Uma residência consome em média 300 kWh/mês. Em uma região com insolação média 4 kWh/m²·dia, proponha e avalie…

Questão

Uma residência consome em média 300 kWh/mês. Em uma região com insolação média 4 kWh/m²·dia, proponha e avalie uma solução baseada em energia fotovoltaica: estime a potência necessária do sistema (kW), considere rendimento global do sistema 75% (inverter, perdas) e discuta relação custo/benefício, disponibilidade de recurso e impactos ambientais.

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

Resposta esperada

Cálculo de capacidade: consumo mensal 300 kWh ? consumo diário ˜ 300 kWh/30 d = 10 kWh/dia. Com insolação média S = 4 kWh/kW·dia e rendimento ? = 0,75, potência do arranjo Ppv = Ediária / (S·?) = 10 kWh/dia ÷ (4 kWh/kW·dia · 0,75) ˜ 3,33 kW. Interpretação: um sistema ˜ 3,3 kW (˜ 10–12 painéis de 330 W) cobre consumo médio; dimensionamento deve incluir margem para dias nublados e degradação. Relação custo/benefício: comparar custo inicial (instalação e inversor) versus economia na tarifa elétrica (economia mensal = tarifa·300 kWh). Avaliar disponibilidade: insolação local favorável (4 kWh/m²·dia) indica boa viabilidade; em regiões com sombreamento ou baixa irradiância recomenda-se complementar com rede ou bateria. Impactos ambientais: redução de emissões e menor impacto local comparado a geração fóssil, mas considerar uso de área e descarte de módulos. Conclusão prática: recomendar sistema fotovoltaico on-grid de ~3,3 kW com monitoramento digital para otimizar produção; analisar payback financeiro usando tarifa local e custo do sistema para decidir entre armazenamento em bateria ou conexão apenas à rede.

Explicação

A resposta apresenta um cálculo detalhado da potência necessária para atender ao consumo da residência, considerando fatores como insolação e rendimento do sistema, o que é essencial para dimensionar corretamente um sistema fotovoltaico. Além disso, aborda a relação custo/benefício, destacando a importância de comparar os custos iniciais com as economias geradas, e discute a viabilidade do recurso solar na região, além dos impactos ambientais, o que demonstra uma análise abrangente e prática. Essa abordagem fornece uma base sólida para a tomada de decisão sobre a implementação do sistema fotovoltaico.

Raio-X da questão

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