Projeto: dimensione a bateria de um sistema off-grid que deve alimentar uma carga crítica P_load = 4,00 kW por…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Comunicar, para públicos variados, em diversos contextos, resultados de análises, pesquisas e/ou experimentos, elaborando e/ou interpretando textos, gráficos, tabelas, símbolos, códigos, sistemas de classificação e equações, por meio de diferentes linguagens, mídias, tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC), de modo a participar e/ou promover debates em torno de temas científicos e/ou tecnológicos de relevância sociocultural e ambiental.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Projeto: dimensione a bateria de um sistema off-grid que deve alimentar uma carga crítica P_load = 4,00 kW por t = 3,00 h. Dados: tensão do banco V_b = 48 V, profundidade de descarga máxima DOD = 0,80, eficiência do inversor ?_inv = 0,92. Use fórmulas E_load = P_load·t (Wh), E_batt = E_load/?_inv (Wh), capacidade Ah = E_batt/(DOD·V_b). Explique o dimensionamento numérico e discuta escolhas práticas (margens, envelhecimento, seleção de capacidade comercial, segurança).
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Cálculos: E_load = 4 000 W·3 h = 12 000 Wh. Energia retirada da bateria E_batt = 12 000 Wh / 0,92 ˜ 13 043 Wh. Energia necessária considerando DOD: E_total = 13 043 Wh / 0,80 ˜ 16 304 Wh ˜ 16,30 kWh. Capacidade em Ah: Ah = 16 304 Wh / 48 V ˜ 339,7 Ah ˜ 340 Ah. Recomenda-se escolher banco comercial com capacidade maior (ex.: 400 Ah a 48 V ? 19,2 kWh) para margem de segurança (temperatura, envelhecimento, perdas adicionais) e prever 10–20% de reserva para ciclagem e tolerâncias; verificar corrente de pico do inversor e dimensionar cabos e proteção compatíveis.
Explicação
Os cálculos realizados consideram a energia necessária para alimentar a carga, ajustando para a eficiência do inversor e a profundidade de descarga da bateria, garantindo que a capacidade total da bateria seja suficiente para atender à demanda. A escolha de uma capacidade comercial maior leva em conta fatores práticos como envelhecimento, variações de temperatura e perdas adicionais, assegurando que o sistema opere de forma confiável. Além disso, a inclusão de uma reserva de energia é essencial para lidar com imprevistos e garantir a longevidade do sistema.
Raio-X da questão
dimensionamento de bateria
avaliacao
cálculo de energia elétrica · dimensionamento de sistemas elétricos
Revisar conceitos de energia, capacidade de bateria e eficiência de inversores.
O aluno pode confundir a profundidade de descarga máxima com a capacidade total da bateria, resultando em um dimensionamento inadequado.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Uma escola tem carga crítica P_load = 6,00 kW que deve ser mantida por t = 3,00 h durante queda da rede. Sistema…
- Projete um sistema híbrido para uma residência com consumo médio diário E = 30 kWh, autonomia desejada de 2 dias…
- Projete a capacidade (em Ah) de um banco de baterias nominal de 48 V para alimentar uma residência com consumo médio…
- (Dissertativa) Durante a transição entre gerador e rede, um banco de baterias de tensão nominal V_oc = 48,0 V deve…
- Projeto híbrido para posto de saúde rural: demanda E_daily = 18,0 kWh/dia contínuos e pico P_peak = 4,00 kW. Deseja-se…
- Uma comunidade tem consumo contínuo médio P_avg = 12,0 kW. Deseja-se autonomia t = 48 h com banco de baterias V_b = 48…
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog