Enunciado

Repita o Prob. 6 – 150 para o custo de condicionamento do ar em um clima seco, a uma temperatura externa de 28 °C. Considere que o COP do sistema de condicionamento de ar seja de 2,3 e que o custo unitário de eletricidade seja de US$ 0,10 /kWh.

Passo 1

E aí, parceiro (a), ‘’blz’’? Nesta questão, temos que determinar o custo da energia “expelida” pelos ventiladores em 1   h , assim como na questão 150 , para uma temperatura média externa de 28   °   C .

Inicialmente, calcularemos a densidade do ar nas condições internas de 92   k P a e 22   °   C . Teremos de saber que a constante gasosa do ar é R   =   0,287   k P a ⋅ m 3 / k g ⋅ K , dado na Tabela A- 1 . Agora fazemos:

ρ 0 = P 0 R T 0 = 92 0,287 22 + 273 = 1,087   k g / m 3

Passo 2

Agora, iremos calcular a vazão mássica, observando que o volume interno da casa é de 200   ×   2,8   =   560   m 3 :

m ˙ a r = ρ V ˙ a r = 1,087 560 = 608,7 k g h = 0,169   k g / s

Passo 3

Como o ar interno expelido a 22   °   C é substituído pela infiltração do ar externo a 28   °   C , calcularemos agora a taxa de perda de energia: (o calor específico do ar à temperatura ambiente, dado na Tabela A- 2 a, é c p = 1,0   k J / k g ⋅ ° C )

Q ˙ p e r d = m ˙ a r c p T f o r a - T d e n t r o = 0,169 1,0 2 8 - 22 = 1,014   k J / s = 1,014   k W

Passo 4

Por fim, Então, a quantidade e o custo do calor "expelido" por hora são:

Perda de energia:

Q ˙ ∆ t C O P = 1,014 1 2,3 = 0,441   k W h  

Custo:

P e r d a   d e   e n e r g i a × c u s t o   u n i t á r i o   d e   e n e r g i a

0,441 0,10 = U S $   0 , 044

Resposta

U S $   0 , 044

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