Tecnologias Energéticas - Exercicios 2 e 3
Hugo Fonseca 45341; João Pela 52270; Márcia Quaresma 56821
16 de Março de 2009
Exercı́cio 2
Consumo de energia final após acertos
Qual o total de energia primária e energia final apresentado pela DGGE para 2007?
EFinal (após Acertos) = 18694531 [tep]
Percentagem
Consumo de energia primária:
EElectricidade Final
× 100 = 22.5716 [%]
EFinal Disponivel
EPrimária = 25479461 [tep]
Energia disponivel para consumo final
EElectricidade Final
× 100 = 22.5323 [%]
EFinal (após Acertos)
EFinal Disponı́vel = 18661998 [tep]
Consumo de energia final após acertos
Estimar em percentagem, a energia primária correspondente à electricidade energia final do ano 2007.
EF inal = 18694531 [tep]
Para resolver esta questão recorremos aos seguintes documentos disponı́veis na internet:
Como se distribui a energia primária em termos percentuais entre as várias fontes consideradas?
1. Balanço energético de 2007 disponı́vel no site da
DGGE
EP rimaria = 25479461 [tep]
Fontes
Carvão
Petróleo
Gás Natural
Electricidade
Renováveis (sem hı́drica)
Total [tep]
2883081
13763232
3825742
1909114
3095918
Perc. [%]
11.3153
54.017
15.015
7.49276
12.1506
2. Relatórios de sustentabilidade - Indicadores na
produção e distribuição de energia disponı́vel no
site da EDP
3. Guia técnico - Sector da Produção de Energia publicado pelo INETI em Julho de 2003
Qual o consumo de energia final por sector de Actividade
(Industrial, Transportes, Residencial, Serviços, Agrigultura e Pescas)?
Sectores
Indústrias (Extrac+Trans)
Transportes
Residencial
Serviços
Agricultura
Pescas
Das várias fontes de energia primária consideramos
que tanto as renováveis como a electricidade corresponderão na sua totalidade a electricidade no estado final. No entanto relativamente ao petróleo, gás natural e
carvão será usada apenas parte destes para produção de
electricidade no estado final.
Para procedermos a uma estimativa das quantidades de petróleo, carvão e gás natural utilizadas para
produção de electricidade vamos analisar as centrais termoeléctricas de Portugal.
Na tabela seguinte são apresentados os dados que
encontramos relativos às centrais termoeléctricas:
Consumo EF inal [tep]
5461396
6796323
3196021
2282611
261374
66526
Qual a percentagem de energia final electrica em relação
ao total de energia final em 2007?
Total de electricidade disponivel para consumo final
EElectricidade Final = 4212317 [tep]
Energia disponivel para consumo final
EFinal Disponivel = 18661998 [tep]
1
Central
Sines
Setubal
Barreiro
Carregado
Mortágua
Tunes
Ribatejo
Pego
Tapada do Outeiro
Tapada do Outeiro
Alto do Mira
Combústivel
Carvão
Fuelóleo
Fuelóleo
Fuel + GN
Biomassa
Gasóleo
Gas Natural
Carvão + Fuelóleo
Gas Natural
Carvão + Fuelóleo
Gasóleo
Tipo de central
Turbina a vapor
Turbina a vapor
Turbina a vapor
Turbina a vapor
Turbina a vapor
Turbina a gas
Ciclo combinado
Turbina a vapor
Ciclo combinado
Turbina a vapor
Turbina a gas
Procedeu-se então ao cálculo da energia primária
necessária tendo em conta o rendimento da central e
converteu-se o valor de MWh para tep através da seguinte
relação 1 [tep] = 11628 [W h]
E. Elec Prod (M W h)
10.268.960
1.340.481
170.974
271.251
56.857
1.031
5.865.364
495.600
5.900.000
11.400
96.000
Rendimento (%)
36
36,7
16,4
36,4
5,7
29,8
57
38,4
55,4
26,4
21,9
Exercı́cio 3
Dados:
TInicial (H2 O) = 22.5 [o C]
TBanho = 34.44 [o C]
Energia primária necessária
[M W h]
[tep]
28.524.888,89 2.453.120,82
3.652.536,78
314.115,65
1.042.524,39
89.656,38
745.195,05
64.086,26
997.491,23
85.783,56
3.459,73
297,53
10.290.112,28 884.942,58
1.290.625,00
110.992,86
10.649.819,49 915.877,15
43.181,82
3.713,61
438.356,16
37.698,33
TEsquentador = 40 [o C]
Para calcular o fluxo
δV = 5, 159 [l]
δt = 35, 30 [s]
Duração do banho
δtBanho = 6 [m] 21.5 [s]
= 381, 5 [s]
Tendo em conta o tipo de combustı́vel usado na central calcularam-se as quantidades de cada combustı́vel
utilizadas:
Energia primária
Carvão
Fuelóleo
Fuel + GN
Biomassa
Gasóleo
Gas Natural
Carvão + Fuel
Total (tep)
Volume de gás:
Vinicial = 5121.5624 m3
Vf inal = 5121.732 m3
δV = Vf inal − Vinicial = 0.170 m3
Quantidade [tep]
2.453.120,82
403.772,03
64.086,26
85.783,56
37.995,86
1.800.819,73
114.706,47
4.960.284,73
Para este gás:
kW h
J
7
11.514132
= 4, 145 ∗ 10
m3
m3
No banho temos:
Tendo em conta o valor total calculado acima
assim como os valores de energia primária total
(25479461 [tep]) de energia primária na forma de
electricidade (1909114 [tep]) e de energia primária
na forma de renováveis (3095981 [tep]) podemos
então proceder ao cálculo da energia primária correspondente à electricidade energia final em 2007:
(4.960.284,73+1909114+3095981)
× 100 = 39, 11142284%
25479461
E = 7, 046648 × 106 [J] = 7, 05 [M J]
Considerando:
mH2 O
5, 150 dm3
Kg
=
× 381, 5 [s] × 1
35, 30 [s]
dm3
= 55, 6579 [Kg]
2
Calculamos então a energia termica na água ao
chegar à casa de banho (E1 ) e estimamos a energia na
água a saida do esquentador (E2 ) assumindo que esta
tem mais 5 graus do que na casa de banho.
E1 (H2 O) = 4, 18 × 103 × 55, 6579 × 11, 94
= 2, 778 × 106 [J]
E2 (H2 O) = 4, 071375 × 106 [J]
Obtemos então os rendimentos do sistema de aquecimento e transporte de água quente até a casa de banho
(rendimento1 ) e estimamos o rendimento do esquentador
(rendimento2 ).
rendimento1 = 39, 404 [%]
rendimento2 = 57, 5 [%]
Preço do banho (preço variável):
3
kW h
×
0.170 m × 11, 514132
m3
h euros i
×0, 06339900
= 12, 4097 [centimos]
kW h
Preço Fixo:
Para um consumo de 90 m3 mensal e um custo fixo de
5.01 [Euros] temos:
5.01 [Euros]
× 0.170 m3 = 0.0095 [Euros]
3
90 [m ]
Preço Total do Banho:
12.4097 [centimos] + 0.95 [centimos] = 13.37 [centimos]
3