Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 64
Os requisitos de vapor de uma fábrica estão sendo atendidos por uma caldeira cuja potência térmica nominal é de . A eficiência de combustão da caldeira é medida em 0,7 por um analisador de gás portátil. Após o ajuste da caldeira, a eficiência de combustão aumenta para 0,8. A caldeira opera 4.200 horas por ano de forma intermitente. Tomado o custo unitário de energia de , determine a energia anual e redução de custos como resultado do ajuste da caldeira.
Passo 1
A potência térmica que saíra da caldeira será dada por:
Antes do ajuste da caldeira, temos que sua eficiência é de 0,75, assim, o calor que sairá da caldeira é de:
Após o ajuste, a caldeira passa a ter eficiência de 0,80, assim, o calor que saíra da caldeira é de:
A economia de potência térmica é dada pela diferença da potência fornecida para a caldeira pela potência pós ajuste, assim
Passo 2
A caldeira fica ligada durante 4.200 horas por ano, assim, para descobrirmos a energia economizada pelo ajuste da caldeira, temos:
Passo 3
Agora, para descobrirmos a economia em dinheiro que a fábrica obteve por ajustar a caldeira, basta fazermos o produto da energia economizada pelo custo unitário de energia, logo:
Passo 4
Com o ajuste, a caldeira irá ter o seguinte consumo de energia anual:
Resposta
O consumo anual de energia da caldeira após o ajuste será de e a economia que a fábrica terá será de US$ 12789/ano.