ENERGY EFFICIENCY PROPOSAL ALLIED TO ECONOMY IN THE TOTAL VILLE CONDOMINIUM IN PORTO VELHO/RO
REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.7298748
Ádan Darley Umbelino Freire1
André Bentes da Rocha2
Eduardo Gil Gima3
Chimene Kuhn Nobre4
Claudio Roberto Oliveira Pereira5
RESUMO
Este trabalho tem como objetivo apresentar uma análise de eficiência energética aliada a economia a partir do sistema de iluminação do arruamento interno do condomínio Total Ville em Porto Velho/RO. Foi realizado um levantamento da instalação dos refletores e postes. A partir da análise, foi elaborada uma proposta de redução de potência dos refletores usados para iluminação das vias, através da troca dos utilizados por outros do mesmo tipo, porém com uma potência menor. Com a redução de potência houve também uma leve diminuição de luminosidade no local, porém sem prejudicar o uso das áreas. Foi realizada a previsão de economia, consumo, investimento e indicadores de risco deste investimento, através dos índices ROI e PRI. A análise obteve uma estimativa de 33% de economia com a troca dos refletores, e um prazo de seis meses para o retorno do investimento. Uma proposta com valor de investimento inicial baixo, porém com resultados em um curto período.
Palavras-chave: Economia de energia. Eficiência energética. Iluminação de condomínio.
ABSTRACT
This work aims to present an analysis of energy efficiency combined with savings from the internal street lighting system of the Total Ville condominium in Porto Velho/RO. A survey of the installation of reflectors and poles was carried out. Based on the analysis, a proposal was made to reduce the power of the reflectors used for lighting the roads, through the exchange of those used for others of the same type, but with a lower power. With the power reduction, there was also a slight decrease in luminosity in the place, but without harming the use of the areas. The forecast of savings, consumption, investment and risk indicators of this investment was carried out, through the ROI and PRI indices. The analysis obtained an estimate of 33% savings with the replacement of reflectors, and a period of six months for the return on investment. A proposal with a low initial investment value, but with results in a short period.
Keywords: Energy saving. Energy efficiency. Condominium lighting.
1 INTRODUÇÃO
As construções de prédios são realizadas para atender uma demanda habitacional para alguma finalidade, sendo para abrigar, moradia, comércio, depósitos, garagens, eventos, entre tantas atividades. Em cada uma dessas atividades engloba muitos tipos de equipamentos, onde esses, serão dimensionados para atender diversas necessidades.
Tornando-se classificado como um prédio podemos destacar os condomínios, que possuem o intuito de trazer mais segurança para os moradores que ali residem, com um controle maior das pessoas que têm acesso. Com o período de quarentena, que o país enfrentou, houve uma maior procura por condomínios fechados. De acordo com Martins (2020) em uma reportagem, a alta procura para residências com entorno fechado, que agregam espaço a um ambiente com maior segurança, foi de 76%.
Condomínios possuem uma grande área, e para isso é necessário ter uma boa iluminação em todo seu entorno, para a segurança e conforto de pessoas que usufruem de seus acessos, por esse motivo muitas lâmpadas e refletores são utilizados para cobrir uma grande área, se tornando uma parcela considerável no consumo de energia elétrica de todo o condomínio. Com isso surgem questões de como pode ser feito uma economia no consumo de energia elétrica de um condomínio aliados à eficiência energética, em destaque a iluminação de áreas comuns de convivência.
Quando o assunto é energia, a EPE (2018), traduz eficiência em fazer mais com menos, mantendo o conforto e qualidade. Em outras palavras, obter um mesmo serviço usando menos energia elétrica.
A eficiência energética vem se tornando cada vez mais necessária e discutida na sociedade, pois vem embarcada com grandes benefícios, como redução econômica e sustentabilidade. Um estudo da ONU calculou a economia de US$ 500 bilhões em geração de energia (G1, 2019). A EPE (2020), informa no seu Atlas da Eficiência Energética do Brasil 2020, que no período entre 2005 à 2019 o Brasil ficou 14% mais eficiente energeticamente, contemplando os setores industriais, residenciais, transporte e de uma forma geral todo o país.
Ainda que seus objetivos de diminuir o consumo de energia encontrem-se semelhantes, eficiência energética e economia de energia possuem definições diferentes. Segundo GNPW GROUP (2020), a economia de energia é um componente do princípio de redução do uso de recursos, por outro lado a eficiência energética assegura o uso máximo dos equipamentos e recursos, fazendo o uso de forma inteligente.
Diante do exposto, o objeto de estudo dessa pesquisa é uma análise e medição das instalações elétricas de iluminação das vias e das áreas de convivência dos moradores do condomínio Total Ville localizado em Porto Velho/RO.
Diante desse objeto propôs-se o seguinte questionamento: qual a importância da economia de energia e eficiência energética nas áreas comuns de convivência dos moradores em um condomínio? Com o objetivo de analisar o que pode ser melhorado, diante das instalações mais antigas, onde não havia essa preocupação em obter uma eficiência energética para um melhor custo na tarifa, mantendo os serviços que já são fornecidos.
Esse trabalho se justifica atualmente, principalmente, pelo crescente aumento no custo da energia elétrica nos últimos anos. Segundo a ANEEL (2022), a elevação verificada dos valores se deve, entre outros, aos dados do mercado de compra de energia durante o período de pouca chuva, causando uma escassez hídrica nos reservatórios em 2021. Como resultado disso, o país teve que recorrer para a geração de energia através das usinas térmicas, com a alta no valor do custo dos combustíveis e a correção monetária pelo IPCA, a energia fechou com o aumento de 10,06% em 2021.
Diante desse aumento da energia elétrica é necessário se fazer pesquisas que ofereçam um projeto com economia de energia e eficiência energética, para que os ambientes que usufruem dessa energia aproveitem melhor a partir de suas instalações elétricas e, assim, obter um consumo menor em kWh.
2 MATERIAL E MÉTODOS
Essa pesquisa tem como natureza ser básica, pois propõe um estudo de análise e medição das instalações elétricas de área comum de um condomínio, com a análise dos dados de forma qualitativa ao oferecer um projeto mais eficiente e econômico.
A coleta de dados foi realizada em um único dia, através de observações de forma presencial em toda a estrutura do condomínio, com autorização da síndica, com foco nos locais de interesse do projeto, áreas de convivência e arruamento. Com o auxílio de diagramas de todo o circuito elétrico, planta baixa e informações concedidas pela própria síndica foi possível coletar dados mais precisos do local.
A análise das informações ocorreu através de cálculos para se obter, com o intuito de encontrar o consumo de um equipamento mediante sua potência de funcionamento. Não se tornando necessário nesse caso dados tarifários do condomínio, uma vez que, com a aplicabilidade desse cálculo ele fornece informações confiáveis de gastos com energia elétrica de acordo com a tarifa cobrada pela concessionária de qualquer localidade, pois cada região pode apresentar um valor diferente cobrado por quilowatt-hora. Basicamente foi feito todo cálculo que um medidor de energia costuma fazer a todo momento para a concessionária, com o objetivo de se obter dados de consumo e atribuir o valor a ser pago por cada cliente que utilizou dessa energia.
3 RESULTADOS
Conforme análise produzida no prédio, foram identificados alguns números do condomínio em estudo. O condomínio Total Ville possui uma área de 42.120m² com 324 apartamentos e 106 casas, possui espaços de lazer como três quiosques, um espaço gourmet e uma quadra de esportes, além de aproximadamente 1500 moradores que usufruem desses espaços.
O projeto de eficiência energética e economia de energia está restrito apenas ao consumo de iluminação das vias de trânsito do condomínio, que detém de um arruamento de 700 metros de extensão, iluminação essa provinda de refletores posicionados nos postes ao longo da via.
Foram identificados 23 postes no decorrer das vias urbanas do condomínio, cada um com iluminação do tipo refletor de LED com potência de 150 Watts, tendo seu funcionamento controlado por relé fotocélula. Este sensor é muito utilizado na automação de iluminação externa, pois monitora a iluminação ao seu redor, com baixa iluminação externa que incide sobre o sensor ele ativa a iluminação dos refletores e com alta iluminação externa o funcionamento dos refletores é interrompido.
Com base nesses dados foi possível verificar o consumo que o condomínio tem com iluminação das suas vias de trânsito internas de sua própria responsabilidade, ou seja, iluminação que não faz parte do sistema de iluminação pública da concessionária.
Foi levantado o seguinte cálculo para a obtenção do consumo tanto em quilowatts quanto em questão do total que o condomínio paga só de iluminação das vias no final da tarifa. Os refletores ficam ligados em média 12 horas por dia no período noturno, o consumo de quilowatts hora será o produto da soma de potência de todos os refletores do arruamento com a quantidade de horas que esses refletores ficam ligados. Para o cálculo foi considerado o intervalo de 30 dias. Com base na formulação de Olinda (2017) temos:
Seguindo o cálculo foi observado um resultado de 3450 Watts de todos os refletores somados, com consumo final de 41,4 kWh por dia, sendo assim 1242 kWh por mês com iluminação das vias. Com base na tarifa cobrada atualmente na cidade de Porto Velho, localidade do condomínio, equivale um montante de aproximadamente R$1.043,28.
O projeto propôs, para realizar uma economia de energia, a troca da iluminação por refletores do mesmo tipo, no entanto com versões de potência reduzida. O melhor indicado foi o de 100 Watts de potência, o que consequentemente resultará em um valor de consumo muito menor no final do mês.
A fórmula do cálculo anterior foi usada para os refletores que eventualmente podem ser substituídos. Diante disso, pode-se obter o custo mensal de funcionamento desses refletores de 100 Watts sendo utilizados no lugar dos refletores de 150 Watts de potência. Com a troca da iluminação tem-se um consumo por mês de 828 kWh, para o condomínio equivale aproximadamente R$695,52. A Tabela 1 demonstra a comparação dos consumos.
Tabela 1 Consumo de iluminação do condomínio Total Ville
| Tipo de refletor | Consumo em kWh/mês | Consumo em R$/mês |
| Refletores de 150W | 1242 | 1.043,28 |
| Refletores de 100W | 828 | 695,52 |
Os refletores de LED com potência de 100 Watts podem ser encontrados com valores em média de R$50,00. Para aplicar o projeto discutido seria necessário a troca de todos os 23 refletores que se encontram instalados nos postes. Levando em consideração essa média de valor e a quantidade necessária de compra de refletor novo, é viável uma previsão de um investimento médio inicial de R$1.150,00.
Com base nos dados de investimento se torna necessário verificar a viabilidade do projeto no presente cenário estudado. Com o interesse de encontrar os valores atribuídos na Tabela 1 durante um período de um ano, se faz necessário um novo cálculo onde tem-se resultados dos gastos do condomínio com iluminação durante um ano, com o refletor já utilizado de 150 Watts e com refletores propostos de 100 Watts, como é possível observar na Tabela 2 o resultado desse novo cálculo.
Tabela 2 Consumo de iluminação do condomínio Total Ville em um ano
| Tipo de refletor | Consumo em kWh | Consumo em R$ |
| Refletores de 150W | 14904 | 12.519,36 |
| Refletores de 100W | 9936 | 8.346,24 |
Ao comparar os resultados de consumo ao longo de um ano em relação aos dois tipos de refletores na Tabela 2, é possível obter o valor que será economizado tirando o consumo total do refletor de 100Watts do total consumido pelo refletor de 150 Watts, realizando o cálculo obtém-se o resultado de R$ 4.173,12 de economia no período de um ano com iluminação de arruamento do condomínio, o que representa uma redução de 33%.
Gráfico 1 Comparação de consumo e economia dos refletores no período de um ano
De acordo com Engehall (2020), os valores médios cobrados por serviços elétricos dependem do tipo. A situação que melhor se adequou a esse projeto foi a opção de instalação de refletor de poste comum, valor unitário acima de 3 peças, sem a necessidade de passagem de cabos. (Tabela 3)
Tabela 3 Tabela de preços médios de serviços elétricos
Conforme a escolha pelo tipo de serviço, deve ser calculado o investimento com o serviço de troca da iluminação, dado que até o momento só tinha sido contabilizado o custo com a compra dos refletores.
Com base na Tabela 3, será utilizado o valor de R$40,00 para a troca dos refletores, pois já consta todo o cabeamento. Partindo desses valores, o cálculo de investimento será basicamente o produto do valor de instalação unitário de cada peça pela quantidade de refletores que serão instalados, obtendo-se o investimento de R$ 920,00 com serviços de instalação elétrica.
A Tabela 4 mostra o levantamento e o gasto médio com o investimento para a troca de iluminação do arruamento do condomínio Total Ville, referente ao investimento com equipamento e investimento com serviços necessários.
Tabela 4 Investimentos de equipamentos e serviços
Com o valor do investimento total necessário para a aplicação do projeto, fora obtidos os dados de indicadores importantes para quem expressa interesse em arcar com o custo do investimento. ROI (Retorno Sobre Investimento) e o PRI (Prazo de Retorno de Investimento), são os indicadores de risco que auxiliam na decisão de investimento.
Ambos os indicadores são cálculos simples a serem realizados. Segundo GYRA+ (2020), o ROI basicamente serve para identificar quanto vai ser o faturamento com o investimento feito. Seu cálculo é a economia menos o valor investido em razão do próprio valor investido, tudo isso sendo multiplicado por 100%.
Ainda conforme GYRAMAIS (2020), o PRI é o indicador para identificar em quanto tempo um investimento, depois de implementado, irá trazer lucros. E seu cálculo é mais simples que o ROI, é a razão entre o investimento total pelo lucro de um determinado período, normalmente em anos.
Cada refletor de 100 watts possui por volta de 9000 lumens, que é a luminosidade do refletor, totalizando 207000 lumens por todos os 700 metros de via que o condomínio dispõe. Com um cálculo básico de iluminância teremos uma média de 60 lux.
4 DISCUSSÃO
Com todos os dados necessários reunidos obtém-se a viabilidade do projeto. (ver Tabela 5)
Tabela 5 Resumo dos dados finais do projeto
| Descrição | Valor |
| Cons. 150W anual | R$12.513,36 |
| Cons. 100W anual | R$8.346,24 |
| Economia | R$4.173,12 = 33% |
| Invest. total | R$2.070,00 |
| ROI | 101,6% |
| PRI | 0,49 anos |
| Lux | 60 Lx/m² |
Após análise dos resultados de iluminância, verificou-se que a troca de refletores ainda continuaria mantendo uma boa iluminação, obtendo por volta de 60 lux, o que de acordo com a ABNT NBR 5101 (2018), ainda está acima do mínimo recomendado pela norma de 10 lux, conforme as características da via, do tipo local com volume de tráfego leve de veículos e pedestres.
Em conformidade com isso, fica discutível somente a vertente de investimento, o que segundo os cálculos, indicam um baixo risco. Com base nos resultados de ROI, foi alcançado o faturamento de 101,6% de lucro, ou seja, um valor positivo. Segundo PELISARI (2021), o valor do ROI é considerado um valor positivo quando é acima de 100%.
Enquanto isso, o payback ou PRI alcançou um valor de 0,49 anos, ou seja, caso aplicado o projeto de economia em conjunto com a aplicação, o investimento da nova iluminação, em menos de 6 meses já seria possível obter economia com eficiência energética. Em menos da metade de um ano o gasto com o investimento já estaria pago.
Para fins de comparação, de acordo com Pacheco (2018), os sistemas de iluminação pública do Brasil representam um gasto médio de 3% de toda a energia consumida pelo país, porém quando o olhar muda para os municípios, a iluminação representa em média 65% do consumo de energia de um município. Com base nisso, se torna bastante atrativo projetos de economia e eficiência energética no âmbito de iluminação externa e/ou pública. Em Uberaba, segundo uma reportagem do G1 (2022), foi obtida uma redução de 30% na taxa de iluminação pública, e isso se deve à implementação de projeto de eficiência energética.
Segundo Olinda (2017), a escolha de lâmpadas, reatores e refletores mais eficientes podem resultar em um consumo mais econômico, por isso se torna necessário aplicar um estudo de eficiência energética em sistemas de iluminação.
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
O objetivo desta pesquisa foi apresentar um método de economia de energia em um condomínio, no que tange o sistema de iluminação do arruamento, tendo como objeto de estudo o Condomínio Total Ville, situado em Porto Velho.
O estudo propôs uma troca de refletores, que atualmente são de 150 Watts de potência, por refletores do mesmo tipo, no entanto com uma potência reduzida, possuindo 100 Watts. Expondo todo o resultado do cálculo de previsão de economia após a instalação dos novos refletores, resultados de previsão com investimentos de natureza de serviços que serão necessários e de compra de equipamentos.
Salientando o grau de risco de investimento com indicadores como ROI e PRI, incentivando a troca com objetivo de se consumir menos.
Com os resultados obtidos evidenciou-se uma previsão de economia em torno de 33%, com um investimento previsto de R$ 2.070,00 e um retorno de investimento em aproximadamente seis meses
Logo após a aquisição e verificação dos resultados o projeto transfigura-se em uma aplicação viável, pois possui um baixo valor de investimento, com isso os resultados do investimento começam a surgir em um curto período.
A redução de potência implica sim em uma menor luminosidade, porém não compromete qualquer atividade que normalmente é realizada no âmbito do arruamento do condomínio. Sugere-se trabalhos futuros para o estudo e análise dos acessos ao redor das vias que possam seguir a mesma ideia desse projeto.
REFERÊNCIAS
ABNT NBR 5101.Iluminação pública – Procedimento. Rio de Janeiro, 2018.
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2023.2022. Disponível em: https://www.gov.br/aneel/pt br/assuntos/noticias/2022/valores-das-bandeiras-tarifarias-sao-atualizados-para-operiodo-2022-2023. Acesso em: 25 Out 2022.
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Disponível em: https://engehall.com.br/wp-content/uploads/2020/03/TABELA-dePRE%C3%87OS-ELETRICISTAS-2020-Engehall-P%C3%A1gina1.pdf. Acesso em: 26 Out 2022.
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G1. Taxa de iluminação pública fica 30% mais barata a partir de outubro em Uberaba. 2022. Disponível em: https://g1.globo.com/mg/triangulomineiro/noticia/2022/08/23/taxa-de-iluminacao-publica-fica-30percent-mais-barata-apartir-de-outubro-em-uberaba-entenda.ghtml. Acesso em 27 out 2022.
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1 Acadêmico de Engenharia Elétrica. E-mail: adanumbelino92@gmail.com. Artigo apresentado à Faculdade de Educação de Porto Velho/UNIRON, como requisito para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Elétrica, Porto Velho, 2022.
2 Acadêmico de Engenharia Elétrica. E-mail: andre.rocha.23@hotmail.com. Artigo apresentado à Faculdade de Educação de Porto Velho/UNIRON, como requisito para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Elétrica, Porto Velho, 2022.
3 Acadêmico de Engenharia Elétrica. E-mail: eduardo.gima@gmail.com. Artigo apresentado à Faculdade de Educação de Porto Velho/UNIRON, como requisito para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Elétrica, Porto Velho, 2022.
4 Professora Orientadora. Professora do curso de Engenharia Elétrica, E-mail: chimene.nobre@uniron.edu.br
5 Professor Orientador. Engenheiro. Professor do curso de Engenharia Elétrica, E-mail: claudio.pereira@uniron.edu.br