Exercício 19

Em uma instalação de aquecimento solar residencial, a energia solar passa ao coletor e aquece a água nos tubos. Para uma instalação deste tipo, cuja eficiência é de 40%, calcule o tempo necessário, em horas, para que seja coletada a energia necessária para atender as necessidades de uma família que consome 10kWh por dia de energia, a qual deverá ser provida exclusivamente pela instalação de aquecimento solar. A instalação conta com uma área de coleta de 10m² e a taxa de incidência do Sol nesse local vale 500W/m².


Resolução:

Primeiramente, teremos que descobrir quanto o equipamento consegue absorver. A área de coleta do equipamento tem 10m², e a incidência do sol no local vale 500 W por m². Para descobrir a capacidade de absorção, basta multiplicar:

500 . 10 = 5000 W

O equipamento consegue absorver 5000 W po hora.

Teremos que converter o valor em watts para kilowatts. 1kw = 1000 w, então, divida por 1000:

5000/1000 = 5 kW

A eficiência do equipamento é 40%, então, teremos que trabalhar com apenas 40% desse valor. Um forma para achar 40% de 5 é dividir o valor por 100 e multiplicar por 40:

5/100 = 0,05 * 40 = 2

Então, o equipamento na verdade absove apenas 2 kW.

Para achar o tempo de absorção, teremos que dividir a quantidade que a família necessita que é de 10 kW, pelo o que o equipamento consegue absorver na verdade, que é 2 kW, na fórmula:

Energia(em kWh) = potência( em kW) . tempo (em Horas)

10 = 2 . t
t = 10/2
t = 5 horas

O tempo necessário para que seja coletado 10 kW de energia é 5 horas.