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Eficiência energética das lâmpadas de LED e seu mercado no Brasil

Atualidades

Análise da eficiência energética das lâmpadas de LED em relação às lâmpadas convencionais, e a comercialização deste produto no Brasil, verificando se a vantagem ambiental e econômica torna esta tecnologia atrativa ao consumidor.

Resumo

Este trabalho apresenta uma análise da eficiência energética das lâmpadas de LED em relação às lâmpadas convencionais, e a comercialização deste produto no Brasil, verificando se a vantagem ambiental e econômica torna esta tecnologia atrativa ao consumidor. Para elaboração desse estudo, foram realizados testes práticos, os quais visavam avaliar o consumo energético através da iluminância e corrente elétrica. Foi utilizado o alicate amperímetro e o luxímetro para os testes de eficiência energética de três lâmpadas. Os resultados obtidos foram analisados, observando-se um menor consumo de energia elétrica e, portanto, menor custo na conta de energia elétrica usando lâmpadas de LED, em comparação as lâmpadas convencionais.

Palavras-chave: Lâmpada LED. Eficiência energética. Mercado brasileiro. Iluminação.

Introdução

A preocupação nacional com a redução de energia elétrica é muito explanada nos dias atuais, por uma questão ambiental e econômica. A troca de lâmpada incandescente pela lâmpada fluorescente compacta nos anos de 2001 a 2010 mostrou que houve um aumento da média de eficiência do sistema de iluminação instalado, intensificando mais ainda em 2010 quando o Ministério de Minas e Energia por meio da Portaria Interministerial 1.007/2010 regulamentou a fabricação e importação das lâmpadas incandescente no Brasil, fazendo com que alguns tipos de lâmpadas fossem proibidas de serem vendidas e fabricadas, podendo gerar multa pelo descumprimento da legislação. Com isso pode se notar uma mudança de hábito e aos poucos a redução e até extinção deste tipo de lâmpada muito comum a algum tempo atrás e que foi sumindo das prateleiras do comércio dando lugar à LED (PORTARIA INTERMINISTERIAL).

O presente artigo apresenta uma pesquisa descritiva com base na observação, registro, análise e correlacionamento das informações obtidas de pesquisas documentais das lâmpadas de LED em relação às lâmpadas convencionais, no mercado brasileiro. O mesmo ainda apresenta uma pesquisa experimental com base em testes práticos de eficiência energética aferidos com o alicate amperímetro e o luxímetro, que comprovem através de resultados a teoria aqui apresentada.

1 Lâmpadas de LED

Esta tecnologia existe desde de 1962, cujo invento foi do estadunidense Nick Holonyac e era utilizado apenas como sinalização, devido ao seu baixo fluxo luminoso e baixa potência. Foi o Dr. Shuji Nakamura da Nichia Chemical Corporation foi que, em meados da década de 1990, inventou o LED com alto fluxo luminoso e que possibilitou o seu uso na iluminação (BLEY, 2012).

1.1 Conceito

O Light Emitter Diode (LED) é um componente eletrônico de material semicondutor, no qual pode emitir determinada cor de luz quando, dependendo de sua alimentação, permite a passagem de uma corrente de energia. O mesmo não utiliza filamentos metálicos, radiação ultravioleta, nem descarga de gases (LABORATÓRIO DE ILUMINAÇÃO).

O INMETRO (Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia) certifica as Lâmpadas de LED, disponíveis no mercado que atendem a um valor mínimo de eficiência, com a Etiqueta Nacional de Conservação de Energia. Com isto, pode ser observado a equivalência entre os diferentes tipos de lâmpadas, como, por exemplo, uma incandescente de 60W corresponder a uma fluorescente compacta de 15W e que por sua vez corresponder a uma de LED de 9W. A Eletrobras (Centrais Elétricas Brasileiras S.A.) também possui, desde 1993, uma forma de ajudar o consumidor, através do Selo Procel que informa com letras de A a G, a eficiência energética, onde a letra A é a mais eficiente e a G é a menos (INMETRO).

1.2 Aplicações

Existem diversos tipos de lâmpadas de LED, variando no seu design, cor, potência, fluxo luminoso e formas de acionamento. A facilidade no seu processo de fabricação unida com a possibilidade de dimensões reduzidas, permite um design mais flexível das luminárias, que podem ser adaptadas nos mais diversos locais. A enorme gama de opções de cores, tornam essas lâmpadas bastante procurados (SANTOS, 2015). Atualmente os LEDs já permitem o retrofit, que consiste na compatibilização com o mesmo formato e bocal das lâmpadas convencionais (BLEY, 2012).

2 Comparativo das lâmpadas de LED com as convencionais

Existem no mercado brasileiro três tipos principias de lâmpadas: incandescentes, fluorescentes e a de LED. Segundo Guerrini (2014) as lâmpadas tipo LED são fabricadas em muitos modelos, e tem funções variadas e em geral são aproveitadas no uso residencial, comercial ou automotivo.

As lâmpadas incandescentes produzem luz pelo aquecimento de um filamento por corrente elétrica. Em geral sua vida média é de 1.000 horas com eficiência média de 20lm/w. Entretanto de acordo com Santos (2015) essas lâmpadas são analisadas como fontes ineficientes de luz, pois 90% da energia de entrada são perdidas em calor, ficando apenas 5% da eletricidade consumida transformada em luz.

Já as lâmpadas fluorescentes são emissoras de luz pela passagem de corrente por meio do gás de mercúrio ou um vapor interno. A emissão de luz visível ocorre pela radiação ultravioleta que estimula a pintura fluorescente interna do bulbo (GUERRINI, 2014). De acordo com o mesmo autor, esta fonte de luz pode ter temperatura de cor e tamanho semelhantes às incandescentes, sendo as substitutas naturais delas, principalmente no fator de economia, 80% mais econômicas e 15 vezes mais durável, com menos aquecimento do ambiente e forte redução da carga térmica em grandes instalações. Santos (2015) corrobora no que diz respeito as lâmpadas fluorescentes terem eficiência de tempo de vida maior do que as lâmpadas incandescentes.

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De acordo com o INMETRO, a lâmpada LED é mais econômica porque sua eficiência luminosa é maior do que as das outras lâmpadas. Além disso, seu tempo em horas de funcionamento é maior, não emitem radiação ultravioleta e infravermelha, e são mais resistentes ao quebrar pois contém um revestimento especial que impede que cacos se espalhem pelo ambiente preservando a saúde e a segurança do usuário e do profissional eletricista.

Entretanto, sua principal desvantagem é o custo mais elevado, pois o preço do LED é mais alto do que o das outras lâmpadas no mercado. Porém, considerando o baixo custo de sua manutenção - em função da maior durabilidade - e a redução do custo na conta de luz, o gasto maior na sua compra poderá ser compensado (INMETRO). Em outros países, o LED é bastante utilizado e, com acrescente demanda e procura, a tendência é que seu custo final ao consumidor diminua, tornando assim cada vez mais viável a sua utilização (SANTOS, 2015).

3 Teste prático da eficiência energética das lâmpadas de LED

Com o intuito de demonstrar em resultados práticos a eficiência energética, foram feitos dois testes com as lâmpadas de LED em relação às lâmpadas incandescente e fluorescente, utilizando o alicate amperímetro, de modelo Minipa ET-3111,  e o luxímetro, de modelo Minipa MLM-1011. Os testes foram realizados em uma única etapa no dia 5 de novembro de 2017, os aparelhos alicate amperímetro e luxímetro foram colocados sobre uma bancada de trabalho á 93 cm da fonte luminosa e a duração dos testes foram 5 minutos para cada lâmpada. As lâmpadas utilizadas no teste foram escolhidas de acordo com equivalência de potência, permitindo a comparação em mesmo nível, assim permaneceu a incandescente de 40W, a fluorescente de 18W e a de LED de 9W, e todas sobre a mesma tensão de operação de 220V.

3.1 Resultados e discursão

O alicate amperímetro é um instrumento de medição que serve para medir diversas grandezas elétricas, e uma dessas funções a ser utilizada no experimento foi a de medir corrente elétrica (A), pois esta é a responsável pelo consumo de energia das lâmpadas. Portanto, quanto maior a corrente elétrica, maior será seu consumo de energia, resultando assim em um maior gasto financeiro (MINIPA).

O luxímetro é um instrumento de medição que, em termos gerais e simplificados, serve para medir a quantidade de luz sobre uma superfície, ou seja, a quantidade de iluminância (LUX). Assim, quanto maior for o valor da iluminância, melhor será a eficiência luminosa de uma lâmpada. Na Tabela 1, segue os valores obtidos no teste prático realizado (MINIPA).

Tabela 1 – Resultados do teste prático.

 

Lâmpada LED

Lâmpada Fluorescente

Lâmpada Incandescente

Corrente (A)

0,03

0,07

0,33

Iluminância (LUX)

252

116

158

Fonte: Autores.

A lâmpada de LED produz 117% de iluminância a mais que a lâmpada fluorescente, enquanto que consome 56 % a menos. Já em relação a incandescente, a LED produz 59% de iluminância a mais, e consome 91% a menos. Calculando a iluminância / consumo, conclui-se que a lâmpada de LED tem eficiência de 5 vezes em relação à lâmpada fluorescente e 17,5 vezes em relação à lâmpada incandescente.

Conclusão

A partir da pesquisa realizada, pode se constatar que a lâmpada com menor corrente elétrica e maior iluminância foi a de LED. Assim, pode-se concluir que a lâmpada de LED adotada no teste possui a melhor eficiência energética, em relação às demais adotadas, por iluminar mais e gastar menos energia elétrica. Ainda levando em consideração às suas vantagens, este tipo de lâmpada torna-se fundamental em quase todos os ambientes.       

Referências

BLEY, Francis Bergmann. LEDs versus Lâmpadas convencionais viabilizando a troca. IPOG, maio 2012. Disponível em: < https://www.ipog.edu.br/download-arquivo-site.sp?arquivo=leds-versus-lampadas-convencionais-1443176.pdf>. Acesso em: 28 ago. 2017.

GUERRINI, Délio Pereira. Iluminação teoria e projeto. 2 ed. São Paulo: Saraiva, 2014.

INMETRO. Lâmpada LED. Disponível em: . Acesso em: 28 ago. 2017.

LABORATÓRIO DE ILUMINAÇÃO. LED - O que é, e como funciona. Disponível em: . Acesso em: 11 set. 2017.

MINIPA. Soluções em instrumentos de medição. Disponível em: . Acesso em: 10 nov. 2017.

PORTARIA INTERMINISTERIAL - Ministério de Minas e Energia. Disponível em: . Acessado em: 28 ago. 2017.

SANTOS, Talía Simões dos; BATISTA, Marília Carone; POZZA, Simone Andréa; ROSSI, Luciana Savoi. Análise da eficiência energética, ambiental e econômica entre lâmpadas de LED e convencionais. Disponível em: . Acesso em: 05 set. 2017.

 

Por Eliana Ribeiro de Aquino; Rafael de Brito Gomes; Ana Carla Sampaio Alves; Francisco Ronaldo da Silva

FAP - Faculdade Paraíso do Ceará

Rua da Conceição, 1228 – São Miguel, Juazeiro do Norte – CE


Publicado por: Ana Carla Sampaio Alves

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