ESTUDO COMPARATIVO ENTRE LÂMPADAS FLUORESCENTES E LED
APLICADO NO IFC – CAMPUS LUZERNA
Autores: Marina PADILHA, Felipe JUNG, Ernande RODRIGUES
Identificação autores: Estudante de Graduação de Engenharia de Controle e Automação, Estudante de Graduação de
Engenharia de Controle e Automação, Professor IFC-Campus Luzerna,
Introdução
A iluminação é responsável por cerca de 17% de toda a energia consumida no Brasil
(Mamede, 2010). Muito se discute atualmente sobre eficiência energética e como os
equipamentos podem consumir menos energia. Nesse sentido, dois tipos de lâmpadas vêm
sendo usadas como alternativa para reduzir os gastos com consumo de energia provenientes
da iluminação: lâmpadas fluorescentes e LED.
Lâmpadas fluorescentes são constituídas por longos cilindros de vidro, cujo interior é
revestido por camadas de fósforos de diversos tipos, produto esse, que possui a capacidade de
emitir luz visível quando injetado luz ultravioleta (Souza, 2015). As lâmpadas fluorescentes
tubulares não podem controlar o fluxo de corrente sozinhas, assim, é preciso instalar em
conjunto com a lâmpada um reator, o que pode aumentar o consumo da instalação.
O inconveniente das lâmpadas fluorescentes é quanto a sua reciclagem. Segundo
(Inovação Tecnológica, 2006) “No Brasil são consumidas cerca de 100 milhões de lâmpadas
fluorescentes por ano. Desse total, 94% são descartadas em aterros sanitários, sem nenhum
tipo de tratamento, contaminando o solo e a água com metais pesados”.
Já as lâmpadas de LED possuem uma melhor eficiência e desempenho no gasto de
energia elétrica, com uma transformação relativamente baixa em calor, (Silveira et al., 2010).
Os LEDs possuem uma longa expectativa de vida, com cerca de 50.000 mil horas enquanto
lâmpadas fluorescentes têm em média 16.000 mil horas.
O objetivo deste trabalho é realizar uma análise comparativa entre duas tecnologias
utilizadas para iluminação (Lâmpadas fluorescentes tubulares e lâmpadas LED tubulares) e
verificar o custo gerado por cada uma dessas tecnologias.
Material e Métodos
Primeiramente, será apresentada a planta baixa do terceiro andar do bloco de ensino
do Instituto Federal Catarinense – campus Luzerna, cujo projeto de iluminação será estudado.
De acordo com Mamede (2010), será verificado o projeto luminotécnico pelo método de
lúmens, para determinar o fluxo luminoso que a instalação deve possuir. Então, serão
apresentados dados de duas lâmpadas diferentes, uma fluorescente e outra de LED e projetos
serão realizados para estas lâmpadas, considerando-se que a instalação não tenha sido feita.
Considerando a quantidade de horas por dia em que as lâmpadas estarão ligadas, será
feita uma análise comparativa entre as duas instalações, de acordo com o custo com energia e
o custo com a substituição dos equipamentos dado o fim de sua vida útil.
Resultados e discussão
A Figura 1 ilustra o ambiente estudado neste trabalho.
Figura 1: Planta baixa do terceiro pavimento do bloco de ensino. Fonte: Próprio autor, 2015
Os cálculos de iluminação são feitos conforme Unicamp (200-?). A Tabela 1
apresenta as medidas de cada um dos ambientes do terceiro pavimento do bloco de ensino do
IFC – Luzerna, a luminosidade necessária para o ambiente e o fluxo luminoso.
Tabela 1 : Dados importantes de cada ambiente estudado
Largura (m)
Distância (m)
Área (m²)
Luminosidade (lux)
Fluxo luminoso (lm)
Biblioteca
16,5
17,625
290,8125
300
103077
Sala TI
Largura (m)
Distância (m)
Área (m²)
Luminosidade (lux)
Fluxo luminoso (lm)
Largura (m)
Distância (m)
Área (m²)
Luminosidade (lux)
Fluxo luminoso (lm)
Sala 301
6,75
10,5
70,875
200
Sala 302
6,75
6,75
45,5625
200
Sala 303
6,75
6,75
45,5625
200
18996
12896
12898
Sala 308
6,75
10,5
70,875
200
18996
6,75
6,75
45,5625
300
6,75
14,25
96,1875
200
Sala 307
6,75
6,75
45,5625
200
19347
25084
12898
Banheiro Masc.
6,75
3,375
22,78125
150
Banheiro Fem.
6,75
3,375
22,78125
150
Corredor
2,25
42,75
96,1875
75
5503
Sala 306
5503
11875
Fonte: Próprio autor, 2015.
A Tabela 2 traz características das lâmpadas utilizadas para comparação.
Tabela 2: Características das lâmpadas comparadas
LED
Fluorescente
Potência (W)
16
40
Lúmens (lm)
1600
2500
Lâmpada (R$)
31,90
8,90
Reator (R$)
Não utiliza
20,00
Luminária (R$)
100,00
100,00
Vida útil (h)
40.000
13.000
Modelo
T8
T8
Marca
TASCHIBRA
OSRAM
Fonte: Próprio autor, 2015
Entre as lâmpadas escolhidas, as lâmpadas fluorescentes emitem um fluxo luminoso
maior do que as lâmpadas de LED. Por isso serão necessárias menos lâmpadas e luminárias se
as instalações forem feitas com esse tipo de lâmpadas. A Figura 2 apresenta a planta baixa dos
ambientes se forem instaladas lâmpadas LED e se forem instaladas lâmpadas fluorescentes.
(a)
(b)
Figura 2: Projeto da iluminação: (acima) utilizando lâmpadas fluorescentes; (abaixo) utilizando
lâmpadas LED. Fonte: Próprio Autor, 2015
Assim, se fossem instaladas lâmpadas fluorescentes, seria necessário comprar 55
luminárias, 55 reatores e 110 lâmpadas e o custo de instalação seria de R$ 5.500,00 referentes
às luminárias e R$ 2.079,00 referentes às lâmpadas e reatores, totalizando R$ 7.579,00. Já se
fossem instaladas lâmpadas de LED, seria necessário comprar 83 luminárias e 166 lâmpadas e
o custo de instalação seria de R$ 8.300,00 referentes às luminárias e R$ 5.295,40 referentes às
lâmpadas, totalizando R$ 13.595,40. Ou seja, seria R$ 6.016,40 mais caro instalar lâmpadas
de LED do que lâmpadas fluorescentes.
Contudo, como a energia gasta pelas lâmpadas de LED é menor do que pelas
lâmpadas fluorescentes, e as lâmpadas utilizadas no bloco de ensino do IFC ficarão ligadas,
em média, 12 horas por dia, 5 dias por semana, com o passar do tempo, o custo inicial gasto
com a instalação das lâmpadas de LED será compensado por sua economia de energia e
também pela economia alcançada devido ao baixo custo de manutenção. A Figura 3 mostra a
progressão dos gastos com ambas as tecnologias.
R$ 100.000,00
LED
R$ 90.000,00
Fluorescente
Total de gastos (R$)
R$ 80.000,00
R$ 70.000,00
R$ 60.000,00
R$ 50.000,00
R$ 40.000,00
R$ 30.000,00
R$ 20.000,00
R$ 10.000,00
R$ 0
1
2
3
4
5
6
7
8
Tempo (anos)
9
10
11
12
13
Figura 3: Gráfico da projeção de gastos com ambas as lâmpadas. Fonte: Próprio autor, 2015.
Observa-se que no terceiro ano os gastos com lâmpadas fluorescentes já são maiores
do que com LEDs. No quarto ano, ocorrem os primeiros gastos com manutenção nas
lâmpadas fluorescentes, enquanto as lâmpadas de LED só apresentam problemas de
manutenção em 12 anos. Ao final do período de projeção, a diferença entre os gastos com as
lâmpadas estudadas é de aproximadamente R$ 28.000,00.
Conclusão
Este trabalho apresentou uma comparação, aplicada a uma parte do bloco de ensino
do IFC – Luzerna, entre a utilização de lâmpadas fluorescentes e LED com relação ao valor
de investimento inicial, o valor gasto com energia, e o valor gasto com manutenção.
Uma desvantagem referente à utilização de lâmpadas fluorescentes é a sua vida útil e
o fato de que elas utilizam reatores, o que aumenta os custos com manutenção, já que são
componentes que apresentam falhas com certa frequência.
Em geral, pode-se afirmar que mesmo as lâmpadas de LED sendo mais caras, em
longo prazo apresentam vantagem financeira, principalmente devido ao menor gasto de
energia e em segundo plano por possuir vida útil mais longa. Também por estes motivos,
pode-se dizer que quanto mais tempo as lâmpadas ficam ligadas por dia, mais rápido é o
retorno do investimento se a instalação for feita com lâmpadas de LED.
Outra vantagem é referente à geração de resíduos sólidos contaminantes, uma vez
que as lâmpadas fluorescentes possuem metais pesados em sua composição e sua vida útil é
menor, sendo necessárias substituições frequentes.
Portanto, a utilização de lâmpadas LED se mostrou vantajosa, não apenas no quesito
de eficiência energética como também na diminuição de resíduos sólidos.
Referências
CARVALHO, M. T.; LOTTERMANN, M; CRUZ, P. M. F.; AMORIM, V. I.;
PELLIZZETTI, M. A.; SCHWEITZER, A. Redução energética com a troca de lâmpadas
fluorescentes por LED. V FICE Feira de Iniciação Científica e Extensão, set. 2014.
MAMEDE, João Filho. Instalações elétricas industriais. 5ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2010.
SOUZA. E. S.; FERREIRA, M. A. S.; CARVALHO, S. S. Energias Alternativas e Sistemas
de
Iluminação
de
Alto
Rendimento.
Disponível
em:
<http://www.fpl.edu.br/enade2015/pdfs/texto_energias_alternativas_sistemas_iluminacao_alt
o_rendimento.pdf> Acesso em 06 de setembro de 2015
SILVEIRA, Marcela C. F.; MALDONADO, O. A. A.; CARVALHO, S. G. P.; SILVEIRA, J.
L. Benefícios ambientais e energéticos da utilização da tecnologia LED em Sistema de
iluminação pública. XVIII Congresso Brasileiro de Automática, Mato Grosso do Sul, p.
954-958, 2010.
UNICAMP. Iluminância e cálculo luminotécnico. Disponível em:
<www.iar.unicamp.br/lab/luz/ld/Arquitetural/tabelas/luminotecnica.pdf >. Acesso em 06 de
setembro de 2015.
Inovação Tecnológica. Reciclagem de lâmpadas fluorescentes tem solução brilhante.
Disponível em:
<http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=010125060623#.VgL7cuwG0c>. Acesso em 23 de setembro de 2015.