Projetos Para Economizar Energia (ART2227)

Em nenhum lugar do mundo existe energia barata. Se o Brasil era ainda uma exceção, os planos de ajuste na nossa economia mudaram isso totalmente. Além da elevação brutal das tarifas e até ameaça de racionamento, temos também a dificuldade em se obter moeda corrente para o pagamento das mesmas. Os projetos que focalizamos neste Artigo Especial têm duas finalidades: ajudar o leitor brasileiro a se adaptar às novas condições, economizando energia, e os leitores de outros países como Portugal a por em prática algo que já devem estar visando há muito tempo.

Obs. Este artigo foi escrito em 1990

Em muitas situações ocorrem gastos desnecessários de energia elétrica que podem ser evitados com um pequeno investimento, às vezes menor que o próprio gasto de energia que ocorreria sem sua presença.

É claro que o requisito principal de um sistema que visa economizar energia deve ser justamente este: ele deve ser menos custoso que a energia que se pretende economizar num prazo razoável.

Este requisito está sendo considerado nos nossos projetos, principalmente levando-se em conta ainda que muitos dos componentes que recomendamos podem ser obtidos na sucata, a partir de velhos aparelhos fora de uso, o que representa um custo nulo.

Importante: os projetos não visam somente a economia de quem os usa, mas também pode significar ganhos reais de alguns reais se algum leitor se propuser à sua montagem e instalação, baseado nos seus conhecimentos técnicos.

REDUTOR DE LUZ

Numa sala de estar ou outra dependência de sua casa, você não precisa obrigatoriamente do nível de total iluminação em todas as ocasiões.

A não ser que você esteja lendo ou realizando alguma tarefa que exija maior luminosidade, a utilização da lâmpada com metade de seu brilho ou potência é perfeitamente viável e representa pelo menos 50% de economia de energia.

O investimento para se obter esta economia é de apenas um diodo de silício de baixo custo, se o leitor já dispuser fora de uso um interruptor de parede duplo.

Senão, este será o investimento adicional.

Obs. Este circuito funciona apenas com lâmpadas incandescentes, assim, muito mais que ele, uma economia será utilizar lâmpadas eletrônicas.

O circuito é mostrado na figura 1.

Figura 1 – Circuito do redutor de luz

O interruptor S1 passa a controlar normalmente o acendimento da lâmpada, ou seja, acende e apaga a lâmpada do local visado.

Já o segundo interruptor tem por função modificar o brilho e portanto o consumo da lâmpada.

Com o interruptor S2 fechado, o diodo está em curto e a lâmpada recebe alimentação total. Seu brilho é máximo (100%).

Com o interruptor aberto a corrente passa pelo diodo, que conduz metade dos semiciclos da alimentação alternada.

Nestas condições a lâmpada recebe metade da alimentação e acende com 50% do seu brilho normal.

A energia não consumida não é absorvida pelo componente, de modo que temos realmente um ganho real de 50% para a energia economizada.

Na figura 2 temos o modo de se fazer a montagem deste sistema.

Figura 2 - Instalação | Clique na imagem para ampliar |

Para a rede de 110 V podemos usar O diodo 1N4002, 1N4004 ou BY127.

Para a rede de 220 V O diodo pode ser O 1N4007 Ou BY127.

Com estes diodos podemos usar o sistema apenas com lâmpadas incandescentes (de filamento) de até 100 W na rede de 110 V e 200 W na rede de 220 V.

Não usar O sistema com lâmpadas mistas ou fluorescentes!

INTERRUPTOR CREPUSCULAR

Se o leitor tem de manter uma lâmpada acesa por um fim de semana inteiro, como, por exemplo, na vitrine de uma loja, numa casa de campo, numa varanda durante um fim de semana ausente, 50% da energia gasta disso pode ser economizada com a utilização de um dispositivo que acenda a luz apenas quando anoitecer e a apague ao amanhecer.

Na figura 3 temos o diagrama completo do aparelho.

Figura 3 – Diagrama do aparelho | Clique na imagem para ampliar |

A disposição dos componentes numa placa de circuito impresso é mostrada na figura 4.

Figura 4 – Placa para a montagem | Clique na imagem para ampliar |

O sensor é um LDR comum que deve ser instalado de modo a receber a luz ambiente e não a luz produzida pela própria lâmpada (ou lâmpadas) que deve controlar.

Se isso não ocorrer, a realimentação causará oscilações que farão o relé abrir e fechar seus contactos de modo intermitente.

O relé é do tipo econômico DIL equivalente de 6 V que admite corrente de até 4 ampères seus contatos.

Isso significa uma potência máxima de lâmpadas controladas de 400 W na rede de 110 V e o dobro na rede de 220 V.

O resistor é de 1/8 W e o potenciômetro permite controlar a sensibilidade do sistema. Os diodos D1 e D2 são retificadores comuns de silício e D3 é de uso geral.

O transformador tem secundário de 6 + 6 V com corrente de 200 mA ou mais.

O consumo de energia do aparelho na condição de espera depende do transformador e é da ordem de 3 a 4 W apenas.

TIMER PARA LÂMPADAS

Luzes de corredores de passagem, saguões de espera de elevadores, ou mesmo varandas não devem ficar acesas por tempo maior do que aquele que seja suficiente para atender um eventual passante.

Uma boa economia de energia pode ser obtida com a temporização deste tipo de luz.

O circuito que apresentamos na figura 5 permite temporizações de até alguns minutos, utilizando lâmpadas comuns.

Figura 5 – Timer para lâmpadas incandescentes

Na figura 6 temos a disposição dos componentes usados nesta montagem.

Figura 6 – Montagem numa ponte de terminais | Clique na imagem para ampliar |

O SCR deve ser o TlC106B se a rede for de 110 V e o TIC106D se a rede for de 220 V.

Um pequeno radiador de calor será necessário, e a lâmpada deve ter uma potência máxima de 200 W (não usar lâmpadas mistas ou fluorescentes).

A lâmpada neon é comum NE-2H ou equivalente e o valor do capacitor C1 determina o tempo de acionamento da lâmpada. Capacitores de 8 a 40 uF podem ser usados, desde que a tensão de isolamento seja de pelo menos 250 V na rede de 11oV, ou 400 V se a rede for de 220 V.

Estes capacitores podem ser encontrados nos circuitos de fontes de velhos televisores valvulados.

O leitor deve apenas tomar cuidado em verificar se ainda se encontram bons (teste o isolamento, pois fugas reduzem o tempo de retenção da carga e, portanto, de acionamento).

O interruptor S1 é de pressão, do tipo botão de campainha.

Quando pressionado ele carrega o capacitor que então lentamente se descarrega através de R1 disparando o SCR que controla a lâmpada.

TIMER PARA TV ou SISTEMA DE SOM

Não são poucos os leitores que adormecem com o televisor ligado, só vindo a descobrir o fato na manhã seguinte, depois de muitas horas de desperdício de energia.

Com o aparelho que propomos este problema não existirá mais. Ligue o televisor ao aparelho e antes de alimentá-lo, pressione por um instante Si, o que liberará energia para seu funcionamento.

Você pode então ver seu programa durante aproximadamente 1 hora antes que a energia seja cortada.

Se você estiver ainda acordado e quiser continuar assistindo TV, basta pressionar novamente S1 por um instante e haverá mais uma hora de fornecimento de energia.

Se você estiver dormindo, o sistema será desligado totalmente (inclusive o próprio timer) sem gasto desnecessário de energia.

Na figura 7 temos o diagrama completo deste aparelho.

Figura 7 – Diagrama do timer | Clique na imagem para ampliar |

A disposição dos componentes numa placa de circuito impresso é mostrada na figura 8.

Figura 8 – Placa para a montagem | Clique na imagem para ampliar |

O transformador é de 250 mA ou pouco mais, consumindo aproximadamente 3 ou 4 W apenas.

Os resistores são de 1/8 ou 1/4 W com 10 ou 20% de tolerância, e os eletrolíticos devem ter uma tensão de trabalho de 12 V ou mais. P1 de 2,2 M ohms ajusta os tempos.

Observamos que C2 deve ser de boa qualidade, pois fugas podem reduzir o tempo máximo obtido pelo temporizador.

O relé utilizado admite o controle de eletrodomésticos cuja corrente seja de até 4 A. Verifique então antes de usá-lo.

S1 deve ser um interruptor de pressão duplo e o integrado deve ser montado num soquete.

INTERMITENTE PARA ELETRODOMÉSTICOS

Nos locais quentes a utilização contínua de um ventilador pode ser desnecessária, já que a circulação de ar por alguns momentos em intervalos regulares pode ser suficiente para se obter uma situação confortável.

Desta forma, a utilização continua deste dispositivo significa um gasto desnecessário de energia.

O circuito que propomos faz o acionamento de uma carga qualquer em intervalos ajustáveis e também tempos em que ela fica acionada.

Temos, pois, um ciclo ativo perfeitamente determinado.

O circuito completo do intermitente é mostrado na figura 9.

Figura 9 – Circuito do intermitente | Clique na imagem para ampliar |

Sua montagem em placa de circuito impresso é mostrada na figura 10.

Figura 10 – Placa para a montagem | Clique na imagem para ampliar |

O relé empregado admite a sua utilização em cargas de até 4 A significando 400 W na rede de 110 V e 800 W em 220 V.

O integrado deve ser montado em radiador de calor e o transformador é de 250 mA com primário para a rede local com um consumo total da unidade equivalente a uns 4 W.

Os capacitores eletrolíticos são para 12 V e os resistores de 1/4 ou 1/8 W.

O consumo de energia do economizador é da ordem de 4 W.

Devemos observar que cargas do tipo ventilador demoram alguns segundos para atingir a velocidade máxima, e neste intervalo o seu consumo é maior.

Assim, uma operação de liga e desliga em intervalos regulares só será econômica se os intervalos ajustados para ligar e desligar forem de pelo menos 3 minutos.

A taxa de economia de energia dependerá do ciclo ativo. Assim, se tivermos um tempo de acionamento da ordem de 2 minutos para intervalos de 8 minutos, a economia será da ordem de 80%.