aula 2 - energia e rendimento energético

Lei da conservação da energia

Lei da conservação da 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

Lei da conservação da energia

combustãodegasessaiqueáguageradadeeletricida

entraqueáguaarlcombustíve

EEE

EEE

Figura: diagrama de blocos de uma termelétrica. Entrada de energia = saída de energia, uma vez que não ocorre armazenamento.

Lei da conservação da 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

Rendimento energético

É a relação entre a potência mecânica fornecido no eixo (saída) e a potência ativa fornecida pela energia elétrica (entrada) .

Energia fornecida

Efeito Útil

Lei da conservação da energia

Lei da conservação da energia

Perda x Desperdício

Lei da conservação da energiaPerda x Desperdício

Lei da conservação da energiaPerda x Desperdício

Qual é a perda energética?

Lei da conservação da energiaPerda x Desperdício

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%

Lei da conservação da energiaPerda x Desperdício

Balanço energético do sistema:

Lei da conservação da energiaPerda x Desperdício

* Melhorando o balanço energético do sistema:

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.

Lei da conservação da energiaPerda x Desperdício

* Melhorando o balanço energético do sistema:

Energia entrada = Efeito útil / η = 5,5 / 0,9 = 6,11 kW

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.

Lei da conservação da energiaPerda x Desperdício

* Melhorando o balanço energético do sistema:

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

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.

Lei da conservação da energiaPerda x Desperdício

* Melhorando o balanço energético do sistema:

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

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.

Lei da conservação da energiaPerda x Desperdício

* Novo balanço energético do sistema:

6,11 kW

0,61 kW

Lei da conservação da energiaPerda x Desperdício

Exercício 2:

Lei da conservação da energiaPerda x Desperdício

Exercício 2: Solução

Perda = 7,279 kW Perda = 4,201 kW

Lei da conservação da energiaPerda x Desperdício

Exercício 2: Solução

Perda = 7,279 kW Perda = 4,201 kW

Lei da conservação da energiaPerda x Desperdício

Exercício 2: Solução

Recurso80,879 kW

Efeito Útil73,6 kW

Desperdício3,078 kW

Perdas4,201 kW

Perda = 7,279 kW Perda = 4,201 kW

Lei da dissipação da energia

Lei da dissipação da energia

Segunda lei da Termodinâmica

Lei da dissipação da energia

Segunda lei da Termodinâmica

Sistema + energia Sistema - energiaENERGIA

TRANSMITIDA

Lei da dissipação da energia

Segunda lei da Termodinâmica

Lei da dissipação da energia

Segunda lei da Termodinâmica

Lei da dissipação da energia

Segunda lei da Termodinâmica

Lei da dissipação da energia

Segunda lei da Termodinâmica

Lei da dissipação da energia

Segunda lei da Termodinâmica

Lei da dissipação da energia

Segunda lei da Termodinâmica

Lei da dissipação da energia

Segunda lei da Termodinâmica

Lei da dissipação da energia

Segunda lei da Termodinâmica

Definição de eficiência energética

Definição de eficiência energética

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

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:

%2,1012,004,085,035,0lâmpadaãodistribuiçotransmissãasinu

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 5-28%Fonte:energia e meio ambiente Hinrichs & Kleinbach.

Definição de eficiência energética

É possível otimizar o processo?

Definição de eficiência energética

É possível otimizar o processo?

ANALISE :

Otimização do processo x Custo / beneficio

Definição de eficiência energética

É possível otimizar o processo?

ANALISE :

Otimização do processo x Custo / beneficio

Definição de eficiência energética

Definição de eficiência energética

Definição de eficiência energética

Definição de eficiência energética

Definição de eficiência energética

Definição de eficiência energéticaExercício : 1- Defina o que é eficiência energética?2- Diferencie eficiência energética no processo e nos equipamentos.

Definição de eficiência energéticaExemplo 1:

Definição de eficiência energéticaExemplo 1:

Definição de eficiência energéticaExemplo 1:

Definição de eficiência energéticaExemplo 2:

Definição de eficiência energéticaExemplo 2:

Definição de eficiência energéticaExemplo 2: