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Seminário de Eletrificação Rural. ENERGIA FOTOVOLTAICA Professor: Delly Aluna: Claudia Valéria Tavora Cabral. INTRODUÇÃO . 1 - Formas de utilização da energia solar: Energia Solar Fototérmica Arquitetura Bioclimática Energia Solar Fotovoltaica. 2 – Histórico da energia fotovoltaica:
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Seminário de Eletrificação Rural ENERGIA FOTOVOLTAICA Professor: Delly Aluna: Claudia Valéria Tavora Cabral
INTRODUÇÃO 1 - Formas de utilização da energia solar: • Energia Solar Fototérmica • Arquitetura Bioclimática • Energia Solar Fotovoltaica
2 – Histórico da energia fotovoltaica: • Edmond Becquerel → 1839 • 1º aparato fotovoltaico → 1876 • Produção industrial → 1956 • 1973 • 1998 → 150 Wp
RADIAÇÃO SOLAR E EFEITO FOTOVOLTAICO Radiação solar: captação e conversão: • Declinação solar () -23,45º≤ ≤23,45º
Órbita da Terra em torno do Sol, com seu eixo N-S inclinado de 23,5º
Ângulo de incidência () • Ângulo Azimutal do Sol (aS) • Ângulo Azimutal da Superfície (aW) • Altura Solar () • Inclinação () • Ângulo Horário do Sol ou Hora Angular () • Ângulo Zenital (z)
Trajetória dos raios do Sol na atmosfera e definição do coeficiente de Massa de Ar (AM)
Efeito fotovoltaico • Banda de valência e banda de condução • Semicondutor mais utilizado: silício • Dopante n e dopante p • Junção pn • Efeito fotovoltaico • Efeito semelhante ao fotovoltaico
Limitadores no processo de conversão de energia da luz em energia elétrica: • Espectro de sua radiação • Cada fóton só consegue excitar um elétron • Probabilidades dos elétrons não serem coletados
Formas sob as quais o silício é utilizado • Forma de mono-cristais • Forma de policristais • Forma de filmes finos de silício amorfo
COMPONENTES DO SISTEMA FOTOVOLTAICO Classificação dos sistemas fotovoltaicos • Isolados • Híbridos • Conectados à rede
Componentes básicos do sistema fotovoltaico • Painel solar • Baterias • Condutores • Fusíveis • Controladores de carga • Inversor
Material e métodos • O Sistema fotovoltaico • Painéis, • Regulador de tensão • Bateria • Circuito eletrônico de comando • Motor de acionamento.
Conclusões sobre o uso do rastreador • Ganhos médios de 4 0,5% em relação aos sistemas sem rastreamento. • Consumo de menos do que 1% da potência das placas
Dimensionamento do painel solar • NP ⇨ número de placas do painel, adimensional; • CDE ⇨ consumo diário de energia, em Watt.hora por dia; • EFP ⇨ energia fornecida por placa, em Watt.hora por dia por placa; • Folga ⇨fator de segurança, entre 20 e 30 % (0,2 a 0,3)
Dimensionamento das baterias • Verificar a capacidade da bateria recomendada para o tipo de placa.
Autonomia do sistema • Para se saber quanto tempo funcionará sem a presença do sol
Dimensionamento do controlador de cargas • Dimensionamento do inversor • Dimensionamento dos dispositivos de proteção • Dimensionamento dos condutores
Manutenção do sistema • Fazer limpeza do painel solar • Evitar o crescimento de árvores próximo ao painel • Evitar construções próximas ao painel que possam sombreá-lo • Verificar o nível da solução nas baterias • Manter a bateria e os pólos sempre limpos • Nunca utilizar as baterias do sistema de fornecimento de energia solar para carregar outras baterias
Sistema de energia solar • Sistema Solar: • Marca: MSX64 SOLAREX. • Características: 20 conjuntos de 40 módulos, totalizando 800 painéis de 64 W de pico. • Potência: 51,2 KW de pico. • Banco de baterias: dimensionado para 200 kwh / 8 horas (capacidade útil - ciclo diário máximo). • Potência do Inversor: 50 KW.
Conclusões sobre a análise entre o sistema diesel e o fotovoltaico
Comparação entre uma usina hidrelétrica e energia fotovoltaica
Conclusão • Solução para levar a eletricidade a locais onde o acesso à rede convencional é difícil • Aplicável em quaisquer circunstâncias • Energia limpa • Manutenção mínima • Vida útil prolongada