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Confira aqui no Portal Sua Obra um kit de energia solar para ar condicionado.

Confira no Portal Sua Obra um kit de energia solar para ar condicionado.

A energia solar vem se destacando em todos os setores, como no da climatização. Devido aos seus benefícios para o meio ambiente, como para nosso bolso.

Apesar das vantagens, esse método não é muito utlizado por conta do custo na instalação, que é muito mais elevado se comparado com os meios tradicionais de obtenção de energia.

Investimento
Um painel solar tem o valor elevado no Brasil. Na verdade há uma enorme variação no custo com base nos tipos de painel solar e na eficiência de suas placas. Apesar disso, esses valores caíram bastante nos últimos anos. 

Aprenda a montar um Kit de energia solar
Se você está pensando em aderir essa ideia, montamos um guia de como projetar um sistema com kit que proporciona o uso de placas de silício captando a radiação solar direta, responsável pela alimentação de cargas pertinentes ao local em que o mesmo seja instalado.

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- Levantamento de Cargas
O primeiro passo é a organização do tipo de equipamento que você tem em mãos, pois esse detalhamento de quais serão os ambientes abastecidos com a energia fotovoltaica e principalmente quais aparelhos utilizarão ela, bem como o quanto eles consomem, é essencial. 

Uma planilha como essa abaixo é uma boa sugestão:


 

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- Composição do kit de Energia Solar:
Baterias – Elas serão responsáveis por armazenar a energia excedida que for coletada. Nas noites e nos dias nublados, é essa a energia que será utilizada.

Painel Solar – Ele pode ser considerado um dos mais importantes. Os geradores fotovoltaicos, como também são conhecidos, são constituídos por células de silício que captam a luz do Sol, para ser transformada em energia elétrica.

Controlador de Carga – É ele quem controla os processos de carga e descarga da bateria.. Possui entrada para os painéis solares, saída para cargas a alimentar e saída em tensão contínua à qual deve ser conectada a uma bateria.

Inversor de Frequência – Transforma corrente continua (cc) da bateria em corrente alternada (ca), para que as cargas conectadas ao controlador sejam alimentadas adequadamente. Com isso pode-se fornecer energia para diversos tipos de equipamentos.

Veja abaixo o diagrama que apresenta todo o sistema fotovoltaico constituído de seus componentes já previamente dimensionados. A entrada de corrente contínua do inversor deverá ser conectada à bateria de forma direta.


 

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- Dimensionamento dos equipamentos do Kit de energia solar
É fundamental identificar o melhor arranjo entre componentes, que supra as necessidades das cargas alimentadas e determine como se dará a produção de energia com base no painel.

Banco de Baterias
Os fatores utilizados para dimensionar a capacidade do banco de baterias são essencialmente o consumo das cargas (vide tabela anterior sobre levantamento do sistema) e confiabilidade do sistema que é acima de tudo fundamental.

A capacidade das baterias é dada em A ? h. A autonomia desse item deve ser grande para suprir a falta de geração durante condições climáticas inadequadas. Existem duas expressões que servem ao cálculo dessa grandeza:

Autonomia significa um período que consiste em 3 dias para residências e 5 dias para sistemas de telecomunicação, variando de acordo com as condições climáticas do lugar e confiabilidade requerida para o sistema.

Tensão da Bateria é o valor nominal que cada bateria possui variando entre 12 V (sistemas simples) e 24 V (sistemas avançados).

Profundidade da Descarga no final da autonomia (pu) representa a descarga de energia sofrida pelas baterias ao final de seu uso. Essa grandeza determinada por um valor que pode ser de 0,5 (baterias de automóvel) ou 0,6 para baterias estacionárias é tal que quanto maior o índice menor será a vida útil do componente, e quanto menor esse valor, maior será o investimento inicial nesse processo.

Obs.: O consumo total das cargas pode ser obtido com base na tabela de levantamento do sistema.

Tensão da Bateria, assim como na 1ª expressão, é o valor nominal que cada bateria tem variando entre 12 V (sistemas simples) e 24 V (sistemas avançados).

Profundidade da Descarga ao final de cada noite (pu/dia) representa a descarga sofrida pelas baterias ao final da utilização. Quanto menor seu valor, maior será a duração dos componentes. Valor máximo é de 0,20 e considera-se que se as baterias forem automotivas os índices serão menores. Por exemplo, se a grandeza for 0,20 a duração das baterias será de 4 anos, já para 0,15 será de 5 anos.

Painel solar

Potência mínima do gerador representa a quantidade mínima de potência produzida pelo módulo contendo inúmeras células distribuídas, necessária à produção de energia requerida pela carga e suficiente para alimentá-la.

Horas equivalentes de sol pleno (horas/dia) é a luz incidente por radiação que será captada pelo painel. Essa informação relaciona-se à nebulosidade do local escolhido e à latitude do local onde o equipamento será instalado. Tendo como base o pior mês em termos de luz solar, o período médio que torna relevante esse fator justifica a instalação dos módulos, cuja inclinação terá relação direta com tal fundamento também.

Fpp é a sigla de Fator de Perda de Potência, que é atribuído a diferença entre a tensão nominal das baterias que alimentam o sistema e tensão de máxima potência correspondente ao módulo a ser utilizado. Essas perdas podem ser reduzidas utilizando-se um controlador de carga com seguidor de máxima potência.

Fps quer dizer Fator de Perdas e Segurança, grandeza que considera diversos fatores que podem levar o módulo a produzir uma quantidade menor de energia como: tolerância na fabricação, temperatura de trabalho, poeira, degradação, sombras, desalinhamentos, perdas em geral, etc. Seu valor típico equivale a 0,8.

Controlador de Carga
Para esse cálculo deve-se avaliar a corrente máxima suportada pelo dispositivo tanto do lado dos módulos quanto do lado das cargas. O maior valor encontrado deve ser mantido.

Nas expressões a seguir pode-se calcular a corrente do controlador de carga dos dois lados. O fator 1,1 presente nelas é para garantir uma folga em termos operacionais.

Corrente do Controlador de Carga (A) = Corrente de curto-circuito de cada módulo (A) x número de módulos em paralelo x 1,1

Obs.: Considera-se aqui a corrente total de curto-circuito dos módulos em série pertinentes ao arranjo em questão, relativo ao gerador utilizado.

Conforme a tensão das baterias utilizadas estima-se o valor da corrente máxima de curto-circuito no painel como sendo de 0,06 A/Wp para sistemas com 12 Vcc e de 0,03 A/Wp para sistemas com 24 Vcc. Dessa forma, também é possível calcular a corrente do lado dos módulos através da expressão a seguir:

Inversor
Por fim, o inversor deverá ser dimensionado de acordo com o valor de potência total das cargas em CA (esse dado é obtido pela tabela anterior de levantamento do sistema). Sua capacidade terá que ser no mínimo 10% superior à potência verificada.

Não esqueça que a tensão de entrada desse equipamento corresponde à mesma da bateria e a tensão de saída deve ser igual à das cargas que irá alimentar em regime de corrente alternada.

Os dados de projeto para dimensionamento dos componentes seguem o modelo publicado no site Portal do Eletricista.

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