Exercici 4 · Tecnologia Industrial Selectividad Cataluña Juny Serie 2 2021

L'Ajuntament d'un poble ha aprovat un pla de millora energètica i ambiental que inclou la instal·lació de conjunts de plaques solars fotovoltaiques en un dels edificis municipals amb la finalitat de cobrir un $r = 15\ \%$ de la demanda d'electricitat. La potència total instal·lada en aquest edifici és $P_{\text{inst}} = 30\text{ kW}$ i s'estima un consum mitjà $c = 75\ \%$ durant $t = 12\text{ h/dia}$. El factor d'emissió de la comercialitzadora elèctrica és $FE = 241\text{ g } \text{CO}_2/(\text{kW h})$. L'Ajuntament ha escollit una placa que té una àrea efectiva $A = 1{,}45\text{ m}^2$ i que, en condicions normals (és a dir, a $20\text{ }^\circ\text{C}$ i amb una intensitat de radiació solar $I_{\text{rad}} = 1\,000\text{ W/m}^2$) subministra una potència $P_{\text{placa}} = 194\text{ W}$. Determineu:

a)

L'energia total consumida $E_{\text{cons}}$ en un any a l'edifici municipal. [0,5 punts]

b)

La potència $P_{\text{foto}}$ que ha de subministrar la instal·lació fotovoltaica. [0,5 punts]

c)

El rendiment de la placa $\eta_{\text{placa}}$. [0,5 punts]

d)

El nombre mínim de plaques fotovoltaiques $n_{\text{p}}$ necessari suposant condicions normals. [0,5 punts]

e)

Les emissions de gasos amb efecte d'hivernacle ($\text{CO}_2$) que s'evitaria emetre a l'atmosfera durant un any $\Delta m$. [0,5 punts]