Comunidade com demanda diária E_day = 480 kWh/dia (40 residências). Avalie duas soluções: A) gerador diesel…
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
Comunidade com demanda diária E_day = 480 kWh/dia (40 residências). Avalie duas soluções: A) gerador diesel com consumo específico s = 0,28 L/kWh; B) PV com irradiância média G = 5,0 kWh/m²·dia, painel ?_panel = 18% e perdas do sistema 20% (fator operacional 0,80). Considere disponibilidade de telhados total 1200 m². Faça cálculos e indique a solução mais adequada, justificando eficiência, área necessária e fatores ambientais.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Demanda total: E_day = 480 kWh/dia. Opção A (diesel): consumo de combustível = s·E_day = 0,28 L/kWh·480 kWh = 134,4 L/dia. Emissão e custo operam continuamente; eficiência térmica já embutida no consumo específico. 2) Opção B (PV): energia gerada por m² = G·?_panel·fator = 5,0 kWh/m²·dia·0,18·0,80 = 0,72 kWh/m²·dia. Área necessária A_req = E_day /0,72 ˜ 666,7 m². Disponibilidade de telhados = 1200 m² ? cabe (sobra ˜533 m²). 3) Comparação energética/operacional: PV fornece energia sem consumo diário de combustível e menor impacto local; requer investimento inicial e banco de baterias para suprir noite/variabilidade. 4) Armazenamento (estimativa): se se quer autonomia noturna de 12 h (metade da demanda), energia noturna ˜240 kWh; considerando inversor/ perdas de carga ˜?_sys=0,9 ? capacidade de bateria ˜240/0,9 ˜267 kWh. 5) Conclusão: Geograficamente há área suficiente; PV+armazenamento reduz consumo de combustível diário (134,4 L/dia) e emissões, e é tecnicamente viável. Recomenda-se fotovoltaico com banco de baterias se houver capital para investimento inicial e capacidade técnica de manutenção; gerador diesel é alternativa de menor investimento imediato, porém com custo recorrente de combustível e maiores impactos ambientais.
Explicação
A análise comparativa entre as duas soluções destaca a viabilidade do sistema fotovoltaico, que, apesar do investimento inicial mais alto, oferece uma fonte de energia renovável e sustentável, reduzindo a dependência de combustíveis fósseis. A área disponível para instalação dos painéis solares é suficiente para atender à demanda energética, enquanto o gerador a diesel implica em custos recorrentes e impactos ambientais negativos. Portanto, a escolha pelo sistema PV é justificada pela eficiência energética e benefícios ambientais a longo prazo.
Raio-X da questão
gerador diesel e energia solar
avaliacao
cálculo de eficiência energética · análise de fontes de energia
Revisar conceitos de eficiência energética e cálculo de área de painéis solares.
O aluno pode confundir a eficiência do gerador diesel com a eficiência do sistema fotovoltaico, não considerando as perdas do sistema na energia solar.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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