(DISSERTATIVA, dificuldade 3) Em uma comunidade rural de 20 residências a demanda média é 5 kWh/dia por…
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
(DISSERTATIVA, dificuldade 3) Em uma comunidade rural de 20 residências a demanda média é 5 kWh/dia por residência (total 100 kWh/dia). Compare a viabilidade técnica e energética de atender essa demanda com: a) sistema fotovoltaico com irradiância média 5 kWh/m²·dia e painéis de 15% de eficiência; b) micro-hidrelétrica com Q = 0,10 m³/s, h = 5 m e rendimento global 60%. Considere ? = 1000 kg/m³ e g = 10 m/s². Apresente cálculos, eficiência, custo/benefício e impactos ambientais.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Estimativas: demanda 100 kWh/dia. a) PV: energia por m² ˜ irradiância·eficiência = 5 kWh/m²·dia·0,15 = 0,75 kWh/m²·dia ? área ˜ 100/0,75 ˜ 133 m² de painel; produção dependente de armazenamento e intermitência; baixos impactos locais, custo inicial moderado. b) Micro-hidro: P = ?·?·Q·g·h = 0,60·1000·0,10·10·5 = 3000 W ? energia ˜ 3 kW·24 h = 72 kWh/dia (suficiente); operação contínua, menor necessidade de baterias, impactos no fluxo do rio e no ecossistema; investimento em infraestrutura e manutenção. Avaliação: micro-hidro atende de forma contínua e pode ser mais custo-efetiva se vazão for constante; PV exige área e armazenamento, mas tem menor impacto sobre curso d’água e maior modularidade. Recomenda-se estudo local detalhado de vazões, sazonalidade, custos e licenciamento.
Explicação
A resposta apresenta uma análise comparativa clara entre as duas fontes de energia, utilizando cálculos para determinar a viabilidade técnica e energética de cada uma. Além disso, discute os impactos ambientais e os custos associados, permitindo uma avaliação abrangente das opções. A conclusão sugere a necessidade de um estudo mais detalhado, o que demonstra uma compreensão das variáveis envolvidas na escolha do sistema energético.
Raio-X da questão
sistemas de energia renovável
avaliacao
sistemas de energia renovável · cálculo de eficiência
Revisar os princípios de funcionamento de sistemas fotovoltaicos e micro-hidrelétricas.
O aluno pode confundir a eficiência dos sistemas, não considerando corretamente a relação entre a energia gerada e a energia consumida.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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