Desempenho luminoso e energético de LEDs para a reforma de sistemas de iluminação de ambientes de escritórios

Autor: 
Elisa de Oliveira Beck
Orientador: 
Roberto Lamberts, PhD.
Resumo: 

As edificações têm gastos cada vez maiores com energia e o Brasil está entre os 10 maiores consumidores de energia elétrica, atrás da China e dos Estados Unidos. Edificações brasileiras consomem cerca de 48% da energia elétrica, estimando-se 24% para o uso final em iluminação no setor de serviços. Pesquisas sobre LEDs preveem mais de 50% de redução no consumo em iluminação e 20% de redução global nos gastos com energia elétrica. No entanto, o apelo à eficiência energética de sistemas de iluminação muitas vezes caminha em direção oposta à expectativa de conforto visual. Diante do exposto, o principal objetivo deste trabalho foi investigar o desempenho energético e luminoso de LEDs indicadas à substituição de sistemas convencionais em escritórios. Para isso, foram comparados sistemas de iluminação com fluorescentes T8 e com LEDs tubulares. Foi feita uma investigação experimental com medições em um escritório e utilização de programas de simulação e de cálculo – o DIALux Evo 6.1 e o Photolux 3.2. A substituição direta (1:1) das fluorescentes pelas LEDs teve uma redução de 26% (453 lx para 333 lx) nos níveis médios de iluminância no plano de trabalho medidos em campo. As medições da qualidade da luz e dos ofuscamentos UGR, resultaram em adequadas à NBR 8995-1. Entretanto, não foi possível estabelecer uma relação entre os valores de UGR medidos e simulados. Para a comparação dos dois sistemas por meio de simulação no DIALux, o modelo com LEDs foi ajustado com base nas medições. Com níveis de iluminância equivalentes (500 lx ao final dos ciclos de uso), o consumo de energia elétrica foi 36% menor com LEDs, após 40.000 h de uso. Mesmo com 4 conjuntos de luminárias a mais, as LEDs apresentaram menor densidade de potência instalada (7,82 W/m² para 12,22 W/m² das T8), classes “A” e “B” pelo RTQ-C. Avaliando o custo total, incluindo o consumo e os custos dos equipamentos, o sistema com LEDs inicialmente custa o dobro do sistema com fluorescentes. Contudo, antes da primeira troca das fluorescentes, após 7.000 h de uso (29 meses conforme o perfil de utilização), o sistema com LEDs passa a ser mais econômico. Finalizadas 40.000h (primeira troca das LEDs), chega-se a 26% de economia. A comparação dos VPLs dos sistemas, trazendo todos os desembolsos descontados pela taxa de correção monetária decorrente de inflação ao valor presente, confirmou a vantagem econômica do sistema com LEDs SUBT8. Foi evidente o potencial de economia com as LEDs, entretanto, a não compatibilidade dos ambientes luminosos resultantes da troca realizada em igual proporção possibilita frustrações, prejudicando futuros investimentos nessa tecnologia. É importante que as indicações de troca incluam esclarecimentos sobre as proporções de lâmpadas de acordo com a relação de quantidade de lumens e dos rendimentos das luminárias e também, que sejam disponibilizados os métodos para as simulações e cálculos de projetos de substituições.  

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