O Programa tem como objetivo desenvolver uma alternativa econômica e compacta para o levantamento fotométrico e traçamento de curvas características clássicas de luminotécnica através do uso de um goniofotômetro inteligente que possa atuar automaticamente, bastando que sejam fixados os projetores ou luminárias simétricos ou assimétricos. Esta solução atenderá às necessidades de fabricantes, escolas técnicas, universidades, centros e institutos de pesquisa, abrindo frente de pesquisa e desenvolvimento de produtos até o momento pouco explorados por falta de equipamentos semelhantes. Através do desenvolvimento de um software serão traçadas as curvas características clássicas de luminotécnica, isolux e isocandelas, com demonstração de sua elaboração e interpretação em projeções senoidal, cilíndrica e azimutal. O software permitirá a realização de cálculos de iluminâncias (isolux) de áreas internas externas, sempre otimizando a conservação de energia, sem comprometer o conforto visual.
A metodologia utilizada é a detalhada na tese de doutorado defendida na Faculdade de Engenharia e de Computação da UNICAMP em 20/05/2005 com o título "Goniofotômetro Inteligente Associado ao Traçamento de Curvas Características Clássicas de Luminotécnica". A referida tese mostra os caminhos para o desenvolvimento e montagem da parte mecânica, eletroeletrônica e automação, com os respectivos caminhos para a adaptação e implantação de softwares supervisório e de cálculos luminotécnicos. A tese indica também várias referências bibliográficas e sites relacionados ao tema do projeto em questão, os quais serão utilizados durante a realização do mesmo.
O Goniofotômetro é um aparelho que tem como objetivo medir a distribuição espacial da luz emitida por luminárias e/ou projetores. Para se utilizar luminárias e / ou projetores torna-se necessário ter os levantamentos fotométricos com confiabilidade para que se possa através de software específico (SILUG), realizar simulações que garantam o resultado desejado do nível de iluminância e de conforto visual, com o mínimo consumo de energia (conservação de energia).
As luminárias são desenvolvidas pelos fabricantes com diversos designs e podem utilizar lâmpadas diferentes. Entretanto, para cada combinação de luminárias, lâmpadas, reatores e ignitores tem-se um desempenho que deve ser avaliado. Ao se proceder ao desenvolvimento do produto (luminária), o fabricante pode partir de um desenho elaborado por softwares disponíveis no mercado americano e que realizam o traçamento de curvas características clássicas "virtuais" por simulação computacional. Após ajustes entre as curvas desejadas e as obtidas faz-se a correção no desenho da luminária, e na seqüência, simulações iterativas até se obter uma curva próxima da desejada quando do início do desenvolvimento do projeto da luminária. Assim, chega-se à luminária virtual desejada. Em seguida, baseado no desenho, passa-se ao desenvolvimento de um protótipo, que deve ser validado. Isso somente poderá ser feito através de um aparelho denominado Goniofotômetro. Esse aparelho tem o compromisso de medir a distribuição espacial da luz e efetuar através de software específico o traçamento de curvas "reais", que devem ser comparadas com as curvas virtuais já obtidas. Os eventuais desvios levarão à alteração do protótipo. Esse procedimento ocorrerá por simulações iterativas até se obter a luminária desejada, ou seja, aquela que tenha as características conforme o projeto inicial. Assim esse protótipo pode ser transformado em modelo para produção em escala, que deverá passar por controle de qualidade por métodos estatísticos aplicados à produção.
O software SILUG e o software de traçamento de curvas deverão atender as exigências do mercado, em termos de confiabilidade na metodologia e rotinas de cálculos, assim como ter uma interação automática com o Goniofotômetro. Para isso o SILUG deverá ser um software para cálculo de simulações em laboratório de pesquisa e em empresas de projetos de iluminação de quadras esportivas, campos de futebol, ginásios de esporte, vias públicas, pátios, praças, galpões industriais, escritórios e edifícios comerciais.
As rotinas de cálculo seguirão às recomendações apresentadas na Tese de Doutorado já citada. Os cálculos poderão ser realizados para qualquer área geométrica, para alturas de montagens diferentes e para quaisquer posições das luminárias.
Trata-se portando de uma metodologia inovadora que colocará no mercado três produtos: O Goniofotômetro, o Software SILUG e o Curso à Distância (pela Internet) de como utilizá-los. Esses produtos estarão à disposição de Universidade, Indústrias, Empresas de projetos de iluminação, estudantes de engenharia e profissionais liberais. Esses conhecimentos e tecnologias serão transferidos às empresas parceiras intervenientes, que terão total domínio dos produtos, uma vez que participarão dos respectivos desenvolvimentos.
Os softwares disponíveis atualmente no mercado, para cálculo, são limitados quanto à configuração do local e posição de funcionamento das luminárias. Além disso, geralmente disponibilizam bibliotecas de dados fotométricos que não correspondem às características das luminárias utilizadas. Para corrigir o erro de tal procedimento implementam-se fatores de correção que acabam aumentando o custo de investimento na infra-estrutura da instalação elétrica, aumentando também, drasticamente o consumo de energia elétrica, caracterizando-se um grande desperdício, exigindo do governo investimentos na geração, transmissão e distribuição de energia.
A disponibilização desses produtos permitirá a investigação de novos materiais reflexivos para uso em luminárias mais eficientes. Em que pese o grande avanço tecnológico em lâmpadas e acessórios, o conjunto fica comprometido quando são utilizadas luminárias de baixa eficiência. Existem luminárias cuja eficiência varia de 35% a 85%, ou seja, tem luminária no mercado, com baixo custo, que emite para o espaço a ser iluminado somente 35% da luz produzida pela lâmpada eficiente.
Todos esses aspectos e métodos são explicitados na Tese de Doutorado citada e que tem despertado o interesse de empresas que procuram produtos inovadores e eficientes, com alto valor tecnológico agregado.
Esses produtos terão papeis fundamentais em programas de conservação de energia, que podem atuar como critério prático e eficiente no racionamento de energia, dando fôlego ao governo para efetuar o planejamento estratégico do crescimento da economia do país. Sabe-se que cerca de 20% da energia consumida no país é de iluminação (Fonte Eletrobrás). Por essa razão, o racionamento criterioso (não somente desligando lâmpadas, que compromete o conforto visual e a produtividade), pode auxiliar o governo no tempo para encontrar recursos para investimento e construção de novas usinas. A economia de 10 % da energia consumida em iluminação no país é equivalente a Usina de Itaipu. Portanto o programa em questão pode e deve ser aplicado pois a construção de nova usina além de necessitar de grande investimento levará cerca de 10 anos para iniciar as sua operação.
A área de iluminação, a exemplo das demais áreas do conhecimento, tem passado por grandes avanços científicos e tecnológicos, exigindo, a cada dia, profissionais mais qualificados para aplicar devidamente tais inovações. Novas opções de materiais de superfícies refletoras, design e acessórios elétricos como reatores e ignitores, têm oferecido tecnologia aos profissionais da área, que devem utilizá-la adequadamente.
Um forte argumento para justificar uma maior atenção nesse setor, se prende à conservação de energia. É clássica a preocupação no uso de materiais elétricos eficientes, como reatores de alto rendimento e alto fator de potência, uma vez que esses temas são abordados intensivamente nos cursos de engenharia e de pós-graduação. O que falta atualmente é uma visão mais profunda da Conservação de Energia sob o ponto de vista luminotécnico. A substituição de lâmpadas, reatores e ignitores por outros mais eficientes é necessária, mas não é suficiente para garantir uma avaliação otimizada.
Antes de se proceder às trocas, ou reduzir a quantidade, deve-se analisar outros fatores como o nível de iluminância, uniformidade e reprodução de cores, exigidos para o ambiente, de modo a não comprometer a acuidade e o conforto visual, a ponto de se garantir uma boa qualidade de luz, de grande importância para que a produtividade e a segurança não sejam comprometidas.
A maneira de se avaliar o desempenho luminotécnico é através de informações dos fabricantes que apresentam em seus informes técnicos, as curvas características e outros dados complementares, associados ao material da superfície refletora, que devem dar subsídios que permitam aos profissionais da área decidir, de forma confiável, a melhor opção e segurança para autorizar os investimentos necessários.
1 - Desenvolvimento de um Goniofotômetro Compacto para uso em Empresas, Universidades e Escolas Técnicas.
2 - Detalhamento para que as empresas intervenientes possam fabricar e comercializar o Goniofotômetro.
3 - Desenvolvimento de um software para cálculo luminotécnico conforme levantamentos feitos no Goniofotômetro.
4 - Disponibilização do software desenvolvido para que as empresas intervenientes possam comercializá-los.
5 - Treinamento para que engenheiros e técnicos possam instalar o Goniofotômetro em seus clientes.
6 - Preparação de Engenheiros e Técnicos para treinamento de profissionais da área.
7 - Disponibilização de tecnologia brasileira com produtos para atender o mercado interno e externo.
Os resultados serão transferidos para as empresas intervenientes para que possam produzir e comercializar, em escala, o equipamento e softwares desenvolvidos durante a execução do projeto proposto. O processo de transferência de tecnologia será feito durante o andamento do projeto uma vez que os empresários participarão ativamente do mesmo, como apoio técnico, em todas as etapas, conforme explicitado no cronograma físico de execução. Receberão todos os documentos finais que permitirão a reprodução do equipamento modelo e dos softwares desenvolvidos, com a mesma qualidade e desempenho. Passarão por um treinamento para qualificá-los à montagem e instalação dos produtos em seus clientes e para operacionalização dos sistemas de controle e cálculo. O Goniofotômetro terá a sua Patente Requerida e os Softwares serão devidamente registrados.
Os intervenientes irão compartilhar os resultados do projeto e pagamento do royalty, conforme instrumento específico assinado por todos.
IMPACTOS PREVISTOS PELO PROGRAMA
1 – Fabricação de outras máquinas e equipamentos de uso específico.
2 – Fabricação de outros aparelhos e equipamentos elétricos.
3 – Educação continuada ou permanente e aprendizagem profissional.
4 – Ensino à distância.
1 - Infra-estrutura para que universidades abram frentes de pesquisa na área de iluminação.
2 - Realização de pesquisas de novos materiais reflexivos para luminárias e projetores.
3 - Realização de pesquisas para melhor avaliação, racionalização e conservação de energia.
4 - Equipamento para ensino de graduação e pós-graduação com pesquisa em universidades.
5 - Possibilidade de investigação sobre a qualidade e características de produtos importados, do setor.
6 - Contribuição para a qualificação de pesquisadores na área de iluminação e conservação de energia.
7 - Fortalecimento do grupo de pesquisa do IBT na área iluminação.
1 - Desenvolvimento de equipamento com tecnologia brasileira.
2 - Desenvolvimento de software totalmente brasileiro, para cálculo de iluminação.
3 - Infra-estrutura para que empresas do setor utilizem tecnologias inovadoras.
4 - Fabricação de produtos de iluminação com qualidade para exportação.
5 - Maior qualificação da empresa usuária para desenvolvimento de seus produtos.
6 - Maior facilidade na simulação de projetos de iluminação, com confiabilidade elevada.
7 - Disponibilização tecnológica para certificação de qualidade no padrão internacional.
1 - Equipamento acessível (10% do valor) em relação ao custo de equipamento importado similar.
2 - Maior competitividade devido ao incremento de inovação e qualidade dos produtos de iluminação.
3 - Eliminação de equipamentos importados para a infra-estrutura de indústria do setor e de universidades.
4 - Destaque diferenciado, baseado no conhecimento científico e tecnológico, com qualidade no padrão internacional.
5 - Maior rapidez nos levantamentos de dados, análises e desenvolvimento de produtos fabricados.
6 - Baixo custo para a realização de desenvolvimento de produtos, ensaios, testes e certificação de qualidade.
7 - Possibilidade de exportação do goniofotômetro e softwares de cálculo luminotécnico, desenvolvidos no projeto.
1 - Desenvolvimento isento de produtos e atividades que perturbam ou poluam o meio ambiente.
2 - Permite rapidamente o desenvolvimento de designs compatíveis com o meio ambiente do local.
3 - Permite estudo de características de materiais reciclados para superfícies refletoras.
4 - Aproveitamento de materiais reciclados para fabricação de luminárias e projetores.
1 - Maior geração de emprego qualificado para projeto, desenvolvimento, fabricação, testes, análises dos produtos de iluminação.