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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40139| Título: | Comparação de geração de energia solar e eólica residencial: custos, vantagens e desvantagens na cidade de Ponta Grossa/PR |
| Título(s) alternativo(s): | Comparison of residential solar and wind energy generation: costs, advantages, and disadvantages in the city of Ponta Grossa/PR |
| Autor(es): | Frizon, Vitor Santana Utsonomia, Newton Hideo |
| Orientador(es): | Zammar, Gilberto |
| Palavras-chave: | Energia eólica Sistemas de energia fotovoltaica Estudos de viabilidade Desempenho - Avaliação Wind power Photovoltaic power systems Feasibility studies Performance - Evaluation |
| Data do documento: | 12-Dez-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Ponta Grossa |
| Citação: | FRIZON, Vitor Santana; UTSONOMIA, Newton Hideo. Comparação de geração de energia solar e eólica residencial: custos, vantagens e desvantagens na cidade de Ponta Grossa/PR. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2025. |
| Resumo: | Este trabalho apresenta uma análise comparativa entre energia solar fotovoltaica e eólica para uso residencial em Ponta Grossa/PR, utilizando dados do Centro de Pesquisas de Energia Elétrica (CEPEL), do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) e de fabricantes. A pesquisa, de abordagem quantitativa e comparativa, avalia desempenho energético e viabilidade econômica para uma residência com consumo médio de 250 quilowatthora (kWh)/mês. Os resultados mostram que a irradiação solar média de 4,74 kWh/m²/dia permite que um sistema fotovoltaico de 2,4 quilowatt-pico (kWp) produza cerca de 3.113 quilowatt-hora (kWh)/ano, atendendo plenamente ao consumo com investimento aproximado de R$ 10.080,00 e tempo de retorno do investimento (payback) de 3,5 anos. Em contraste, a velocidade média do vento a 15 metros (3,43 m/s) é insuficiente para turbinas residenciais, que exigem no mínimo 4,5–5,0 m/s, e a turbina Hummer H3.1 geraria apenas 700 kWh/ano, exigindo múltiplas unidades, custo elevado e tempo de retorno do investimento superior a 11 anos. Além disso, sistemas fotovoltaicos são menos complexos, exigem pouca manutenção e apresentam maior confiabilidade, enquanto turbinas eólicas de pequeno porte sofrem limitações aerodinâmicas e estruturais. |
| Abstract: | This work presents a comparative analysis between solar photovoltaic and wind energy for residential use in Ponta Grossa/PR, using data from the Electric Energy Research Center (CEPEL), the National Institute of Meteorology (INMET), the National Electric Energy Agency (ANEEL), and manufacturers. The research, with a quantitative and comparative approach, evaluates energy performance and economic viability for a residence with an average consumption of 250 kilowatt-hours (kWh)/month. The results show that an average solar irradiance of 4.74 kWh/m²/day allows a 2.4 kilowattpeak (kWp) photovoltaic system to produce approximately 3,113 kilowatt-hours (kWh)/year, fully meeting consumption with an approximate investment of R$ 10,080.00 and a payback period of 3.5 years. In contrast, the average wind speed at 15 meters (3.43 m/s) is insufficient for residential turbines, which require at least 4.5– 5.0 m/s, and the Hummer H3.1 turbine would generate only 700 kWh/year, requiring multiple units, high cost, and a payback period exceeding 11 years. Furthermore, photovoltaic systems are less complex, require little maintenance, and offer greater reliability, while small-scale wind turbines suffer from aerodynamic and structural limitations. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40139 |
| Aparece nas coleções: | PG - Engenharia Mecânica |
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