Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 171
As necessidades de ar comprimido de uma fábrica são atendidas por um compressor do tipo parafuso cuja potência e de , operando a plena carga durante do tempo e ficando ocioso no restante do tempo durante o horário de operação. O compressor consome da potência nominal quando está ocioso, e da potência nominal quando está comprimindo ar. A instalação funciona durante , e o custo unitario da eletricidade e de .
Porém, foi determinado que as necessidades de ar comprimido da instalação podem ser atendidas por um compressor alternativo de durante do tempo. O compressor consome da potência nominal ao comprimir ar, e nenhuma potência e consumida quando ele não está comprimindo ar. Considera-se que esse compressor de deva operar durante do tempo. As eficiências dos motores dos compressores grandes e pequenos a plena carga – ou a níveis próximos – são de e respectivamente. A eficiencia do motor grande a da carga nominal e de . Determine a quantidade de energia e o dinheiro economizados com a troca para o compressor de , que sera utilizado durante do tempo.
Passo 1
Vamos lá! A questão nos afirma que as necessidades de ar comprimido da instalação durante do tempo podem ser satisfeitas por um compressor alternativo de em vez do compressor de existente. As quantidades de energia e dinheiro economizadas como resultado da mudança para o compressor de durante do tempo devem ser determinadas.
Podemos representar como,
Passo 2
Pronto já temos todas as informações necessárias, vamos para a análise. Desse modo temos que observando que , a energia elétrica consumida por cada compressor por ano é determinada a partir de
Passo 3
A energia elétrica consumida por este compressor por ano é
Note que a utilização de um compressor pequeno durante os tempos de redução das necessidades de ar comprimido e o desligamento do compressor grande resultará em uma economia anual de , que vale neste caso.