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 em@ I, apenas.O III, apenas.@ I e II, apenas.fú II e III, apenas.II I, II e III.
#ENADE
Soluções para a tarefa
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 :)