O que é iluminação com eficiência energética e técnicas para implementá-la

Iluminação com eficiência energética e como implementá-la

Estima-se que a iluminação seja responsável por cerca de 20% da geração total de energia do mundo. A qualidade e quantidade de luz não afeta apenas nossa saúde, conforto, segurança e produtividade, mas também afeta a economia. Muitas nações têm gastado uma enorme quantidade de seu orçamento de eletricidade em iluminação.

Para alcançar o uso eficiente da eletricidade, as nações têm feito uma mudança sustentada para a iluminação com eficiência energética, que é o método mais econômico e confiável de economia de energia. Uma tecnologia bem conhecida tem sido utilizada na área de iluminação para otimizar os controles e equipamentos de iluminação existentes para reduzir o consumo de energia com maior qualidade de iluminação. Vamos discutir em detalhes sobre este conceito.

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O que é iluminação com eficiência energética?

Quando o consumo de energia de um produto é reduzido sem afetar sua produção ou resposta final ou níveis de conforto do usuário é chamado de eficiência energética. Um produto energeticamente eficiente consome menos energia para desempenhar a mesma função quando comparado com o mesmo produto com maior consumo de energia.

A eficiência energética no setor de iluminação fornece o nível de iluminação necessário do esquema de iluminação para a aplicação para a qual foi projetado, consumindo a menor quantidade de energia. Simplesmente, a iluminação com eficiência energética pode economizar eletricidade, mantendo boa qualidade e quantidade de luz.

A iluminação energeticamente eficiente envolve a substituição (ou re-lamping) de lâmpadas tradicionais (como lâmpadas incandescentes) por outras de eficiência energética, como lâmpadas fluorescentes, lâmpadas CFL e lâmpadas LED. Ele também incorpora controles de iluminação adequados, como controles de temporizador, controles baseados em sensores PIR e ultrassônicos, etc.

Inclui o desligamento automático das luzes quando não estão em uso, especialmente durante o dia. Utiliza bobinas eletrônicas ao invés de reatores em caso de iluminação convencional e também com o uso de circuitos eletrônicos; pode conseguir o escurecimento das luzes quando necessário.

Esses esquemas de eficiência energética podem ser aplicados para iluminação externa, iluminação interna para edifícios residenciais e iluminação interna para edifícios comerciais. Esses esquemas não apenas reduzem o consumo de energia, mas também melhoram a qualidade da iluminação, aumentam a segurança e o bem-estar dos funcionários e reduzem os impactos ambientais.

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Qual ​​é a necessidade de iluminação com eficiência energética?

A iluminação é o requisito básico de qualquer instalação e impacta as atividades cotidianas das pessoas. Isso representa uma quantidade considerável do consumo total de energia em instalações domésticas, comerciais e industriais.

Nas indústrias, o consumo de energia para iluminação constitui apenas um pequeno componente da energia total consumida, que é cerca de 2-5 por cento do consumo total de energia. É responsável por 50 a 90 por cento no setor doméstico e pode subir para 20 a 40 por cento no caso de setores comerciais/edifícios, complexos de tecnologia da informação e hotéis.

Assim torna-se uma importante área de conservação de energia, principalmente no setor doméstico. As soluções de eficiência de iluminação desempenham, portanto, um papel fundamental nas oportunidades de economia de energia.

Devido ao alto consumo de energia, as lâmpadas incandescentes tradicionais e as lâmpadas de alta descarga devem ser substituídas por lâmpadas energeticamente eficientes. As lâmpadas tradicionais não só consomem grandes quantidades de energia elétrica, como também utilizam grande parte da energia consumida para produzir calor em vez de luz (por exemplo, 90% do consumo de energia no caso de lâmpadas incandescentes).

Com a instalação de iluminação energeticamente eficiente, a quantidade de consumo de energia eventualmente será reduzida e resultará em contas de eletricidade mais baixas.

Por isso, a iluminação com eficiência energética é necessária

• Reduzir o consumo de eletricidade, reduzindo assim as contas de eletricidade
• Para economizar eletricidade em vez de desperdiçar em termos de perdas
• Para reduzir as emissões de gases de efeito estufa porque as lâmpadas convencionais causam CO₂ emissões
• Para atingir a redução da carga de pico

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Dicas, truques e técnicas para implementar iluminação com eficiência energética

A melhor e mais eficaz solução para a conservação de energia é a adoção de tecnologias de iluminação energeticamente eficientes no setor de iluminação, o que facilita o redesenho abrangente dos sistemas de iluminação e controle.

Houve grandes melhorias e inovações nas tecnologias de iluminação que podem oferecer um grande potencial de economia de energia em muitas aplicações de iluminação, como iluminação doméstica, iluminação pública, holofotes de hospitalidade e varejo, escritórios e iluminação industrial, etc.

A seguir estão as técnicas ou tipos de iluminação com eficiência energética que são comumente praticados como oportunidades de economia de energia.

1. Reiluminação com luzes com eficiência energética

Lâmpadas energeticamente eficientes podem fornecer a mesma quantidade de iluminação com maior economia de energia a baixo custo, quando comparadas às lâmpadas convencionais. As lâmpadas incandescentes tradicionais consomem muita energia para produzir luz na qual 90 por cento da energia consumida é emitida como calor e também consomem mais energia, normalmente 3-5 vezes mais do que a quantidade real para produzir luz.

As lâmpadas energeticamente eficientes superam esses problemas oferecendo muito mais vantagens do que as lâmpadas incandescentes. As duas opções mais populares de lâmpadas energeticamente eficientes incluem lâmpadas CFL (lâmpada fluorescente compacta) e lâmpadas LED (diodo emissor de luz).

Lâmpadas fluorescentes compactas (CFLs)

As lâmpadas CFL são versões em miniatura ou curvas de tubos fluorescentes de tamanho longo. Estas lâmpadas combinam a eficiência da iluminação fluorescente com a popularidade e conveniência das luminárias incandescentes.

Eles parafusam nas luminárias que permitem todas as lâmpadas incandescentes padrão, mas não nas luminárias fluorescentes padrão de tubos longos. Dependendo da marca e do uso da aplicação, eles vêm em diferentes estilos, cores e tamanhos.

As lâmpadas fluorescentes compactas usam 75% menos energia e produzem 75% menos calor para produzir a mesma quantidade de iluminação em comparação com as lâmpadas incandescentes. Duram de 10 a 15 vezes mais e custam de 10 a 20 mais em comparação com as lâmpadas incandescentes.

Essas lâmpadas são feitas com um tubo de vidro fosforoso composto por gás inerte (argônio) e vapor de mercúrio. Eles usam um reator eletrônico para criar alta tensão durante a partida e pode ser uma unidade separada ou uma lâmpada permanentemente embutida. Alguns modelos especiais e mais antigos de lâmpadas fluorescentes compactas vêm com lastro separado, enquanto algumas lâmpadas fluorescentes compactas vêm com lastro embutido.

Quando uma corrente elétrica passa pelos eletrodos, os elétrons que estão ligados aos átomos de mercúrio são excitados, que por sua vez emitem luz ultravioleta. À medida que a luz UV atinge o revestimento fluorescente, ela será convertida em luz visível.

Tabela de comparação para lâmpadas incandescentes, CFL e LED.

Existem diferentes tipos de lâmpadas CFL disponíveis no mercado atual. Algumas delas são lâmpadas espirais, lâmpadas de tubo triplo, lâmpadas padrão, lâmpadas globo, lâmpadas de inundação e lâmpadas candelabro. No caso de substituição de lâmpadas incandescentes, as lâmpadas fluorescentes compactas são escolhidas para corresponder aos lúmens que indicam a quantidade de luz que está sendo gerada, conforme mostrado na figura abaixo.

Estes estão disponíveis em uma variedade de cores claras, como branco quente e branco suave, branco frio e branco brilhante, etc., dependendo do tipo de aplicação. A tabela abaixo ilustra uma gama de cores claras de lâmpadas fluorescentes compactas para aplicações específicas.

Díodos emissores de luz (LEDs)

Os LEDs são dispositivos semicondutores de estado sólido e são mais eficientes em termos de energia do que as lâmpadas fluorescentes compactas. Eles produzem pouco calor e iluminação de maior qualidade do que qualquer outra lâmpada. Na época do início, o uso de LEDs era limitado como indicadores de lâmpada única em circuitos eletrônicos.

Mais tarde, vários LEDs são agrupados para desenvolver pequenas lâmpadas em dispositivos alimentados por bateria, como luzes de carregamento, lanternas, etc. Hoje, as lâmpadas LED estão disponíveis em muitos novos estilos de lâmpadas, brilhante o suficiente para substituir as lâmpadas incandescentes tradicionais.

As lâmpadas LED usam 75% menos energia do que as incandescentes tradicionais e 50% menos energia do que as lâmpadas fluorescentes compactas. Eles podem durar de 8 a 25 vezes mais em comparação com as lâmpadas incandescentes e até quatro vezes mais do que as lâmpadas fluorescentes compactas. Ao contrário das lâmpadas incandescentes e fluorescentes compactas, as lâmpadas LED não produzem calor e, portanto, são frias o suficiente para serem tocadas. Mas, estes são mais caros; no entanto, eles são acessíveis a longo prazo.

Os LEDs são feitos de materiais semicondutores para formar junções PN. Sempre que a corrente flui através dessas junções, ela libera a energia na forma de uma luz. O comprimento de onda e, portanto, a cor da luz depende da composição dos materiais. Os LEDs podem gerar luz amarela, vermelha, azul, verde e branca. Para fins de iluminação, vários LEDs de cor branca são empilhados como clusters para produzir a iluminação necessária para uma aplicação.

As lâmpadas LED estão disponíveis em diferentes formatos, tamanhos e estilos de acordo com o tipo de aplicação a que se destinam. Alguns desses tipos incluem lâmpadas difusas, lâmpadas LED globo reguláveis, lâmpadas tipo pino de iluminação de trilho, lâmpadas de base parafusada com refletor de inundação, LEDs de base de candelabro com ponta de chama e luzes de tubo de LED.

Comparação de lâmpadas e lâmpadas incandescentes, CFL , LED e halógenas.

1. Melhorando os controles de iluminação

A iluminação pode ser controlada com o uso de diversos sensores para permitir o funcionamento das lâmpadas sempre que necessário. Esses sensores detectam a presença de humanos, movimento, temporização ou ocupação e, com base na saída do sensor, liga e desliga as lâmpadas. Os tipos desses controles incluem sensores infravermelhos, temporizadores automáticos, sensores de movimento (sensores PIR e ultrassônicos) e dimmers.

Os sensores fotográficos monitoram as condições da luz do dia e enviam os sinais para o controlador principal para desligar as lâmpadas automaticamente ao amanhecer e acender ao anoitecer. Este tipo de controle de iluminação é comumente usado com iluminação pública e iluminação externa.

A iluminação pública é outra área importante de conservação de energia, pois contribui com um consumo de energia considerável, especialmente nas rodovias. Os sistemas de controle centralizado são mais comumente usados ​​no controle de iluminação pública.

O controle centralizado popular é o sistema SCADA (controle de supervisão e aquisição de dados) que garante o controle remoto da operação de iluminação pública a partir de um local central. Sistemas baseados em GSM/GPRS também são usados ​​para realizar a operação de controle remoto de iluminação pública.

1. Substituição de luminárias e reatores existentes

Substituir acessórios com baixo consumo de energia por novas luminárias e lastros com baixo consumo de energia proporciona economia de energia, longevidade e confiabilidade superiores. A principal função de uma luminária ou luminária é distribuir, direcionar e difundir a luz.

Algumas luminárias podem absorver mais da metade da iluminação emitida pela lâmpada, o que reduz a eficiência da iluminação. As luminárias de maior eficiência podem emitir mais luz e, portanto, pode-se economizar energia e dinheiro. Tais luminárias consistem em refletores para direcionar a luz em uma direção desejada.

Todas as lâmpadas de descarga requerem um reator para atingir a operação necessária. Os balastros convencionais do tipo magnético causam perdas de energia que são tipicamente 15 por cento da potência da lâmpada. Também pode aumentar a temperatura do acessório durante a operação. Portanto, o lastro adequado deve ser escolhido para reduzir as perdas de lastro, a temperatura do equipamento e a potência do sistema. No mercado atual, muitos tipos de balastros eletrônicos ou de estado sólido estão disponíveis, o que pode economizar 20 a 30 por cento do consumo de energia em relação aos balastros padrão.

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