Atividade Estruturada para AV2 2018 2

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UNESA – Universidade Estácio de Sá
Engenharia de Produção – Engenharia Civil
Eletricidade Aplicada
ATIVIDADE ESTRUTURADA PARA AV2
Considerações sobre a Atividade Estruturada:
Relacione todos os aparelhos elétricos que você possui em sua residência;
Faça uma planilha conforme o exemplo abaixo;
Confira a potência de cada aparelho. Normalmente esta informação fica em uma etiqueta no fundo ou nas costas dos aparelhos. Algumas só aparecem nos manuais ou nas notas fiscais. Caso não possua ou você não encontre, consulte outro aluno que possua um aparelho correlato ou na INTERNET;
Consultando os membros de sua família, verifique o tempo médio de utilização de cada aparelho;
Calcule o número de dias de utilização de cada aparelho;
Com a potência de cada aparelho, considerando a ddp distribuída na rede da sua residência, calcule para cada aparelho a Intensidade de Corrente;
Finalmente, após preenchida toda a tabela, calcule a potência consumida em sua residência;
Monte uma segunda planilha separando os aparelhos utilizados por cômodos. Inclua na planilha a área de cada cômodo;
Suponha que você tenha um quadro de distribuição para os cômodos da sua residência. Determine a amperagem de cada um dos disjuntores dos cômodos;
Determine ainda o valor do disjuntos geral da sua residência.
Se quiser, faça uma comparação com a quantidade de KW/h da sua conta de energia elétrica. Este procedimento poderá ajudar você a detectar uma possível perda de energia elétrica provocada por desgastes em instalações elétricas ou pela falta de manutenção dos aparelhos.
Entregar a planilha com as informações ao professor até o dia de AV1.
Exemplo de planilha para registro de dados
VERIFICAÇÃO DO CONSUMO DOS PRINCIPAIS APARELHOS ELÉTRICOS
DDP de 127 Volts
	APARELHO
	POTÊNCIA MÉDIA
Watts
	Nº. DE DIAS DE USO POR MÊS
	TEMPO MÉDIO DE USO POR DIA
	Intensidade de Corrente
	TEMPO TOTAL DE USO MENSAL EM HORAS
	Aparelho de som
	100
	30
	4h
	0,79
	120
	Aspirador de pó 
	600
	4
	1h
	4,72
	4
	Bomba d’água 
	
	
	
	
	
	Cafeteira elétrica 
	
	
	
	
	
	Chuveiro elétrico 
	
	
	
	
	
	Computador 
	
	
	
	
	
	Ferro elétrico 
	
	
	
	
	
	Forno microondas 
	
	
	
	
	
	Freezer 
	
	
	
	
	
	Geladeira duplex 
	
	
	
	
	
	Geladeira simples 
	
	
	
	
	
	Tanquinho 
	
	
	
	
	
	TV LCD
	
	
	
	
	
	DVD
	
	
	
	
	
	Secador de Cabelos
	
	
	
	
	
	Lâmpadas Incandescentes
	
	
	
	
	
	Lâmpadas Fluorescentes
	
	
	
	
	
(*) Tempo médio de utilização de 10h para geladeira e freezer se refere ao período em que o compressor fica ligado para manter o interior na temperatura desejada;
(**) Considere os banhos com 8 (oito) minutos cada. Se o seu banho é mais demorado, refaça o cálculo.
Exemplo de planilha para registro de dados por cômodo
VERIFICAÇÃO DO CONSUMO DOS PRINCIPAIS APARELHOS ELÉTRICOS
DDP de 127 Volts
	Quarto
	POTÊNCIA MÉDIA
Watts
	Nº. DE DIAS DE USO POR MÊS
	TEMPO MÉDIO DE USO POR DIA
	Intensidade de Corrente
	TEMPO TOTAL DE USO MENSAL EM HORAS
	Ar Condicionado
	
	
	
	
	
	Ventilador
	
	
	
	
	
	Lâmpadas
	
	
	
	
	
	Rádio Relógio
	
	
	
	
	
	TV LCD
	
	
	
	
	
Disjuntor do cômodo: _____________
Potência instalada x potência demandada – Iluminação
�
Nos circuitos puramente resistivos não há atraso na corrente
Entende-se por potência instalada (PINST) ou potência nominal (PN) o somatório das potências nominais de todos os aparelhos (o que incluem tomadas), que na maioria dos trabalhos apresentados para a AV1 não foram considerados. Na prática, percebe-se que não é econômico dimensionar as instalações elétricas com base somente na potência nominal, pois a potência demandada (PD) sempre é inferior à potência nominal. Para encontrar a potência demandada é necessário multiplicar a potência nominal por um fator de demanda (F).
Logo, PD= F . PINST
Sendo:
PD = Potência Demandada
F = Fator de Demanda
PINST = Potência Instalada
Desta forma:
Mas considerando P1 = Soma das Potências Nominais de iluminação e tomadas; P2 = A soma das potências nominais dos aparelhos fixos.
Teremos então:
PD = F (P1 + P2)
Fator de potência
Num circuito resistivo alimentado por corrente alternada a potência que visualizamos no Wattímetro é igual ao produto da tensão (V) pela corrente (A). Se acoplarmos a esse circuito um solenoide a potência visualizada no Wattímetro será menor que o produto da tensão (medida pelo voltímetro) pela corrente (medida no amperímetro), pois a bobina (solenoide) atrasa a corrente em relação à tensão.
Desta forma, a potência ativa (potência real, aquela mostrada no wattímetro) é menor que a potência nominal (aquela obtida pelo produto da tensão pela corrente, também conhecida como potência aparente). A potência real é medida em Watts, a potência aparente (PA) é medida em Volt-Amperes (VA).
A relação entre ambas é expressa a seguir:
PA = 3 . U . I
Depois de achar a potência aparente, definimos o fator de potência com base na razão potência ativa / potência aparente.
Fator de potência = 
Nos circuitos puramente resistivos não há atraso na corrente, sendo o fator de potência = cos φ = 1.
Entretanto, nos circuitos com indutância o fator de potência cos φ < 1.
Neste caso, como o fator de potência é inferior a um, isso indica que existe um consumo de energia que não é mensurado pelo wattímetro, consumo este incorrido na produção da indução magnética.
Nas instalações em que o fator de potencia é baixo, para produzir potência ativa (ativa) é necessário uma elevada potência aparente (VA), o que encarece as instalações, pois é necessário gastar mais com cabos e equipamentos.
O estudo do fator de potência é essencial no combate ao desperdício de energia elétrica. Em função do inconveniente ocasionado pelo baixo fator de potência a ANEEL, por meio de sua Resolução Normativa n° 414 de 9 de setembro de 2010, estabeleceu:
Art. 95. “O fator de potência de referência “FR”, indutivo ou capacitivo, tem como limite mínimo permitido, para as unidades consumidoras o valor de 0,92.”
Em nossa Atividade Estruturada, usaremos o (FP) ao invés de (FR).
Para a nossa atividade vamos usar os seguintes fatores de demanda:
Para iluminação e tomadas igual a 0,45;
Para refrigeradores, chuveiros, condicionadores de ar e aparelhos acima de 4000 Watts o valor será igual a 1;
Para os demais equipamentos o fator será igual a 0,75
Cálculo da Quantidade de Luz
A medida em Watts refere-se à quantidade de energia consumida pela lâmpada, já o lúmen é a medida da luminosidade. O LED é o tipo de iluminação que menos consome, ficando ente 4 e 19W a depender da lâmpada, enquanto uma lâmpada incandescente pode consumir até 200W.
A eficiência luminosa de uma lâmpada é medida através da quantidade de lumens por cada Watt que é consumido. Dessa forma, quanto menor o número de Watts e maior o de lumens, mais eficiente é a lâmpada.
A quantidade de luz é medida em lumens e lux. Enquanto o primeiro está relacionado à intensidade da luz, o segundo revela a quantidade de luz por metro quadrado. Quase todas as lâmpadas trazem o valor de lúmens descrito na embalagem. Alguns ambientes como escritórios precisam de uma iluminação brilhante, enquanto em outros ela deve ser mais suave, como em um quarto. Por isso a quantidade de lux costuma ser diferente para cada cômodo. Para facilitar, a média de luz utilizada – sem levar em consideração outras variáveis – é a seguinte:
Cozinha: 300 lux.
Bancada da cozinha: 750 lux.
Quarto: 300 lux.
Banheiro: 300 lux.
Sala de estar: 300 lux
Área de serviço: 200 lux
Sala de jantar: 200 lux
Escritório: 300 lux
Com as medidas da área de cada cômodo (apresentados na Atividade entregue na AV1), calcular o valor de lúmens por Watts. Se você quiser usar mais de um tipo de lâmpada, vai precisarfazer uma conta para cada uma delas. Dividindo o valor em m² do ambiente pelo número de lux, você descobre a quantidade de lâmpadas necessárias para o ambiente.
Por exemplo, caso a sua escolha seja uma lâmpada de LED 10W, com fluxo luminoso de 800 lúmen (lm) e eficiência de 80lm/W, para uma cozinha com 5m você vai precisar de 5 vezes o valor médio de lumens necessários, 1500. A lâmpada escolhida tem 10W e 80 lumens por W, que é igual a 800lm. Dividindo o valor de lumens necessário pelo valor de lm/W da lâmpada (1500/800) encontramos o valor de 1,875, o que significa que será preciso duas lâmpadas para iluminar o ambiente.
Tarefa: Calcular a potência demandada:
	Para cada cômodo da Residência;
	Para a residência com o total em KVA;
	Fazer a correção dos disjuntores dos cômodos apresentados na tarefa de AV1;
	Fazer a correção do disjuntor Geral apresentado na tarefa de AV1;
	Determinar a iluminação dos cômodos com a área apresentada na atividade de AV1.
Prof. Nelson Lage	nelsonlclage@gmail.com	nelsonlclage@gmail.com
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