Apol 05 - Conversão de Energia

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Questão 1/5 - Conversão de Energia
A geração eólica possui um grande potencial e aponta como uma das soluções mais viáveis para a
produção de energia elétrica de forma limpa e renovável. Uma das características destes sistemas é
a possibilidade de utilização de vários tipos de geradores com características diferentes.
Um dos esquemas de ligação possíveis é mostrado na figura a seguir.
Afirmação 1: Os geradores síncronos são projetados para operar em baixas rotações, o que torna o
uso do “conversor total” (conversor CA-CC-CA) recomendável,
 PORQUE
Afirmação 2: Caso a velocidade do vendo varie, a frequência da tensão gerada pelo gerador síncrono
varia, impossibilitando a ligação direta com a rede, já que um dos requisitos para conexão com a
rede, é as tensões possuírem a mesma frequência.
A – ( ) A primeira afirmação é falsa e a segunda é verdadeira.
B – ( ) A primeira afirmação é verdadeira e a segunda é falsa.
C – ( ) As duas afirmações são falsas.
D – ( ) A primeira afirmação é falsa e a segunda justifica a primeira.
E – ( ) As duas afirmações são corretas e a segunda justifica a primeira.
Você acertou!
Questão 2/5 - Conversão de Energia
A energia fotovoltaica ocupa lugar de destaque no cenário energético atual e com tendência de
aumento mundial da potência instalada e produzida, tornando bastante otimista as previsões futuras
de utilização desta energia.
Dentre as possibilidades de utilização de módulos fotovoltaicos e utilizações futuras, assinale
alternativa correta.
A – ( ) Sistemas fotovoltaicos com baterias podem ser utilizados para substituição de motores a
combustão em todos os veículos de transporte público.
B – ( ) Com a tecnologia disponível atualmente, não é viável a utilização de módulos fotovoltaicos
em áreas rurais para alimentação de pequenas cargas.
C – ( ) Sistemas fotovoltaicos com baterias podem ser utilizados individualmente para alimentação
de semáforos com LEDs.
Você acertou!
D – ( ) Estudos mostram que a utilização de energia fotovoltaica para aquecimento de água e
posterior geração de energia é inviável do ponto de vista técnico.
E – ( ) A evolução da tecnologia para desenvolvimento de módulos fotovoltaicos com novos
materiais, não causaria diferença em relação aos módulos atuais.
Questão 3/5 - Conversão de Energia
A conexão e operação de sistemas de geração ligados a rede elétrica é indispensável para o
funcionamento de ambos. Pelo fato de o sistema elétrico ser totalmente interligado uma falha no
sistema de geração a ele conectado pode prejudicar todo o sistema e vice-versa. Por isso, algumas
precauções com relação a operação devem ser levados em consideração. Para analisar as
condições de operação de um aerogerador analise as figuras a seguir
I - De acordo com os gráficos pode-se afirmar que para valores de velocidade de vento entre a
velocidade nominal, Vn, e a velocidade de corte, Vc, há a produção de potência, mesmo que com
alguma limitação.
II - A potência nominal só é entregue pelo aerogerador quando a velocidade do vento for a nominal,
ou seja, quando terminar a zona de otimização de potência.
III - Para manter o controle da potência na velocidade nominal, o aerogerador deve possui um
controlador de estabilidade e rejeição de distúrbios.
IV - É possível o aerogerador operar em condições de ventos acima da velocidade de corte,
reduzindo a potência fornecida.
V - Na zona 3, o aerogerador opera em velocidades acima da nominal sem a limitação de potência
gerada.
A – ( ) Somente as afirmativas I, II, III e V são corretas.
Você acertou!
B – ( ) Somente as afirmativas I e II são corretas.
C – ( ) Somente as afirmativas III, IV e V são corretas.
D – ( ) Somente as afirmativas II, III, IV e V são corretas.
E – ( ) Todas a afirmativas são corretas.
Questão 4/5 - Conversão de Energia
As células fotovoltaicas evoluíram o passar dos anos até chegarem ao patamar atual. Iniciando sua
produção da 1970 diversos materiais foram testados e alguns destes são utilizados atualmente. Cada
material possui um gap de energia. Os gaps de energia têm seu valor expresso em eletron-volt (eV) e
tem seu valor definido pelo tipo de material (isolantes ou semicondutores).
A tabela a segui apresenta o gap de energia de alguns materiais.
Material Gap de Energia
Silício (Si) 1,11 eV
Telureto de cádmio (CdTe) 1,44 eV
Sulfeto de cádmio (CdS) 2,42 eV
Disseleneto de cobre e índio (CuInSe2) 1,01 eV
Arsenieto de gálio (GaAs) 1,40 eV
Fosfeto de gálio (GaP) 2,24 eV
Fosfeto de índio (InP) 1,27 eV
Considerando a constante de Planck igual a 6,625x10-34 Js, a velocidade da luz igual a 3x108 m/s e a
conversão de elétron-volt para joule sendo feita multiplicando por 1,6x10-19, assinale alternativa
correta, calcule o comprimento da onda que faz um elétron de fosfeto de gálio migrar da banda de
valência para a banda de condução.
A – ( ) 0,55 µm
Você acertou!
B – ( ) 0,51 µm
C – ( ) 0,98 µm
D – ( ) 0,75 µm
E – ( ) 0,42 µm
Questão 5/5 - Conversão de Energia
Os inversores são circuitos que convertem energia elétrica em corrente contínua em energia elétrica
em corrente alternada. Dentre suas aplicações podemos citar o acionamento de motores elétricos de
corrente alternada, e a ligação de sistemas de geração à rede elétrica.
Entretanto, para que seja possível interligá-los à rede, a algumas características físicas e de controle
devem ser obedecidas.
I - Os inversores para conexão com a rede elétrica operam baseadas na modulação por largura de
pulso (PWM);
II - Os inversores para conexão com a rede podem ser de 3 ou 4 braços (3 ou 4 fios) dependendo do
tipo da rede a que ele será conectado;
III - A tensão gerada pelo inversor conectado a rede pode ser de uma amplitude diferente da tensão
da rede;
IV - O controle PLL, tem como função sincronizar a tensão de saída do inversor com a tensão da
rede;
V - Um aerogerador pode ser conectado diretamente a rede elétrica, dede que a frequência da
tensão gerada não fique fora dos limites estabelecidos pela concessionária.
Com base nos critérios e condições para conexão de inversores a rede elétrica assinale a alternativa
correta:
A – ( ) Somente as afirmativas I, II e V estão corretas.
B – ( ) Somente as afirmativas II, III e IV estão corretas.
C – ( ) Somente as afirmativas II, III, IV e V estão corretas.
D – ( ) Somente as afirmativas I, IV e V.
E – ( ) Somente as afirmativas I, II, IV e V estão corretas.
Você acertou!