O documento discute conceitos fundamentais de gestão de energia, incluindo: 1) Definições de energia, potência, unidades de medida e conversões; 2) Tipos de energia primária, secundária, final e útil; 3) Exemplos de cálculos e conversões de unidades de energia.

1. Nelson Martins,
DEM-UA
2007
Conceitos Base em Gestão de Energia
• Grandezas
• Unidades
• Energia Primária, Secundária, Final e Útil
• Conversão para energia primária

2. N.
Martins,
M.
Oliveira,
H.
Calisto
DEM-UA
Sumário
• Energia/potência
• Métricas correntes para a energia/potência
• Unidades utilizadas
• Conversão
• Energia primária, secundária, final e útil
• Consumos típicos
• Resolução de exercícios

3. N.
Martins,
M.
Oliveira,
H.
Calisto
DEM-UA
O que é a energia? Medir e quantificar…
•Energia, é a capacidade de realizar trabalho;
•Trabalho é igual ao produto da força pela distância, sendo ambas
medidas na mesma direcção:
•Potência, é a taxa de trabalho ou energia despendida. Portanto,
potência é igual ao trabalho dividido pelo tempo:
E F d
  Unidades S.I, [J]
P F v
 
F d E
P
t t

  Unidades S.I, [W ou J/s]

4. N.
Martins,
M.
Oliveira,
H.
Calisto
DEM-UA
Mas também é…
E V I t
   
Unidades S.I, [J]
E P Q t
    
fuel
E m PCI
 
E m Cp T
   
E m g h
  

5. N.
Martins,
M.
Oliveira,
H.
Calisto
DEM-UA
O que é a energia? Medir e quantificar…

6. N.
Martins,
M.
Oliveira,
H.
Calisto
DEM-UA
O que é a Potência? Medir e quantificar…

7. N.
Martins,
M.
Oliveira,
H.
Calisto
DEM-UA
Energia primária / secundária / final / útil
Primária Final
Riqueza,
conforto
Útil
(com prod. Riqueza)
Secundária
Perdas
Perdas
Perdas
Carvão
Crude
GN
Biomassa
Sol
Gasolina
Diesel
Fuel oil
Electricidade
Hidrogénio
Força motriz
Luz
Calor
“Frio”
movimento
Força motriz
Luz
Calor
“Frio”
movimento
Recursos
Naturais

8. N.
Martins,
M.
Oliveira,
H.
Calisto
DEM-UA
Energia primária / final / útil (Exemplo)
Termoeléctrica
35%
Utilização da luz
50%
Energia
Primária
Final
Incandescência
40%
Riqueza
Perdas na Central
Térmica
Rendimento das lâmpadas
Desinteresse
Útil
7%
100%

9. N.
Martins,
M.
Oliveira,
H.
Calisto
DEM-UA
Conversão para Energia primária

10. N.
Martins,
M.
Oliveira,
H.
Calisto
DEM-UA
Exemplo...
O micro-ondas, para funcionar, necessita de:
• 120 Volts de eletricidade na forma de corrente alternada (CA)
• retira 5 A (ampere)
• 60 HZ (Hertz) que significa que a corrente alterna 60x/seg.
• E que tem uma potência de 600 W (Watt).
Qual o consumo se for usado para aquecer 4 sopas por dia (3 min/sopa) ?
Watt (Potência) x Tempo = Utilização de Energia
V x I = W (120x5=600W)
600W x 4 x 3/60 horas/dia = 120 Wh/dia
120Wh/dia = 0,12 kWh/dia = 0.035 kgep (assumindo 0.29 kgep/kWhe

11. N.
Martins,
M.
Oliveira,
H.
Calisto
DEM-UA
Utilização do conceito de energia primária
Considere que necessita aquecer 200 litros/dia de água desde a temperatura da rede
(≈15 ºC) até aos 60 ºC (consumo diário de AQS para 5 pessoas).
Este processo exige o consumo de cerca de ?? kWhth/dia.
De entre as seguintes opções:
• eletricidade (energia secundária, h=100%, 0.189 €/kWh),
• gás natural (energia primária, h=85%, 0.075 €/kWh),
• gasóleo (energia secundária, h=70%, 0.125 €/kWh)
1. qual opção corresponde a um menor consumo de recursos naturais?
2. se introduzirmos a variável preço, será que mantemos a decisão ?
3. qual a opção a tomar ?
Discussão…

12. N.
Martins,
M.
Oliveira,
H.
Calisto
DEM-UA
A Energia lá por casa...

13. N.
Martins,
M.
Oliveira,
H.
Calisto
DEM-UA
Continuação (standby power)...

14. N.
Martins,
M.
Oliveira,
H.
Calisto
DEM-UA
Quanto vale um mp (man power) em Watt?
Proponha um exemplo prático, estime valores e determine o
coeficiente de conversão … 
Considerando que uma dieta diária “normal” contém cerca de 2000
kcalorias, qual o rendimento da “máquina humana” ?
Exercício 1

15. N.
Martins,
M.
Oliveira,
H.
Calisto
DEM-UA
Exercício 2
Num apartamento com os seguintes equipamentos, estime o
consumo mensal de eletricidade medido em termos de
energia primária?
Frigorifico Consumo 380 kWh/ano
Máquina Lavar Roupa Consumo 240 kWh/ano
Computador Consumo 200 kWh/ano
Fogão Elétrico Consumo 250 kWh/ano