375,61 30,00 295,77 6.632,37

11/2007 2.972,68 828,70 17.956,02 3.119,98 65,00 2.375,61 30,00 295,77 6.620,07

12/2007 2.995,82 835,15 15.902,95 2.763,25 65,00 2.375,61 30,00 295,77 6.269,78

01/2008 2.923,10 814,88 9.954,89 1.729,73 65,00 2.375,61 30,00 295,77 5.215,99

02/2008 2.938,33 819,12 10.928,74 1.898,94 65,00 2.375,61 30,00 295,77 5.389,45

03/2008 2.906,96 810,38 13.958,49 2.425,38 65,00 2.375,61 30,00 295,77 5.907,15

Média 6.156,37

HORO-SAZONAL AZUL

DEMANDACONSUMO

Page 103: PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS … · PROJETO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DA FAZENDA ÁGUA LIMPA DA UNB Por Marcelo de Oliveira Romeu Orientador:

89

Tabela E. 5 - Consumo estimado da FAL com consumidor horo-sazonal, tarifa verde no período úmido

Tabela E. 6 - Consumo da FAL no dia 20/05/2008 (terça-feira)

Hora Consumo (kWh) Demanda Instantânea Consumo reativo

08h00min 01534 00.390 00674

09h00min 01534 00.390 00674

10h00min 01534 00.390 00674

11h00min 01534 00.390 00674

12h00min 01535 00.390 00674

13h00min 01535 00.390 00674

14h00min 01535 00.390 00674

15h00min 01535 00.390 00674

16h00min 01535 00.390 00674

17h00min 01536 00.390 00674

18h00min 01536 00.390 00674

19h00min 01536 00.390 00674

Tabela E. 7 - Consumo da FAL no dia 21/05/2008 (quarta-feira)

Hora Consumo (kWh) Demanda Instantânea Consumo reativo

08h00min 01539 00.390 00674

09h00min 01539 00.390 00674

10h00min 01539 00.390 00674

11h00min 01539 00.390 00674

12h00min 01540 00.390 00674

13h00min 01540 00.390 00674

14h00min 01540 00.390 00674

15h00min 01540 00.390 00674

16h00min 01540 00.390 00674

17h00min 01541 00.390 00674

18h00min 01541 00.390 00674

19h00min 01541 00.390 00674

CONSUMO DEMANDA

MÊS PONTA CUSTO FORA PONTA CUSTO CUSTO CUSTO TOTAL

08/2007 2.949,74 2.590,16 17.933,34 3.116,04 65 640,85 6.347,05

09/2007 2.954,17 2.594,04 17.906,92 3.111,45 65 640,85 6.346,34

10/2007 2.996,82 2.631,50 17.988,09 3.125,55 65 640,85 6.397,90

11/2007 2.972,68 2.610,30 17.956,02 3.119,98 65 640,85 6.371,12

12/2007 2.995,82 2.630,62 15.902,95 2.763,25 65 640,85 6.034,71

01/2008 2.923,10 2.566,76 9.954,89 1.729,73 65 640,85 4.937,34

02/2008 2.938,33 2.580,13 10.928,74 1.898,94 65 640,85 5.119,92

03/2008 2.906,96 2.552,59 13.958,49 2.425,38 65 640,85 5.618,82

Média 5.832,31

HORO-SAZONAL VERDE