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3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA O Chuveiro elétrico, um equipamento de tecnologia genuinamente brasileiro, que trouxe aos seus conterrâneos um melhor conforto na hora de higienizar-se. Desenvolvido nos anos de 1940, até 1990 o Brasil era o único fabricante de chuveiro elétrico no mundo, mas, hoje em dia no mercado já existe diversos fabricantes no mundo. Conhecido com um dos vilões do consumo de energia elétrica residencial, principalmente nos horários de picos, devido a sua alta potência (>4,4 kW) e ao hábito dos brasileiros, de sempre ao chegar em casa depois de um dia longo de trabalho cansativo e corrido, tomar aquele relaxante banho. GRÁFICO 1 - Consumo setorial de eletricidade (Total: 375.193 MWh - BEN/2006 ) Fonte: Procel 2007 O gráfico 1, mostra o consumo de eletricidade no Brasil em 2005 foi 375,193 MWh (BEM,2006), dos quais a participação do setor residencial consome cerca de 83,33 MWh (22,2%.). GRÁFICO 2 - Consumo final na carga residencial Fonte: Procel 2007 O uso de chuveiro elétrico corresponde a 24 % do consumo residencial representado no gráfico 2, cerca de 5,33% de todo o consumo nacional de eletricidade. Durante o horário de ponta do sistema Transportes; ,3% 0 Setor energético; 3 ,6% Agropecuário; 4 ,2% Público; 8 ,7% Comercial; 14 ,3% Residencial; ,2% 22 Industrial; ,7% 46 Geladeira ,0% 22 Condicionamento Ambiental ,0% 20 Chuveiro ,0% 24 TV 9 ,0% Som 3 ,0% Ferro 3 ,0% Freezer 5 ,0% Lampadas 14 ,0% elétrico (18 às21h), durante alguns minutos ele chega a ser responsável por até 26% do consumo total de energia elétrica do Brasil, conforme o próximo gráfico. O gráfico 3 abaixo, mostra as curvas de cargas, do consumo diário de um consumidor da classe residencial no Brasil, considerando os equipamentos possuídos e expandidos para o universo de consumidores, bem como os hábitos de uso, conforme pesquisa realizada pela PROCEL. GRÁFICO 3 - Curva de carga diária média no Brasil Fonte: Procel 2007 A pesquisa do PROCEL (2005) também mostrou, que no período de ponta em cerca de 73% das residências, pelo menos 1 chuveiro é ligado. As regiões Sul e Sudeste, que possuem a maior concentração populacional e maior poder aquisitivo, são responsáveis por cerca de 98,6% da eletricidade total consumida para aquecimento de água. GRÁFICO 4 - Domicílios que possuem pelo menos um chuveiro elétrico no Brasil e regiões Fonte: Procel 2007 ,6% 98 90 ,7 % 85 ,1% 30 ,3% 4 ,0% ,1% 73 0 % 50 % 100 % Sul Sudeste Centro-Oeste Nordeste Norte Brasil 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 5 1 3 7 9 11131517192123 Horas Wh/h Microondas Lava Roupa Ferro Som TV Condicionamento Ambiental Chuveiro Lampadas Freezer Geladeira GRÁFICO 5 – Tempo médio do banho por pessoa utilizando chuveiro elétrico Fonte: Procel 2007 O gráfico aponta que a maioria das pessoas gasta até 10 minutos para o banho. GRÁFICO 65 – Compartilhamento do chuveiro elétrico 50% 25% 0% 46,6% 40,9% 7,9% 3,2% 1,3% 1 - 2 3 - 4 5 - 6 > 7 Nº de pessoas por chuveiro NS/NR Funcionamento do Chuveiro Elétrico: [...] O funcionamento desse aparelho ocorre de forma bem simples. O chuveiro é composto de dois resistores, que é um fio espiralado feito de metais que possibilitam um aquecimento rápido e prático, um de alta potência e outro de baixa potência de aquecimento, e um diafragma de borracha. Os resistores ficam fixados no interior do chuveiro. Para selecionar o tipo de banho que se deseja tomar, existe na sua parte exterior uma chave seletora que é capaz de mudar o tipo de resistência, aumentando ou diminuindo a potência do chuveiro e, consequentemente, a temperatura do banho. A água ao circular pelo chuveiro pressiona o diafragma de borracha, este por sua vez aproxima os contatos da resistência aos contatos energizados, situados no cabeçote do aparelho. Assim, a água ao passar pelos terminais do resistor quente se aquece, tornando o banho bem quentinho e agradável. [...] (SANTOS, Marco Aurélio da Silva. "Funcionamento do chuveiro elétrico"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/funcionamento-chuveiro-eletrico.htm. Acesso em 11 de dezembro de 2020.) 48 ,3% 19 ,9% 4 ,0% 0 ,9% 0 % % 30 60 % < 10 min 10 - 20 min > 20 min NS/NR Tempo por pessoa / banho Nesse contexto podemos nos perguntar: por que não levamos choque se água está em contato com a parte eletrificada do resistor de aquecimento? [...] No caso específico dos chuveiros, a diferença de potencial da rede elétrica estabelece uma corrente entre os terminais de seu próprio resistor de aquecimento, e não pela água que, por mais condutora que seja, representa uma resistência, de muito maior valor, em paralelo com a primeira. Logo a corrente que circula pela água é mínima. Também existe um condutor interno no chuveiro que fica imerso na água (sem nenhum contato aparente) que serve para conduzir ao (neutro), ou a um circuito de aterramento, qualquer fuga de corrente que circule pela água. Quanto mais nos afastarmos do resistor de aquecimento, menor será a corrente que circula pela água.[...] (MACHADO, Renato Machado de Brito, 2014, - Escola de Engenharia – UFRGS, Corrente contínua e alternada, Eletricidade. Disponível em: https://www.if.ufrgs.br/novocref/?contact- pergunta=chuveiro-eletrico-por-que-nao-levamos-choque-se-agua-esta-em-contato-com-a- parte-eletrificada-do-resistor-de-aquecimento) https://www.if.ufrgs.br/novocref/?contact-pergunta=chuveiro-eletrico-por-que-nao-levamos-choque-se-agua-esta-em-contato-com-a-parte-eletrificada-do-resistor-de-aquecimento https://www.if.ufrgs.br/novocref/?contact-pergunta=chuveiro-eletrico-por-que-nao-levamos-choque-se-agua-esta-em-contato-com-a-parte-eletrificada-do-resistor-de-aquecimento https://www.if.ufrgs.br/novocref/?cat=54 https://www.if.ufrgs.br/novocref/?cat=54 https://www.if.ufrgs.br/novocref/?cat=14 3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA