O consumo da energia elétrica (EL015)

Este artigo faz parte do livro Instalações Elétricas sem Mistérios - edição de 2005. Veja no final do artigo nota sobre as novas normas para instalações elétricas de baixa tensão.

 

A conta de energia elétrica no final do mês preocupa a maioria das pessoas e muita gente não tem a mínima idéia de como verificar quanto se gasta de energia, simplesmente observando as indicações do relógio de luz, e até sentem um pouco de inveja do funcionário da concessionária que faz isso.

Como seria interessante saber ler as indicações do relógio de consumo de energia e poder com isso comparar com a própria conta!

Mas, não é somente o controle do consumo que pode ser feito pela observação do relógio de luz. A simples observação do indicador de consumo pode indicar algum tipo de abuso no uso de eletrodomésticos, e também, pode indicar alguma anormalidade na própria instalação, que esteja causando fugas ou perdas de energia.

Um curto interno ou ainda um problema de isolamento entre fios, pode ser responsável por anormalidades de funcionamento numa instalação, consumindo energia e até pondo em risco a sua integridade.

Um fio da instalação que encoste num ponto de metal da estrutura da casa (um ferro de laje, por exemplo) pode causar fugas de energia, que serão registradas como consumo pelo relógio de entrada.

Além da preocupação em prever o consumo de energia no final do mês, também é importante para o consumidor saber quanto irá pagar a mais por ela quando comprar algum eletrodoméstico.

Geladeiras, aquecedores de ambientes, condicionadores de ar costumam trazer marcados de maneira bem visível (por exigência da legislação) os seus consumos.

No entanto, para o comprador, o valor em quilowatts-hora marcado em tais aparelhos não diz muito, pois o que realmente lhe interessa é quanto a mais vai pagar em dinheiro no final do mês.

Assim, ao comparar duas geladeiras, o máximo que o leitor pode saber é se uma é mais "gastona" do que outra, mas praticamente nada em termos de valores em dinheiro.

Será interessante, antes de aprendermos a medir o consumo de energia saber como isso realmente ocorre.

 

a) o consumo de energia

Não se pode criar energia, assim, o que um motor consegue em termos de energia mecânica, uma lâmpada consegue em energia luminosa ou um aquecedor consegue em calor são resultado da energia elétrica consumida.

A especificação da quantidade de energia que um aparelho consome é dada de uma forma indireta: pela sua potência.

A potência é a quantidade de energia consumida (ou fornecida) em cada segundo, e é medida em watts (abreviado por W). Ver figura 1.

 

 Energia convertida por uma lâmpada comum.
Energia convertida por uma lâmpada comum.

 

Para que o leitor tenha uma idéia da ordem de grandeza do watt (W), basta dizer que precisamos de 4,18 W de energia aplicados durante 1 segundo a 1 grama de água para elevar sua temperatura em 1 grau Celsius, ou seja, para produzir 1 caloria.

Para aquecer 1 litro de água de 20 a 100 graus Celsius, por exemplo, precisamos de 80 000 calorias, que convertidas em watts resultam em 334 400 W ou joules por segundo.

Se quisermos aquecer esta água em 1 segundo precisaremos de um aquecedor com essa enorme potência, o que na prática não é muito conveniente.

No entanto, se pudermos esperar uns 334 segundos, ou aproximadamente 5 minutos e meio, um aquecedor de 1 000 W resolve... (supondo o rendimento máximo).

Assim, conforme o leitor pode perceber, para obtermos a quantidade de energia a ser gasta, devemos multiplicar a potência do aparelho pelo

tempo que ele fica ligado.

Um aquecedor de 1 000 W ligado durante 334,4 segundos produz os 334 400 W que correspondem a 80 000 calorias.

Evidentemente, não são todos os aparelhos que produzem calor a partir da energia elétrica e além disso, seria muito mais prático trabalharmos com tempos medidos em horas em lugar de minutos.

Assim, expressamos a energia que a concessionária entrega em nossa casa e a energia que consumimos em termos de quilowatts x horas, ou seja, milhares de watts multiplicados pelo tempo em horas. Abreviamos por kWh.

Uma lâmpada que tenha uma potência de 100 W, "consome" 100 watts-hora de energia por hora.Veja na figura 2.

 

100 joules por segundo equivalem a 100 W
100 joules por segundo equivalem a 100 W

 

Durante 10 horas essa lâmpada "consumirá" 1 quilowatt-hora ou 1 kWh.

Veja então que, para calcular o consumo mensal ou durante um determinado período de um aparelho, basta multiplicar sua potência (consumida) pelo número de horas que ele fica ligado no intervalo considerado.

Uma lâmpada de 100 W que fique ligada durante 4 horas por dia, durante 30 dias por mês, consumirá:

Consumo = 100 x 4 x 30 = 12 000 watts-hora

Consumo = 12 quilowatts-hora (12 kWh)

 

É pela soma do consumo de todos os aparelhos que temos em casa que pagamos a conta de energia elétrica.

O número de quilowatts-hora consumidos durante o mês (no intervalo entre as leituras do relógio) é marcado na conta de energia, figura 3.

 

 

Indicação do consumo numa conta de energia elétrica.
Indicação do consumo numa conta de energia elétrica.

 

Veja então que, conhecendo a potência consumida por um eletrodoméstico qualquer e o tempo médio de acionamento desse aparelho no uso normal, podemos facilmente prever quanto a mais ele custará em nossa conta de energia.

Mas, cuidado: no caso de aparelhos eletrônicos como amplificadores de som, não devemos confundir a potência de áudio de sua saída com a potência que ele exige da rede de energia.

Um amplificador de 200 watts rms, por exemplo, não tem um rendimento de 100% na conversão de energia, o que significa que ele, quando à plena potência, consome mais do que isso!

Por outro lado um amplificador de 100 W pmpo tem uma potência "real" bem menor, e a consumida não chegará aos 50 W em uso normal.

 

 

COMO LER O "RELÓGIO DE LUZ"

Na entrada das instalações domiciliares temos normalmente um medidor de consumo de energia ou "relógio" de luz, que pode ser de um dos tipos apresentados na figura 4.

 

 

Medidores comuns de consumo de energia.
Medidores comuns de consumo de energia.

 

Estes relógios possuem indicadores que permitem formar os números correspondentes aos quilowatts-hora consumidos. No entanto, como o relógio não é "zerado", quando uma leitura é feita, o valor em quilowatts-hora consumidos num mês é obtido subtraindo a leitura atual da anterior.

Por exemplo, se na leitura atual temos a indicação de 12350 kWh e na anterior o valor marcado era de 12050, o consumo a ser considerado é de 300 kWh. [ Em alguns locais a leitura está sendo realizada bimestral ou trimestralmente e o consumo é calculado pela média dos meses).

Mas, como ler esses valores?

Vamos tomar como exemplo o relógio mostrado na figura 5.

 

Exemplo de leitura de um medidor de consumo.
Exemplo de leitura de um medidor de consumo.

 

Os ponteiros apontam para os dígitos que formam o número de quilowatts da leitura. O que pode ocorrer, e confunde um pouco as pessoas, é que um ponteiro não esteja exatamente sobre um número, como indica a mesma figura, mas sim entre dois deles, dificultando a leitura.

Assim, no desenho, o ponteiro do segundo dígito está entre o 5 e o 6. Qual valor considerar? No caso, sempre consideramos o menor, pois se o ponteiro está entre o 5 e o 6 é porque o ponteiro seguinte provavelmente está no meio da escala de 0 a 9 ou seja, nas proximidades do 5. Basta verificar.

Para o relógio com a aparência mostrada na figura 6, o procedimento é o mesmo.

 

Leitura de um medidor numérico.
Leitura de um medidor numérico.

 

Obs: além desses, existem ainda os medidores digitais, cuja leitura é semelhante a do tipo mostrado na figura 6.

Uma maneira de controlar o consumo de energia é, sempre que for feita a leitura (normalmente existe um dia certo para isso - quando o cachorro deve ficar preso e o portão de acesso ao medidor aberto!), o morador também anotar num papel o valor da leitura. Em muitos casos isso não precisa ser feito, pois na conta temos o valor medido e o valor anterior!

Tirando a diferença temos o consumo e aí é só consultar na própria conta os valores cobrados.

Em nosso país a tarifa é diferenciada por faixas de consumo. Assim, observando a conta, veremos que para consumos de 0 a 30 kWh temos uma tarifa menor do que para de 30 a 70 kW/h.

Vamos tomar um exemplo de cálculo com base numa conta comum e ver como isso é feito:

 

a) Numa leitura em uma residência foi registrado o consumo de 237 kWh (diferença entre a leitura anterior e a atual).

Quanto o morador dessa residência irá pagar (sem o imposto)?

A energia consumida de 0 a 30 kW custa R$ 0,01940 por kWh. Multiplicando por 30 temos:

30 x 0,01940 = 0,58

A energia consumida de 31 a 100 kWh custa R$ 0,0489 por kWh. Por isso temos 70 kWh (de 31 a 100) neste preço, o que resulta em:

70 x 0,0489 = 3,42

Para a faixa de 101 a 200 kWh que correspondem a mais 100 kWh consumidos, o preço é de R$ 0,08817 por kWh, o que resulta em:

100 x 0,0881 = 8,81

 

Finalmente para a faixa acima de 200 kWh o preço é de R$ 0,11733 por kWh.

Nesta faixa temos somente 37 kWh de consumo a considerar, o que resulta em:

37 x 0,11733 = 4,34

 

Somando todos os valores temos o Fornecimento de Energia que no caso foi de R$ 17,15.

Em São Paulo, sobre este valor incide 25% de ICMS (Imposto Sobre Circulação de Mercadorias e Serviços) que corresponde a mais R$ 5,71.

Com a soma desses dois valores temos o Total a pagar que será de R$ 22,86. (Na época em que escrevemos este livro estavam ocorrendo algumas modificações nas tarifas com a redução dos descontos para as faixas mais baixas, mas o modo geral de cálculo será mantido).

 

 

PELO DIREITO DO CONSUMIDOR!

Atenção: discute-se legalmente a forma de fazer o cálculo dos 25%. Pelo que se afirma, legalmente, os 25% devem ser cobrados sobre o valor consumido o que, para R$ 17,15 resultaria em R$ 4,28. No entanto, por um artifício - que ressaltamos: tem sua legalidade contestada - os 25% são calculados sobre o total, ou seja, o imposto é calculado a partir da soma do fornecimento com o próprio imposto! O resultado é que na conta dada como exemplo, o valor do imposto sobe para R$5,71 o que corresponde a 33% do fornecimento! A discussão legal se apoia justamente no fato de pagarmos imposto sobre imposto! - Já existem juristas que estão entrando com ações visando a devolução de tudo que foi cobrado a mais com este procedimento, cuja legalidade é duvidosa!

 

 

CONTROLANDO O CONSUMO

Evitar desperdício de energia é fácil e pode reduzir bastante a conta, mas exige algo que nem sempre é fácil de implantar: o hábito.

Os seguintes hábitos podem ajudar muito na redução do consumo:

a) Apagar a luz de uma dependência da casa em que não haja ninguém. Muitas pessoas (e não são crianças) têm o costume de deixar três ou quatro lâmpadas acesas na casa, mesmo estando sozinhas e ocupando apenas uma dependência!

Duas horas por dia de economia numa lâmpada de 100 W significam 6 kWh a menos no final do mês!

 

b) Não deixar portas de geladeiras abertas por muito tempo. As geladeiras possuem um termostato que as liga somente quando a temperatura se eleva no seu interior pela entrada de ar quente do exterior com a porta aberta. Assim, o consumo desse eletrodoméstico depende muito da quantidade de vezes que a porta é aberta e fechada e pelos tempos em que permanece aberta. Sendo rápido ao tirar e colocar coisas na geladeira e principalmente, não deixando sua porta aberta,alguns quilowatts podem ser economizados facilmente.

Lembramos que a geladeira é um dos eletrodomésticos de maior consumo numa residência, pelo tempo que permanece ligada (constante) e pela sua própria potência.

 

c) Controle o uso do chuveiro. O chuveiro é o eletrodoméstico de maior consumo instantâneo (potência) numa residência: alguns tipos chegam aos 6 kW de potência!

Assim, o costume de se despir com o chuveiro ligado de modo a encontrá-lo quente, pode significar um aumento considerável nos gastos. Apenas 5 minutos por dia nesta operação significam 150 minutos por mês ou 2 horas e meia, o que para um chuveiro de 6 kW significam 15 kWh a mais na conta! Se na sua casa 4 pessoas fazem isso todos os dias, o consumo "cresce" em 60 kWh! Isso representa perto de 25% da conta de energia de uma residência de porte médio!

 

d) Saiba usar os eletrodomésticos de alto consumo Existem muitos eletrodomésticos que realmente trazem conforto e comodidade, mas em alguns casos, o consumo de tais aparelhos não é dos menores. A relação custo/benefício deve ser examinada antes de sua aquisição e uso constante.

Os eletrodomésticos que produzem calor, são os mais"gastões". Pequenos fornos de mesa (não os de microondas), aquecedores de ambientes, fogareiros elétricos, torneiras elétricas são alguns exemplos. Estes aparelhos podem ter consumos na faixa de 0,8 a 2 kWh, o que significa que devem ser usados com moderação.

 

e) Iluminação correta e lâmpadas corretas.

As lâmpadas incandescentes comuns são mais baratas que as fluorescentes, mas consomem mais energia. Por que não usar lâmpadas mais baratas nos locais em elas são pouco usadas, para termos menor investimento na instalação com um gasto que não é significativo pelo tempo de uso. E por outro lado, fluorescentes nos locais em que elas são muito usadas, para termos menor consumo, com um investimento um pouco maior na instalação ?

 

Cozinhas e escritórios devem usar fluorescentes, enquanto salas de estar, dormitórios e banheiros podem perfeitamente usar lâmpadas comuns.

Para os que desejam realmente maior economia, por que não pensar nas lâmpadas eletrônicas?

Uma lâmpada deste tipo consome apenas 9 W e fornece tanta luz como uma incandescente de 75 W!

 

 

Observação importante:

Quando este artigo foi escrito ainda não estavam em vigor as normas NBR5410 que estabeleceram diversas mudanças para a maneira como as instalações elétricas devem ser feita e também para o formato das tomadas de força, com a adoção do terceiro pino. Artigo sobre estas normas deverá estar disponível no site. Os conceitos dados valem para instalações elétricas antigas, como ainda são encontradas em muitos locais de nosso país. Para instalações novas, os leitores devem consultar as normas vigentes


Opinião

Mês de Férias (OP117)

Para estudantes e professores este é um mês diferente. As férias escolares levam esses nossos leitores a esquecer um pouco a eletrônica, se bem que para muitos isso seja impossível.

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