sábado, 14 de agosto de 2010

127V ou 220V?

Muitas pessoas possuem essa dúvida: “equipamentos em 220 Volts gastam menos energia na conta”? (Caso para residências e apartamentos)
Faremos uma análise usando como referência um chuveiro elétrico com potência de 5500W, instalado a 20 metros do quadro de distribuição, com eletrodutos PVC flexível embutido em alvenaria e cabos de cobre Pirastic Flex (Pirelli) isolamento em PVC 750V.

Um chuveiro de 5500W (inverno) instalado em 220V, é percorrido por uma corrente elétrica de 25A, nesse caso é necessário ser instalado com cabos de bitola 4mm². Esse mesmo chuveiro de 5500W instalado em 127V, é percorrido por uma corrente elétrica de 43,3A, sendo a bitola do cabo necessária de 10mm².
A potência de 5500W é a mesma nos dois chuveiros, a tarifa B da Copel com impostos é igual a 0,4412. Esse chuveiro ligado no inverno durante 30 minutos por 30 dias implicará um gasto de: 5,5 x 0,5 x 30 x 0,4412 = R$ 36,40, somente de energia elétrica.
A resistência elétrica dos cabos são: 4mm² = 5,53 Ω/km e 10mm² = 2,19 Ω /km.

Cabo     Resistência       Potência consumida         Valor em R$ da
              em 20m (Ω)     no trecho (P = R.I²)      perda no cabo. (mês)
4               0,1106                 69,125 W                  R$ 0,4575
10             0,0438                 82,12 W                    R$ 0,5435

Nesse caso, a potência dissipada pelo cabo em forma de calor é de 15,8% maior no chuveiro instalado em 127V, por mês.
Repare que a potência consumida no trecho é maior que uma lâmpada incandescente de 60W.

Chuveiro  Tensão  Valor em R$ consumo   Valor em R$ somando
5500W                   do mês (30 min/dia)   a perda no cabo. (mês)
1              220V            R$ 36,40                       R$ 36,86
2              127V            R$ 36,40                       R$ 36,94

Somando a potência do chuveiro com a potência dissipada pelo cabo, constatamos que o consumo do chuveiro instalado em 127V é 0,2% maior, por mês.

Cabo          Valor         Quantidade (m)            Valor total (R$)
(mm²)        (R$/m)
4                  1,33                60                             R$ 79,8
10                2,90                60                            R$ 174,00

O custo de instalação, somente o cabo, do chuveiro em 127V é 54,1% maior que a do chuveiro instalado em 220V.

Com todos esses dados podemos concluir em utilizar a tensão de 220V para equipamentos com potência elevada (nível residencial) como: chuveiro, ar condicionado, aquecedores, ferro elétrico, motores, etc..
Além do custo de instalação ser menor, ao longo dos anos desperdiçaremos menos energia e também teremos uma melhor qualidade na energia elétrica de nossas residências, por diminuir o efeito da queda de tensão.

domingo, 1 de agosto de 2010

Melhoria na Eficência das Lâmpadas Incandescentes

Incandescentes ficam mais eficientes - 26/07/10 13:35

Quando parecia que as tradicionais lâmpadas incandescentes estavam condenadas ao extermínio, eis que surge a nanotecnologia para tentar dar nova vida à criação de Thomas Edison, que não tem tido alterações tecnológicas significativas desde a sua criação, há mais de 120 anos.
Dois engenheiros do Instituto Politécnico Rensselaer, nos Estados Unidos, criaram um filtro fotônico que aumenta a eficiência dessas lâmpadas em nada menos do que oito vezes.

Vantagens das lâmpadas incandescentes
A única grande desvantagem das lâmpadas incandescentes é o seu grande consumo de energia, o que tem feito com que elas sejam substituídas pelas lâmpadas fluorescentes compactas (PL) e até por LEDs.
Mas elas têm grandes vantagens em outros aspectos: elas produzem a chamada luz "quente," mais natural aos olhos humanos. Elas são muito mais baratas. E também podem ser controladas por um dimmer, um pequeno aparelho eletrônico que limita o seu brilho, permitindo um controle total sobre a luminosidade do ambiente.

Reciclagem da radiação infravermelha
Cerca de 88% da energia consumida por uma lâmpada incandescente não vira luz visível, mas infravermelha, sendo desperdiçada na forma de calor. Shawn-Yu Lin e seu colega Yong-Sung Kim tiveram então a ideia de "reciclar" essa radiação infravermelha, reaproveitando-a e transformando-a em luz visível.
Já haviam sido desenvolvidos processo de reciclagem da radiação infravermelha antes, mas eles não eram eficientes. Lin e Kim resolveram o problema utilizando um filtro fotônico metálico bidimensional que envolve o filamento da lâmpada. Ele é totalmente transparente à luz visível e um refletor perfeito para a luz infravermelha.

Efeitos do filtro fotônico
A luz infravermelha refletida é absorvida e ajuda a aquecer o filamento da lâmpada. O filtro fotônico ajuda na economia de energia de duas formas. Primeiro, ele reduz a quantidade de eletricidade necessária para manter o filamento quente, o que representa um aumento na eficiência da conversão de eletricidade para luz.
Em segundo lugar, ele reduz a radiação termal da lâmpada - ela praticamente não aquece - na medida em que os fótons infravermelhos não conseguem escapar. A soma dos dois efeitos representa um aumento na eficiência da lâmpada incandescente em oito vezes.

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