15 – Saiba como criar seu próprio sistema fotovoltáico

Boa tarde, pessoas.

Conforme dito no texto anterior, irei abordar resumidamente como dimensionar um sistema de energia. O primeiro texto desta serie é em relação ao sistema fotovoltaico. Ou seja, um sistema que visa a produção de energia elétrica a partir da energia solar.

Como é um texto voltado tanto para quem tem curiosidade, ou tem ou não interesse em trabalhar na área de energia solar, não haverá neste guia formulas nem equações, nos quais são necessários você saber caso haja interesse em realizar um trabalho baseado em dimensionamento de sistemas fotovoltaicos. Ou seja, é apenas um guia de como é feito este dimensionamento. A partir dele você deverá ter uma noção quais dados você necessitara. Porém, neste texto haverá fontes com trabalhos de dimensionamento, e nestas haverá equações que poderão auxilia-lo nesta tarefa. Não se preocupe quanto a isso.

Composição do sistema fotovoltaico

Basicamente, o sistema fotovoltaico consiste em 2 componentes fundamentais, sendo estes o foco para o dimensionamento desta energia. Um destes são os módulos fotovoltaicos (ou painel solar). Os módulos fotovoltaicos são os responsáveis pela captação da energia solar. Ou seja, ele é o coração do sistema fotovoltaico, pois sem ele não é possível utilizar a energia solar para geração de energia. Dentro destes módulos, a radiação solar é convertida em energia elétrica.

O outro é o inversor, que adapta a corrente elétrica para ser utilizada nas residências. Como por exemplo, um inversor que converte corrente continua (vinda do modulo fotovoltaico) em corrente alternada (pois a residência utiliza este tipo de corrente). Outro componente importante é o banco de baterias, comumente utilizado em sistemas isolados (que não tem conexão com a rede elétrica). Estas baterias armazenam a energia solar quando não utilizada, e a fornecem em situações em que a energia é insuficiente para atender o consumo. É um componente importante para sistemas isolados, porém opcional para sistemas ligados à rede.

Feita a descrição breve do sistema fotovoltaico, vejamos como dimensionar os principais componentes.

Módulo fotovoltaico

O recomendável é que se comece pelos módulos fotovoltaicos. O primeiro passo é determinar a potência total que deverá ser suprida pelo sistema fotovoltaico, uma vez que este dado é relacionado com a potência dos seus módulos. Afinal, é com a potência total que é estimado o painel que você irá querer, tal como a sua quantidade. Para um trabalho simplificado, você pode consultar a potência do painel e usar a quantidade necessária, de forma que o somatório da potência dos módulos seja igual ao seu consumo de energia elétrica (potência). Para trabalhos mais sofisticados, é aconselhável fazer uma conversão da potência dos módulos, de modo que sua potência possa ser igualada com o consumo. Tais dados para conversão estão relacionados com a irradiação local, por exemplo.

Inversor e fileiras dos módulos fotovoltaicos

Outro ponto interessante é em relação a configuração destes módulos. Ou seja, quantas serão as fileiras e a quantidade de módulos em cada uma destas. Esta parte é indispensável para um trabalho próximo do real. O aconselhável é utilizar os dados do seu inversor, como a sua tensão máxima e mínima. A partir dos dados do inversor, é possível utiliza-los para a determinação das fileiras e a respectiva quantidade de módulos. Por exemplo, o cálculo da tensão mínima e máxima do modulo pode ser utilizado para a determinação do número de fileiras, em conjunto com a tensão mínima e máxima do inversor. Dependendo do seu trabalho, é necessário um cálculo mais complexo para a obtenção da tensão do módulo, e não simplesmente consultar os dados do painel obtido. Caso queira, também pode se determinar o número mínimo de painéis por fileira a partir da corrente da fileira e a corrente máxima admissível pelo inversor. Para trabalhos cujo local de consumo seja uma indústria, ou um setor de consumo maior que o residencial, usar mais de um inversor é algo que pode ser inevitável. Como um inversor para cada 2 fileiras de módulos, por exemplo.

Área dos módulos e fiação

Um lembrete para qualquer dimensionamento é saber se a área irá ter espaço para os equipamentos. No caso da fotovoltaica, não é diferente. Caso a área seja muito pequena, talvez isto influencia no arranje dos módulos, tendo a necessidade de colocar mais ou menos fileiras, por exemplo.

Para um trabalho com bastante especificações sobre os instrumentos de seu sistema, é recomendável fazer a checagem dos cabos. Isso pode ser feito consultando a capacidade nominal (relativa a corrente elétrica) de cada um, considerando que você tenha o dado da corrente do circuito.

Conclusão

Estes foram os pontos principais para dimensionar um sistema fotovoltaico. Espero que tenha gostado das diretrizes e que possa segui-las. Lembre-se que no final do texto tem 2 textos com formulas para o dimensionamento caso tenham um maior interesse(1;2;3).

Até a próxima!!!

Referências Bibliográficas

(1) ALVES, V. A. M. Dimensionamento de sistemas de produção de electricidade baseados em energia solar fotovoltaica. Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, 2008.

(2) CARNEIRO, J. Dimensionamento de Sistemas Fotovoltaicos (Sistemas ligados á rede e sistemas autonomos). Universidade do Minho, 2009.

(3) Manual de Engenharia para Sistemas Fotovoltaicos. CEPEL – CRESESB, 2008.

Créditos dos ícones da capa

Bateria: Icons made by bqlqn from www.flaticon.com is licensed by CC 3.0 BY

Torre de transmissão: Icons made by Smashicons from www.flaticon.com is licensed by CC 3.0 BY

Módulo Fotovoltáico: Icons made by Pause08 from www.flaticon.com is licensed by CC 3.0 BY

Rafael Henrique

Sou graduado em Engenharia de Energia pela PUC Minas. Recentemente, concluí o mestrado em Planejamento de Sistemas Energéticos pela UNICAMP. Decidi dar inicio a este blog, com o intuito de abrir o espaço de divulgação científica relacionado a energia e seus temas relacionados.

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4 Resultados

  1. Lidiomar disse:

    Muito interesante

  1. 28 de fevereiro de 2019

    […] pessoal. Tudo bem? No texto anterior vocês aprenderam o básico do dimensionamento de um sistema solar fotovoltaico. Agora, é a vez do sistema solar fototermico. Ambos os sistemas consistem no uso da energia solar, […]

  2. 29 de abril de 2019

    […] já vimos dois tipos de energia até agora, que são a solar e a eólica. Agora iremos para a terceira energia renovável deste guia de dimensionamento de […]

  3. 5 de abril de 2020

    […] temos inclusive dicas de dimensionamento de sistemas limpos, como a solar e a eólica. E também falamos sobre a importância de se estudar o consumo. Não podemos também […]

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