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Reatores Eletrônicos

O que são:

Pelo fato das lâmpadas fluorescentes funcionarem pelo princípio de descarga elétrica em gases, é necessária a utilização de um equipamento auxiliar que mantenha as condições elétricas dentro de determinados valores, antes e depois da partida. O reator é responsável por esta função. Sem ele, a lâmpada seria destruída por excesso de potência.

Porque optar por lâmpadas fluorescentes

As lâmpadas incandescentes comuns são as mais baratas e difundidas. Entretanto, possuem uma vida útil de aproximadamente 1000 horas, podendo ser menor, devido à sua sensibilidade a eventuais sobretensões na rede elétrica. Além disto, um de seus maiores inconvenientes está na grande perda de energia em forma de calor, que atinge 90%. Essa energia liberada em forma de calor provoca aquecimento do ambiente onde está instalada.

No caso das lâmpadas fluorescentes, o custo inicial de instalação é maior, porque a lâmpada é mais cara, além de necessitar de um suporte específico, soquetes e um reator para funcionar. Entretanto, a vida útil estimada para estas lâmpadas em geral está situada acima de 10000 horas (ou 10 vezes mais que as lâmpadas incandescentes), o consumo de energia elétrica é menor e o rendimento mais alto.

Pela análise das informações acima, são óbvias as vantagens da utilização de lâmpadas fluorescentes que, embora mais caras inicialmente, proporcionam rápido retorno, além de apresentar melhores resultados. Além disto, existe a preocupação nacional em reduzir o consumo de energia, uma vez que o número de eletrodomésticos e de outros aparelhos tem se elevado significativamente devido a estabilidade econômica. Cada vez mais os fabricantes têm se preocupado com o consumo de seus equipamentos, pois, à medida que a demanda por energia aumenta, a capacidade de geração deve aumentar proporcionalmente, afetando o ambiente, pelo desmatamento e ocupação de áreas para a construção de usinas.

Tipos de reatores

Para acionar as lâmpadas fluorescentes, são comuns no mercado dois tipos de reatores: os eletromagnéticos e os eletrônicos.

Os Reatores eletromagnéticos são constituídos basicamente por uma bobina de fio de cobre enrolada sobre um núcleo de ferro silício, operando na freqüência da rede elétrica (60Hz). Neste tipo de reator, ocorrem grandes perdas de potência pela qualidade do ferro empregado e pela elevada resistência do fio relativamente fino do enrolamento. Essa potência elétrica se dispersa em forma de calor, resultando em temperaturas elevadas (podendo atingir 100°C, ou seja a temperatura de ebulição da água) durante o funcionamento normal. Os reatores eletromagnéticos podem ser classificados em 3 subtipos: Partida convencional série, partida convencional e partida rápida.

Os Reatores eletrônicos são compostos por circuitos que proporcionam uma corrente elétrica em alta freqüência (acima de 20kHz) para as lâmpadas fluorescentes, a partir da rede elétrica de baixa freqüência. Nesta freqüência, o comportamento eletrônico da lâmpada muda, resultando em maior eficiência e economia de energia.

Os reatores eletrônicos possuem tecnologia inovadora, não necessitando de re-ignição constante, como ocorre nos reatores eletromagnéticos convencionais. Outras vantagens são: ausência do efeito estroboscópico; maior durabilidade das lâmpadas; menor peso e volume; menor aquecimento e baixa temperatura de trabalho.

Para melhor compreensão das diferenças entre eles, estão descritos abaixo os principais conceitos, de forma simplificada:

Reatores Eletrônicos	Reatores Eletromagnéticos
Consomem menos energia, pelas pequenas perdas do circuito eletrônico	Alto consumo de energia devido às perdas em forma de calor
Não apresenta efeito estroboscópico, por trabalhar em alta freqüência	Efeito estroboscópico, atribuído à baixa freqüência
Maior durabilidade das lâmpadas	Durabilidade das lâmpadas menor, devido à maior solicitação (ignição constante)
Menor peso e volume, devido ao circuito eletrônico compacto e leve	Pesado e volumoso (devido ao núcleo de ferro, fio de cobre e resina)
Aquece menos o ambiente Contribui para aquecimento do ambiente	Baixa temperatura de trabalho (baixas perdas de energia) Perdas significativas

Lâmpadas halógenas dicróicas

Dicroica São lâmpadas especiais com bulbo de quartzo e um refletor com espelho, normalmente alimentadas por uma tensão de 12VCC. Apresentam um facho de luz bem delimitado, homogêneo e com abertura controlada. São ótimas para fins decorativos, possibilitando uma perfeita reprodução de cores e longa durabilidade. Estas lâmpadas são ideais para destacar de forma vibrante elementos em aplicações, tais como produtos em vitrines de lojas e detalhes em ambientes residenciais e comerciais.

Devido ao fato de trabalharem normalmente com uma tensão mais baixa que a rede, é necessário utilizar um dispositivo auxiliar, que pode ser um transformador ou um reator eletrônico. Tal como ocorre nos reatores para lâmpadas fluorescentes, a solução eletrônica apresenta uma eficiência maior (menores perdas de energia), além de serem mais leves e compactos.

Fator de potência

Os motores, transformadores, inversores, alguns tipos de reatores eletrônicos e outros equipamentos similares, utilizam energia elétrica de duas formas distintas: a energia reativa e a energia ativa. A primeira delas, a energia reativa (medida em kVArh) não realiza trabalho efetivo, mas é consumida na geração do campo eletromagnético responsável pelo funcionamento de motores, transformadores e geradores, por exemplo. A segunda, a energia ativa (medida em kWh) é a que realmente produz as tarefas, isto é, faz os equipamentos funcionarem. A combinação destas duas formas de energia resulta na energia aparente ou total. Quanto maior for o consumo de energia reativa para o mesmo consumo de energia ativa, mais baixo será o Fator de Potência.

As relações entre os tipos de energia (ou potência) e o fator de potência podem ser compreendidas de forma análoga a um copo de chope: a energia reativa pode ser comparada com a espuma; a energia ativa (parte útil) equivale ao líquido. Com este raciocínio, quanto maior o fator de potência, menor a componente reativa ou "espuma" do chope, e melhor a qualidade da energia.

O fator de potência representa a relação entre a energia aparente (ou potência aparente) total consumida e a energia ativa (ou potência ativa) que é efetivamente transformada em energia mecânica, térmica, luminosa, etc. Este fator é expresso numericamente de 0 até 1. Os equipamentos são classificados como sendo de alto fator quando este valor está situado entre 0,92 e 1,00. Abaixo desta faixa, são considerados equipamentos de baixo fator de potência.

Um fator de potência baixo indica que a energia não está sendo aproveitada da melhor forma possível pelo equipamento. Quando o fator de potência é alto, a empresa passa a utilizar a energia de forma mais eficiente. Quanto maior for o número de equipamentos de alto fator de potência ligados à rede elétrica, maiores serão os seguintes benefícios:

• Melhoria no aproveitamento da energia elétrica para a geração de trabalho útil;
• Diminuição das variações de tensão (oscilações);
• Aumento da vida útil dos equipamentos;
• Diminuição do aquecimento dos condutores, minimizando as perdas na instalação;
• Redução das perdas de energia, diminuindo os riscos com acidentes elétricos por sobreaquecimento;

Os reatores eletrônicos de baixo fator de potência (em torno de 0,58) são os modelos mais comuns e de preço mais acessível. São indicados para a grande maioria das aplicações: residências, lojas, indústrias, etc. A partir do final de 2004, por efeito de lei, este tipo de reator só pode ser fabricado para potências até 56W.

Os reatores eletrônicos de alto fator de potência (>0,92) são produtos que possuem um circuito eletrônico mais complexo, e apresentam por este motivo, um custo mais elevado que os modelos equivalentes de baixo fator. Basicamente, são indicados nas seguintes situações: aplicações em locais onde a qualidade da energia elétrica é crítica; onde consumo de energia dos reatores é grande em relação ao consumo geral da instalação, e onde o projeto elétrico ou normas técnicas correspondentes assim especifiquem, como no caso das luminárias triplas para lâmpadas fluorescentes de 40W.

Lâmpadas fluorescentes UV (Ultra-Violeta)

Geralmente, estas lâmpadas são empregadas em processos de desinfecção por UV, e se baseiam na propriedade que esta radiação possui de destruir os microorganismos por ruptura das cadeias de DNA. São reconhecidas pela eficácia na destruição de vírus e bactérias, sendo usadas também no tratamento de águas há mais de 20 anos na Europa. São utilizadas na indústria de bebidas, alimentos, na purificação de água de piscinas, etc. A MarGirius disponibiliza três modelos de reatores, específicos para este tipo de lâmpada.

Atenção: Os olhos e a pele devem ser protegidos contra exposição aos raios UV. Nos projetos que utilizam tais lâmpadas, devem ser incluídos meios que permitam monitorar o funcionamento e a eficiência das mesmas durante o uso.