Exercícios Resolvidos: Sistemas Fotovoltaicos, Geração e Transformação de Energia

EXERCÍCIOS 1 O sistema fotovoltaico é bastante promissor e vem sendo aplicado em escalas cada vez maiores A grande vantagem dele é que pode ser instalado em qualquer local com incidência de luz solar como telhados e coberturas de todo tipo o que torna todas as edificações potenciais microgeradoras de energia elétrica Além disso no processo de geração de energia não é emitido nenhum tipo de gás ou partícula poluente sendo assim uma fonte de energia renovável e limpa Descreva o funcionamento do sistema de geração fotovoltaico ongrid 2 Até estar disponível para uso em nossas residências a energia elétrica percorre um longo caminho Explique de forma sucinta cada etapa que compreende a geração transmissão e distribuição de energia elétrica desde a usina geradora até o consumidor residencial exemplificando o nível de tensão elétrica utilizado em cada etapa 3 Uma máquina elétrica pode ser um gerador ou um motor Caso faça a conversão de energia mecânica em energia elétrica ela é considerada um gerador Caso faça a conversão de energia elétrica em energia mecânica ela é considerada um motor Explique o processo de conversão de energia elétrica em energia mecânica em um motor elétrico 4 Os transformadores são utilizados para transferir energia de um circuito de corrente alternada para outro Sendo assim esta transferência de energia pode realizar o aumento ou a diminuição da tensão não alterando a frequência em que os circuitos trabalham como também conserva os níveis de potência entre os circuitos ocorrendo uma pequena quantidade de perdas Explique o processo de diminuição da tensão elétrica em um transformador abaixador EXERCÍCIOS 1 O sistema fotovoltaico é bastante promissor e vem sendo aplicado em escalas cada vez maiores A grande vantagem dele é que pode ser instalado em qualquer local com incidência de luz solar como telhados e coberturas de todo tipo o que torna todas as edificações potenciais microgeradoras de energia elétrica Além disso no processo de geração de energia não é emitido nenhum tipo de gás ou partícula poluente sendo assim uma fonte de energia renovável e limpa Descreva o funcionamento do sistema de geração fotovoltaico ongrid O sistema de geração fotovoltaico ongrid é aquele conectado à rede elétrica local ou seja aquela que fornece energia para sua regiãosua casa Os painéis solares captam a luz do sol e geram eletricidade corrente contínua Esta eletricidade passará pelo inversor solar e será convertida em corrente alternada e esta será distribuída para a unidade consumidora A energia excedente será transferida para a rede elétrica geral gerando créditos de energia 2 Até estar disponível para uso em nossas residências a energia elétrica percorre um longo caminho Explique de forma sucinta cada etapa que compreende a geração transmissão e distribuição de energia elétrica desde a usina geradora até o consumidor residencial exemplificando o nível de tensão elétrica utilizado em cada etapa A etapa de geração compreende basicamente em captar energia primária para ser transformada em energia elétrica As fontes de energia utilizadas são águas de reservatório vapor gás energia eólica ou solar No Brasil a principal fonte de energia é proveniente das usinas hidrelétricas Nas grandes usinas geradoras o nível de tensão na saída dos geradores está normalmente na faixa de 6 a 25 kV Após ser produzida nas usinas de geração a energia passa pela subestação de transmissão onde encontramos os transformadores que elevarão a tensão da geração de energia A tensão é elevada a fim de evitar perdas energéticas Esta etapa é responsável por levar a energia gerada até os consumidores Na etapa de transmissão encontramos as linhas de transmissão que são cabos de alta tensão sustentados por torres que levam eletricidade em longos trajetos As tensões usuais de transmissão adotadas no Brasil em corrente alternada podem variar de 138 kV até 765 kV incluindo neste intervalo as tensões de 230 kV 345 kV 440 kV e 500 kV Na etapa de distribuição temse a entrega de energia elétrica para o consumidor final Quando a energia passa pela subestação de transmissão e chega até as cidades ela irá para outra subestação a de distribuição Nesta fase a tensão é reduzida para que possa ser entregue A energia irá percorrer seu caminho pelos cabosfios até chegar nas casas comércios e indústrias Antes de chegar em seu consumidor final a tensão sofrerá mais uma diminuição nos transformadores localizados nos postes a tensão abaixada é usualmente no nível de 138 kV E após passar pelos transformadores dos postes chega nas residências 110220V 3 Uma máquina elétrica pode ser um gerador ou um motor Caso faça a conversão de energia mecânica em energia elétrica ela é considerada um gerador Caso faça a conversão de energia elétrica em energia mecânica ela é considerada um motor Explique o processo de conversão de energia elétrica em energia mecânica em um motor elétrico O funcionamento de motores elétricos baseiase nos princípios de eletromagnetismo Quando o motor é conectado a corrente elétrica energia elétrica ela chega na bobina que fica localizada no rotor do motor Ao receber energia a bobina se comporta como um eletroímã e passará a emitir um campo eletromagnético Este campo se repele com o campo gerado pelos ímãs naturais do motor fazendo assim o rotor girar energia mecânica 4 Os transformadores são utilizados para transferir energia de um circuito de corrente alternada para outro Sendo assim esta transferência de energia pode realizar o aumento ou a diminuição da tensão não alterando a frequência em que os circuitos trabalham como também conserva os níveis de potência entre os circuitos ocorrendo uma pequena quantidade de perdas Explique o processo de diminuição da tensão elétrica em um transformador abaixador Um transformador irá alterar elevar ou abaixar a tensão elétrica através da variação do campo magnético ou seja através de indução na bobina secundária Os transformadores são constituídos de dois enrolamentos de fios de cobre primário e secundário envolta de um núcleo de ferro Quando uma corrente alternada atravessa um dos enrolamentos ela produz um campo magnético oscilante que é transmitido ao longo da barra de ferro Esse campo magnético causa uma variação no fluxo magnético no segundo enrolamento de fios que por sua vez faz surgir uma corrente elétrica induzida nesse enrolamento Quando existe passagem de uma corrente elétrica alternada no enrolamento primário ocorre uma indução de um corrente elétrica alternada para o enrolamento secundário A tensão no secundário é proporcional ao número de espiras portanto para que a tensão seja abaixada o número de espiras voltas do secundário deverá ser menor que o número de espiras no primário EXERCÍCIOS 1 O sistema fotovoltaico é bastante promissor e vem sendo aplicado em escalas cada vez maiores A grande vantagem dele é que pode ser instalado em qualquer local com incidência de luz solar como telhados e coberturas de todo tipo o que torna todas as edificações potenciais microgeradoras de energia elétrica Além disso no processo de geração de energia não é emitido nenhum tipo de gás ou partícula poluente sendo assim uma fonte de energia renovável e limpa Descreva o funcionamento do sistema de geração fotovoltaico ongrid O sistema de geração fotovoltaico ongrid é aquele conectado à rede elétrica local ou seja aquela que fornece energia para sua regiãosua casa Os painéis solares captam a luz do sol e geram eletricidade corrente contínua Esta eletricidade passará pelo inversor solar e será convertida em corrente alternada e esta será distribuída para a unidade consumidora A energia excedente será transferida para a rede elétrica geral gerando créditos de energia 2 Até estar disponível para uso em nossas residências a energia elétrica percorre um longo caminho Explique de forma sucinta cada etapa que compreende a geração transmissão e distribuição de energia elétrica desde a usina geradora até o consumidor residencial exemplificando o nível de tensão elétrica utilizado em cada etapa A etapa de geração compreende basicamente em captar energia primária para ser transformada em energia elétrica As fontes de energia utilizadas são águas de reservatório vapor gás energia eólica ou solar No Brasil a principal fonte de energia é proveniente das usinas hidrelétricas Nas grandes usinas geradoras o nível de tensão na saída dos geradores está normalmente na faixa de 6 a 25 kV Após ser produzida nas usinas de geração a energia passa pela subestação de transmissão onde encontramos os transformadores que elevarão a tensão da geração de energia A tensão é elevada a fim de evitar perdas energéticas Esta etapa é responsável por levar a energia gerada até os consumidores Na etapa de transmissão encontramos as linhas de transmissão que são cabos de alta tensão sustentados por torres que levam eletricidade em longos trajetos As tensões usuais de transmissão adotadas no Brasil em corrente alternada podem variar de 138 kV até 765 kV incluindo neste intervalo as tensões de 230 kV 345 kV 440 kV e 500 kV Na etapa de distribuição temse a entrega de energia elétrica para o consumidor final Quando a energia passa pela subestação de transmissão e chega até as cidades ela irá para outra subestação a de distribuição Nesta fase a tensão é reduzida para que possa ser entregue A energia irá percorrer seu caminho pelos cabosfios até chegar nas casas comércios e indústrias Antes de chegar em seu consumidor final a tensão sofrerá mais uma diminuição nos transformadores localizados nos postes a tensão abaixada é usualmente no nível de 138 kV E após passar pelos transformadores dos postes chega nas residências 110220V 3 Uma máquina elétrica pode ser um gerador ou um motor Caso faça a conversão de energia mecânica em energia elétrica ela é considerada um gerador Caso faça a conversão de energia elétrica em energia mecânica ela é considerada um motor Explique o processo de conversão de energia elétrica em energia mecânica em um motor elétrico O funcionamento de motores elétricos baseiase nos princípios de eletromagnetismo Quando o motor é conectado a corrente elétrica energia elétrica ela chega na bobina que fica localizada no rotor do motor Ao receber energia a bobina se comporta como um eletroímã e passará a emitir um campo eletromagnético Este campo se repele com o campo gerado pelos ímãs naturais do motor fazendo assim o rotor girar energia mecânica 4 Os transformadores são utilizados para transferir energia de um circuito de corrente alternada para outro Sendo assim esta transferência de energia pode realizar o aumento ou a diminuição da tensão não alterando a frequência em que os circuitos trabalham como também conserva os níveis de potência entre os circuitos ocorrendo uma pequena quantidade de perdas Explique o processo de diminuição da tensão elétrica em um transformador abaixador Um transformador irá alterar elevar ou abaixar a tensão elétrica através da variação do campo magnético ou seja através de indução na bobina secundária Os transformadores são constituídos de dois enrolamentos de fios de cobre primário e secundário envolta de um núcleo de ferro Quando uma corrente alternada atravessa um dos enrolamentos ela produz um campo magnético oscilante que é transmitido ao longo da barra de ferro Esse campo magnético causa uma variação no fluxo magnético no segundo enrolamento de fios que por sua vez faz surgir uma corrente elétrica induzida nesse enrolamento Quando existe passagem de uma corrente elétrica alternada no enrolamento primário ocorre uma indução de um corrente elétrica alternada para o enrolamento secundário A tensão no secundário é proporcional ao número de espiras portanto para que a tensão seja abaixada o número de espiras voltas do secundário deverá ser menor que o número de espiras no primário