Uma indústria pretende utilizar painéis fotovoltaicos para ...
Uma indústria pretende utilizar painéis fotovoltaicos para alimentar o seu centro de processamento de dados (CPD), que consome cerca de 2250 [kWh] por dia. Supondo que a radiação solar média possua potência equivalente a 1 [kW/m2] durante 3 horas do dia, e que nas demais horas essa potência equivalente seja nula, determine a área que deve ser ocupada pelos painéis fotovoltaicos para que toda energia requerida pelo CPD seja fornecida. Para tanto, considere que o rendimento do sistema é de 15%.
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Tema Central:
Esta questão aborda o dimensionamento de painéis fotovoltaicos para suprir a necessidade de energia de uma indústria, especificamente para um centro de processamento de dados (CPD). O foco está em calcular a área necessária dos painéis, levando em consideração a radiação solar, o tempo de exposição e o rendimento do sistema.
Para resolver a questão, é preciso entender conceitos básicos de geração de energia solar, como a potência da radiação solar, cálculo de energia gerada, e eficiência dos painéis.
Alternativa Correta: E - 5 000 [m2]
Para chegar a esta resposta, sigamos o raciocínio:
- Consumo diário do CPD: 2250 kWh
- Potência da radiação solar: 1 kW/m2 durante 3 horas
- Tempo de exposição solar efetiva: 3 horas
- Rendimento do sistema: 15% ou 0,15
Primeiro, calcule a energia que um metro quadrado de painel pode gerar em um dia:
Energia gerada por m2: 1 kW/m2 x 3 horas = 3 kWh/m2
Como o rendimento do sistema é de 15%, a energia útil gerada por metro quadrado é:
Energia útil por m2: 3 kWh/m2 x 0,15 = 0,45 kWh/m2
Para calcular a área necessária dos painéis para suprir a demanda de 2250 kWh, divida o consumo diário pela energia útil gerada por metro quadrado:
Área necessária: 2250 kWh / 0,45 kWh/m2 = 5 000 m2
Portanto, a alternativa correta é E - 5 000 [m2].
Análise das Alternativas Incorretas:
- A - 50 [m2]: Extremamente insuficiente para gerar a energia necessária, pois a energia gerada seria apenas 22,5 kWh, muito abaixo do consumo.
- B - 75 [m2]: Ainda insuficiente, gerando apenas 33,75 kWh, longe dos 2250 kWh requeridos.
- C - 500 [m2]: Este tamanho de área geraria apenas 225 kWh, necessitando de uma área dez vezes maior.
- D - 750 [m2]: Não seria suficiente, pois geraria apenas 337,5 kWh, menos do que os 2250 kWh necessários.
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