Projetos de iluminação pública utilizando otimização por enxame de partículas

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Antunes, Lucas Eduardo Dorneles
• Orientador(a): Neto, João Plínio Juchem
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Pampa
• Programa de Pós-Graduação: Mestrado Acadêmico em Engenharia Elétrica
• Departamento: Campus Alegrete
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Engenharia elétrica; Iluminação pública; Electrical engineering; Street lighting
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
• Link de acesso: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/3961

O objetivo deste trabalho é maximizar a eficiência energética de projetos de iluminação pública, considerando os parâmetros e requisitos mínimos exigidos na norma brasileira NBR 5101 (2012), através do método de otimização por enxame de partículas (PSO). Em seu desenvolvimento, apresenta-se a metodologia de construção de um script para cálculos luminotécnicos em ambiente Matlab® e, posteriormente, é apresentada uma comparação dos seus resultados com os obtidos através do software comercial Dialux®. A partir dessa comparação se mostram que os erros médios entre os resultados obtidos foram menores que 10%, validando assim o script. Após esta validação, foi implementado o método de otimização por enxame de partículas com critério de parada, utilizando o script de cálculos luminotécnicos como função custo. Para tal, realizou-se a calibração dos parâmetros do PSO, sendo que os melhores resultados foram obtidos utilizando-se um enxame com 20 partículas, fator de inércia unitário e 50 iterações para a estimação do erro relativo a ser utilizado no critério de parada. Os resultados de maximização da eficiência energética, utilizando uma configuração de via fixa, duas luminárias diferentes e o domínio contínuo e discreto para as variáveis de controle foram apresentados em dois casos: sem considerar e considerando a norma brasileira. Por um lado, quando a norma não é considerada, os resultados apresentaram níveis maiores de eficiência energética, embora geralmente não satisfazendo os valores mínimos de uniformidade exigidos pela norma brasileira. Por outro lado, quando foi considerada a norma, obtiveram-se níveis de eficiência menores, mas respeitando-se os valores mínimos exigidos para cada classe de iluminação. De fato, se constatou uma relação inversa entre eficiência energética e uniformidade, com maiores níveis de eficiência implicando em menores valores de uniformidade. Além disso, o script convergiu mais rápido para o resultado quando se considerou o domínio discreto das variáveis de controle. Após a obtenção e análise dos resultados, concluiu-se que é viável a utilização do método de otimização por enxame de partículas na otimização da eficiência energética de projetos de iluminação pública. A configuração final obtida, resultado da análise de milhares de alternativas possíveis, apresentará eficiência energética máxima, respeitando a norma brasileira vigente. Desta forma, tal metodologia se constitui em ferramenta útil no auxílio ao projetista de projetos de iluminação pública.