Exercici 5 · Tecnologia Industrial Selectividad Cataluña Juny Serie 5 2023

Exercici 5 [2,5 punts en total]

Un habitatge disposa d'una caldera alimentada amb gasoil que utilitza $V_{\text{gasoil}} = 1\,000\text{ L}$ de gasoil anuals per a subministrar aigua calenta sanitària i aigua per al circuit de calefacció. El rendiment de la caldera és $\eta_{\text{gasoil}} = 0{,}89$, el poder calorífic del gasoil és $pc_{\text{gasoil}} = 44{,}8\text{ MJ/kg}$ i la seva densitat és $\rho_{\text{gasoil}} = 0{,}85\text{ kg/L}$. S'estima que el factor d'emissions del gasoil $FE_{\text{gasoil}}$ és de $2{,}79\text{ kg de CO}_2\text{ per litre de combustible}$.

Per tal de reduir les emissions de $\text{CO}_2$, els propietaris es plantegen canviar aquesta caldera per una de gas natural que subministri la mateixa energia. El rendiment de la nova caldera és $\eta_{\text{GN}} = 0{,}94$ i el poder calorífic del gas natural és $pc_{\text{GN}} = 11{,}7\text{ kW}\cdot\text{h/m}^3$. S'estima que el factor d'emissions d'aquest combustible és $FE_{\text{GN}} = 0{,}203\text{ kg}_{\text{CO}_2}/(\text{kW}\cdot\text{h})$. Determineu:

a)

L'energia anual subministrada per la caldera de gasoil $E_{\text{subm}}$. [0,5 punts]

b)

L'energia anual que consumiria la caldera de gas natural E_{\text{cons_GN}} i el volum d'aquest combustible $V_{\text{GN}}$. [1 punt]

c)

La reducció anual d'emissions de diòxid de carboni $\Delta m_{\text{CO}_2}$. [1 punt]