Os efeitos da Qualidade de Energia nos custos da iluminação LED em edifícios industriais
Os efeitos da Qualidade da Energia no desempenho da iluminação LED são normalmente pouco considerados antes da instalação de um sistema desse tipo. Os problemas de Qualidade de Energia, tais como variações da tensão, taxa de distorção harmónica (THDi / THDv), interrupções, podem obrigar à substituição prematura de equipamento LED danificado, o que representa custos avultados. Como resultado, os utilizadores finais são obrigados a assumir:
- Custos de instalação mais elevados: sobredimensionamento da instalação elétrica;
- Maiores custos de Operação e Manutenção (O&M): custos com eletricistas para remover as luminárias estragadas, substituir os drivers e recolocar as luminárias.
- Desconforto visual pelos Ocupantes, originado pela Tremulação da iluminação;
No contexto industrial, a falta da qualidade de energia é um tema de complexa resolução, e muitas luminárias e drivers LED são concebidos sem levar esse aspeto em consideração.
Cargas não-lineares, tais como inversores de frequência (VFDs) e outros equipamentos de elevada potência, como motores de indução, originam perturbações na qualidade da energia. Outros fenómenos de qualidade de energia podem ser causados pela comutação de contactores, podem ter origem externa ou ser causados por fatores meteorológicos.
Nos edifícios industriais tem de se considerar as questões de Qualidade da Energia antes de fazer a mudança para a iluminação LED, pois esta pode contribuir para a ocorrência de um mau funcionamento dos drivers de iluminação e sua avaria recorrente.
Os problemas de qualidade da energia, podem causar uma série de questões onerosas na infraestrutura, desde sobreaquecimento de equipamentos a falhas de corrente e maiores custos de consumo energético.
Os LEDs contribuem para uma fraca qualidade da energia
As luzes LED podem ser a fonte de uma fraca qualidade da energia, podendo originar os seguintes problemas:
- Harmónicas – As luzes LED são cargas não lineares que produzem distorção harmónica no sistema elétrico da fábrica, incluindo no sistema de iluminação.
- Fator de potência – Os drivers LED com um fator de potência reduzido reenviam as harmónicas para a rede elétrica. Um fator de potência reduzido pode causar a degradação de equipamentos, perdas de energia no seu sistema, quedas de corrente e a cobrança de taxas por parte da empresa fornecedora de eletricidade.
- Corrente de pico – A iluminação LED com compensação do fator de potência pode causar uma corrente de pico elevada e sobretensões de energia. Estes fenómenos podem danificar os equipamentos.
O que pode ser feito?
Obviamente a iluminação LED tem um inúmero conjunto de vantagens, mas o seu dimensionamento para instalações existentes acomoda desafios, uma vez que estas cargas serão adicionadas às já existentes e a sua simultaneidade de funcionamento pode originar novos desafios, conforme descrição anterior.
Para começar, é uma boa prática listar as cargas não lineares e de elevada potência que se encontram em funcionamento no edifício.
Em segundo lugar é necessário efetuar a monitorização da qualidade de energia nas suas cargas críticas, de primeira linha, bem como nos quadros que alimentam os seus sistemas de iluminação.
Todas as redes elétricas e os seus problemas de qualidade de energia são únicos e necessitam de:
- Planeamento da monitorização,
- Preparação do local,
- Medição,
- E finalmente compreender onde se encontra o problema.
As soluções de monitorização e analisadores de qualidade da energia da Electrex
Os Analisadores de Qualidade da Energia, permanentes e portáteis & os Web Data Managers da Electrex foram concebidos para a monitorização e análise da Qualidade da Energia. Estes aparelhos são do tipo IoT, incluindo uma interface web integrada e portas de comunicação que possibilitam a visualização das medições e o controlo remoto do aparelho. Além disso, é possível ativar uma funcionalidade integrada de “autómato de energia”, permitindo a criação de aplicações de automação de energia dentro do mesmo analisador.
Os analisadores de qualidade da energia Electrex podem ser utilizados para:
- Registar eventos de qualidade da energia
- Efetuar a manutenção preventiva dos sistemas de iluminação LED
- Realizar campanhas de medição de qualidade da energia em períodos de tempo específicos definidos pelo utilizador
- Monitorizar o cumprimento das normas de qualidade da energia ou diretrizes de serviço
Analisar os dados de Qualidade da Energia
Finalmente, há que analisar os dados de qualidade da energia. Tal como em muitas outras áreas, a análise em profundidade exige a participação de especialistas em qualidade da energia. A Infocontrol pode ajudar nessa análise, justificada pela sua experiência de longa data no setor.
De forma a proporcionar aos clientes finais e aos profissionais a compreensão dos dados, os analisadores de qualidade da energia Electrex incluem, entre outras funcionalidades, o “gráfico detalhado de eventos” e a “cronologia de eventos” que mostram informação detalhada de cada evento e uma cronologia da sucessão de eventos. Incluídos no servidor web integrado, os gráficos permitem que um utilizador não especialista consiga identificar a frequência estatística, a dimensão e a possibilidade de um determinado evento causar uma avaria. Outras funções permitem, por exemplo, identificar a direção em relação ao ponto de monitorização, identificando assim a origem da perturbação.
Em resumo...
O sucesso de um projeto de iluminação LED — seja numa reconversão de um sistema tradicional de iluminação, seja numa nova construção industrial — é a compreensão, identificação, resolução, e prevenção de problemas de qualidade da energia.
A monitorização preventiva e contínua da qualidade da energia assegura uma instalação simples e um sistema operacional fiável.
O custo da Análise é sempre pequeno, quando comparado com o custo da substituição de equipamentos ou a perturbação pelo seu funcionamento intermitente.