Eletricidade Fotovoltaica!
Deve-se procurar compatibilizar a produção de energia (que é função do local e da área dos módulos) e as necessidades de energia da carga dentro de determinados níveis de confiabilidade e custos.
2.1. Banco de baterias – Ampère.hora - Calcular a capacidade do banco de baterias levando em conta o consumo e a confiabilidade requerida para o sistema. Esta capacidade em Ah é calculada usando uma das duas expressões abaixo (considerar a que resulta na maior capacidade):
Consumo total (Wh/dia): retirar da tabela do Levantamento de consumo de eletricidade.
Autonomia (dias) Prever um período sem insolação de 3 a 5 dias de acordo com o clima local e a confiabilidade desejada. Normalmente em residências trabalha-se com 3 dias, em sistemas de telecomunicação com 5 dias.
Tensão da bateria: 12V (em sistemas muito
grandes recomenda-se o uso de 24 V).
Profundidade da descarga no final da autonomia (pu) - 0,6 (descargas mais
profundas significam vida útil menor para a bateria, e menos
profundas um investimento inicial maior).
Quando usar baterias automotivas
em vez de estacionárias (recomendadas) considerar 0,5.
Consumo total (Wh/dia): retirar da tabela do Levantamento de consumo de eletricidade.
Tensão da bateria: 12V (em sistemas muito grandes recomenda-se o uso de 24 V).
Profundidade da descarga no final de cada noite (pu/dia) – No
máximo
0,20. Valores menores aumentam a vida útil da bateria: 0,15 (vida útil
da bateria 5 anos) a 0,20 (vida útil da bateria 4 anos).
Com baterias automotivas usar valores menores.
2.2. - Para o dimensionamento do gerador fotovoltaico deve-se usar a seguinte expressão:
/
Potencia mínima do gerador (Wp): Potencia mínima total do conjunto de módulos necessária para produzir a energia solicitada pela carga.
Consumo Total (Wh/dia) : Retirar da tabela do Levantamento de consumo de eletricidade.
Horas equivalentes de sol pleno (horas/dia): Depende
da latitude e nível
de nebulosidade do local. Considerar o nível médio do mês
mais
crítico no plano escolhido para instalar os módulos.
O módulo
deve ter uma inclinação que privilegie o pior mês.
Considerar entre 3,5 e 5
horas/dia de sol pleno para o pior mês de acordo com a localização
escolhida.
Esse dado poderá ser pesquisado através do site
www.cresesb.cepel.br .
Para o sul do Brasil considera-se entre 3,5 e 4. Para o Nordeste entre 4 e 5.
Fpp-Fator de perda de potência : 12V/ Vmp = 0,69 ; deve-se ao fato da tensão da bateria (12V) ser inferior à tensão de máxima potência do módulo a ser utilizado (Vmp=+/-17,4V para os módulos Kyocera 87 Wp em sistemas de 12 V.) . Estas perdas podem ser reduzidas através do uso de um controlador de carga com seguidor de máxima potência.
Fps-Fator de perdas e segurança: Para
levar em conta a redução
da geração do módulo devido à tolerância
na fabricação, temperatura de
trabalho, poeira, degradação, sombras, desalinhamentos e
também as perdas elétricas na bateria, no controlador, na
instalação além de
incertezas sobre os dados utilizados e o consumo previsto.
Valor típico:
0,8.
2.3. - Para o dimensionamento do controlador de
carga verificar quais são as correntes máximas que ele deverá suportar
tanto do lado dos
módulos quanto do lado das cargas.
Adotar o maior valor encontrado
(está incluída nas formulas um fator de 1,1 como uma folga
de
segurança).
O cálculo da corrente do controlador de carga, do lado das cargas, pode ser obtido através da fórmula:
Para cálculo da corrente do controlador de carga no lado dos módulos
usar a fórmula abaixo considerando a corrente de curto circuito
total
do arranjo de séries de módulos utilizados.
A corrente de
curto-circuito de um módulo de 87 Wp-12V é 5,34 A .
Pode-se estimar para sistemas de 12 V que a corrente
de curto circuito de um gerador fotov. é de 0,06 A/Wp (metade
em sistemas de 24V)
2.4. - Para o dimensionamento do inversor, verificar
a potência
total das cargas de CA (Retirar da tabela do Levantamento de consumo de
eletricidade) e selecionar um inversor com capacidade mínima 10%
acima.
A tensão de entrada deve ser igual à tensão
das baterias e a de
saída igual à tensão das cargas de corrente alternada.
fonte: Solenerg Engenharia
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