Eficiência Energética
Luiz Antônio Righi
Nossa Matriz Energética• Necessidades: alimentos, moradia, calor,
refrigeração, comunicação .... e eletricidade para ....
• Disponibilidades: sol, vento, chuva, diferenças de temperatura (Stirling), tração animal e tração humana!
• E normalmente temos duas alternativas: “estudar ou puxar a carroça”?!
Sustentabilidade - Eficiência Energética = ....????
• O que é sustentabilidade? “é a habilidade de sustentar ou suportar uma ou mais condições, exibida por algo ou alguém. É uma característica ou condição de um processo ou de um sistema que permite a sua permanência, em certo nível, por um determinado prazo. (http://pt.wikipedia.org/wiki/Sustentabilidade)
• O que é Eficiência Energética? “consiste da relação entre a quantidade de energia empregada em uma atividade e aquela disponibilizada para sua realização” (http://pt.wikipedia.org/wiki/Efici%C3%AAncia_energ%C3%A9tica)
Aquecedor solar de material reciclável (PETs, caixa de leite tetra Pak)
Dionathan Zancan (Ivorá, RS)
Energia Solar Térmica
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Energias Eólica e Solar Fotovoltaica
Motor Stirling• É a máquina do passado para o futuro?!!• Muito simples e eficiente. • Opera com baixas diferenças de temperatura.• Record mundial de aproveitamento de energia solar.
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1º vídeo: http://www.youtube.com/watch?v=ccwMX4QNSSM2º vídeo: http://www.youtube.com/watch?v=0zHggtxzeiI3º vídeo: http://www.youtube.com/watch?v=JE-XtFWKB_
- TCC de Isaías M.M. (UFSM, 2011)
Fórum Social Temático PORTO ALEGRE (2012)
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Universidade e Engenharia
• Nossa Liberdade é uma das maiores dádivas de Nossa Cultura e de nossas universidades!
• Não precisamos puxar a carroça e nem “reinventar a roda”,
• Podemos partir de onde outros chegaram,• Somente precisamos aprender a linguagem da
Sustentabilidade e da Eficiência Energética,• Podemos “brincar” de competir com nossos
colegas e professores!!
Conceitos fundamentais da Mecânica
• Velocidade = distância / tempo = veloc. Angular . X raio • Aceleração = força/massa = veloc./tempo• Torque = força x raio• Potência = força X Velocidade = torque X Velocidade angular• No equilíbrio: - Soma das Forças = zero - Soma dos torques = zero
Eletricidade Básica
• Corrente elétrica = carga / tempo• Resistência = tensão / corrente• Potência = tensão X corrente • Tipos de eletricidade: contínua e alternada
INVERSOR
RETIFICADOR
Rendimento e conservação da energia
“Na natureza nada se perde, nada se cria, tudo se transforma” (Lei de Lavoisier)
P1 P2
PL=P1-P2
PROCESSO DE CONVERSÃO
11
1
2
2
1
2 1)rendimento(P
P
P
PP
PP
P
P
P LL
L
Exemplo fundamental
Qual é a autonomia de um veículo elétrico que tem uma bateria de 12V, 6Ah, motor com rendimento de 50% e força de atrito de 10 N?Solução: A energia disponibilizada pelo motor é
Como o trabalho = força X deslocamentoJ2376003600x6x12x5,0 W
km76,23m2376010
237600
F
Wd
Eficiência de um EVE
• V = velocidade do veículo [m/s]• P = potência de entrada [Watts ou Joule/s]
(J/s)potência
(m/s)velocidade(m/J)
• 1 litro de gasolina = 31.858.000 joules• Qual é a eficiência (km/litro) de um EVE que consome
20 W na velocidade de 15 km/h? (R: 6637 km/litro)