Aprenda a calcular o quanto de energia elétrica você consome
A energia hidrelétrica se beneficia da força gerada pela queda da água. Isso só é possível por conta do potencial hidráulico, que é responsável pela produção de energia elétrica de rios e bacias hidrográficas.
Seja para tomar banho, ligar a televisão ou carregar o celular, a energia elétrica é uma força que está presente no dia a dia e faz toda a diferença. São nas usinas hidrelétricas que esse processo acontece e logo em seguida transformado na eletricidade que faz parte do cotidiano das pessoas.
No Brasil, mais de 90% da energia elétrica é gerada por usina hidrelétrica. Mas para que ela chegue até as casas, é preciso toda uma estrutura, cálculos e condições. Vamos conhecê-las?
Energia Hidrelétrica no Brasil
O Brasil tem uma quantidade significativa de rios com grande volume de água (caudalosos), à exemplo das bacias do Rio São Francisco, Rio Amazonas, Tocantins. É o terceiro melhor do mundo, perdendo apenas para Rússia e China.
O processo acontece da seguinte maneira: a energia hidrelétrica é originada nas usinas hidrelétricas pelo processo de transformação de energia potencial, energia cinética e energia mecânica. Depois dessa fase, a energia elétrica é levada para a população através dos fios. Significa dizer que durante o movimento de energia hidráulica (energia produzida pelo fluxo da água), se faz energia elétrica.
As primeira usinas do Brasil só foram construídas depois da Segunda Guerra Mundial. Parte da energia produzida aqui, é exportada para outros países, como é o caso do Paraguai, que divide a Usina de Itaipu com o Brasil.
Aqui existem dois sistemas estruturais que realizam essa produção: o sistema Sul-Sudeste-Centro-Oeste e o sistema Norte-Nordeste, juntos são encarregados de, por 70% e 25% da produção de energia hidrelétrica no Brasil, respectivamente.
As principais usinas hidrelétricas do Brasil são:
• Usina Hidrelétrica de Itaipu – Localizada no estado do Paraná e com capacidade de gerar 14.000 Megawatts
• Usina Hidrelétrica de Belo Monte – Localizada no estado do Pará e com capacidade para gerar 11.233 Megawatts • Usina Hidrelétrica São Luíz dos Tapajós – Localizada no estado do Pará e com capacidade de gerar 8.381 Megawatts
• Usina Hidrelétrica de Jirau – Localizada no estado de Rondônia e com capacidade de gerar 3.300 Megawatts
• Usina Hidrelétrica de Xingó – Localizada nos estados de Alagoas e Sergipe e com capacidade de gerar 3.162 Megawatts
• Usina Hidrelétrica de Tucuruí – Localizada no Pará e com capacidade de gerar 8.370 Megawatts
• Usina Hidrelétrica de Santo Antônio – Localizada no estado de Rondônia e com capacidade para gerar 3.300 Megawatts
• Usina Hidrelétrica de Ilha Solteira – Localizada no estado de São Paulo e com capacidade para gerar 3.444 Megawatts
• Usina Hidrelétrica de Paulo Afonso – Localizada no estado da Bahia e com capacidade para gerar 2.462 Megawatts
• Usina Hidrelétrica de Jatobá – Localizada no estado do Pará e com capacidade para gerar 2.338 Megawatts
A geração de energia hidrelétrica contribui para a emissão de dióxido de carbono e metano (Foto: Wikipedia)
Energia Hidráulica
A energia hidráulica ou hídrica é obtida pela energia potencial de uma massa de água. Ela se manifesta nos fluxos de água, como rios e lagos e são aproveitadas pelas quedas d’água. Em seguida, é convertida em energia mecânica através de turbinas e depois transformadas em energia elétrica para uma rede.
Como medir essa energia ou potência? Vamos aprender!
A energia hidráulica é medida por dois elementos: vazão da água e desnível. A vazão é a água disponibilizada para que as turbinas se movimentem.
O desnível é a medida vertical entre o nível do lago da represa formada pelo barramento e o nível mais baixo onde a água pode ser devolvida no leito natural do rio.
Para calcularmos a energia hidráulica utilizamos a seguinte formula:
Ph = h x Q x g
Ph = Potência hidráulica em kW.
h = Desnível hidráulico.
Q = Vazão disponível em m³/s
g = Aceleração da Gravidade = 9,81 m/s²
Vamos tentar resolver esse problema?
Uma cidade possui uma cachoeira com 15m de altura. Por meio de uma pequena barragem construída na parte de cima, é possível elevar o nível do rio 6m acima da cachoeira. Assim, temos o desnível total de 21m.
Medindo a vazão do rio várias vezes no ano, encontramos uma vazão média de 6 m³/s.
Ph = 15m x 6 m³/s x 9,81 m/s²
Ph = 470,88 kW
Energia Elétrica
Agora que já vimos como o potencial hidráulico é calculado, vamos descobrir como calcular o consumo da energia elétrica?
Para realizar essa equação, é preciso usar essa fórmula:
Eel = P. ∆t
Eel: energia elétrica
P: potência
∆t: variação do tempo
A equação fica dessa forma:
K = T.P ÷ 1000
K= quilowatt/hora
T = tempo
P = Potência
Observe com o modelo abaixo:
Qual o consumo mensal de energia elétrica de um ventilador, sendo sua potência de 200 watts e o tempo diário de utilização 8 horas?
Em primeiro lugar, é preciso saber a quantidade de horas mensais. Por isso, calculamos as horas pela quantidade de dias no mês.
8 x 30 = 240
Agora vamos aplicar os valores na forma de Energia elétrica
K = 240 x 200 ÷ 1000
K = 48 kWh