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Um sistema uninterruptible power supply (UPS) composto por nobreaks e conversores eletrônicos deve ser dimensionado para prover energia aos sistemas críticos de uma unidade de saúde, que possuem potência total de 12 kW e fator de demanda constante igual à 0,5 . São dados:
  • Tempo máximo de interrupção do fornecimento: 4 horas;
  • Rendimento dos conversores eletrônicos: 80%; e
  • Capacidade de carga dos nobreaks: 1 kWh por bateria. O menor número de baterias que deve ser utilizado para prover energia aos sistemas críticos, no cenário apresentado, é
    (A) 10
    (B) 24
    (C) 30
    (D) 48
    (E) 60

Passo 1

O enunciado pede o número mínimo de baterias para um UPS que atenda sistemas críticos de potência total de 12 kW com fator de demanda constante igual a 0,5, garantindo 4 h de autonomia. Vamos precisar calcular:
  1. A potência efetivamente demandada.
  2. A energia necessária em 4 h.
  3. Ajustar essa energia pela eficiência dos conversores (80 %).
  4. Dividir pela capacidade de cada bateria (1 kWh).

Passo 2

Calcular a potência efetivamente demandada pelo fator de demanda.
A potência instalada é 12 kW, mas o fator de demanda 0,5 faz só metade disso ser usado:
P_{\text{demanda}} = 12 \times 0,5 = 6~\text{kW}.

Passo 3

Determinar a energia que o UPS deve fornecer em 4 h:
E_{\text{req}} = P_{\text{demanda}} \times t = 6~\text{kW} \times 4~\text{h} = 24~\text{kWh}.

Passo 4

Como os conversores têm rendimento de 80 %, a energia que sai das baterias deve cobrir perdas. Logo, a energia armazenada exigida é
E_{\text{baterias}} = \frac{E_{\text{req}}}{0,8} = \frac{24}{0,8} = 30~\text{kWh}.

Passo 5

Cada bateria tem capacidade de 1~\text{kWh}, então o número mínimo de baterias é
N = \frac{E_{\text{baterias}}}{1~\text{kWh}} = 30.

Resposta

(C) 30

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