Para muitos consumidores leigos nos estudos da eletricidade existe um mito que a tensão de 220V consome menos energia elétrica do que a tensão de 110V e que isto reflete em uma economia na conta de luz. Mas será mesmo que existe essa diferença de consumo?
A resposta é não, o consumo é o mesmo, e vou explicar o porquê.
Primeiro temos que entender o que é a potência elétrica de um equipamento. A potência é basicamente é a quantidade de
conversão de energia elétrica em trabalho, por exemplo a potência de uma lâmpada é a quantidade de conversão de energia elétrica em iluminação, quanto maior a potência maior a iluminação e vice-versa.
Para entendermos vou usar o exemplo do chuveiro elétrico, por ser normalmente o equipamento de maior potência de uma residência. Suponha que um chuveiro elétrico com uma potência de 5500W atinja uma temperatura para a água de 39ºC, isso quer dizer que para a potência de 5500W o
trabalho conseguirá converter a energia elétrica em uma temperatura na água de 39ºC.
Se eu quero que meu chuveiro elétrico atinga essa temperatura eu necessito de uma potência de 5500W, independente da tensão aplicada, seja ela 110V ou 220V. A potência é uma relação entre tensão elétrica e corrente elétrica, expressada pela formula P=V * I (potência P é igual a tensão elétrica V vezes a corrente elétrica I), logicamente baseado nesta formula se eu mudar minha tensão de 110V para
220V vou ter uma mudança na corrente elétrica.
Pelo cálculo demonstrado na galeria de imagens, para manter a mesma potência do chuveiro (e assim manter o mesmo aquecimento), teremos sim uma modificação da corrente elétrica caso seja muda
Aparelhos 220V são mais econômicos que os 110V? Uma grande quantidade de pessoas, algumas com formação técnica e/ ou universitária, sai repetindo que os aparelhos 220V são mais econômicos do que os 110V. Isso é uma ideia equivocada, proveniente da não compreensão de alguns conceitos elétricos. E pode levar a alguns consumidores a sair
trocando seus aparelhos, gastando desnecessariamente um dinheiro que demorará muito a ser pago. Daremos uma explicação para isso evitando entrar em detalhes físicos. A primeira coisa que temos que ter em mente é nossa conta de luz é cobrada em Watts e não em Amperes (A) ou em tensão (V). De uma maneira muito simplificada, multiplicando a tensão (“voltagem) pela corrente (amperagem): 110 V x 7 A = 770 WComo é calculado o nosso consumo em Watts
Se o aparelho ficar ligado uma hora direto então ele terá consumido 0,77 kWh .
Uma coisa a se mencionar é que a corrente (“amperagem”) no 220V é sempre a metade do 110V. Ou seja um aparelho de 220 V consumirá:
220 V X 3,5 A = 770 W
Ou seja os mesmos 0,77 kWh que seriam cobrados na conta caso o aparelho fosse 110V.
Na verdade os aparelhos de 220V consomem um pouco menos porque podem trabalhar com uma fiação mais fina devido a menor corrente (“amperagem”) que utilizam.
Mas essa diferença de consumo é tão pequena que demoraria algumas dezenas de anos, para um consumidor obter retorno trocando um ar-condicionado 110V por outro 220V.
Usar aparelhos 220V é o ideal caso estejamos construindo um novo imóvel pois poderemos economizar na fiação, devido ao menor diâmetro dela, ou então caso fosse necessário comprar um aparelho novo, de qualquer maneira. Nunca para substituir um 110V apenas por esse motivo.
Explicação técnica
1) E=R.I^2.dt
onde
E=energia dissipada no condutor em Wh
R=Resistência elétrica do condutor em ohm
I= corrente elétrica em A
dt= intervalo de tempo em h
e
2) R=p.l/S
onde
p= resistividade característica do material do condutor
l= comprimento do circuito
S= seção transversal do condutor
Assim
de 2 em 1:
E=p.l/S.I^2.dt
podemos perceber facilmente que para dois condutores de mesmas dimensões e materiais aquele que estiver alimentando o circuito com menor corrente terá menores perdas.
Ora, sabemos que
I=P/V
onde:
P = potência do aparelho
V= tensão do circuito
Assim para uma mesma potência de aparelhos aquele submetido a uma maior tensão terá menores perdas pois I será menor. (Até aí isso já estava concluído aqui mas sem essa argumentação teórica).
Mas o custo de um circuito é composto de:
CT=CI+CO
onde:
CT= Custo Total
CI= Custo Inicial
CO= Custo de Operação
O CI será o mesmo para condutores de bitolas iguais (e no caso não houve nem mesmo a troca deles na instalação) mas o CO poderá ser calculado por:
3) CO=I^2.R.n.H.e
onde:
n= número de condutores carregados
H= número de horas de operação
e= Custo da energia
Novamente podemos notar que aqueles condutores com menores correntes tem menores custos o que corrobora a afirmação de que equipamentos em 220V gastam menos (na verdade existe uma impropriedade em como isso é colocado mas isso não vem bem ao caso).