Física

 VISITA AO MUSEU COELBA

 

 

A visita do museu da Coelba foi dividido em duas etapas: a primeira era uma linha do tempo da evolução desde a descoberta do fogo até o núcleo atômico e também uma cadeia energética (energia primaria, energia secundária, transformação dessa energia e a energia final – já na forma de eletricidade).

São Fontes Primárias de Energia todas aquelas que são provenientes diretamente da natureza, tais como:

Água                                                                            Vento

 

Sol                                                                              Combustíveis fósseis

   

Urânio

São Fontes Secundárias de Energia resultam da transformação de Fontes Primárias. Temos como exemplo:

Electricidade                                                               Gasolina

  

Gasóleo

 

                                                            

   

 

Obtenção de Energia Elétrica a partir de Fontes Primárias de Energia

As centrais produtoras de Energia Elétrica produzem esta energia a partir de diferentes Fontes de Energia. É possível produzir Energia Elétrica a partir...

... da Água, nas Centrais Hídricas.

... do Vento, nas Centrais Eólicas.

 

... do Sol, nas Centrais Solares

... de Combustíveis Fósseis, nas Centrais Térmicas.

... do Urânio, nas Centrais Nucleares.

 

Em nosso planeta encontramos diversos tipos de fontes de energia, no museu da Coelba vimos experimentos que ajudam a entender alguma dessas fontes. Vimos as maquetes que mostraram como funcionam  as usinas hidráulica e eólica.

- Energia hidráulica – é a mais utilizada no Brasil em função da grande quantidade de rios em nosso país. A agua possui um potencial energético e quando represada ele aumenta. Numa usina hidrelétrica existem turbinas que, na queda d`água, fazem funcionar um gerador elétrico, produzindo energia. Embora a implantação de uma usina provoque impactos ambientais, na fase de construção da represa, esta é uma fonte considerada limpa.

- Energia eólica – gerada a partir do vento. Grandes hélices são instaladas em áreas abertas, sendo que, os movimentos delas geram energia elétrica. È uma fonte limpa e inesgotável, porém, ainda pouco utilizada.

Vimos a energia solar que é aquela proveniente do Sol (energia térmica e luminosa). Esta energia é captada por painéis solares, formados por células fotovoltáicas, e transformada em energia elétrica ou mecânica. A energia solar também é utilizada, principalmente em residências, para o aquecimento da água.  A energia solar ainda é pouco utilizada no mundo, pois o custo de fabricação e instalação dos painéis solares ainda é muito elevado. Outro problema é a dificuldade de armazenamento da energia solar.

Podemos observar a energia potencial em um experimento onde a bola é lançada de uma altura onde ganha velocidade para entrar dentro da caixa. Quanto maior for a altura, mais energia potencial gravitacional e com a bolinha no topo a energia potencial é maior. 

Participamos do experimento no gerador de força, onde tinha uma roda que quanto mais girava mais produzia energia, de 10 a 120 watts.

Vimos a energia mecânica no experimento onde pedalamos a bicicleta, gerando energia para a outra que estava ligada a ela e assim fazendo andar. A energia mecânica é a energia que pode ser transferia para um outro corpo, através de um trabalho. Está caracterizado por ser o resultado da soma de duas energias: a cinética e a potencial.

Vimos a energia magnética, nos experimentos com ímã.

A energia magnética é a energia do magnetismo. Os ímãs têm uma força que os faz atrair outros ímãs ou metais. Ímãs se atraem, mas os ímãs têm polos de carga positiva e negativa.O lado positivo atrai o polo negativo e vice-versa. Mas positivo não atrai positivo e negativo não atrai negativo. Eles se repelem. Quando um ímã atrai um metal, é porque ele é bom condutor de energia tipo o cobre e  metal. Quando repele, é porque é mau condutor, tipo o alumínio e outros. Quando não atrai nem repele, é porque ele é isolante como a borracha, o plástico, a madeira, entre outros. 

Vimos essa bola, que a descarga elétrica estimula a lâmpada transformando para o estado plasma ( um dos estados físicos da matéria, similar ao gás, no qual certa porção das partículas é ionizada ). Quando uma pessoa põe a mão na lâmpada, ela ilumina a região que esta localizada, por que a pessoa passa a ser o condutor elétrico.

 

ENERGIA ELÉTRICA

Gestão

O sistema de gestão de energia elétrica tem como objetivo principal definir e encontrar variáveis de consumo dentro da indústria que possam ser controladas, viabilizadas e otimizadas, gerando indicadores e recursos que demonstrem eficiência dos fatores que afetam diretamente o consumo e uso final da energia.

A gestão de energia requer a definição de uma política energética apropriada pela organização e requer ainda a identificação das prioridades a serem observadas e dos objetivos de desempenho energético a serem alcançados. A implantação de um sistema de gestão de energia requer o comprometimento da alta direção da organização e dos diversos níveis hierárquicos.

Mercado

O mercado atual é dividido entre consumidores livres, que têm o direito de escolher seu fornecedor, e consumidores cativos ou especial, que estão vinculados à Distribuidora a qual estão conectados.

Consumidor livre é aquele que, atendido em qualquer tensão, tenha exercido a opção de compra de energia elétrica, conforme as condições previstas na Lei nº 9.074/1995.

Consumidor especial é o consumidor responsável por unidade consumidora ou conjunto de unidades consumidoras do Grupo "A", integrante(s) do mesmo submercado no SIN, reunidas por comunhão de interesses de fato ou de direito, cuja carga seja maior ou igual a 500 kW.

Gerenciamento

A funcionalidade básica deste sistema de gerência consiste em se utilizar dispositivos móveis, dotados de tecnologias de comunicação sem fio, para estabelecer conexão com medidores digitais. Esta conexão irá coletar informações do consumo aferidas por esse medidor.

O método mais antigo é o processo manual onde um funcionário contratado, ou terceirizado, de uma concessionária de energia elétrica, realiza uma visita mensal aos clientes de forma a obter o valor do consumo exibido pelo medidor. Após isto, a conta de energia é impressa e enviada

ao domicílio. Para medidores digitais, o funcionário que realiza a visita mensal à unidade consumidora a forma de leitura do consumo pode fazer uma conexão cabeada serial a uma interface física ótico-magnética embutida no medidor. Com isso, a informação é recebida por um dispositivo de armazenamento e a conta de energia é impressa e enviada ao domicílio. A leitura também pode ser feita através de uma interface de comunicação serial RS-232 conectada a um computador do tipo notebook.

Inclusive o Brasil, adotaram políticas para a otimização e a automação da medição e leitura do consumo de energia elétrica. Surgiu assim, o conceito de smartgrid, ou rede inteligente. Uma das características do smartgrid é o termo “empoderamento” (do inglês empowerment), que significa dar poder ao usuário. Especificamente em telemetria, esse poder está diretamente relacionado à gerência, à tomada de decisões e ao controle do seu consumo de energia.

Fornecimento

Genericamente, para os consumidores do grupo A, a tarifa é binômia, isto é, formada por duas componentes: Tarifa de Consumo (kWh) e Tarifa de Demanda (kW).

Tarifa de Consumo - Entende-se como Tarifa de Consumo o valor em reais cobrado pelo consumo de energia, expresso em kWh e definida pela ANEEL em R$/MWh.

Tarifa de Demanda - Entende-se como Tarifa de Demanda o valor em reais cobrado pelo potencia disponibilizada ou medida, expresso em kW e definida pela ANEEL em R$/MW.

Tarifa Monômia (Grupo B) – Nas Opções por faturamento Monômio serão aplicadas as tarifas de consumo de energia correspondentes as Unidades Consumidoras atendidas em baixa tensão – Grupo B, expresso em kWh e definida pela ANEEL em R$/MWh.

 Análise técnico-econômico de alternativa de fornecimento

A utilização das fontes alternativas de energia: eólica, solar e biomassa que podem ser usadas para suprir a falta de energia elétrica.

A energia eólica e solar são as fontes alternativas que mais se encaixa no fornecimento.

Finalmente, foi elaborado um programa de cálculo denominado de PEASEB (Programa de Cálculo de Custos das Energias Alternativas Solar, Eólica e Biomassa), com finalidade de facilitar os cálculos de viabilidade econômica de cada uma das fontes alternativas de energia. Nestes cálculos foram levados em consideração os impactos ambientais causados por cada uma destas fontes de energia.

Considerando três possibilidades de fornecimento de energia elétrica, quais sejam diesel, solar e híbrido solar-diesel, foi feita uma análise econômica, com considerações técnicas de operação, e uma análise comparativa dos três investimentos.

O método adotado para análise comparativa dos investimentos foi o método exato do custo anual equivalente (CAE), por ser uma alternativa mais esclarecedora, tendo em vista que os projetos possuem vidas úteis diferentes, neste método o custo inicial é transformado em equivalentes anuais uniformes ao longo da vida, feito isso compara-se os custos totais equivalentes.

O sistema diesel, do ponto de vista econômico, ainda é a melhor alternativa.