Estude fácil! Tem muito documento disponível na Docsity
Ganhe pontos ajudando outros esrudantes ou compre um plano Premium
Prepare-se para as provas
Estude fácil! Tem muito documento disponível na Docsity
Prepare-se para as provas com trabalhos de outros alunos como você, aqui na Docsity
Encontra documentos específicos para os exames da tua universidade
Prepare-se com as videoaulas e exercícios resolvidos criados a partir da grade da sua Universidade
Responda perguntas de provas passadas e avalie sua preparação.
Ganhe pontos para baixar
Ganhe pontos ajudando outros esrudantes ou compre um plano Premium
Este documento aborda a geração de energia elétrica através de sistemas fotovoltaicos residenciais no brasil, incluindo o funcionamento dos principais componentes, como painéis fotovoltaicos e inversor, e o processo de dimensionamento do sistema com base no consumo de energia e no recurso solar disponível. Além disso, é discutida a importância da eficiência dos painéis fotovoltaicos e do sistema como um todo.
Tipologia: Trabalhos
1 / 13
Esta página não é visível na pré-visualização
Não perca as partes importantes!
Introdução teórica Com uma série de fenômenos naturais agravando cada vez mais a crise hídrica em determinadas épocas do ano, as hidroelétricas não conseguem produzir a energia suficiente paraabastecer a população, para suprir essa falta as concessionárias de energia recorrem a usinas termoelétricas, que tem um alto custos de produção, assim aumentando as bandeiras tarifarias. A energia fotovoltaica surge como uma solução para esse problema, além de ser uma energia limpa e renovável que converte a radiação do sol em energia elétrica, gera uma economia parao consumidor, pois uma usina de microgeração é suficiente para suprir todo o consumo de seusimóveis, e assim, o mesmo pagará apenas a taxa mínima da concessionária. Os estudos sobre o fotovoltaico se iniciaram no Brasil nos anos 50, mas foi regulamentado para consumidores produzirem sua própria energia em 2012 através da Resolução Normativa nº482 ou RN/482, e desde então teve um crescimento exponencial do número de micro usinas residenciais no país. O sistema de produção fotovoltaico envolve uma série de componentes cada um com a sua função dentro do sistema, são eles: Painel fotovoltaico: O painel fotovoltaico é composto de uma série de células fotovoltaicas. Uma célula fotovoltaica normalmente é produzida de semicondutores, que passam por um processo chamado de dopagem, que altera a composição do componente químico semicondutor. E na célula tem dois semicondutores um do tipo-N com átomos carregados negativamente e outro do tipo-P carregado positivamente e com a exposiçãoa luz faz com que os elétrons do elemento com carga negativa migrem para o elemento com carga negativa, assim criando uma corrente elétrica fotovoltaica.
O vidro especial é desenvolvido especialmente para evitar a refletância e resistente o suficiente para suportar a chuvas de granizo. Os encapsulantes EVA ou acetado-vinilo de etileno, também tem como principal função proteger as células contra o envelhecimento provocado pelos raios UV, altas temperaturas e umidade. O Brackheet é um filme branco que protege os elementos internos do painel agindo como um isolanteelétrico. A caixa de junção é um dos principais componentes do painel, no seu interior possui diodos de by-pass que garante o bom funcionamento e segurança do módulo, além disso, possui também cabos que interligam as demais placas do sistema. Inversor e micro inversor O inversor fotovoltaico é o aparelho que fica responsável em transformar a corrente gerada pelos módulos fotovoltaico, de contínua para alternada alterando a frequência e a tensão do sistema interligado, deixando-os compatíveis com a rede elétrica da concessionária. para assim ser utilizada em aparelhos elétricos em unidadesconsumidoras, sejam elas residenciais ou comerciais. De maneira geral, existem dois tipos de inversores: o solar off grid e o solar on grid. O primeiro não é ligado no medidor de energia, com isso a energia que sai é direcionada para uma bateria de armazenamento, já o segundo é ligado ao medidor bidirecional, onde o mesmo mede tanto o consumo ingerido quanta a energia injetada na rede.
FONTE: http://repositorio.poli.ufrj.br/monografias/monopoli10016363.pdf Levantamento do consumo de Energia Elétrica O primeiro passo para dimensionar o sistema fotovoltaico consiste no levantamento do consumo de energia elétrica na residência. O ideal é apurar a conta de energia por pelo menos 12 meses e avaliar o consumo médio mensal ao longo do ano. Levantamento do Espaço Disponível A aplicação de sistemas fotovoltaicos normalmente é realizada sobre os telhados ou terraços das residências, por receber maior incidência solar. O local da instalação influencia diretamente no desempenho do sistema já que a incidência de radiação solar e o sombreamento afetam diretamente a eficiência do sistema. Levantamento do Recurso Solar É possível realizar o levantamento do recurso solar através de softwares gratuitos ou pagos com bases de dados mediante pontos de medição. Os softwares permitem realizar análises de
viabilidade econômica, dimensionamento do sistema, simulação do projeto, dados da irradiância, entre outros. Dimensionamento do Sistema fotovoltaico O bom dimensionamento do gerador fotovoltaico é fundamental para uma boa eficiência e na economia dos componentes dos sistemas. Para realizar o cálculo do dimensionamento do gerador uma das fontes é o CRESESB Centro de Referência para as Energias Solar e Eólica Sérgio de S. Brito, pertencente ao Ministério de Minas e Energia em parceria com a Eletrobrás. Este órgão possui dados atualizados e de fácil consulta sobre a irradiação solar, baseado nas coordenadas da localidade. FONTE: CRESESB (2022) Inseridos os dados da localidade em questão, essa plataforma disponibiliza o histórico de irradiação no plano horizontal, na análise com ângulo igual à latitude, na maior média anual para a localidade analisada e a maior média mensal. Cada uma destas análises está associada a um ângulo de inclinação referenciado ao Norte, exemplificado na figura abaixo. Esses dados são importantes para calcularmos a quantidade de painéis necessários para a geração proposta. FONTE: CRESESB (2022)
perdas do sistema para um dimensionamento mais próximo do real e projetar a quantidade de painéis para a produção mais próxima possível da esperada. FONTE: Adaptado de Miranda (2014) Com essas informações, podemos calcular o número de painéis necessários para suprir toda demanda. Este cálculo pode ser realizado pela equação (4) de MIRANDA, 2014, que foi adaptada.
Com isso, podemos determinar a quantidade de painéis com base nas especificações de irradiação, perdas e consumo. Nesse sentido, é possível determinar a potência instalada a partir da quantidade de painéis, uma vez que cada painel fotovoltaico possui uma potência de pico e a multiplicação deste valor pela quantidade de painéis nos dá esta grandeza. Conhecidos estes parâmetros, podemos elaborar um projeto exitoso. Irradiação e consumo médio do caso avaliado Para o presente trabalho, foi escolhida uma residência e obtida a conta de energia a fim de levantar os dados de consumo e também do endereço do local para a obtenção da irradiação daquela posição geográfica. A tabela apresenta o consumo durante um ano do local avaliado: Para o cálculo da demanda energética da residência para o futuro dimensionamento do sistema necessário para o devido consumo. O valor médio desse consumo foi aferido em 190,08 kWh/mês. A residência se encontra no endereço Avenida Elias Cruvinel, 528, Boa Vista, Uberaba MG, com
Tavares, João Pinho, Manual da engenharia para sistemas fotovoltaicos, RIO DE JANEIRO, Cepel-Cresesb, 2014 de Oliveira, Mariana Lage Alves ENERGIA SOLAR: ESTUDO DA GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA ATRAVÉS DOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS ON-GRID E OFF-GRID, JOÃO MONLEVADE, 2019
