Estudo de viabilidade da substituição de lâmpadas fluorescentes por LED

As lâmpadas de LED vêm sendo alvo de muita especulação e estudos ao longo dos últimos anos e são consideradas as lâmpadas do momento, prometendo substituir, muito em breve, as lâmpadas fluorescentes. Ao cogitar-se a utilização ou substituição de determinados tipos de lâmpadas, é necessário que seja feita a análise de viabilidade dessa escolha, o que envolve uma série de fatores. Destacamos como de maior importância, dois deles: o consumo gerado pela lâmpada e a sua vida útil.

Consumo

O consumo de uma lâmpada envolve uma relação entre algumas grandezas luminotécnicas. Para entender melhor a respeito, vamos ver alguns conceitos:

Fluxo Luminoso (lm) – É a quantidade total de luz emitida a cada segundo por uma fonte luminosa. A unidade de medida do fluxo luminoso é o lúmen (lm)

Intensidade luminosa (lux) – É definida como a concentração de luz em uma direção específica, radiada por segundo, ou seja, a luz recebida pelo observador. Originalmente significa a luz emitida por uma vela num raio de um metro.

Consumo elétrico (w) – Equivale a potência (ou aos watts) da lâmpada multiplicado por um tempo.. Uma lâmpada de potência igual a 40 w consome 40w em uma hora . Para exemplificar melhor o consumo elétrico das lâmpadas, segue abaixo uma tabela com ambientes mais comuns e sua iluminação mínima recomendada equivalente em incandescentes e fluorescentes.

Tab Exemp PotLampsFATO HISTÓRICO

A substituição das lâmpadas incandescentes pelas fluorescentes deu-se de maneira gradativa, porém inevitável, devido à relação de consumo (lm/w) entre elas ser maior de que cinco vezes.

Já essa mesma relação entre as lâmpadas fluorescentes e as de LED é bem menor (próxima a 1). É difícil ainda determinar esse fator com precisão, pois a produção e as informações disponíveis no mercado ainda são restritas e vagas. Por exemplo: uma lâmpada de LED consome 83lm/w ao passo que uma fluorescente (osram ablux longlife) consome 57lm/w, resultando em uma relação de 1,46.

Vida útil

A vida útil de uma lâmpada também tem grande importância durante a escolha da lâmpada. No caso das lâmpadas de LED, acredita-se que essa tenha vida útil superior as fluorescentes, que por sua vez, têm vida útil bem maior do que as incandescentes. As fluorescentes, quando lançadas, prometiam durar cerca de 15 mil horas, enquanto as incandescentes duravam cerca de 9 mil. Com o tempo, percebeu-se que as fluorescentes não duravam tanto assim, tendo sua vida útil pouco maior do que as incandescentes. Dessa forma, os fabricantes receberam muitas reclamações e com o tempo, adequaram os valores nas embalagens e alguns ainda criaram linhas especiais do tipo “longa duração” que consistiam em produtos testados e com a vida maior assegurada. Em relação ao LED, também existe uma especulação de que elas durem cerca de cinco vezes o tempo estimado para as fluorescentes. Ainda é cedo para atestar esses números, mas se a estimativa for confirmada, será uma grande vantagem para as lâmpadas de LED. O INMETRO está realizando testes com as lâmpadas de LED para atestar seus componentes e sua vida útil e em breve elas serão certificadas pelo órgão. Além disso, a discussão em torno do LED envolve, além da redução nos custos de energia, a questão ambiental, já que são produtos sem mercúrio, com menor impacto ao meio ambiente do que as lâmpadas fluorescentes, por exemplo.

Análise econômica

Mercado

Entende-se como bom investimento, aquele que rende em torno de 12% ao ano. Dessa forma, pode-se considerar que um bom investimento em eficiência energética, seja residencial ou mesmo comercial retorne em até oito anos.

Tendo em vista a atual conjuntura econômica brasileira, com a poupança com índices abaixo os da inflação e fundos de investimento com taxas entre 7 e 9% e também a crise energética e a ameaça iminente de racionamento, economias bem planejadas são mais do que bem vindas, então dentro investimentos dentro desse prazo de retorno são a melhor opção no momento.

Custo

Quando as lâmpadas de LED chegaram ao mercado, elas custavam cerca de cinco vezes mais dos que as lâmpadas fluorescentes populares e tinham inclusive uma relação lm/w menor, o que não fazia delas uma opção energeticamente mais eficiente. Entretanto, com o passar do tempo, o preço das opções LED baixaram consideravelmente e os fabricantes passaram a disponibilizar modelos mais eficientes. Essa combinação de fatores voltou a atenção para as lâmpadas de LED, levando a uma maior exposição das mesmas no mercado e, consequentemente uma maior demanda. Dessa forma, de volta a análise de viabilidade de aquisição dessas lâmpadas, convém ressaltar a importância da pesquisa de preços e da atenção sobre sua vida útil e seu consumo em relação á lâmpada utilizada atualmente pelo consumidor. Para auxiliar o consumidor na escolha, montamos uma equação que elucida a relação entre as lâmpadas fluorescentes e as de LED e calcula o melhor custo-benefício entre elas:

equacaoRecomenda-se, para garantia de retorno em até 8 anos. Caso, a fórmula acima não preverá acréscimo financeiro, isto é, garantirá apenas que não haja perdas, sem prever prazo de lucro com a substituição das lâmpadas.

É importante lembrar que existe sempre a influência do tipo de lâmpada utilizada no cálculo, pois a substituição pode requerer um tipo de fixação diferente da existente. O custo dessa troca também deverá ser considerado.

Em relação a vida útil, sugerimos realizar a instalação simultânea de uma lâmpada fluorescente e uma de LED que partam e funcionem aproximadamente a mesma quantidade de horas/dia e comparar a sua efetiva vida útil (durabilidade).

Em caso de optar-se por investir na substituição das lâmpadas visando a eficiência energética, é necessário considerar os seguintes fatores:

  • O custo da lâmpada
  • O valor do kW/h cobrado pela concessionária.*
  • O tempo médio de funcionamento da lâmpada por dia
  • A economia gerada pela substituição.

*O valor do kW/h pode ser obtido na própria fatura de energia ou ainda no site da ANEEL.

O gráfico abaixo mostra um comparativo entre a tarifa da EDP-ESCELSA e as tarifas nacionais mais cara e a mais barata no sistema de bandeira verde.

Custo da EnergiaObs: Os valores acima se referem às tarifas homologadas pela ANEEL, expressas na unidade R$/kWh (reais por quilowatt-hora) e não contemplam tributos e outros elementos que fazem parte de sua conta de luz, tais como: ICMS, Taxa de Iluminação Pública, PIS, PASEP e COFINS.

Para determinar a economia é necessário saber a emissividade (quantidade de lumens) da lâmpada a ser substituída, para que seja possível comparar com uma de LED de características similares. A economia, dada em Watts, será a diferença entre a fluorescente e a de LED. Por exemplo, uma lâmpada Osram Aelux energy saving de 11w (650 lúmens) pode ser substituída por uma LED tubular duplo U de 7W (650 lúmens), resultando em uma economia de 4W, sem perder em luminosidade. Para o exemplo acima, estipulando um uso de cerca de 8h por dia, a substituição geraria uma economia de 8,3 kW por ano (considerando dias úteis). Além disso, convém mencionar que a substituição também resulta em uma redução de 4kg na emissão de CO2 na atmosfera. Ao considerar-se o valor de R$18,00 por lâmpada de LED, o retorno financeiro seria conforme abaixo:

  • Uso de 8 horas por dia – 16 trimestres
  • Uso de 10 horas por dia – 13 trimestres
  • Uso de 12 horas por dia – 11 trimestres
  • Uso de 14 horas por dia – 9 trimestres

Vale notar que a substituição mais rentável e eficiente incide sobre as lâmpadas mais utilizadas no dia a dia. O gráfico abaixo exemplifica a situação de maneira mais detalhada conforme as horas de uso por dia. Os pontos marcados no gráfico correspondem as situações enumeradas acima.LLED (Econ 4Wh) - Flex Hr dia

 Outra análise sugerida dentro do mesmo exemplo da lâmpada a 18 reais, exemplifica o retorno baseado do tempo de funcionamento fixo de oito horas por dia e na economia em watts variada.

  • Economia de 4 watts – retorno em 16 trimestres
  • Economia de 5 watts – retorno em 13 trimestres
  • Economia de 6 watts – retorno em 11 trimestres
  • Economia de 7 watts – retorno em 9 trimestres

O gráfico abaixo ilustra o raciocínio acima de maneira mais ampla, mostrando vários níveis de economia em watts e seus tempos de retorno correspondentes. Os pontos marcados no gráfico correspondem as situações enumeradas acima:

 LLED (op 8hrs dia) - Flex econAs simulações acima utilizaram a tarifa da EDP-ESCELSA no valor de R$0,36660, valor em bandeira verde, processado pela ANEEL em 31/01/2015.

Você pode criar e personalizar a sua própria análise, mudando o valor da sua lâmpada e trocando a concessionária e pode utilizar o critério de horas de uso e/ou o de economia de watts. A análise está disponível para uma projeção de retorno em até 10 anos (40 trimestres). Clique aqui e faça download da nossa planilha!

A fim de realizar testes de durabilidade e desempenho, adquirimos algumas unidades de lâmpadas LED e vamos realizar algumas substituições no escritório. O resultado a gente conta em um outro post. Até lá!

Fontes:

http://www.osram.com/_flash/light-a-home/lighthouse_popup.jsp?conf=com-en

 http://www.farnell.com/datasheets/1805053.pdf

 http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/tarifaAplicada/index.cfm

http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/tarifaAplicada/index.cfm?fuseaction=tarifaAplicada.mostrarFrmValorOrdenado&tipoOrdenacao=valor&ordenacao=desc&ativaMenu=1

 http://www.inmetro.gov.br/noticias/verNoticia.asp?seq_noticia=3604

http://www.inmetro.gov.br/noticias/verNoticia.asp?seq_noticia=3524