Enunciado

As necessidades de ar comprimido de uma fábrica são atendidas por um compressor do tipo parafuso de 125   h p . A instalação interrompe a produção durante o intervalo de almoço por uma hora todos os dias, incluindo os finais de semana. O compressor, entretanto, continua operando, e consome 35 % da potência nominal quando está ocioso. Considere que o custo unitário da eletricidade e de U S $   0,09 / k W h . Determine a quantidade de energia e o dinheiro economizados por ano como resultado do desligamento do compressor no horário de almoço. Considere que a eficiência do motor a carga parcial e de 84 % .

Passo 1

Vamos lá! A questão nos afirma que uma instalação para a produção durante uma hora por dia, incluindo fins de semana, para o intervalo do almoço, mas o compressor de 125   h p continua a funcionar. Se o compressor consome 35 % da potência nominal quando ocioso, as quantidades de energia e dinheiro economizadas por ano como resultado de desligar o compressor durante o intervalo do almoço devem ser determinadas.

Podemos representar como,

Passo 2

Pronto já temos todas as informações necessárias, vamos para a análise. Desse modo temos que parece que o compressor desta instalação é mantido ligado desnecessariamente durante uma hora por dia e, portanto, 365   h o r a s   p o r   a n o , e o fator ocioso é de   0,35 . Então a economia de energia e custos associados com o desligamento do compressor durante o intervalo do almoço são determinados como

E c o n o m i a   d e   E n e r g i a   =   ( C l a s s i f i c a ç ã o   d e   p o t ê n c i a   ) ( H o r a s   D e s l i g a d a s ) ( F a t o r   O c i o s o ) / η m o t o r

=   ( 125   h p ) ( 0 . 746   k W / h p ) ( 365   h o r a s / a n o ) ( 0 . 35 ) / 0,84

=   14 , 182   k W h / a n o

Passo 3

Desse modo o custo de energia é:

C u s t o   d a   e n e r g i a   =   E n e r g i a   c o n s u m i d a C u s t o   u n i t á r i o   d a   e n e r g i a

= ( 14 , 182   k W h / a n o ) ( $ 0.0 9 / k W h )

= $ 1,276 / a n o

Note que a simples prática de desligar o compressor durante o intervalo do almoço poupará a esta instalação $ 1 , 276   d ó l a r e s   p o r   a n o em custos de energia. Há também benefícios colaterais, tais como prolongar a vida útil do motor e do compressor, e reduzir os custos de manutenção

Resposta

14 , 182   k W h / a n o

$ 1,276 / a n o

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