Um painel fotovoltaico recebe radiação solar com intensidade média de
em um dia ensolarado. Considere um painel com área de
posicionado perpendicularmente à radiação.
a) Determine a potência total incidente no painel.
b) Sabendo que apenas
da energia incidente é convertida em energia elétrica, calcule a potência elétrica gerada.
a) Determine a potência total incidente no painel.
b) Sabendo que apenas
Passo 1
O enunciado fornece os seguintes dados e pede duas coisas (peguei todos os números do enunciado):
- Intensidade média da radiação solar:
. - Área do painel, posicionado perpendicularmente à radiação:
. - Eficiência de conversão em energia elétrica:
.
O enunciado pede:
(a) determinar a potência total incidente no painel;
(b) calcular a potência elétrica gerada sabendo que apenas da energia incidente é convertida.
(a) determinar a potência total incidente no painel;
(b) calcular a potência elétrica gerada sabendo que apenas
Passo 2
Entendendo o que significa intensidade (irradiância) e potência incidente. A intensidade
representa a potência incidente por unidade de área, ou seja, quanto de potência chega em cada metro quadrado do painel. Para achar a potência total que incide sobre toda a área do painel usamos a fórmula básica:
onde:
-
é a potência incidente (em ), -
é a intensidade (em ), -
é a área (em ).
Explicação da unidade:
, ou seja as unidades se cancelam corretamente e o resultado fica em watts.
Passo 3
Calcular a potência incidente usando a fórmula. Substituindo os valores dados:
Fazendo a multiplicação (mostrando a conta):
Portanto
Passo 4
Agora precisamos converter a eficiência percentual para um número decimal e aplicar na potência incidente. A eficiência
dada em porcentagem transforma-se em decimal dividindo por
:
A potência elétrica gerada é a fração
da potência incidente:
Passo 5
Calcular a potência elétrica gerada substituindo os valores:
Fazendo a multiplicação:
Portanto
Resposta
(a)
(b)
(b)