Uma escola consome em média 40 kWh/dia para iluminação e ventilação. Avalia-se instalar um sistema…
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 escola consome em média 40 kWh/dia para iluminação e ventilação. Avalia-se instalar um sistema fotovoltaico de pico 10 kW, com 5 h/dia de radiação equivalente e perdas totais de 20% (rendimento 80%). Custo de instalação 4 000 R$/kW; tarifa elétrica 0,70 R$/kWh. Calcule a geração útil diária, a economia anual (assuma 300 dias/ano) e o tempo de payback. Em seguida, discuta aspectos técnicos e ambientais relevantes.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Cálculos: energia gerada bruta = 10 kW × 5 h = 50 kWh/dia. Energia útil = 50 kWh × 0,80 = 40 kWh/dia (corresponde ao consumo). Economia diária = 40 kWh × 0,70 R$/kWh = 28 R$/dia. Economia anual ˜ 28 R$/dia × 300 dias = 8 400 R$/ano. Custo instalação = 10 kW × 4 000 R$/kW = 40 000 R$. Payback ˜ 40 000 R$ / 8 400 R$/ano ˜ 4,8 anos. Avaliação técnica: sistema de 10 kW é viável se área de telhado e orientações permitirem ~10 kW de módulos; considerar perdas adicionais (sombreamento, degradação) e armazenamento ou integração à rede. Avaliação ambiental e econômica: redução de emissões e estabilidade de custos; incluir análise de manutenção, incentivos fiscais e custos de financiamento para decisão final.
Explicação
Os cálculos realizados consideram a geração bruta de energia, as perdas do sistema e a economia gerada pela substituição da tarifa elétrica, resultando em um payback que reflete o tempo necessário para recuperar o investimento. A avaliação técnica garante que o sistema é viável em termos de espaço e condições de instalação, enquanto a análise ambiental destaca os benefícios de sustentabilidade e estabilidade financeira. Esses elementos são fundamentais para uma decisão informada sobre a viabilidade do projeto fotovoltaico.
Raio-X da questão
sistema fotovoltaico
avaliacao
cálculo de potência elétrica · análise de sistemas energéticos
Revisar cálculos de geração de energia e payback de investimentos.
O aluno pode confundir a potência instalada com a energia gerada, não considerando as perdas do sistema fotovoltaico.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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