Exercício Energia
Termo Solar
EAM619
Prof. Dr. Geraldo Lúcio Tiago Filho
Mestranda Maria Claudia Costa de Oliveira
SISTEMA COLETOR SOLAR
Fonte: Soletrol
Fracionamento térmico
Fonte: rce.org.br
Boiler
Fonte:solarmundi.com.br
Coletor
Fonte:hidrosolar.com.br
Posicionamento
O Para aumentar a eficiência do coletor recomenda-se que
seja instalado voltado para o Norte ( Hemisfério Sul) e com
ângulo 15º maior que a latitude.
Fonte: Cartilha CERPCH
O Itajubá está localizada na latitude 22
O Portanto o ângulo x ideal é 37º.
Dimensionamento
O 1° - Identificação da demanda diária
Descrição
Consumo
Chuveiro
50 litros / banho
Torneira de água quente na
cozinha
50 litros / dia
Máquina de lavar pratos
150 litros / dia
O Casa com 4 moradores.
Dimensionamento
O Cálculo do consumo total
Descrição
Consumo
Consumo Total
Chuveiro
50 litros / banho
200 litros
Torneira de água
quente na cozinha
50 litros / dia
50 litros
Máquina de lavar
pratos
150 litros / dia
150 litros
Total
400 litros / dia
Dimensionamento
O Cálculo da energia de aquecimento
Q = m . c . ∆Ѳ
O Onde:
O Q = energia necessária para aquecer a água (kcal)
O m = massa de água a ser aquecida em 1h
O c = calor específico da água ( 1 kcal / kg ºC)
O ∆Ѳ = diferença de temperatura (ºC)
Dimensionamento
O Cálculo da energia de aquecimento
Q = m . c . ∆Ѳ
O Q necessária = 40 x 1 x (60-22)
O Q necessária = 1520 kcal = 1,77 Wh
Verificação da irradiação
O De
acordo com o Atlas Solarimétrico
Brasileiro (www.cresesb.org.br), a radiação
em São Lourenço / MG é em média 4140
kcal/m².dia
O Como estamos considerando o período de
insolação diário de 10 horas (8h até 18h),
então. I = 4140 kcal em 10h
O Ou I = 414kcal/h
Área necessária
O S=
𝑄𝑛𝑒𝑐𝑒𝑠𝑠á𝑟𝑖𝑜
𝐼ℎ 𝑥 𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖ê𝑛𝑐𝑖𝑎
O S=
1520
414 𝑥 0,5
= 7,34 m²
O Ou seja, serão necessários 8 painéis.
Análise econômica
O 𝑽𝑷𝑳 = −𝑰𝟎 + 𝑹
𝟏
𝒏
𝒊=𝟏 (𝟏+𝒋)𝒊
O Onde:
O VPL = valor líquido presente
O I0 = investimento inicial.
O R = receita (custo evitado em 1 ano)
O i = período em anos
O j = taxa anual de juros
Análise econômica
O 𝑽𝑷𝑳 = −𝑰𝟎 + 𝑹
𝟏
𝒏
𝒋=𝟏 (𝟏+𝒊)𝒋
O Onde:
O VPL = valor líquido presente
O I0 = R$ 3.000,00
O R = custo evitado em 1 ano
O i = 12 % a.a.
Análise econômica
O Cálculo de R:
custo evitado = 1520 kcal = 1,77kW
custo evitado = 1,77kW x 10h = 17,7 kWh/dia
custo evitado = 17,7 kWh x 365 dias = 6460,50 kWh/ano
Custo evitado em 1 ano, em reais:
6460,50 kWh x 0,42 Reais = R$ 2.713,41
Tabela de cálculo do VPL
i
0
1
2
𝟏
(𝟏+𝐣)𝐢
𝟏
∑ (𝟏+𝐣)𝐢
𝟏
R x ∑ (𝟏+𝐣)𝐢
VPL= −𝑰𝟎 + 𝑹
𝟏
𝒏
𝒋=𝟏 (𝟏+𝒋)𝒊
Gráfico de VPL
VPL
5000
4000
3000
2000
1000
0
0
-1000
-2000
-3000
-4000
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Exercício Fotovoltaica
horas de
potencia (W) funcionamento consumo (Wh)
dia (h)
cômodo
carga
quantidade
quarto 1
lâmpada
1
11
6
quarto 2
lâmpada
1
11
6
lampada
1
20
6
TV
1
150
3
sala
som
1
40
2
área de serviço
lâmpada
1
9
4
lâmpada
1
20
6
cozinha
micro-ondas
1
1020
0,5
área externa
lâmpada
3
9
4
garagem
lampada
1
9
4
banheiro
lampada
1
9
4
TOTAL
Valor do Investimento (I0)
equipamento
quantidade
Valor unitário
Painel
fotovoltaico
(135Wp)
1
1.299,00
Controlador
1
199,00
Inversor
1
379,00
bateria
1
229,00