Propõe um sistema movido por energia solar para bombear água a uma comunidade rural: avalie demanda, escolha…
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
Propõe um sistema movido por energia solar para bombear água a uma comunidade rural: avalie demanda, escolha de tecnologia (bomba, conversão), armazenamento e justificativas técnicas, econômicas e ambientais.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Exemplo de resposta modelo: calcule demanda: 50 000 L/d = m=50 000 kg; h=15 m. Trabalho W=m·g·h =50 000·10·15 =7,5×10^6 J =2,08 kWh/d. Com rendimento global ?=40% energia elétrica requerida =2,08/0,4 =5,2 kWh/d. Assumindo insolação média 5 kWh/m²/d e painel ?_p=15% ? energia gerada ˜0,75 kWh/m²/d ? área ˜5,2/0,75 ˜6,9 m² (˜3 painéis de 250 W). Escolher bomba (submersa se poço; centrífuga se reservatório), preferir motores DC diretos para evitar perdas de inversor ou dimensionar inversor com rendimento =92%. Planejar reservatório e/ou baterias conforme horário de bombeamento; dimensionar tubulação e considerar perda de carga. Avaliar custo inicial vs manutenção e economia de combustível; verificar impacto ambiental, disponibilidade de insolação, relevo e acesso para manutenção. Incluir análise de sensibilidade (variação de ?, insolação e vazão) e justificativa técnico-econômica para a configuração escolhida.
Explicação
A resposta apresenta um cálculo detalhado da demanda de água e da energia necessária, considerando a eficiência do sistema e a disponibilidade de insolação. A escolha da tecnologia é fundamentada em critérios técnicos, como tipo de bomba e motor, além de abordar aspectos econômicos e ambientais relevantes. A inclusão de uma análise de sensibilidade demonstra uma compreensão abrangente das variáveis que podem afetar o sistema, garantindo uma solução viável e sustentável.
Raio-X da questão
energia solar e bombeamento
avaliacao
energia solar · sistemas de bombeamento
Revisar conceitos de energia solar e sistemas de bombeamento.
O aluno pode falhar ao não considerar a viabilidade econômica do sistema, focando apenas na tecnologia sem avaliar custos e benefícios.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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