Transcript Apresentacao+LED

Iluminação LED
LED – Light Emitting Diode ( Diodo emissor de Luz )
As lâmpadas LED desperdiçam pouca energia elétrica, já que usam cerca de 80% da
energia que consomem na produção de luz, enquanto as lâmpadas incandescentes
desperdiçam 95% da energia através do calor. Diferente de uma lâmpada comum, o LED
não possui filamento, o grande responsável por converter a maior parte da energia
elétrica em energia térmica (calor) que significa desperdício, pois o objetivo é iluminar e
não aquecer;
Substituição do modelo atual por esta nova tecnologia, LED, significa menos
combustível fóssil sendo queimado, madeira sendo consumida e CO2 lançado no ar. Os
LED’s são considerados lixo comum e não necessitam de tratamento especial, pois não
possuem filamentos ou gases;
Vida Útil
• Os LED’s são mais resistentes e
duradouros, representando uma redução
bastante significativa nos gastos com
manutenção. Duram em média 50.000 hs,
chegando a economizar até 90% de
energia.
LED
Incandescente
Comum
Halógenas
Descarga de Alta
Pressão
Descargas
Fluorescentes
LED – Futuro da iluminação
Os LED’s estão revolucionando a forma como usamos a luz, permitindo fontes de iluminação controláveis,
ajustáveis, inteligentes, e comunicativas.
Entre os benefícios, destacam-se:
 Alto Rendimento Luminoso;
 Economia de Energia Extraordinária;
 Custo Mínimo de Manutenção;
 Grande Economia em Novas Instalações;
 Longa Vida Útil;
 Maior Segurança na Instalação e Operação;
 Maior Confiabilidade e Resistência Mecânica (ao impacto);
 Alta Qualidade da Cor;
 Sistemas de Iluminação Inteligentes;
 Desenhos Fotométricos Inovadores;
 Ligado Instantâneo;
 Proteção do Patrimônio e da Natureza;
 Proteção do Meio-Ambiente;
Economia
O LED é altamente eficiente, pois converte mais de 90% da energia em luz. Por essa razão o LED é hoje
uma excelente opção para a troca da maioria das lâmpadas existentes.
Entretanto, o LED tem um custo alto e por isso antes de qualquer troca é necessário fazer uma análise de
viabilidade econômica, para selecionar onde se terá um retorno (“pay back”) mais rápido.
A economia com o uso de LED pode ser de até 95% da potência e por esse motivo quanto mais horas a
lâmpada ficar ligada, mais rápido será o retorno do investimento.
O LED tem rápido retorno do investimento em função da redução que proporciona.
01 Lâmpada incandescente 60 W pode ser substituída por 01
lâmpada LED de 7 W com economia de 53 W/hora.
01 Lâmpada fluorescente tubular de 40 W pode ser substituída
por 01 Tubular LED de 16 W com economia de 32 W/hora,
dispensando o uso do reator.
01 Lâmpada dicroica 35 W pode ser substituída por 01 luminária
LED de 3 W com economia de 32W/hora.
Do consumo de ar condicionado e
refrigerador
A energia consumida pelo LED é revertida
em iluminação e não em calor. Portanto há
um baixo aquecimento do local onde está
instalado. A cada 3,5 W de energia reduzida
se obtém uma economia de 1 W no
consumo do ar condicionado e/ou
refrigeração.
Matriz Energética Mundial e Brasileira
Algumas das grandes preocupações da sociedade atual podem ser observadas
através dos acontecimentos recorrentes devido às alterações no clima. O
consumo, muitas vezes desnecessário, da energia elétrica também é um dos
fatores que contribuem diretamente nesta alteração e o mais preocupante, é
que este consumo deve aumentar.
Segundo o relatório divulgado pela petrolífera Exxon Mobil o consumo de
energia mundial crescerá cerca de 35% até 2030. Vale ressaltar que 81% da
matriz energética mundial são constituídas por energias fósseis (Gráfico 01), o
que agrava ainda mais esse quadro. A queima de combustíveis fósseis, como o
carvão e o petróleo são fontes não-renováveis e altamente poluentes.
No Brasil, a geração hidráulica é responsável por maior parte da oferta interna
de energia. Em seguida, temos as termelétricas, modalidade obtida através da
queima de carvão, óleo, derivados do petróleo e o gás natural . Em ambas,
temos grande impacto ambiental e social, como na construção da usina de
Belo Monte - PA, isto porque o Brasil deverá dobrar o consumo de energia até
2020. De acordo com o Valor Econômico, prefeituras no Brasil serão
motivadas a trocar lâmpadas de tecnologia ultrapassada por LED em
detrimento da economia de até 85% na conta de energia e economia média de
40% nas contas públicas.
Se toda iluminação do mundo fosse trocada por LED, a economia seria de 130 bilhões de euros. De acordo com
a diretora da Philips, cerca de 60% da iluminação residencial e 40% da pública são ineficientes no Brasil.
Análise Comparativa
Lâmpada Incandescente X Lâmpada LED
•
•
•
•
As lâmpadas Incandescentes consomem 10% da
energia para gerar luz, desperdiçando os 90%
restante para geração de calor. As lâmpadas LED
economizam até 90% em relação a Incandescente.
Equivalência: LED Bulbo 8W substitui Incandescente
60W.
Vida útil de aproximadamente 1000hs (Desgaste e
quebra do filamento tungstênio)
•
•
As luminárias de LED gastam apenas um décimo (10%) da energia consumida pelas lâmpadas
incandescentes e menos de um terço (30%) de energia consumida pelas lâmpadas fluorescentes;
Possuem certificado RoHS (Restriction of Certain Hazardous Substances - Restrição de Certas
Substâncias Perigosas) – Isenta de poluente;
Temperatura fria, não usa filamento, por isso tem elevada resistência a vibrações e impactos;
Alto rendimento luminoso e Economia de energia Extraordinária.
•
Vida útil de aproximadamente 35000 hs, em condições normais, ultrapassa 50000 hs.
•
Análise Comparativa
Fluorescente Tubular X Tubular LED
•
•
•
•
Fluorescente Tubular
Seu funcionamento consiste em uma descarga elétrica que vaporiza o mercúrio contido no bulbo
produzindo um espectro luminoso pobre, formado basicamente por radiação ultravioleta;
Não devem ser quebradas e seu descarte exige coleta especial porque utilizam mercúrio em sua
fabricação. Emitem raios UV;
Vida útil em torno 7500 hs, perdendo sua eficiência de brilho em 40% quando alcançado metade da
sua vida útil;
Necessita de reator, implicando no aumento de 20% no consumo final. Sua manutenção é elevada, o
que implica no aumento de 30% no fator de troca;
Tubular LED
A lâmpada LED tubular, economiza no mínimo 60% de energia, produto não tóxico, e totalmente
reciclável. Substitui a lâmpada fluorescente tubular, não sendo necessário investimento em nova
infraestrutura.
Vantagens
•
•
•
•
•
•
Praticidade - Liga-se automaticamente em rede elétrica com tensão bivolt, dispensando o uso de reator;
Durabilidade - Em condições normais de uso, a vida útil ultrapassa a 50.000 hs;
Ecológico - É reciclável, não possui mercúrio ou substâncias agressivas à natureza, como outras
lâmpadas. Por sua durabilidade é um produto ecologicamente correto;
Eficiência - É mais eficiente que as lâmpadas convencionais, pois praticamente 95% da energia é
transformada em luz. IRC=87%;
Agressividade - Não emite radiação ultravioleta ou infravermelho. Dessa forma, não aquece, ataca, altera
ou envelhece os objetos expostos à sua luz. Também não atrai insetos;
Manutenção - Reduz em 10 vezes as trocas de lâmpadas. Aumenta a eficiência de iluminação, sem ter que
alterar a instalação já existente. Baixo aquecimento, permitindo melhor rendimento de locais com ar
condicionado.
Estudo de Viabilidade Econômica para Hospitais
Tipo de Lâmpada:
Lâmpada Substituta:
Fluorescente Tubular 40w
Tubular Led 16w
Consumo Atual:
Adiconal Reator:
Preço kw/hora:
Tempo de Utilização/Dia:
A lâmpada tubular LED é uma ótima alternativa para
redução no consumo de energia para hospitais pelo fato de
ficarem 24hs acesas. No centro cirúrgico, o benefício
estende-se para a prática da profissão, uma vez que são
mais eficientes e adequadas para as cirurgias de maior
porte.
40 w
8w
0,52748
24 horas
Fluorescente Tubular 40 w
Custo Mensal p/ Lâmpada: R$
Adicional de Manutenção: R$
Custo Total:
R$
18,23
5,47
23,70
Fluorescente Tubular 16 w
Custo Mensal p/ Lâmpada: R$
Adicional de Manutenção: R$
Custo Total:
R$
6,08
6,08
Projeto Luminotécnico:
Investimento Inicial:
Economia Mensal:
Pay Back Simples:
5 000 Lâmpadas
R$
550.000,00
R$
88.110,26
6 meses
Iluminação Especial – MR16 e Downlight LED
MR16 LED
Em museus, na iluminação direcionada, é comum o uso de halógenas
dicroicas, que possuem diversas restrições no que diz respeito ao resguardo
das obras de arte e ao consumo de energia. Para esta opção, temos a MR16
(Dicróica LED) que não emite raios UV/IR e tem baixa emissão de calor, o que
ajuda a manter uma temperatura sadia sobre as peças, sem danificá-las e
agradável sensação no ambiente.
Além disso, o LED se justifica na aplicação em museus pela versatilidade, pelas
opções de temperatura de cor e variedade de cores, tornando-se um grande
aliado para destacar a arquitetura do local.
Bastante utilizada em iluminação decorativa e hotéis, neste caso, auxilia na
redução do consumo do ar condicionado por não emitir calor.
Downlight LED
Downlight LED é recomendado para Shoppings, lojas, centros comerciais, armazéns, exposições, teatros, etc.
Disponíveis em 10W, 15W, 20W e 30W.
Iluminação Pública
Os benefícios da eficientização da iluminação pública variam. Vão desde benefícios genéricos para a cidade, do tipo
melhoria da imagem das cidades e das condições noturnas de uso dos espaços públicos, em atividades de turismo,
comércio, esporte e lazer e iluminação de obras e monumentos, bem como praças públicas, até os benefícios mais
diretos para as contas públicas e para os serviços públicos como redução média de 40% a 50% no consumo de energia
elétrica e a contribuição à segurança pública.
Para o setor elétrico, os benefícios vão desde a redução de 540 MW, no horário de ponta, o que equivale a potência de
Angra 1 e a economia de 2,4 bilhões kWh por ano o que equivale a soma de consumo de energia elétrica, no ano de
2000, dos sistemas de iluminação pública das regiões norte e sul.
O projeto de iluminação da Ponte estaiada Octávio Frias de
Oliveira, em São Paulo, utilizou 142 projetores de LED’s com sistema de
troca de cores RGB. Com 36 LED’s, cada projetor tem potência de 50 W.
Na Praça Vilaboim, em São Paulo, foram instaladas 18 novas luminárias com LED’s
em substituição a luminárias com lâmpadas de vapor de sódio e de mercúrio. A
expectativa da prefeitura é reduzir em menos 76% o consumo de energia na praça,
além de proporcionar uma melhor distribuição de luz, aumentando os níveis de
luminosidade em 350%. Para conseguir o mesmo efeito com as tradicionais lâmpadas
de sódio e mercúrio, seria preciso três vezes mais o número de luminárias, segundo
cálculos da prefeitura.
Lâmpadas para IP ( Iluminação Pública )
A IP no Brasil corresponde a aproximadamente 4,5% da demanda nacional
e a 3,0% do consumo total de energia elétrica do país. O equivalente a
uma demanda de 2,2 GW e a um consumo de 9,7 bilhões de kWh/ano. No
Brasil, temos cerca de 15MM de pontos de IP instalados. A partir da crise
energética do ano de 2001, a necessidade de implementação do Programa
Nacional de Iluminação Pública e Sinalização Semafórica Eficientes - RELUZ
tornou-se ainda mais evidente, tendo em vista a sua principal
característica: redução de demanda no horário de ponta do sistema
elétrico – 17:30 h às 20:30 h (RJ) - devido à modernização das redes de
iluminação pública.
COMPARATIVO DE TECNOLOGIAS
TECNOLOGIA
TEMPERATURADE
COR (K)
IRC (%)
Incandescente
Vapor de mercúrio
Vapor de sódio
Vapor metálico
LED
2700
3 mil a 4 mil
2 mil
3 mil a 6 mil
variável
100
40-55
22
65-85
70-80
EFICIÊNCIA
LUMINOSA
(LM/W)
10-20
45-58
80-150
65-90
80
VIDA MEDIANA
(HORAS)
1 mil
9 mil a 15 mil
18 mil a 32 mil
8 mil a 12 mil
50 mil
Fontes: Adaptado dos livros "Iluminação- Teoria e Projeto", de Délio Pereira Guerrini (2007) e "Iluminação pública no Brasil:
aspectos energéticos e institucionais", de Lourenço Silva (2006)
As luminárias equipadas com leds apresentam acendimento instantâneo e são livres de elementos tóxicos como chumbo
e mercúrio, o que implica ganhos ambientais consideráveis. Além disso, têm alto IRC, o que as tornam indicadas para
destacar e valorizar espaços e monumentos públicos. Essa, aliás, é uma das principais aplicações dos leds em cidades de
todo o mundo. Tudo isso sem perder de vista aspectos funcionais importantes, como eficiência energética e a obtenção
de níveis mínimos de iluminância para oferecer segurança ao trânsito de veículos e pedestres.
Lâmpada VSAP (Vapor de Sódio de Alta Pressão)
No Brasil, dos 15 milhões de pontos de iluminação existentes, em torno de 63% são LVS. No entanto, esta tecnologia está
ultrapassada, quando comparada com os LEDs (diodos emissores de luz), que apresentam alto rendimento, mais do que o
dobro da vida útil da LVS (em média 50.000 horas, porém alguns fabricantes falam em 100.00 horas) e um baixo consumo
de energia elétrica, com uma redução de até 70% menor às de vapor de sódio, proporcionando assim uma redução
significativa do consumo, em particular no pico da demanda do setor elétrico.
Com cor amarela e espectros luminosos que dificultam a definição de cores
(baixo IRC), exigem além do reator, ignitor para a partida da lâmpada. Utiliza
uma mistura de sódio com mercúrio – altamente poluentes, além de gases
nobres que iniciam a ignição da lâmpada e o acendimento leva de um a dois
minutos.
Para este caso , sugerimos a troca das LVS pela luminária MBX Lux 70W.
Acendimento instantâneo e com economia em torno de 70%, os LEDs são altamente
eficientes e podem ser reciclados pois não possuem cádmio, chumbo ou mercúrio em
sua composição, substâncias nocivas ao meio ambiente. Além disso, os LEDs têm
uma vida útil de 11 anos, quando usado 12 horas por dia, quase três vezes mais do
que as lâmpadas de vapor de sódio.
Análise Comparativa e Viabilidade Econômica
LVS X LED
Algumas cidades já utilizam o LED para a iluminação pública e os fabricantes, ao identificarem essa tendência, estão
apostando na tecnologia, desenvolvendo produtos mais rentáveis e de alto desempenho. A implantação de projetos de
“cidades inteligentes” pelas concessionárias de energia no país é uma resposta de que o Brasil está atento a essa nova
tecnologia e preocupado com o consumo ineficiente.
Dados Técnicos
VSAP X LED
ITENS
SÓDIO EM ALTA PRESSÃO (HPS)
LÂMPADAS DE ILUMINAÇÃO PÚBLICA
COM LED
Desempenho do dissipador
Ruim
Excelente
Desempenho elétrico
Suscetível à choques elétricos (altas tensões)
Seguro (baixas tensões)
Vida útil
Curta (5.000 horas)
Longa (>50.000 horas)
Tempo de startup
Devagar (Acima de 10 min)
Rápido (2s)
Strobe
Sim (driver de corrente alternada)
Não (driver de corrente constante)
Eficiência ótica
Baixa
Alta
Índice de cores
Ruim (Ra<50 – Cores alteradas e
desconfortáveis)
Boa (Ra>75 – Cores reais e confortáveis)
Temperatura de cor
Poucas (Amarelo ou âmbar) (desconfortável)
Temperatura de cor ideal (confortável)
Brilho adverso
Brilho forte (ofuscamento)
Sem brilho de ofuscamento
Aquecimento
Alto (>300 °C)
Baixo (<60 °C)
Escurecimento da lâmpada
Fácil (Absorção de poeira)
Inexistente (À prova de estática)
Amarelamento da lâmpada
Rápido
Inexistente
Resistência ao impacto
Baixa (Frágil)
Boa (Ausência de filamentos e fragmentos de
vidro)
Poluição ambiental
Alta (Chumbo, mercúrio, etc)
Nenhuma
Custo de manutenção
Alto
Baixo
Peso do produto
Pesado
Leve
Relação custo-benefício
Baixa
Alta
Lâmpada VM ( Vapor de Mercúrio )
No Brasil, em torno de 32% dos pontos de IP ainda são alimentados por LVM (lâmpadas de Vapor de Mercúrio).
Altamente poluentes, deixam a desejar quanto ao rendimento luminoso (IRC em torno de 40%), pois sua eficiência
luminosa é de 40 a 60 lm/watt e necessita de reator para dar partida em seu acendimento.
A Associação Brasileira da Indústria de Iluminação (ABILUX), informa que anualmente são retiradas de uso no
mundo um total de 49 milhões de lâmpadas, adotando-se como base uma média de 21 mg de mercúrio por
lâmpada, possui-se um potencial poluidor de aproximadamente 1.000 kg de mercúrio. Segundo dados obtidos da
concessionária AES Eletropaulo, a mesma descartou no decorrer do ano de 2008 um total de 34.185 lâmpadas
empregadas na iluminação pública, representando assim um descarte de aproximadamente 0,715 kg de mercúrio,
apenas na área abrangida por essa concessionária.
Outro dado interessante para Prefeituras refere-se a descontaminação da LVM, por unidade varia de R$ 1,00 a
R$1,20, fora os custos de transporte. Adotando-se o valor médio de R$1,10, o custo de descarte dos 5MM dos
pontos de IP com LVM seria, aproximadamente, de R$ 5,5MM e se pegar o período de 11 anos de vida útil do LED,
a LVM seria substituída 3 vezes, e o custo total do descarte dessas lâmpadas seria de R$16,5MM.
Na IP, as LVM utilizadas são, em sua grande maioria, de
400W. Efetuando a troca por uma LED MBX Lux de 70W a
economia seria na escala de até 85%.
Tipos de lâmpadas a VM.
Lâmpadas Mistas
Muito encontrada na IP ainda, estas lâmpadas consistem de um bulbo de vidro ovóide preenchidas com gás e
cobertas com fósforo. Elas contêm um tubo de quartzo com mercúrio a alta pressão conectado em série com um
filamento de tungstênio que atua tanto como fonte de luz e como instrumento de limitação de corrente. Foram
desenvolvidas com a combinação das tecnologias da lâmpada de vapor de mercúrio de alta pressão com a lâmpada
incandescente.
Há muitos anos os países desenvolvidos NÃO PERMITEM a utilização desse modelo de lâmpada pelo seu alto
consumo de energia e baixo fluxo luminoso.
Lâmpadas de Multivapores Metálicos
A lâmpada de vapor metálico é uma lâmpada de vapor de mercúrio
aperfeiçoada. O princípio é o mesmo da LVS, necessitando de ignitor e
reator, porém, estes reatores disponíveis no mercado para alimentação
são, na sua maioria, dispositivos eletromagnéticos com peso e volume
elevados. A adição de iodetos metálicos, conferiu à fonte luminosa maior
eficiência luminosa e IRC, em relação as demais tecnologias da época.
Para atingir 90% do seu fluxo luminoso leva-se 2 minutos. Entre todas as
lâmpadas é a que mais contém Mercúrio (Hg), cerca de 45mg, sendo que
temos 10.173 instaladas em pontos de IP (Fonte Procel), o que indica que
ainda temos alto índice poluidor no tocante a este tipo de lâmpada.
Dimensão Econômica na IP
Dimensão Ambiental
PROCEL RELUZ
Substituição de lâmpadas, reatores / ignitores e outros itens (luminárias e braços, relés
fotoelétricos e respectivos acessórios para instalação) por outros de tecnologia mais
eficiente.
Implantação de sistemas de iluminação pública eficientes em áreas ainda não beneficiadas.
Praças públicas e monumentos de valor artístico, cultural e ambiental.
Ex.: Utilização de painéis fotovoltaicos, lâmpadas LED.
ReLuz
LED na Iluminação Pública
Luminárias de alta eficiência com leds iluminam a autoestrada A44 em
Amsterdã, na Holanda. A solução utilizada permite uma economia de
energia em torno de 60% em comparação ao sistema anterior e, ainda,
possibilita reduzir a poluição luminosa.
Ao fundo, lâmpadas de vapor de sódio de alta pressão de 250W.
Como teste, foram implantadas 2 luminárias LED 70W para
comparar seus respectivos desempenhos.
A AES Eletropaulo vem substituindo o sistema de iluminação de 18 túneis em diversos pontos da
capital paulista. A ação receberá investimento de até R$ 32 milhões. Todos os túneis utilizarão
iluminação led.
Na foto, as luminárias instaladas no túnel Doutor Euryclides de Jesus Zerbini.