Um telhado tem painéis com A = 6,0 m² e eficiência ?_panel = 16%. A irradiância média é I = 500 W/m² entre…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um telhado tem painéis com A = 6,0 m² e eficiência ?_panel = 16%. A irradiância média é I = 500 W/m² entre 9h–15h e I = 200 W/m² entre 7h–9h e 15h–17h. O inversor tem eficiência ?_inv = 0,90. Estime a energia elétrica total gerada no dia (kWh) e compare com consumo diário de 8,0 kWh; discuta se há déficit ou excedente.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Calcule potência gerada em cada intervalo: P500 = ?_panel·A·I = 0,16×6,0×500 = 480 W (período 6 h ? E1 = 480×6 = 2880 Wh). P200 = 0,16×6,0×200 = 192 W (período 4 h ? E2 = 192×4 = 768 Wh). Energia DC total = 2880 + 768 = 3648 Wh. Após inversor: E_ac = ?_inv·3648 = 0,90×3648 ˜ 3283 Wh ˜ 3,28 kWh. Comparação: consumo 8,0 kWh ? falta ˜ 8,00-3,28 = 4,72 kWh; é necessário complementar com rede ou armazenamento.
Explicação
A solução envolve o cálculo da potência gerada em diferentes intervalos de irradiância, considerando a eficiência dos painéis e do inversor. A soma das energias geradas em cada período fornece a energia total disponível, que é então ajustada pela eficiência do inversor para obter a energia elétrica utilizável. A comparação com o consumo diário permite determinar se há déficit ou excedente de energia.
Raio-X da questão
energia solar gerada
avaliacao
cálculo de energia · eficiência de dispositivos
Revisar os conceitos de eficiência de painéis solares e cálculo de energia.
O aluno pode confundir a eficiência do painel com a irradiância, resultando em um cálculo incorreto da energia gerada.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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