Física1ª sérieBNCC EM13CNT106Difícil⏱ longo

Um centro comunitário rural consome em média 1 200 kWh por mês; a região tem cerca de 5 h de pico solar por…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT106

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 centro comunitário rural consome em média 1 200 kWh por mês; a região tem cerca de 5 h de pico solar por dia. Proponha e avalie uma solução combinada (fotovoltaica, armazenamento e medidas de eficiência) para reduzir custos e garantir fornecimento. Inclua cálculos de dimensionamento do sistema fotovoltaico e da bateria.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Estimativa rápida: consumo = 1 200 kWh/m ˜ 40 kWh/d. Com 5 h de pico solar, potência PV necessária = 40 kWh / 5 h = 8 kW. Considerando perdas do sistema (~20%), dimensionar PV ˜ 10 kW. Bateria para 1 dia de autonomia: 40 kWh ? em banco de 48 V: 40 000 Wh / 48 V ˜ 833 Ah. Recomendações: reduzir demanda (LED, motores eficientes, controles) para diminuir necessidade de PV e bateria; escolher inversor com margem ˜25%; avaliar custo inicial versus tarifa para calcular payback; analisar local (sombreamento, inclinação), recursos locais e manutenção; considerar financiamento e incentivos.

Explicação

A solução apresentada considera o dimensionamento adequado do sistema fotovoltaico e da bateria, levando em conta o consumo diário e as perdas do sistema, o que é essencial para garantir um fornecimento eficiente. Além disso, a inclusão de medidas de eficiência energética contribui para a redução da demanda, resultando em um sistema mais econômico e sustentável. A análise de fatores como custo, sombreamento e manutenção assegura que a solução seja viável a longo prazo.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Criar

Leitura alto

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ situacional🧩 desafio

🎯 Conceito central

sistema fotovoltaico

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de energia elétrica · dimensionamento de sistemas

📚 Reveja

Revisar cálculos de dimensionamento de sistemas de energia renovável.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode errar ao não considerar a variação da demanda de energia ao longo do dia, subestimando a capacidade necessária do sistema fotovoltaico.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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