Um motor elétrico trifásico de baixa tensão, com potência nominal de 15 kW, aciona uma bomba derecalque
Um motor elétrico trifásico de baixa tensão, com potência nominal de 15 kW, aciona uma bomba derecalque de água potável, durante 4 horas por dia, em 250 dias por ano. Verificou-se que a potênciarequerida para acionamento da bomba é de 10 kW. Deseja-se avaliar a viabilidade do investimentopara substituição do motor de 15 kW por outro de potência nominal de 11 kW. O custo da energiaelétrica é de R$ 0,50 por kWh durante o posto tarifário fora de ponta e de R$ 2,00 por kWh durante oposto tarifário de ponta. Os dados de desempenho dos motores, bem como os custos de aquisição einstalação, são apresentados na tabela a seguir. Considerando as informações apresentadas, avalie as afirmações a seguir. I. Como os motores propostos apresentam os mesmos valores de rendimento, a eficiência energéticaserá manada ao se substituir o motor de 15 kW pelo motor de 11 kW. Il. Instalar um sistema que impeça o acionamento do motor durante o posto tarifário de ponta é umaalternafiva a ser analisada para melhor gestão da energia elétrica. III. Considerando que a bomba possa ser acionada sempre durante o posto tarifário fora de ponta, aufilização do motor de 11 kW representaria uma redução aproximada de R$ 290,00 por ano nosgastos com energia elétrica.É correto o que se afirma [email protected] I, apenas. O III, [email protected] I e II, apenas. fú II e III, apenas. II I, II e III.
#ENADE
1 Resposta
Apenas as alternativa II e II estão corretas.
Vamos aos dados/resoluções:
Para a alternativa I) temos que é falsa porque o rendimento dos motores serão distintos;
A carga necessária para o acionamento da bomba é de 10 ~ Kw (Pbomba), portanto é a carga para qualquer motor que for utilizado.
Motor 1 de 15~Kw ;
Carga15kW = Pbomba / P15kW nominal = 10 / 15 = 0,6667.
Partindo desse ponto, encontra-se o rendimento de 90% para o motor de 15 ~ kW , pois a carga está entre 60% e 70% (é 66,67%) ;
Motor 2 de 11~kW:
Carga 11kW = Pbomba / P11kW nominal = 10 / 11 = 0,9090 ;
A partir da tabela encontra-se o rendimento de 95% para o motor de 11 ~ kW, pois a carga está entre 75% e 100% (é 90,90%) ;
Para a alternativa II) temos que é verdadeira porque o posto tarifário de ponta é mais caro do que o posto tarifário fora de ponta, sendo quatro vezes maior.
Para a alternativa III) temos que é verdadeiro porque deve ser utilizado apenas o posto tarifário fora de ponta de R$0,50 por kWh e Sabemos que as horas totais em um ano é de 100h, logo:
Tempo = 4 horas / dia . 250 dias = 1000 horas.
Para o motor 1 de 15kW: Assumindo rendimento de 90%, tem-se o custo ;
N = Pbomba / Peletr ; 0,90 = 10/Peletr ;
Peletr = 10 / 0,90 = 11,11 kW ;
Energia = Peletr . Tempo = 11,11 . 1000 = 11111 ,11 kWh ;
Custo = tarifa . energia = R$0,50 / kWh x 11111,11 kWh = R$5555,56.
Para o motor 2 de 11kW (assumindo que o rendimento dele é de 95%) ;
N = Pbomba / Peletr = 0,95 ; 10 / Peletr ;
Peletr = 10 / 0,95 = 10 , 5263 kW ;
Energia = Peletr . Tempo = 10,5263 . 100 = 10526,4 kWh ;
Custo = tarifa . energia = R$0,50 / kWh . 10526 , 3 kWh = R$5263,16.
Finalizando e calculando a diferença de custo entre o uso dos dois motores, temos que:
Custo 1 - Custo 2 = R$5555,56 - R$5263,16 = R$292,40.
Logo a redução é de aproximadamente R$292,40.
espero ter ajudado nos estudos, bom dia :)