14/01/2013 SENAI - Laranjeiras • Luminotécnica – 40h • Nas lâmpadas de descarga utilizadas em iluminação, a luz é produzida pela radiação emitida pela descarga elétrica através de uma mistura gasosa composta de gases inertes e vapor es metálicos. • A mistura gasosa encontra-se confinada em um invólucro translúcido (tubo de descarga) em cujas extremidades encontram-se inseridos eletrodos (hastes metálicas ou filamentos) que formam a interface entre a descarga e o circuito elétrico de alimentação. A cor rente elétrica através da descarga é formada majoritariamente por elétrons emitidos pelo eletrodo negativ o (catodo) que são acelerados por uma diferença de potencial externa em direção ao eletrodo positivo (anodo) gerando colisões com os átomos do vapor metálico. • Ao contrário da lâmpada incandescente, na qual o filamento metálico é um condutor elétrico, na lâmpada a descarga o composto metálico responsável pela emissão de radiação encontra-se em estado sólido ou líquido na temperatura ambiente e o gás inerte no interior do tubo (conhecido como gás de enchimento ou “filling gas”) é isolante. • Portanto, inicialmente é necessário um processo de ignição para o rompimento da rigidez dielétrica da coluna gasosa. O calor gerado pela descarga através do gás inerte nos instantes iniciais após a partida da lâmpada vaporiza o composto metálico. Lâmpadas de Descarga • A lâmpada de Descarga é um dispositivo elétrico que transforma energia elétrica em energia luminosa. Seu princípio de funcionamento baseia-se na condução de corrente elétrica em um meio gasoso, quando em seus eléctrodos se forma uma tensão elevada capaz de vencer a rigidez dielétrica do meio. Os meios gasosos mais utilizados são o vapor de mercúrio ou argônio. • Após a partida, a lâmpada de descarga apresenta uma impedância dinâmica (deriv ada da tensão em relação à corrente) negativ a, ou seja, à medida que a corrente na lâmpada aumenta, a diferença de potencial entre os seus terminais diminui. Portanto, toda lâmpada de descarga necessita de um elemento com impedância positiva ligado em série para estabilizar a corrente no ponto de operação nominal da lâmpada. Caso contrário, para qualquer variação de tensão da fonte de alimentação, a lâmpada se comportaria como um curto-circuito e a corrente assumiriam valores elevados. O elemento de estabilização é denominado “reator”. Na prática, as lâmpadas a descarga são alimentadas em corrente alternada (C.A.). Desta forma, cada eletrodo assume a função de catodo e anodo em semi ciclos consecutiv os e a lâmpada passa apresentar uma curva tensão versus corrente dinâmica, podendo ser modelada por uma resistência não linear equiv alente. Por questões de eficiência, a estabilização da corrente em corrente alter nada não é feita com resistores, utilizando-se no seu lugar uma associação de elementos reativ os (capacitores e indutores) para evitar a dissipação desnecessária de potência ativa. As lâmpadas de descarga podem dividir-se em: • Temos então a eletricidade passando por reator, que joga para dentro da lâmpada uma tensão acima do normal, permitindo que o sistema dê a par tida. O reator serve para dar a partida da lâmpada e também como limitador de corrente. • A energia transferida ao átomo pelas colisões elásticas excita elétrons para órbitas mais elevadas e as colisões inelásticas provocam sua ionização gerando novos elétrons. A subsequente transição do átomo para um estado de menor energia é acompanhada da emissão de radiação. - lâmpadas de descarga num gás ou vapor metálico a alta pressão; - lâmpadas de descarga num gás ou vapor metálico a baixa pressão; Das primeiras, lâmpadas de descarga a alta pressão, fazem parte os seguintes tipos: - lâmpadas de vapor de mercúrio; - lâmpadas de luz mista; -lâmpadas de vapor de sódio de alta pressão; - lâmpadas de vapor de mercúrio de iodetos metálicos; Das segundas, lâmpadas de descarga a baixa pressão, fazem parte os seguintes tipos: - lâmpada de vapor de sódio de baixa pressão; - lâmpada fluorescente (lâmpada de vapor de mercúrio de baixa pressão); - lâmpada fluorescente compacta; 1 14/01/2013 • Com duas divisões, as lâmpadas de descarga podem ser de alta pressão e baixa pressão. • Lâmpadas de baixa pressão: As lâmpadas fluorescentes tubulares custam aproximadamente R$ 4,90 no mercado carioca. São utilizadas na indústria, escritórios e no comercio. Exigem uma instalação de reatores. Tem uma vida útil de 12.000 horas e custos maiores que as incandescentes. Porém , a eficiência luminosa é cinco vezes maior que as das incandescentes. Elas superam os 70 lumens por watt. Tem as tonalidades morna neutra e fria. Podem, quando mal definidas, apresentar uma reprodução de cores que fique a desejar. Por isto que é fundamental o estudo do local a ser iluminado. Neste local podemos colocar a luz que mais apresenta conforto e assim utilizar a temperatura morna, neutra ou fria com aparência de cor na faixa de 80. • Já existem lâmpadas fluorescentes onde o índice de reprodução de cor é da ordem de 90 a 96. Este índice é considerável próximo da excelência. • Esta evolução é devida as lâmpadas que possuem o pó trifósforo. Quando mais finas menor é a quantidade de mercúrio. Quando mais fina mais tecnologia, fazendo assim que só funcionem bem através de reatores eletrônicos. Todas poluem o meio ambiente já que possuem mercúrio. • A fluorescente compacta tem o valor de R$ 6,90 e foram desenvolvidas para substituir as lâmpadas incandescentes comuns. São lâmpadas que funciona na engenharia da lâmpada fluorescente. Tem o tubo em diversos formatos. Estes bulbos podem variar da forma de "U", "S" - simples, "D"- duplo, "T"- triplo e Twister. • Podem ser ainda na forma circular. • Podem ter o reator incorporado ao não. • Podem ter o reator eletrônico incorporado na sua base E27. • Embora custe mais do que uma incandescente comum, dura cerca de dez vezes mais. No mercado tem lâmpadas que duram até menos do que isto. Eu prefiro utilizar as lâmpadas que possuem a vida útil é de 10.000 horas. Na corrente 220 v, quando comparadas a incandescentes, geram uma economia em 80% • Elas são mais econômicas, porem não pode ficar sendo ligadas e desligadas num curto prazo de tempo. Se isto ocorrer à lâmpada, alem de gastar mais, ela tem a vida útil totalmente comprometida. Estas lâmpadas têm um tempo para estabilizar o gás. Este tempo é normalmente de 15 minutos. O uso de sensores de presença deve obedecer este tempo para um melhor aproveitamento da vida útil do produto. O uso de sensores de presença gera uma economia entre 60% e 70%. • As lâmpadas de vapor metálico representam uma nova concepção em iluminação. Com modelos compactos e designs diferenciados, estão disponíveis em potência que variam de 35w à 2.000w e nos formatos Tubular com duplo contato, Tubular bipino, Ovóide-rosca, Tubular-rosca e Refratora-rosca. As lâmpadas de vapor metálica proporcionam maior fluxo luminoso e pouca variação de temperatura. • Ideal para uso em lojas e vitrines, áreas de circulação em escritório, edifícios públicos, fachadas, monumentos, outdoors, vias públicas de destaque, pedágios, estádios esportivos, entre outros. • As lâmpadas de vapor metálico normalmente não são dimerizadas, a não ser que estejam sendo usadas com um reator especial para esta função. 2 14/01/2013 Alta Pressão • As lâmpadas à descarga de alta pressão, também conhecidas como lâmpadas HID (High Intensity Discharge) utilizam vapores metálicos (em geral mercúrio e/ou sódio) a pressões da ordem de 1 a 10 atmosferas e operam com uma densidade de potência de arco da ordem de 20 a 200 W/cm. A radiação emitida pela descarga apresenta uma distribuição espectral contínua, sobre a qual se encontram superpostas as raias predominantes dos átomos que constituem o vapor metálico. Os eletrodos são bastões irradiadores e o tubo de descarga tem dimensões reduzidas (diâmetro de mm e comprimento de cm). • As lâmpadas de descarga em alta pressão caracterizam-se por sua impressionante economia e sua capacidade de produzir luz extremamente brilhante, com dimensões compactas. • As lâmpadas de descarga em alta pressão são utilizadas principalmente em vitrines e interiores de grandes lojas, em fábricas e sistemas de iluminação externos. • A luz é gerada diretamente por uma descarga de arco e uma descarga elétrica contínua entre os dois eletrodos faz com que os diversos materiais de preenchimento entrem em luminescência na descarga. As lâmpadas de descarga em alta pressão requerem reatores eletrônicos para sua ignição e operação. • Existem basicamente três tipos básicos de lâmpadas comerciais: • a) a lâmpada de vapor de mercúrio de alta pressão; • b) a lâmpada de sódio de alta pressão, e • c) as lâmpadas de alta pressão de vapores metálicos. Vapor de Mercúrio • Nas lâmpadas de descarga de alta pressão empregou-se durante muitos anos, como fonte de descarga, exclusivamente o vapor de mercúrio, ao qual se adicionava uma pequena quantidade de gás inerte a fim de facilitar o arranque. • O rendimento luminoso varia desde os 36 lm/W aos 60 lm/W. Em funcionamento, o tubo de descarga numa lâmpada deste tipo contém mercúrio vaporizado a alta pressão. • Porém, à temperatura normal do ambiente o mercúrio é um líquido. É então introduzida uma pequena quantidade de gás de mais fácil vaporização para facilitar o arranque: o argonio. • A lâmpada de vapor de mercúrio de alta pressão HPM (High Pressure M ercury) , é constituída de um tubo de descarga transparente, de dimensões reduzidas inserido em um bulbo de vidro, revestido internamente com uma camada de "fósforo" para correção do índice de reprodução de cor. • A estabilização da descarga é realizada através de um r eator indutivo. A tensão C.A. da r ede é suficientemente elevada para realizar a ignição da descarga de argônio entre o eletrodo auxiliar e o principal adjacente, que vaporiza o mer cúrio líquido e produz íons necessários para estabelecer o arco entre os eletrodos principais. Após a ignição do arco principal, a queda de tensão sobre o resistor de par tida reduz a diferença de potencial entre os eletrodos auxiliar e principal adjacente, extinguindo o arco entre ambos. • A tensão de ignição da lâmpada aumenta com a pressão vapor de mercúrio, ou seja, com a temperatura do tubo de descarga. Quando se desliga uma lâmpada alimentada por um reator indutivo convencional, a sua reignição só é possível após 3 a 5 minutos, intervalo de tempo necessário para o esfriamento da lâmpada e • O tubo de descarga contém vapor de mercúrio à pressão de 2 a 4 atmosferas e argônio a 0.03 atmosferas. O argônio atua como gás de partida, reduzindo a tensão de ignição e gerando calor para vaporizar o mercúrio. O tubo de descarga é de quartzo par a suportar temperaturas superiores a 340°C e evitar absorção da radiação ultravioleta emitida pela descarga. • O bulbo de vidro transparente, com formato ovóide, contém nitrogênio, é formando uma atmosfera protetora para: reduzir a oxidação de partes metálicas, limitar a intensidade da radiação ultravioleta que atinge o revestimento de "fósforo" e melhorar as características de isolação térmica. • Há um eletrodo em cada extremidade do tubo. Ao lado de um desses eletrodos encontra-se um eletrodo auxiliar de arranque. • Entre o tubo de descarga e a ampola exterior existe normalmente um gás inerte(sob pressão atmosférica quando a lâmpada está em funcionamento) que estabiliza lâmpada, mantendo uma temperatura praticamente constante às diferentes condições ambientais. • A lâmpada de vapor de mercúrio emite uma luz de aparência branca-azulada, com uma emissão na região visível dos comprimentos de onda do amarelo, verde e azul, faltando porém a radiação vermelha. No caso da lâmpada de 400 W , metade desta potência é transformada em radiação. Uma parte desta radiação encontra-se na pare visível do espectro (cerca de 60 W), outra parte na zona do ultravioleta (73 W) e outra ainda na zona dos infravermelhos (60 W). Através do emprego de uma fina camada de pó fluorescente na superfície interna do invólucro exterior, parte da radiação ultravioleta é convertida em radiações visíveis. Para tal finalidade utiliza-se uma composição química fluorescente especialmente rica na emissão de radiações vermelhas, o que contribui para melhorar bastante a aparência de cor da luz emitida por estas lâmpadas. • A melhoria do rendimento não é apreciável (cerca de 10%) dado que a sensibilidade da vista à radiação vermelha é fraca. 3 14/01/2013 • Possui aparência branca azulada, baixa eficiência energética e são usadas em vias públicas e indústrias. • Exemplo de lâmpada de vapor de mercúrio da Philips (é o mesmo formato da lâmpada mista). • Nos instantes iniciais da descarga, a lâmpada emite uma luz verde clara. A intensidade luminosa aumenta gradativamente até estabilizar-se após 6 a 7 minutos, quando a luz se torna branca com uma tonalidade levemente esverdeada. • A descarga de mercúrio no tubo de arco produz uma energia visível na região do azul e do ultravioleta. O fósforo, que reveste o bulbo, converte o ultravioleta em luz visível na região do vermelho. O resultado é uma luz de boa reprodução de cores com eficiência luminosa de até 60lm/W. • A luz emitida por uma lâmpada sem revestimento de fósforo, apresenta um baixo índice de reprodução de cor (CRI = 20), devido à ausência de raias vermelhas. O "fósforo" utilizado em lâmpadas de vapor de mercúrio de alta pressão tem uma banda de emissão de 620 nm a 700 nm e consegue melhorar o significativamente o índice de reprodução (CRI = 50) . É importante salientar que devido à emissão de ultravioleta, caso a lâmpada • tenha seu bulbo quebrado ou esteja sem o revestimento de fósforo, deve-se desligá-la, pois o ultravioleta é prejudicial à saúde, principalmente em contato com a pele ou os olhos. • A lâmpada de mercúrio apresenta fluxo luminoso elevado e vida útil longa, porém, a sua eficácia luminosa é relativamente baixa. Este tipo de lâmpada é utilizado em sistemas de iluminação de exteriores, em especial, na iluminação pública urbana. 4 14/01/2013 Lâmpadas de luz mista • É a combinação de uma lâmpada de vapor de mercúrio com uma lâmpada incandescente, resultando em uma luz branca agradável. Elas substituem as lâmpadas incandescentes de 220V, não necessitando de equipamentos auxiliares como reatores, starters ou ignitores. É uma solução para a substituição de lâmpadas incandescentes por ter maior eficiência e vida média cerca de 8 vezes maior. • As lâmpadas de luz mista, como o próprio nome já diz, são uma combinação de uma lâmpada vapor de mercúrio com uma lâmpada incandescente, ou seja, um tubo de descarga de mercúrio ligado em série com um filamento incandescente. O • filamento controla a corrente no tubo de arco e ao mesmo tempo contribui com a produção de 20% do total do fluxo luminoso produzido. A combinação da radiação do mercúrio com a radiação do fósforo e a radiação do filamento incandescente, produz uma agradável luz branca. • As principais características da luz mista são: substituir diretamente as lâmpadas incandescentes em 220V, não necessitando de equipamentos auxiliares (reator , ignitor e starter) e possuir maior eficiência e vida media 8 vezes maior que as incandescentes. • O filamento de tungsténio de uma lâmpada de incandescência, incorporado na ampola e ligado em série com o tubo de descarga, pode ser utilizado como balastro. • Da combinação destas duas fontes de luz numa só resultou a chamada lâmpada de luz mista. • No entanto, para se obter uma duração de vida razoável, a temperatura de funcionamento do filamento tem de ser baixa, o que significa uma considerável redução do rendimento. Assim, enquanto nas lâmpadas de vapor de mercúrio de alta pressão se atingem rendimentos da ordem dos 60 lm/W, nas lâmpadas de luz mista o rendimento não ultrapassa os 26 lm/W. • A lâmpada de luz mista consiste, portanto, num ampola cheia com gás , revestida na parede interna por uma camada fluorescente, contendo um tubo de descarga em série com um filamento. • Este tipo de lâmpada apresenta um índice de reprodução de cor variando de 50 a 70, porém sua eficácia luminosa é baixa em razão da potência dissipada no filamento, que determina a sua vida útil, em geral de 6000 horas a 10000 horas. • Esta lâmpada é utilizada no Brasil em sistemas de iluminação de interiores no setor comercial em substituição às lâmpadas incandescentes. Vapor de Sódio • São lâmpadas ideais para iluminação pública (possuem grande durabilidade) e demais áreas externas que necessitam de uma iluminação funcional - avenidas, viadutos, estacionamentos, portos, ferrovias, ... Emitem luz branco-dourada brilhante. São projetadas para funcionar nos mesmos reatores utilizados pelas lâmpadas de mercúrio e por isso são uma opção para quem quer substituir o sistema antigo. Ela consome menos energia que a de mercúrio (cerca de 10%) e possui maior fluxo luminoso (cerca de 65% a mais). Como seu IRC é baixo, é indicada para lugares que não necessitam de uma boa reprodução de cores. São divididas em dois grupos: tubulares e elipsoidais. 5 14/01/2013 • A lâmpada de vapor de sódio de alta pressão HPS (“High Pressure Sodium” ), é constituída de um tubo de descarga cilíndrico e translúcido, com um eletrodo em cada extremidade. O tubo de descarga é sustentado por uma estrutura mecânica, sob vácuo, no interior em um bulbo de vidro borosilicado, com for mato tubular ou elipsoidal. • Em lâmpadas convencionais, o tubo de descarga contém vapor de sódio a pressão de 0.13 atmosferas, vapor de mercúrio a pressão de 0.5 a 2 atmosferas xenônio, que atua como gás de partida, gerando calor para vaporizar o mercúrio e o sódio. O mercúrio, na forma de vapor e a uma pressão significativamente superior ao sódio, reduz a perda por calor e eleva a tensão de arco da lâmpada. • O eletrodo é construtivamente similar ao da lâmpada de vapor de mercúrio de alta pressão. • O bulbo das lâmpadas HPS é em geral transparente ou apresenta um revestimento de “fósforo” neutro para tornar a superfície difusa, sem alterar a distribuição espectral da luz emitida. A lâmpada de vapor de sódio convencional apresenta, em geral, um baixo índice de reprodução de cor (CRI ˜ 20), porém, uma elevada eficácia luminosa (120 lm/W para a lâmpada de 400 W) e vida útil longa (24000 horas). No entanto, existem lâmpadas especiais que apresentam um elevado índice de reprodução de cor (CRI = 85), porém, com uma eficácia luminosa de 80lm/W. • Para a estabilização da lâmpada, utilizam-se reatores indutivos do mesmo tipo usado em lâmpadas de vapor de mercúrio. Nas lâmpadas HPS convencionais, esta função é desempenhada por um dispositivo externo à lâmpada, conhecido por ignitor. • Quando se desliga uma lâmpada HPS alimentada por um reator indutivo com ignitor convencional, a sua reignição só é possível após 3 a 7 minutos, intervalo de tempo necessário para o esfriamento da lâmpada. • É indicada para iluminação de locais onde a repr odução de cor não é um ator importante. Vapor Metálico • A lâmpada de vapor metálico HPM H (High Pressure M etal Halide) é construtivamente semelhante à lâmpada de mercúrio de alta pressão, ou seja, utiliza um tubo de descarga de sílica fundida inserida no interior de um bulbo de quartzo transparente. Os modelos mais comuns são do tipo lapiseira. • O tubo de descarga contém vapor de mercúrio, um gás para ignição (argônio) e haletos metálicos. A temperatura de vaporização dos metais é em geral superior à máxima temperatura suportável pelo material do tubo de descarga. Já o metal na forma de um haleto vaporiza a uma temperatura significativamente inferior. • Geralmente utilizam-se iodetos, pois são quimicamente menos reativos. A adição de metais introduz raias no espectro que melhoram as características de reprodução de cores da lâmpada. Um ciclo regenerativo similar ao das lâmpadas incandescentes halógenas ocorre nas lâmpadas HPMH. 6 14/01/2013 • É uma lâmpada de vapor de mercúrio aperfeiçoada. São lâmpadas de altíssima eficiência energética, excelente reprodução de cores (melhor do que as de sódio e de mercúrio), longa durabilidade e baixa emissão de calor (valorizam o brilho dos metais, por isso são ótimas para concessionárias e lojas de jóias). Emite uma luz muito branca e brilhante (geralmente possuem vidro claro e transparente), possibilitando direcionar seu foco - são lâmpadas de luz puntiforme. São utilizadas em lojas (em especial vitrines), em áreas externas (como fachadas e praças), como iluminação de destaque e até mesmo em residências de alto padrão. Diferem das lâmpadas fluorescentes por emitir a luz a partir de um ponto bem concentrado - as fluorescentes emitem sua luz a partir de toda a superfície da lâmpada de maneira suave e difusa. As lâmpadas de vapor metálico apresentam uma eficácia luminosa de 65 a 100 lm/W e um índice de reprodução de cores superior a 80. A sua vida útil é em geral inferior a 8000 horas. São comercialmente disponíveis lâmpadas de 70 W a 2000 W, sendo utilizadas em aplicações onde a reprodução de cores é determinante, como por exemplo, em estúdios cinematográficos, iluminação de vitrines e na iluminação de eventos com transmissão pela televisão. Comparação de Eficiência entre Lâmpada Mista e Metálica Lâmpada mista de 250W produz 5500 lumens = 22 lumens por Watt. Lâmpada M etálica 250W produz 19000 lumens = 76 lumens por Watt. Como resultado desse comparativo uma lâmpada de vapor metálico produz 3,45 vezes mais luz que a sua equivalente mista ou para obter a mesma iluminância precisaríamos acrescentar 3,45 lâmpadas de 250W ou consumiríamos 863,63W. • Exemplos de Aplicação de Lâmpadas de Descarda HID na Arquitetura. As lâmpadas de descarga em alta pressão podem ser utilizadas em ambientes comerciais e em espaços públicos. Confira abaixo alguns exemplos: Lâmpadas de vapor metálico foram utilizadas para valorizar a vitrine e o corredor principal, que possui pé-direito duplo, de acesso da loja. A área central da loja tem balcões baixos, que integram iluminação embutida com os reflexos coloridos dos spots de vapor metálico. 7 14/01/2013 Lâmpadas de vapor metálico iluminando uma quadra esportiva. Lâmpadas de sódio em ruas de Amparo. Prefeitura de SP conclui troca de iluminação em toda região central. 31/08/2010 - 18h35 | da Folha.com A Prefeitura de São Paulo concluiu a troca do sistema de iluminação do viaduto do Chá e da praça Ramos de Azevedo, na região central da cidade. Foram trocadas 106 lâmpadas de vapor de sódio, de cor amarelada, por outras de vapor metálico, que emitem luz branca. A troca, a cargo do Ilume (Departamento de Iluminação Pública) da Secretaria de Serviços, ocorreu nas luminárias históricas, nos modelos conhecidos como "São Paulo Antigo". De acordo com o Ilume, a lâmpada de vapor metálico possui alto índice de reprodução de cores, o que proporciona destaque para a arquitetura dos prédios e estruturas do viaduto. Além disso, um dos motivos da substituição do equipamento foi que ele possui tecnologia que permiti a troca das lâmpadas sem a necessidade de trocar os reatores, o que fica mais barato e reduz a mão de obra. De acordo com a prefeitura, o Ilume fará uma avaliação dos níveis luminotécnicos no viaduto e da praça, e, caso a iluminação seja aprovada, o projeto poderá ser ampliado para outras áreas da cidade. São Bernardo garante iluminação de qualidade para população. http://www.saobernardo.sp.gov.br/comuns/pqt_container_r01.asp?srcpg=noticia_completa&ref=5885&qt1=0 • O Programa Nacional de Iluminação Pública Eficiente (Reluz) de São Bernardo do Campo já fez a troca de 8.332 luminárias em sete bairros da cidade. A iniciativa tem como objetivo melhorar a iluminação pública da cidade, além de proporcionar economia por meio da substituição de lâmpadas de mercúrio por vapor de sódio em 13.662 pontos da cidade. 8 14/01/2013 • Atualmente, o programa está atendendo o Jardim Valdíbia, Demarchi, parte do Batistini e todo o Riacho Grande. A ação é feita pela Prefeitura em parceria com a AES Eletropaulo, com investimento da ordem de R$ 7 milhões, sendo R$ 5,3 milhões financiados pela AES Eletropaulo com recursos repassados pela Eletrobrás. O restante, correspondente a R$ 1,7 milhão, é custeado pela Prefeitura. • Segundo o diretor do Departamento de Controle de Concessionárias, a Prefeitura tem uma acentuada economia com a nova iluminação, uma vez que lâmpadas de mercúrio são até quatro vezes mais eficazes e econômicas do que as de vapor de sódio. "É uma melhoria muito significativa para a população, que ganha também com a segurança", afirma. • O Reluz já atendeu os bairros Batistini, Parque Selecta, M ontanhão, Vila São Pedro, parte da Paulicéia, dos Casa e toda a região do Alvarenga. A remodelação ainda será feita em outros 5.280 pontos da cidade. • Os próximos locais a receber a iluminação eficiente serão Taboão, Paulicéia, Ferrazopólis e as principais vias do Baeta Neves, como Avenida Getúlio Vargas, Rua Doutor Amâncio de Carvalho e Rua dos Vianas. A expectativa é que toda a remodelação seja feita até final de abril, tornando mais eficiente a iluminação pública na cidade. • Manutenção – A Administração continua investindo em iluminação pública. O bairro Taquacetuba, no Riacho Grande, recebeu em dezembro nova rede em mais de 6 km com a instalação de 175 luminárias, que beneficiaram cerca de três mil pessoas. Outras localidades beneficiadas foram o Conjunto Habitacional Salvador Arena e CDHU. • A Prefeitura é responsável pela fiscalização e por toda a manutenção da iluminação pública, como reposição de materiais, inclusive em casos de furto de cabos e troca de equipamentos elétricos em ruas e avenidas, além de monumentos, praças, viadutos e redes subterrâneas. Em caso de reclamações, como falta de iluminação pública em ruas, praças e lâmpadas acesas durante o dia, população pode ligar para o 0800-77-11-159, que atende 24 horas por dias. Nova iluminação pública de Curitiba reduz consumo de energia em 120 kW por dia • Prefeitura troca 400 lâmpadas de vapor de sódio da avenida Sete de Setembro pelas metálicas fornecidas pela Golden Plus. • A Golden Plus sugeriu a substituição das lâmpadas de vapor de sódio de 400W por metálicas Uniform Pulse Start modelo H75 de 100W e 250W, que foram desenvolvidas especialmente para a iluminação pública por possuírem alto desempenho na posição horizontal. Apesar da menor potência, elas iluminam mais e propiciam uma economia aos cofres públicos. Este modelo caracteriza-se por produzir luz branca, oferecer melhor índice de reprodução de cor, menor depreciação lumínica e ter durabilidade 50% maior que as metálicas tradicionais. Graças ao acendimento e re-acendimento mais rápido, de até dois minutos a frio e quatro minutos a quente, a metálica é ideal para iluminação pública quando também se pensa em queda de energia. • Com o objetivo de melhorar a visibilidade e a segurança em Curitiba, no Paraná, a prefeitura municipal substituiu 400 lâmpadas instaladas em 3,5 km da avenida Sete de Setembro, que liga as zonas Norte e Sul da cidade. As antigas lâmpadas de vapor de sódio foram trocadas pelas modernas metálicas com tecnologia Venture Lighting, fornecidas pela empresa de iluminação Golden Plus. Iniciado em janeiro, o projeto foi concluído em julho deste ano e trouxe uma redução diária de 120 kW no consumo de energia. • Com uma circulação média diária de 50 mil pessoas, a Sete de Setembro abriga também a linha do Expresso, um corredor para a circulação de ônibus. O local era considerado altamente vulnerável a assaltos e atos de vandalismo, como a depredação dos terminais de ônibus, principalmente à noite. Para solucionar esse problema, a prefeitura decidiu investir em uma iluminação mais confortável, com melhor reprodução de cores e que, por consequência, trouxesse mais segurança à população. • "Quando apresentamos à prefeitura os benefícios das metálicas, nosso objetivo era mostrar que, por fornecerem luz branca, são mais eficientes que as lâmpadas vapor de sódio, que produzem luz amarela. Isso porque o olho humano, a baixos níveis de iluminação, tem uma melhor percepção quando o lugar está iluminado com luz branca. Através de um novo conceito de iluminação, conhecido como lumens efetivos ou lumens escotópicos, a Venture Lighting e a Golden Plus oferecem soluções de melhor qualidade e baixo consumo de energia", explica o diretor comercial da empresa, Ricardo Cricci. Ele ressalta ainda que, por serem mais econômicas e eficientes, as metálicas possuem os atributos que satisfazem ao setor público: gastar menos energia e proporcionar melhor visibilidade nas ruas como forma de tornar o ambiente mais seguro. 9 14/01/2013 • Assim como aconteceu em Curitiba, a substituição das lâmpadas de vapor de sódio pelas metálicas é uma tendência em iluminação pública. M as ainda há muita resistência em promover a troca e, conforme destaca Cricci, conseguir introduzir essa tecnologia na capital paranaense foi um grande passo para reverter esse quadro, considerando que todos os 130 mil pontos de luz da cidade utilizavam lâmpadas de vapor de sódio. • “Além da redução no consumo de energia, a troca pelas metálicas trouxe maior conforto aos pedestres, aumento do número de pessoas caminhando à noite pelo local e maior segurança. Apesar de não termos dados oficiais quanto à redução do índice de criminalidade, já não vemos tantos desocupados perambulando pela região”, afirma o diretor do Departamento de Iluminação Pública da prefeitura, Ivan M artins. • Com o sucesso do trabalho, ele garante que pretende expandir o projeto e instalar as lâmpadas metálicas em todos os eixos das linhas do Expresso em Curitiba, com início a partir de 2009. Rio substitui lâmpadas de mercúrio nas ruas para aumentar eficiência energética • A prefeitura do Rio assinou hoje (3) convênio com a distribuidora de energia Light para aumentar a eficiência energética da iluminação pública da cidade. O acordo de R$ 25 milhões, dos quais a Light vai contribuir com R$ 11 milhões, prevê a substituição das lâmpadas de mercúrio por lâmpadas de vapor de sódio, mais econômicas, em 32 mil pontos de luz. • O acordo foi firmado por meio do Reluz, programa do governo federal voltado para a promoção da eficiência energética na iluminação pública. A substituição dos 32 mil pontos de luz deve ser concluída em dezembro de 2012. As lâmpadas de mercúrio já tinham sido substituídas, nos últimos anos, em cerca de 340 mil dos 420 mil pontos de luz da capital. Baixa Pressão • Com isso, segundo o secretário municipal de Conservação, Carlos Roberto Osório, faltará substituir cerca de 50 mil pontos de luz de mercúrio que ainda existem. • “Teremos uma economia anual de R$ 7,3 milhões, ou seja, esse investimento se paga em três anos. É uma coisa financeiramente boa para a cidade, boa para o meio ambiente, porque você reduz o consumo de energia e aumenta a sustentabilidade da cidade, e também boa para o cidadão, porque as novas lâmpadas têm maior poder de iluminação”, disse Osório. Lâmpadas Fluorescentes • Existem basicamente dois tipos de lâmpadas comerciais: as lâmpadas de descarga de baixa pressão de vapor de mercúrio, conhecidas como lâmpadas fluorescentes, e as lâmpadas de descarga de baixa pressão de vapor de sódio. • A lâmpada fluorescente é uma lâmpada de vapor de mercúrio de baixa pressão. • É constituída por um tubo de descarga alongado, com um eléctrodo em cada extremidade. • O gás usado para encher o tubo inclui um gás inerte, o qual arranca com facilidade e controla a descarga, incluindo uma pequena quantidade de mercúrio, cujo vapor produz radiação ultravioleta quando excitado. A superfície interior do tubo de descarga está revestida com uma substância fluorescente que transforma a radiação ultravioleta produzida pela lâmpada em luz visível por intermédio da fluorescência. 10 14/01/2013 Fluor. Tubulares • Desenvolvida na década de 1940 e conhecida comercialmente como lâmpada tubular fluorescente em função da geometria do seu tubo de descarga, este tipo de lâmpada encontra aplicações em praticamente todos os campos de iluminação. O tubo de descarga, de vidro transparente, é revestido internamente com uma camada de pó branco, genericamente conhecido como "fósforo". O "fósforo" atua como um conversor de radiação, ou seja, absorve um comprimento de onda específico de radiação ultravioleta, produzida por uma descarga de vapor de mercúrio a baixa pressão, para emitir luz visível. As lâmpadas fluorescentes comercialmente disponíveis utilizam bulbos de vidro transparente, designados por uma letra (de tubular) seguida de um número que indica o seu diâmetro máximo em oitavos de polegada. Por exemplo, T12 significa um bulbo tubular com diâmetro de 12/8 polegadas. As características colorimétricas (temperatura de cor correlata, reprodução de cores) e a eficácia da lâmpada fluorescente são determinadas pela composição e espessura do pó fluorescente ("fósforo"). Os "fósforos" são compostos que emitem luz por fluorescência quando expostos à radiação ultravioleta. As lâmpadas fluorescentes de nova geração utilizam um tubo com diâmetro menor ( T8 em vez de T12) e o custo mais elevado do tr ifósforo é compensado pelo aumento de eficiência resultante. As lâmpadas fluorescentes tubulares são utilizadas para iluminação de interiores em instalações comerciais, industriais e residenciais. A lâmpada fluorescente não oferece riscos à saúde, pois a quase totalidade da radiação ultravioleta emitida pela descarga é absorvida pelo pó fluorescente e pelo vidro do tubo de descarga. Na década de 1980 foi desenvolvida uma nova família de "fósforos", conhecida comercialmente como "trifósforos“ que é constituída de três compostos, cada um com banda de emissão estreita e centrada nos comprimentos de onda do azul, vermelho e verde respectivamente. A combinação adequada destes compostos, junto a uma camada de halofosfato, possibilitou uma melhora no índice de reprodução de cores e um aumento considerável na eficácia luminosa. • O elemento principal de uma lâmpada fluorescente é o tubo selado de vidro. Este tubo contém uma pequena porção de mercúrio e um gás inerte, tipicamente o argônio, mantidos sob pressão muito baixa. O tubo também contém um revestimento de pó de fósforo na parte interna do vidro e dois eletrodos, um em cada extremidade, conectados a um circuito elétrico. O circuito elétrico, que examinaremos mais tarde, é ligado a uma alimentação de corrente alternada (CA). • O projeto clássico de uma lâmpada fluorescente, que está fora de uso hoje em dia, usava um starter especial para iluminar o tubo. Você pode ver como este sistema funciona no diagrama abaixo. 11 14/01/2013 • Quando a lâmpada liga, o caminho de menor resistência é através de um circuito secundário e através do starter. Neste circuito, a corrente passa pelos eletrodos nas duas extremidades do tubo. Estes eletrodos são filamentos simples, como aqueles encontrados na lâmpada incandescente. Quando a corrente passa pelo circuito secundário, a eletricidade aquece os filamentos. Isto libera elétrons da superfície do metal e os envia para dentro do tubo de gás, ionizando o gás. • Ao mesmo tempo, a corrente elétrica inicia uma sequência interessante de eventos no starter. O starter convencional é uma lâmpada de descarga pequena que contém néon ou algum outro gás. A lâmpada de descarga tem dois eletrodos posicionados um ao lado do outro. Quando a eletricidade é inicialmente passada através do circuito secundário, um arco elétrico(em inglês) essencialmente um fluxo de partículas carregadas - pula entre estes eletrodos para fazer uma conexão. Este arco ilumina a lâmpada de descarga da mesma maneira que um arco maior ilumina uma lâmpada fluorescente. • Hoje, o modelo mais popular de lâmpada fluorescente é a lâmpada de partida rápida. Este modelo funciona com os mesmos princípios básicos da lâmpada tradicional, mas não tem starter. Ao invés disso, o reator da lâmpada canaliza corrente constantemente através dos dois eletrodos. Este fluxo de corrente é configurado para que exista uma diferença de carga entre os dois eletrodos, estabelecendo uma voltagem através do tubo. • Quando a lâmpada fluorescente é ligada, os filamentos dos dois eletrodos aquecem rapidamente e liberam os elétrons que ionizam o gás no tubo. Uma vez que o gás está ionizado, a diferença de voltagem entre os eletrodos estabelece um arco elétrico. As partículas carregadas que fluem (em vermelho) excitam os átomos de mercúrio (em prateado), provocando o processo de iluminação. • O problema com este tipo de lâmpada é que leva alguns segundos para iluminar. Hoje em dia, a maioria das lâmpadas fluorescentes é projetada para acender quase instantaneamente. • As lâmpadas fluorescentes com starter e partida rápida têm dois pinos que se encaixam em dois pontos de contato no circuito elétrico Fluorescentes compactas • A lâmpada fluorescente compacta CFL (“Compact Fluorescent Lamp”) foi introduzida no mercado no início da década de 1980 para substituir a lâmpada incandescente. Estas lâmpadas apresentam alguns detalhes construtivos que as diferenciam das lâmpadas fluorescentes tubulares convencionais, porém, seu princípio de funcionamento é idêntico. • Os modelos comerciais utilizam um tubo de vidro do tipo T4 ou T5, com revestimento de “tri-fósforo” e filamentos nas suas extremidades. Existem diversas formas construtivas par a o tubo de descarga, sendo duas as mais comuns: um tubo único curvado em “U” e dois tubos independentes, unidos por uma ponte. 12 14/01/2013 • A lâmpada fluorescente compacta, em geral só apresenta duas conexões elétricas, uma vez que os filamentos encontram-se ligados em série através de um “starter” o qual fica alojado num invólucro na base da lâmpada. A • A Figura 3.5 apresenta uma lâmpada fluorescente com dois tubos independentes, mostrando um de seus filamentos e o percurso da descarga no interior da lâmpada . • estabilização da lâmpada é feita através de um reator indutivo, conectado externamente. Algumas lâmpadas já apresentam um reator incorporado na sua base, em geral do tipo rosca Edison, que é utilizada em lâmpadas incandescentes. • O reator poder ser indutivo ou eletrônico, sendo este último mais leve de forma a reduzir o peso do conjunto. • Lâmpadas fluorescente embutida atrás do espelho iluminando a bancada do banheiro e a parede dos fundos. • Lâmpadas fluorescentes embutidas no rasgo do gesso do teto iluminando a viga e a cortina. 13 14/01/2013 É vantagem deixar uma fluorescente acesa o tempo todo, ou quando sairmos do ambiente temos que apagá-la? • A fluorescente, sendo uma lâmpada de descarga, tem sua vida média dimensionada para oito acendimento diários e, a cada acendimento a mais, terá sua vida diminuída e, contrário senso, a cada acendimento a menos, aumentará sua vida útil proporcionalmente. • Assim, recomenda-se que quando sairmos do ambiente por tempo superior a 15 minutos devemos apagar a luz e, quando não ultrapassar esse tempo, é mais econômico deixá-la ligada. O acendimento frequente das lâmpadas fluorescentes compactas reduz sua vida útil ? • Sim, como todas as lâmpadas de descarga, incluindo-se as fluorescentes tubulares, vapor de mercúrio, vapor de sódio etc o número de acendimentos influencia a sua vida útil. Para as fluorescentes, é definido em normas técnicas o seguinte ciclo de acendimento para determinação da sua vida útil: 2 horas e 45 minutos ligada e 15 minutos desligada. Este ciclo se repete 24 horas por dia, e daí obtêm-se a vida útil destas lâmpadas. Se esta condição de acendimento for modificada fica muito difícil determinar precisamente a vida útil a ser alcançada pelas lâmpadas. Do lado prático, o que podemos dizer é que se você for se ausentar do ambiente mais do que 15 minutos, vale a pena desligar estas lâmpadas. Por estes motivos, não recomendamos a sua utilização em sistemas de minuterias, pois o número de acendimentos poderá ultrapassar 200 por dia, e ainda assim, a lâmpada ficará tão pouco tempo acesa que a economia de energia não será tão grande, não tendo assim uma relação custo/benefício viável quando comparada com a incandescente. O mesmo pode-se dizer dos detectores de presença, instalados principalmente em garagens dos condomínios. Vapor de Sódio de Baixa Pressão As lâmpas fluorescentes podem ser dimerizadas? • Sim e não. Dependem necessariamente de um reator dimerizável para esta ação, ou seja, as lâmpadas com reator integrado não podem ser dimerizadas. • A eficiência luminosa das lâmpadas vapor de sódio de baixa pressão, do tipo tradicional, é da ordem de 100lm/W, e sua vida de 6000 h. Como todas as lâmpadas de descarga elétrica exigem um reator e como seu fator de potencia é extremamente baixo (cos f 0,35), é necessário um capacitor para corrigi-lo. • Nos últimos anos, os fabricantes de lâmpadas elétricas têm lançado no mercado novas linhas de lâmpadas de vapor de sódio com elevadíssimas eficiências luminosas (183 lm/W para uma lâmpada de 180W) e vida bem mais longa (18000 h) . 14 14/01/2013 Com que Lâmpada eu vou? • Conseguiu-se esse aumento de eficiência revestindo-se a face interior da camisa de vácuo com uma camada refletora infravermelha de óxido de Índio que, refletindo a radiação infravermelha produzida na descarga novamente sobre o bulbo interno, permite que sua temperatura ideal (260º) seja mantida com menos intensidade de corrente no arco elétrico. Por outro lado, a transmitância dessa camada à luz é elevada, absorvendo pouco do fluxo luminoso produzido na descarga. • Com esses aperfeiçoamentos e com a atual crise mundial de energia, a lâmpada de sódio de baixa pressão torna-se opção atraente na iluminação de locais onde não existam problemas de reprodução de cores. • Quem nunca se sentiu confuso diante de uma prateleira na hora de comprar lâmpadas? São tantos modelos, formatos e detalhes mencionados nas embalagens, que comumente deixam o consumidor mais desatento e confuso. • Escolher a lâmpada apenas pelo preço não é mais sinal apenas de uma boa compra. Assim como qualquer outro produto de consumo, a lâmpada deve apresentar conforto – no caso visual – com um custo-benefício favorável. Neste caso, a escolha do produto que propicie consumo equilibrado de energia, sem acúmulo de calor no ambiente, é fator a se considerar. Tudo isto, deve estar adequado ao espaço. “A luz é um elemento de design. Assim como textura, linha, volume e forma, ela influencia a resposta emocional das pessoas que ocupam e usam o espaço”. O local onde pretendo instalar a lâmpada tem minuteira? • Em caso afirmativo, a lâmpada fluorescente compacta não é a ideal, pois ela não pode ser dimerizada nem ligada a sensores de presença, mas pode ser usada com fotocélula que contenha liga e desliga programado. Sugere-se utilizar os modelos de LED, cuja tecnologia possibilita a instalação com esse tipo de equipamento. A lâmpada ficará em um lugar muito quente ou a luminária é fechada? A lâmpada está sujeita a ser acesa e apagada muitas vezes? • Se o ambiente é quente, a incandescente o deixará ainda mais, pois ela utiliza somente 5% da potência para produzir luz, sendo os 95% restantes dissipados na forma de calor. Para lugar muito quente, recomenda-se utilizar lâmpadas fluorescentes compactas com luminárias que tenham dissipação de calor. Produtos com a tecnologia LED já podem ser considerados. Em residência, por exemplo, o consumidor pode substituir a incandescente de 40W pelo Ultra LED A19 7W, que possui a mesma luminosidade e a mesma opção de temperatura de cor. No caso de luminária fechada é preciso estar atento ao fato de que ela vira uma estufa para a lâmpada, que acaba queimando. A solução é usar LFC de até 15W, que ficará abaixo do índice previsto de temperatura de trabalho. • Quando se acende e apaga muito a luz, a probabilidade de a lâmpada queimar mais rapidamente é maior. Isto ocorre no caso das fluorescentes compactas, por exemplo, que tem sua vida útil reduzida. Entretanto, ainda sim, são recomendáveis devido à economia de energia que proporcionam. Um exemplo clássico é quando comparamos a lâmpada instalada em um banheiro com a da sala. Note que a do banheiro queimará mais rapidamente, por ser um cômodo que há mais liga/desliga. Tal fato não quer dizer que ela não possa ser usada nesta aplicação, a questão é que apenas queimará mais rapidamente quando comparada com outras aplicações. 15 14/01/2013 Qual uso é dado ao espaço onde a lâmpada será instalada? • O espaço pode ser usado para descanso, atividade ou as duas coisas. Para descansar, o ideal é colocar lâmpadas com temperatura de cor mais baixas (abaixo de 4000K), podendo ser tanto as famosas econômicas (fluorescentes compactas) como a com tecnologia LED (Ultra LED A19 e Ultra LED AR 111, Ultra LED dicróica M R 16 e Ultra LED PAR30, sendo as três últimas em caso de embutidos). Para atividades, nada como uma luz estimuladora propiciada pelas lâmpadas fluorescentes compactas de 6500K ou Tubulares T5 6500K. Para as duas coisas o ideal é uma lâmpada que permita o controle de cores, permitindo a criação de vários ambientes em um só. Neste caso o, LED tem uma vasta gama de recursos com modelos que permitem a regulagem da intensidade de luz e de cores, como a fita LED RGB IP20. Atenção à temperatura de cor – luz branca para espaços com estímulo (cozinha, corredor, área de serviço, escritório, local de circulação); luz amarela (para área de descanso e relaxamento). Países do Primeiro Mundo incluem as lâmpadas fluorescentes usadas na lista de resíduos nocivos ao meio ambiente, pois essas lâmpadas contêm substâncias químicas que afetam o ser humano. FONTE: http://ambientes.ambientebrasil.com.br/residuos/artigos/lampadas_fluorescentes.html • Enquanto intacta a lâmpada não oferece risco. Entretanto ao ser rompida liberará vapor de mercúrio que será aspirado por quem a manuseia. A contaminação do organismo se dá principalmente através dos pulmões. Quando se rompe uma lâmpada fluorescente o mercúrio existente em seu interior (da ordem de 20mg) se libera sob a forma de vapor, por um período de tempo variável em função da temperatura e que pode se estender por várias semanas. Além das lâmpadas fluorescentes também contêm mercúrio as lâmpadas de vapor de mercúrio propriamente ditas, as de vapor de sódio e as de luz mista. • A legislação brasileira através das Normas Regulamentadoras (NRs) do M inistério do Trabalho e a Organização M undial de Saúde estabelecem igualmente, como limite de tolerância biológica para o ser humano, a taxa de 33 microgramas de mercúrio por grama de creatinina urinária e 0,04 miligramas por metro cúbico de ar no ambiente de trabalho. • No contato com lâmpadas quebradas é necessário o uso de avental, luvas e botas plásticas (EPIs). Quando houver quebra acidental de uma lâmpada o local deve ser bem limpo por aspiração. Os cacos devem ser coletados de forma a não ferir quem os manipula e colocados em embalagem estanque, com possibilidade de ser lacrada, a fim de evitar a contínua evaporação do mercúrio liberado. A luz fica muito tempo acesa? • Neste caso, tanto as lâmpadas fluorescentes como os LEDs são excelentes opções. M ais econômicas que as lâmpadas tradicionais, proporcionam uma economia de energia de até 80% para a primeira e de até 95% para estes últimos. É possível comprar uma LFC ou LED de menor potência, quando comparado com a incandescente, para se obter a mesma luminosidade. Como tem menor potência, consome menos energia. • Países do Primeiro M undo incluem as lâmpadas fluorescentes usadas na lista de resíduos nocivos ao meio ambiente, pois essas lâmpadas contêm substâncias químicas que afetam o ser humano, como o M ercúrio, um metal pesado que uma vez ingerido ou inalado, causa efeitos desastrosos ao sistema nervoso. • Ao romper-se, uma lâmpada fluorescente emite vapores de mercúrio que são absorvidos pelos organismos vivos, contaminandoos; se forem lançadas em aterro as lâmpadas contaminam o solo e, mais tarde, os cursos d'água, chegando à cadeia alimentar. • No Brasil, muitos usuários dessas lâmpadas, conscientes do fato e já alertados pela norma brasileira NBR 10004 que impõe limites rigorosos à presença de mercúrio nos resíduos sólidos, já estão evitando mais essa contaminação do meio ambiente. A descontaminação das lâmpadas descartadas pode ser feita por uma empresa especializada em tratamento de resíduos mercuriais. • As lâmpadas de descarga contêm o mercúrio metálico, substância tóxica nociva ao ser humano e ao meio ambiente. Ainda que o impacto sobre o meio ambiente causado por uma única lâmpada seja desprezível, o somatório das lâmpadas descartadas anualmente (cerca de 40 milhões só no Brasil) terá efeito sensível sobre os locais onde são dispostas. • É recomendável que as lâmpadas a descartar sejam armazenadas em local seco, nas próprias caixas de embalagem original, protegidas contra eventuais choques que possam provocar sua ruptura. Essas caixas devem ser identificadas para não serem confundidas com caixas de lâmpadas novas. Em nenhuma hipótese as lâmpadas devem ser quebradas para serem armazenadas, pois essa operação é de risco para o operador e acarreta a contaminação do local. Também não se deve "embutir" os pinos de contato elétrico para identificar as lâmpadas fluorescentes inservíveis, prática condenada pois os orifícios resultantes nos soquetes das extremidades da lâmpada permitem o vazamento do mercúrio para o ambiente. • As lâmpadas que se quebrem acidentalmente deverão ser separadas das demais e acondicionadas em recipiente hermético como, por exemplo, um tambor de aço com tampa em boas condições que possibilite vedação adequada. As lâmpadas inteiras, depois de acondicionadas nas respectivas caixas, podem ser armazenadas em conteiners metálicos. Tais conteiners, fabricados para os diversos tamanhos padronizados de lâmpadas fluorescentes, eliminam quase por completo o risco de ruptura no transporte e dispõem internamente de um filtro de carvão ativado capaz de reter eventuais emanações de mercúrio das lâmpadas que se rompam durante o transporte. 16 14/01/2013 Como destinar corretamente lâmpadas descartadas no seu Município? Fonte: Apliquim (www.apliquim.com.br) • Nos resíduos sólidos municipais estão presentes diversos produtos ou materiais descartados pela sociedade e que, por conterem substâncias tóxicas, deveriam ser tratados de forma segregada. Estão nesse rol as chamadas lâmpadas de descarga de gases que incluem as lâmpadas fluorescentes, de uso tão difundido nas fábricas, escritórios e edifícios públicos (inclusive escolas e hospitais), e as de vapor de mercúrio, de vapor de sódio, de luz mista, muito utilizadas na iluminação pública. Todas essas lâmpadas deixam escapar para o meio ambiente, quando se rompem, o mercúrio que contêm. O mercúrio, que se encontra sob a forma de vapor no interior da lâmpada, quando essa é quebrada se dispersa na atmosfera e se condensa a seguir, contaminando o ambiente. • M as por que essa preocupação com o mercúrio? O mercúrio, apesar de ser um elemento natural que se encontra na natureza, pode ser muito nocivo aos seres vivos e quando penetra na cadeia alimentar pode ser extremamente prejudicial à saúde humana. No Brasil a norma que trata dos resíduos sólidos, a ABNT NBR 10004, define a periculosidade de diversos elementos e substâncias químicas e estabelece os limites admissíveis para esses contaminantes serem dispostos no meio ambiente. O mercúrio ocupa lugar de destaque entre as substâncias mais perigosas relacionadas nessa norma. Por sua vez a norma regulamentadora NR15, do M inistério do Trabalho, que trata das atividades e operações em locais insalubres, também lista o mercúrio como um dos principais agentes nocivos que afetam a saúde do trabalhador. • Embora uma lâmpada encerre apenas uma pequena quantidade de mercúrio, o efeito acumulativo e persistente do mercúrio proveniente de muitas lâmpadas, quando descartadas em um mesmo aterro ao longo dos anos, por exemplo, será sensível. Por esse motivo as lâmpadas que contêm mercúrio já devem ser separadas, na origem, do lixo orgânico e dos materiais tradicionalmente recicláveis, como vidro, papel e plásticos. • Instalada em Paulínia, SP, a empresa Apliquim se especializou no tratamento e na descontaminação de resíduos mercuriais e vem desde 1993 oferecendo a seus clientes a possibilidade de tratar suas lâmpadas, evitando assim que sejam descartadas impropriamente no meio ambiente. Utilizando tecnologia própria, acumulada desde 1985 quando foi fundada, a empresa desenvolveu equipamentos que permitem extrair todo o mercúrio contido em uma lâmpada e descontaminar os outros materiais que a constituem, como o vidro, o alumínio e o fósforo, que recobre o interior do bulbo de vidro. O mercúrio extraído das lâmpadas, uma vez purificado e sob a forma de metal, é encaminhado, com autorização do IBAMA, para empresas que o utilizam em seus processos ou produtos, tais como as fabricantes das próprias lâmpadas. • Essa prática já é adotada em diversos países e no Brasil muitas indústrias, universidades, órgãos públicos e empresas concessionárias de energia elétrica já proibem a disposição de suas lâmpadas no lixo. Por outro lado diversos municípios nos estados de São Paulo, Santa Catarina e M inas Gerais já gozam do benefício da coleta segregada e da destinação adequada de suas lâmpadas de iluminação pública, evitando assim que as mesmas tenham como destinação os aterros municipais. Graças a essa atitude pró-ativa, identificada nesse grupo selecionado de instituições, foi possível criar e manter um projeto de descontaminação de lâmpadas concebido e desenvolvido por uma empresa especializada na solução de problemas ambientais. • O conceito adotado de recuperar e reciclar todos os materiais que constituem a lâmpada, em vez de simplesmente descartá- los, é muito importante pois protege os aterros (e lixões), evitando a formação de passivos ambientais que poderão, um dia, recair sobre a municipalidade local. • A tecnologia desenvolvida pela Apliquim emprega apenas processos por via-seca e não utiliza combustíveis de qualquer tipo. Isso não ocorre com algumas tecnologias utilizadas no exterior que geram efluentes líquidos, emissões de gases e resíduos sólidos contaminados, que vão requerer tratamento posterior. Como todos os componentes das lâmpadas tratadas pelo processo da Apliquim são reaproveitados como materiais recicláveis, não existe também a possibilidade de formação de passivos ambientais que poderiam resultar de uma disposição inadequada desses materiais. 17 14/01/2013 • Outro aspecto importante nesse Programa de Descontaminação de lâmpadas que contêm M ercúrio é a saúde ocupacional e a segurança no trabalho daqueles que manipulam as lâmpadas. Não se recomenda portanto quebrar as lâmpadas sob nenhuma hipótese antes de confiá-las para tratamento. Sua guarda, atá que sejam tratadas, deve ser feita sempre que possível nas próprias embalagens originais, que constituem a melhor maneira de preservá-las de quebras acidentais. • O conceito de Qualidade Ambiental chegou aos municípios para ficar. Ar puro, água e esgotos tratados e destinação adequada para os resíduos sólidos constituem valores para o município e mérito para seus administradores. E a destinação adequada daqueles resíduos que podem contaminar os aterros municipais se insere nessa busca da Qualidade Ambiental. Luz Negra Outros tipo de Lâmpadas • Não pode faltar em festas e boates. A lâmpada de luz negra pode ser fluorescente – ou seja, de descarga – ou incandescente. A de descarga se diferencia das fluorescentes normais pela ausência do revestimento de fósforo e um vidro escuro. Assim, apenas a luz UVA passa pelo vidro, e brilha ao incidir sobre cores claras e sobre os fosforosos que estão no exterior. Na forma incandescente, ela usa filtros que só deixam passar basicamente as radiações UVA da luz do filamento. Também são usadas para detectar impressões digitais, fluidos corporais, identificar cédulas etc. • São lâmpadas a vapor de mercúrio, diferindo destas somente no vidro utilizado na confecção da ampola externa. Nesse caso utiliza-se o bulbo externo de vidro com óxido de níquel (vidro de Wood), que sendo transparente ao ultra-violeta próximo absorve em grande parte o fluxo luminoso produzido. • São usadas em exames de gemas e minerais, apuração de fabricações, setores de correio, levantamento de impressões digitais, na indústria alimentícia par a verificar adulterações, etc. • Também é uma lâmpada de descarga, só que com o gás neônio em baixa pressão. Não há revestimento fosforoso: a luz avermelhada é emitida diretamente pelos átomos de neônio. Funciona com uma descarga de baixa corrente, por isso é bastante usada em sinalizações e letreiros. Além disso, é capaz de dar informação sobre a corrente: se for contínua, apenas o eletrodo carregado negativamente irá brilhar; se for alternada, ambos brilham. Outras cores podem ser conseguidas usando-se diferentes gases, como o argônio (verde-azulado), mercúrio (azul), CO2 (branco) e hélio (amarelo). 18 14/01/2013 Lampada de Plasma • Bola de cristal? Que nada! Na verdade, aquele globo que brilha de maneira meio mágica é uma lâmpada de plasma. Plasma é um fluido condutor constituído de átomos, íons e elétrons. A lâmpada de plasma é feita com uma esfera de vidro, preenchida por um gás a baixa pressão, e um eletrodo central de alta-voltagem. Lâmpada de Arco Voltaico • As descargas elétricas provocam a excitação e ionização de alguns átomos do gás, que passa para o estado plasma. Ao voltarem para o estado inicial, os átomos emitem luz. O curioso é que quando uma pessoa toca na bola, passa a ser condutor elétrico, induzindo a corrente até a mão e iluminando o trajeto. • A lâmpada a arco voltaico, precursora das modernas lâmpadas de descarga de mercúrio e sódio foi utilizada comercialmente e com eficiência de 1888 até 1920 na iluminação pública e ambientes. • Em projetores cinematográficos, foi utilizada até a década de oitenta, existindo até hoje em cinemas ao redor do planeta. • Em 1858 no farol de South Foreland, na Inglaterra, foi utilizada uma lâmpada de arco voltaico, que não apresentou resultados satisfatórios, pois a queima era inconstante e a vida útil muito curta, exigindo constante manutenção. 19 14/01/2013 Fibra Óptica Exemplo de lâmpada de arco voltaico (Foto FPHESP*) • A lâmpada de arco voltaico foi inventada no início do século XIX, por volta de 1800 por H. Davy. Ele havia descoberto que um circuito elétrico, alimentado por uma potente bateria com dois bastões de carbono pontiagudos nas extremidades em contato mecânico inicial, e após o fechamento do arco, mantida uma distância uniforme, a passagem de corrente elétrica gerava um arco voltaico com alta luminosidade, pois a temperatura do polo positivo chega a 3 700°C, e no polo negativo fica em torno de 2 500°C. • Depois do início do fenômeno, observa-se que o polo negativo toma forma pontiaguda e o polo positivo toma forma de cratera. • A transmissão da luz pela fibra segue um princípio único, independentemente do material usado ou da aplicação: é lançado um feixe de luz numa extremidade da fibra e, pelas características ópticas do meio (fibra), esse feixe percorre a fibra por meio de reflexões sucessivas. A fibra possui no mínimo duas camadas: o núcleo (filamento de vidro) e o revestimento (material eletricamente isolante). No núcleo, ocorre a transmissão da luz propriamente dita. A transmissão da luz dentro da fibra é possível graças a uma diferença de índice de refração entre o revestimento e o núcleo, sendo que o núcleo possui sempre um índice de refração mais elevado, característica que aliada ao ângulo de incidência do feixe de luz, possibilita o fenômeno da reflexão total. • As fibras ópticas são utilizadas como meio de transmissão de ondas eletromagnéticas, temos como exemplo a luz uma vez que é transparente e pode ser agrupada em cabos. Estas fibras são feitas de plástico e/ou de vidro. O vidro é mais utilizado porque absorve menos as ondas electromagnéticas. As ondas electromagnéticas mais utilizadas são as correspondentes à gama da luz. • A fibra óptica é um pedaço de vidro ou de materiais poliméricos com capacidade de transmitir luz. Tal filamento pode apresentar diâmetros variáveis, dependendo da aplicação, indo desde diâmetros ínfimos, da ordem de micrômetros (mais finos que um fio de cabelo) até vários milímetros. • A fibra ótica foi inventada pelo físico indiano Narinder Singh Kapany. Dentre os diferentes métodos de fabricação de fibra ótica existentes, os mais conhecidos são M CVD, VAD E OVD. • O meio de transmissão por fibra ótica é chamado de "guiado", porque as ondas eletromagnéticas são "guiadas" na fibra, embora o meio transmita ondas omnidirecionais, contrariamente à transmissão “sem-fio” cujo meio é chamado de "não-guiado". M esmo confinada a um meio físico, a luz transmitida pela fibra ótica proporciona o alcance de taxas de transmissão (velocidades) elevadíssimas, da ordem de dez elevado à nona potência a dez elevado à décima potência, de bits por segundo (cerca de 40Gbps), com baixa taxa de atenuação por quilômetro. M as a velocidade de transmissão total possível ainda não foi alcançada pelas tecnologias existentes. Como a lluz se propaga no interior de um meio físico, sofrendo ainda o fenômeno de reflexão, ela não consegue alcançar a velocidade de propagação no vácuo, que é de 300.000 km/segundo, sendo esta velocidade é diminuída consideravelmente. Vantagens • Em Virtude das suas características, as fibras óticas apresentam muitas vantagens sobre os sistemas eléctricos: • Dimensões Reduzidas • Capacidade para transportar grandes quantidades de informação (Dezenas de milhares de conversações num par de Fibra); • Atenuação muito baixa, que permite grandes espaçamentos entre repetidores, com distância entre repetidores superiores a algumas centenas de quilômetros. • Imunidade às interferências eletromagnéticas; • M atéria-prima muito abundante; Desvantagens • • • • • • Custo ainda elevado de compra e manutenção; Fragilidade das fibras óticas sem encapsulamento; Dificuldade de conexões das fibras óticas; Acopladores tipo T com perdas muito grandes; Impossibilidade de alimentação remota de repetidores; Falta de padronização dos componentes ópticos. 20