EFICIÊNCIA ENERGÉTICA (EFE)

Transcrição

1 EFICIÊNCIA ENERGÉTICA (EFE) Prof.: Bruno Gonçalves Martins

2 RECAPITULANDO Apresentação da disciplina; Conceito de energia; Conceito de eficiência energética; Panorama energético mundial; Panorama energético brasileiro;

3 PLANO DE AULA Objetivos Lei da conservação da energia; Lei da dissipação da energia; Definição de eficiência energética;

4 LEI DA CONSERVAÇÃO DE ENERGIA PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA Lei da conservação da energia 1840 ( A energia não se cria nem se destrói mas se transforma) Energia na Entrada = Energia na saída + variação da energia do sistema

5 LEI DA CONSERVAÇÃO DE ENERGIA RENDIMENTO É a relação entre a potência mecânica fornecido no eixo (saída) e a potência ativa fornecida pela energia elétrica (entrada).

6 LEI DA CONSERVAÇÃO DE ENERGIA PERDAS É a diferença entre a energia de entrada e a energia de saída (efeito útil) de um sistema.

7 LEI DA CONSERVAÇÃO DE ENERGIA PERDAS

8 LEI DA CONSERVAÇÃO DE ENERGIA PERDAS A perda energética é: Perda = Energia da entrada Efeito Útil Perda = 6,96 kw - 5,5 kw = 1,46 kw

9 LEI DA CONSERVAÇÃO DE ENERGIA PERDAS A perda energética é: Perda = Energia da entrada Efeito Útil Perda = 6,96 kw - 5,5 kw = 1,46 Kw O percentual de perda do sistema é: P% = 1,46 / 6,96 = 21%

10 LEI DA CONSERVAÇÃO DE ENERGIA PERDAS Exercício 1: Substituindo no exemplo anterior o motor atual por um de alto rendimento (90%). Calcule a perda neste novo sistema e o novo balanço de energia.

11 LEI DA CONSERVAÇÃO DE ENERGIA PERDAS Exercício 1: Substituindo no exemplo anterior o motor atual por um de alto rendimento (90%). Calcule a perda neste novo sistema e o novo balanço de energia. Energia entrada = Efeito útil / η = 5,5 / 0,9 = 6,11 kw A perda energética é: Perda = Energia da entrada Efeito Útil Perda = 6,11 kw - 5,5 kw = 0,61 kw Qual o valor da redução da perda? ou 10% de perda

12 LEI DA CONSERVAÇÃO DE ENERGIA PERDAS Exercício 1: Substituindo no exemplo anterior o motor atual por um de alto rendimento (90%). Calcule a perda neste novo sistema e o novo balanço de energia. Energia entrada = Efeito útil / η = 5,5 / 0,9 = 6,11 kw A perda energética é: Perda = Energia da entrada Efeito Útil Perda = 6,11 kw - 5,5 kw = 0,61 kw ou 10% de perda Qual o valor da redução da perda? Redução perda = perda atual perda alto rendimento Redução perda = 1,46 0,61 = 0,85 kw

13 LEI DA CONSERVAÇÃO DE ENERGIA PERDAS Exercício 2:

14 LEI DA DISSIPAÇÃO DE ENERGIA SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA Sistema + energia Sistema - energia ENERGIA TRANSMITIDA η<100%

15 DEFINIÇÃO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

16 DEFINIÇÃO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA LOGO: A eficiência máxima de um sistema é o produto da eficiência de cada uma das etapas do sistema. Eficiência sistema = E1 * E2 *... * En

17 DEFINIÇÃO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA - Processo de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica e sua eficiência - No exemplo da figura, a porcentagem da energia do combustível (carvão) convertida em energia elétrica é calculada por: ηu sin a ηtransmissão+distribuição ηlâmpada =0, 35 0, 85 0, 04 =0, 012 1,2

18 DEFINIÇÃO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA Eficiência de alguns sistemas e esquemas de conversão de energia Sistema/equipamento tipo de conversão eficiência Geradores elétricos mecânica-elétrica 70-99% Motor elétrico elétrica-mecânica 50-95% Fornalha à gás química-térmica 70-95% Turbina de vento mecânica-elétrica 35-50% Termelétrica com combustível fóssil química-térmica-mecânica-elétrica 30-40% Usina nuclear nuclear-térmica-mecânica-elétrica 30-35% Motor automotivo química-térmica-mecânica 20-30% Lâmpada fluorescente elétrica-luminosa 20% Lâmpada incandescente elétrica-luminosa 5% Célula solar luminosa-elétrica Fonte:energia e meio ambiente Hinrichs & Kleinbach. 5-28%

19 DEFINIÇÃO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA É possível otimizar o processo?

20 DEFINIÇÃO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

21 DEFINIÇÃO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

22 EXERCÍCIOS PARA CASA 1) 2)