Uma instalação contínua tem carga média P_load = 15,0 kW. Em um sítio, a irradiância média diária é G_med =…
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
Uma instalação contínua tem carga média P_load = 15,0 kW. Em um sítio, a irradiância média diária é G_med = 5,00 kWh·m?²·dia?¹. Painéis têm rendimento ?_panel = 0,18 e eficiência do sistema ?_sys = 0,90. Calcule a área A necessária (m²). Use A = E_daily/(G_med·?_panel·?_sys), com E_daily = P_load·24 h.
- A) A ≈ 400 m².
- B) A ≈ 80 m².
- C) A ≈ 18,5 m².
- D) A ≈ 444,4 m².
- E) A ≈ 66,7 m².
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Calcule a energia diária necessária. E_daily = P_load · 24 h = 15,0 kW · 24 h = 360 kWh/dia. Passo 2: Calcule o denominador da fórmula. G_med · η_panel · η_sys = 5,00 · 0,18 · 0,90 = 0,81 kWh/(m²·dia). Passo 3: Calcule a área. A = 360 / 0,81 ≈ 444,4 m². Passo 4: Compare com o gabarito. O resultado coincide com a alternativa D, portanto o gabarito oficial está correto. A alternativa A (400 m²) está errada porque ignora a irradiância e o rendimento do painel, ficando apenas 360 / 0,9. A alternativa B (80 m²) está errada porque ignora o rendimento do painel, ficando 360 / (5 · 0,9). A alternativa C (18,5 m²) está errada porque usa a potência de 15 kW sem multiplicar pelas 24 h, ficando 15 / 0,81. A alternativa E (66,7 m²) está errada porque soma os rendimentos em vez de multiplicá-los, ficando 360 / (5 · (0,18 + 0,90)) = 360 / 5,4.
💡 Dica: Converta a potência em energia diária e divida pelo produto da irradiância e das eficiências.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula a energia diária corretamente, mas esquece a irradiância e o rendimento do painel, dividindo apenas pela eficiência do sistema (360 / 0,9).
Por que engana: O aluno pode esquecer de multiplicar a potência por 24 horas ou deixar de incluir uma das eficiências no denominador, obtendo uma área incorreta.
O aluno usa a irradiância e a eficiência do sistema, mas esquece o rendimento do painel, calculando 360 / (5 · 0,9).
O aluno usa a potência de 15 kW diretamente, sem multiplicar pelas 24 horas para obter a energia diária, calculando 15 / 0,81.
A energia diária consumida é 15,0 kW × 24 h = 360 kWh. Dividindo essa energia pela irradiância diária e pelas eficiências dos painéis e do sistema, obtém-se uma área de aproximadamente 444,4 m².
O aluno soma os rendimentos do painel e do sistema em vez de multiplicá-los, calculando 360 / (5 · (0,18 + 0,90)) = 360 / 5,4.
Raio-X da questão
Dimensionamento de painel fotovoltaico
avaliacao
Potência e energia elétrica · Eficiência de conversão energética
Revise conversões entre potência e energia e o cálculo da área de painéis considerando eficiência.
O aluno pode esquecer de multiplicar a potência por 24 horas ou deixar de incluir uma das eficiências no denominador, obtendo uma área incorreta.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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