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N e t Plan 2010

SISTEMA AUTONOMO DE ENERGIAS RENOVÁVEIS PARA ALIMENTAÇÃO DE SITES DE TELECOMUNICAÇÕES E AR CONDICIONADO SOLAR. N e t Plan 2010. Seminário “Energias Renováveis e Sustentabilidade em Edifícios” . Objectivo.

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Presentation Transcript

  1. SISTEMA AUTONOMO DE ENERGIAS RENOVÁVEIS PARA ALIMENTAÇÃO DE SITES DE TELECOMUNICAÇÕES E AR CONDICIONADO SOLAR Net Plan 2010 Seminário “Energias Renováveis e Sustentabilidade em Edifícios”

  2. Objectivo Investigar e desenvolver a integração de vários sistemas de produção de energia com base em Fontes de Energias Renováveis (FER) Diversificar soluções de alimentação de energia em instalações isoladas (eg. sites de telecomunicações remotos) Gerir e Monitorizar vários sistemas integrados de produção de energia através de FER Testar soluções de redução de consumos: Ar condicionado Solar Gestão Técnica Centralizada (Deslastre de cargas) Produzir Hidrogénio quando existir excesso de energia

  3. Descrição do Projecto Integração de várias fontes de energias renováveis para produção de electricidade,climatizaçãosolar e produção local de hidrogénio com objectivo de fornecer ao site de telecomunicações a energia necessária para o seu funcionamento. Sistemacompletamente autónomo

  4. Inovação • Integração de diferentes tipos de tecnologias inovadoras num único sistema • Utilização de ar condicionado solar (baixa potência) para cabines técnicas de telecomunicações • Produção e armazenamento local de hidrogénio utilizando Fontes de Energias Renováveis • Novas técnicas de gestão de consumos e produção energia

  5. engenharia do sistema

  6. Dimensionamento • Identificação das necessidades energéticas • Monitorização dos consumos dos equipamentos de telecomunicações • Determinação da autonomia • Dimensionamento do Sistema • Previsão de consumos dos equipamentos do sistema de FER • Bombas de circulação • Frio solar • Sistema de produção de hidrogénio • Sistema de gestão e controlo • Cálculo e dimensionamento de • Fontes de energia • Banco de baterias

  7. Consumos Críticos • Equipamentos da estação de telecomunicações • RBS • Sistema de segurança • Câmaras de videovigilância • Sensores de intrusão • Sistema de gestão e monitorização • Autómato • Consumo médio contínuo: ~1,2 kWh

  8. Consumos Variáveis Consumos ‘autorizados’ pelo sistema de gestão apenas quando existe energia em excesso • Bombas de circulação • Sistema de frio solar • Sistema de purificação de água • Frio solar • Chiller de absorção • Ventilo convector • Sistema de produção de hidrogénio • Purificação de água (Deionizador) • Electrolizador • Sistema de gestão e controlo • Sensores • Actuadores

  9. Esquema de Princípio

  10. Fontes de energia

  11. Solar Fotovoltaico • Potência instalada: 7 kWp @ 48Vdc; • Tecnologia: Silício Policristalino; • 3 grupos de 10 módulos de 233 Wp; • Produção estimada: 9.649 kWh/ano

  12. Eólico • Potência nominal aerogerador: 6 kW; • Velocidade de arranque @ 3m/s • Altura da torre: 12 metros; • Produção estimada: 7.800 kWh/ano

  13. Sala Técnica • Banco de baterias de 3.000 Ah @ 48Vdc; 4 dias de autonomia • Quadro eléctrico principal • Reguladores de carga (solar + eólico) • Limitador de tensão • Inversor de 3500 W

  14. Sistema de frio solar

  15. Descrição • Sistema Solar Térmico • 6 colectores; 13,2 m2 • Depósito de 500L de água quente • Produção de frio • Chiller de absorção de 4,5 kWf • Ventilo-convector • 3 circuitos independentes de água • Água quente • Água fria • Circuito interno do chiller de absorção (mistura de água com brometo de lítio)

  16. Principio de Funcionamento • A água do 1º circuito é aquecida pelos colectores solares e armazenada no depósito de 500L. • O chiller utiliza a água quente como meio de produção de água refrigerada através de processos termodinâmicos internos • Este equipamento entra em funcionamento quando a água do depósito de acumulação solar atinge 80 ºC; é possível arrefecer a água do circuito de frio entre 7 e 12 ºC. • A água fria é utilizada pelo ventilo-convector cuja função é extrair o calor da zona a climatizar.

  17. Sistema de hidrogénio

  18. Sistema de Hidrogénio • Pilha de combustível • Entra em funcionamento quando as principais fontes de energia não conseguem, por si só, alimentar as cargas. • É alimentada por dois pulmões de hidrogénio (baixa e alta pressão). • O hidrogénio utilizado provem principalmente da produção local (baixa pressão) mas também pode utilizar hidrogénio industrial (alta pressão) • Produção de hidrogénio • O hidrogénio é produzido quando: • Existe um excesso de energia eléctrica (produção > consumos) • As baterias estão cheias • A pressão do pulmão < 10 bar

  19. Pilha de Combustível • Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) • Potência: max. 5kW ; • Combustível: Hidrogénio gasoso @99.95% • Autonomia: • H2 produzido localmente: ~20 minutos; • H2 Industrial: ~15 horas; • Tensão de funcionamento: -46 a – 55 Vdc; • Bateria de 18Ah para arranque inicial • Emissões: Calor + H2O; • Comunicações: RS232 + Ethernet

  20. Pilha de Combustível

  21. A electricidade é gerada por um processo electroquímico em vez da combustão... Oxigénio (do ar) Electricidade e e e e e e e Electrões Água e Calor Protões Os subprodutos do processo são electricidade, água e calor. Membrana PEM Pilha de Combustível COMO FUNCIONAM AS PEMFC As Fuel Cells recombinam hidrogénio com oxigénio para produzir electricidade... Moléculas de hidrogénio e e e

  22. Pilha de Combustível

  23. Pilha de Combustível

  24. Pilha de Combustível

  25. Produção Local de Hidrogénio • Purificação de água • 1000L de água da rede • Deionizador: 3L/h; >5 MΩ·cm • 30L de água ultra-pura • Produção de hidrogénio • Electrolizador: 1.000 cc/min @10 bar • Armazenado em baixa pressão • ~30 h para encher o pulmão • Armazenamento do hidrogénio • Baixa pressão: 300 L @ 10 bar • Alta pressão: 300L @ 200 bar

  26. Esquema de Principio

  27. Dimensionamento

  28. Dimensionamento

  29. Sistema de gestão e controlo

  30. Gestão e Controlo • Monitorização dos equipamentos constituintes dos sistemas; • Análise dos inputs/outputs de cada sistema; • Gestão da energia produzida e dos consumos; • Envio de Alarmes; • Acesso remoto via GSM; GSM

  31. Recolha e Análise de Dados • Recolha automática via GSM; • Armazenamento diário; • Análise automática dos dados; • Geração de relatórios; • Visualização dos dados no portal;

  32. Resultados Comissionamento

  33. resultados

  34. Resultados • Desenvolvimento de competências internas em Sistemas Híbridos de FER • Agregação de diferentes tecnologias associadas à produção de energia (eléctrica/térmica) • Alimentação e climatização do site de telecomunicações só com FER • Aumento da eficiência energética das instalações isoladas (eg. sites de telecomunicações) • Verificação da diminuição da dependência de soluções usando combustíveis fósseis

  35. Net Plan–Telecomunicações e Energia, S. A. Tel.: (+351) 217.521.250 Fax: (+351) 217.521.255 E-mail: netplan@netplan.pt URL: www.netplan.pt Centro Empresarial de Telheiras Rua Hermano Neves, 22, 2ºA 1600-477 LISBOA Portugal

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