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Energias Renováveis: Projeto e Dimensionamento de um Sistema de Geração Fotovoltaico Apresentação 1. OBJETIVO Este experimento possibilitará ao estudante aprender como executar o dimensionamento e projeto um sistema fotovoltaico de geração distribuída para baixa tensão. Ao final deste experimento, você deverá ser capaz de: definir a quantidade de placas solares que atendam a demanda de uma determinada casa;• definir um banco de bateria com a autonomia desejada;• definir o controlador e o inversor adequado para a instalação do sistema;• entender a influência da carga num sistema de geração off-grid;• entender o papel de cada componente do sistema de geração off-grid.• 2. ONDE UTILIZAR ESSES CONCEITOS? O plano Decenal de Expansão de Energia lançado em fevereiro de 2020 pelo Ministério de Minas e Energia (MME) aponta que em 2029 as hidrelétricas, que correspondem a 59% da matriz elétrica brasileira, passarão a responder por 42% desta matriz, sendo que a energia solar fotovoltaica saltará de 2% para 8%, enquanto a energia eólica avançará de 9% para 16%. Portanto, é imprescindível entender a teoria envolvida em um sistema de geração de energia elétrica proveniente do vento e do sol. 3. O EXPERIMENTO No laboratório o estudante terá acesso a uma tabela de consumo e a irradiação solar média da localidade (esses valores podem ser personalizados para representar a localidade do estudante). De posse destas informações é possível definir a quantidade de painéis a serem instalados. E a partir disso o estudante irá projetar um banco de baterias que atenda a autonomia desejada, definir os parâmetros do controlador de carga para prevenir sobrecargas ou descargas indesejáveis, fazer o dimensionamento do inversor de forma que atenda a demanda da residência informada. 4. SEGURANÇA Esta prática exigirá o uso de equipamento de proteção individual específico para trabalho em altura e com eletricidade, ou seja, cinto, bota, luva e capacete. 5. CENÁRIO O experimento será realizado numa casa onde se deseja fazer a instalação de um sistema fotovoltaico, que já teve seu telhado inspecionado, atestando que existe estrutura física para a instalação do sistema. Além disso, o estudante tem a sua disposição uma loja virtual onde encontrar diversos modelos de painéis solares, controladores de carga, inversores de tensão e baterias. Sumário teórico 1 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE ENERGIAS RENOVÁVEIS PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO POTENCIAL SOLAR Desde o início da civilização o ser humano fez uso do Sol em diversas situações, indo da produção de alimentos até as necessidades de conforto térmico. Ao longo do tempo o uso da energia solar passou por diversos avanços tecnológicos, permitindo seu uso em diferentes áreas. O uso da energia solar para aquecimento de água a temperaturas abaixo de 100°C é, atualmente, a aplicação mais difundida no Brasil, principalmente em substituição a sistemas de aquecimento elétrico (chuveiros) ou a gás. À medida que temperaturas mais altas são necessárias, surgem possibilidades de aplicação como: processos industriais que demandam vapor, refrigeração, fornos, entre outras. Nesse caso, o maior destaque é dado à geração heliotérmica (termoelétrica a partir da energia solar), que aparece como uma das possibilidades futuras para a produção de energia elétrica em grande escala. O número de aplicações da energia solar é muito abrangente se forem considerados todos os níveis de temperatura e demandas de energia. Essas aplicações vão desde processos agropecuários, passando pela cocção de alimentos, a dessalinização de água, uma ampla gama de processos industriais e até mesmo a refrigeração e climatização. POTENCIAL FOTOVOLTAICO A geração fotovoltaica de energia elétrica tem um grande potencial no Brasil. No local menos ensolarado do Brasil, é possível gerar mais eletricidade solar do que no local 2 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE ENERGIAS RENOVÁVEIS PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO mais ensolarado da Alemanha, por exemplo. As Figuras abaixo mostram a sazonalidade da distribuição deste potencial de geração em 12 mapas mensais, onde se percebe como a distribuição da geração se comporta mês a mês em cada região. É importante notar que nos meses de verão, principalmente de dezembro a março, a geração é máxima nos estados do extremo Sul e Sudeste do Brasil e coincide com os máximos de demanda registrados pelo Operador Nacional do Sistema – ONS para essas regiões. Neste contexto e por sua natureza distribuída, a geração solar fotovoltaica tem também um grande potencial de contribuição para a redução dos picos de demanda dos sistemas de transmissão do Sistema Interligado Nacional – SIN. Figura 1 – Sazonalidade do potencial de geração solar fotovoltaica para os 12 meses do ano, em termos de rendimento energético anual para todo o Brasil (medido em kWh/kWp.mês no perfil de cores), admitindo uma taxa de desempenho de 80% para geradores fotovoltaicos fixos. 3 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE ENERGIAS RENOVÁVEIS PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS PEREIRA, E. B.; MARTINS, F. R.; GONÇALVES, A. R.; COSTA, R. S.; LIMA, F. L.; RÜTHER, R.; ABREU, S. L.; TIEPOLO, G. M.; PEREIRA, S. V.; SOUZA, J. G. Atlas brasileiro de energia solar. 2.ed. São José dos Campos: INPE, 2017. 80p. Disponível em: http://doi.org/10.34024/978851700089 PORTAL SOLAR S.A. Tipos de Painel Solar Fotovoltaico. Disponível em: https://www.portalsolar.com.br/tipos-de-painel-solar-fotovoltaico.html RÜTHER, R. Edifícios Solares Fotovoltaicos. 1. ed. Florianópolis – SC: LABSOLAR/UFSC, 2004. v. 1. 114p. Roteiro 1 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO INSTRUÇÕES GERAIS 1. Neste experimento, você irá aprimorar seus conhecimentos sobre o dimensionamento de um sistema de geração de energia fotovoltaica. 2. Utilize a seção “Recomendações de Acesso” para melhor aproveitamento da experiência virtual e para respostas às perguntas frequentes a respeito do VirtuaLab. 3. Caso não saiba como manipular o Laboratório Virtual, utilize o “Tutorial VirtuaLab” presente neste Roteiro. 4. Caso já possua familiaridade com o Laboratório Virtual, você encontrará as instruções para realização desta prática na subseção “Procedimentos”. 5. Ao finalizar o experimento, responda aos questionamentos da seção “Avaliação de Resultados”. 2 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO RECOMENDAÇÕES DE ACESSO PARA ACESSAR O VIRTUALAB 1. Caso utilize o Windows 10, dê preferência ao navegador Google Chrome; 2. Caso utilize o Windows 7, dê preferência ao navegador Mozilla Firefox; 3. Feche outros programas que podem sobrecarregar o seu computador; 4. Verifique se o seu navegador está atualizado; 5. Realize teste de velocidade da internet. Na página a seguir, apresentamos as duas principais dúvidas na utilização dos LaboratóriosVirtuais. Caso elas não se apliquem ao seu problema, consulte a nossa seção de “Perguntas Frequentes”, disponível em: https://algetec.movidesk.com/kb/pt-br/ Neste mesmo link, você poderá usar o chat ou abrir um chamado para o contato com nossa central de suporte. Se preferir, utilize os QR CODEs para um contato direto por Whatsapp (8h às 18h) ou para direcionamento para a central de suporte. Conte conosco! ATENÇÃO: O LABORATÓRIO VIRTUAL DEVE SER ACESSADO POR COMPUTADOR. ELE NÃO DEVE SER ACESSADO POR CELULAR OU TABLET. O REQUISITO MÍNIMO PARA O SEU COMPUTADOR É UMA MEMÓRIA RAM DE 4 GB. SEU PRIMEIRO ACESSO SERÁ UM POUCO MAIS LENTO, POIS ALGUNS PLUGINS SÃO BUSCADOS NO SEU NAVEGADOR. A PARTIR DO SEGUNDO ACESSO, A VELOCIDADE DE ABERTURA DOS EXPERIMENTOS SERÁ MAIS RÁPIDA. 3 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO PERGUNTAS FREQUENTES 1) O laboratório virtual está lento, o que devo fazer? a) No Google Chrome, clique em “Configurações” -> “Avançado” -> “Sistema” -> “Utilizar aceleração de hardware sempre que estiver disponível”. Habilite a opção e reinicie o navegador. b) Verifique as configurações do driver de vídeo ou equivalente. Na área de trabalho, clique com o botão direito do mouse. Escolha “Configurações gráficas” e procure pela configuração de performance. Escolha a opção de máximo desempenho. Obs.: Os atalhos e procedimentos podem variar de acordo com o driver de vídeo instalado na máquina. c) Feche outros aplicativos e abas que podem sobrecarregar o seu computador. d) Verifique o uso do disco no Gerenciador de Tarefas (Ctrl + Shift + Esc) -> “Detalhes”. Se estiver em 100%, feche outros aplicativos ou reinicie o computador. 4 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO 2) O laboratório apresentou tela preta, como proceder? a) No Google Chrome, clique em “Configurações” -> “Avançado” -> “Sistema” -> “Utilizar aceleração de hardware sempre que estiver disponível”. Habilite a opção e reinicie o navegador. Caso persista, desative a opção e tente novamente. b) Verifique as configurações do driver de vídeo ou equivalente. Na área de trabalho, clique com o botão direito do mouse. Escolha “Configurações gráficas” e procure pela configuração de performance. Escolha a opção de máximo desempenho. Obs.: Os atalhos e procedimentos podem variar de acordo com o driver de vídeo instalado na máquina. c) Verifique se o navegador está atualizado. 5 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO DESCRIÇÃO DO LABORATÓRIO MATERIAIS NECESSÁRIOS • Baterias; • Controlador de carga; • Inversor; • Placas solares. PROCEDIMENTOS 1. DIMENSIONANDO AS PLACAS SOLARES Inicialmente, calcule a potência consumida diariamente em Wh no local da instalação do sistema. Em seguida, encontre a radiação solar média em kWh/m². dia para a localidade onde o sistema deve ser instalado. Com as informações de potência e eficiência dos painéis disponíveis na loja e com a radiação solar média do local, calcule a energia gerada por cada painel. A partir do consumo diário e da energia gerada pelo painel escolhido, calcule a quantidade mínima de painéis necessária para suprir a demanda de consumo do local da instalação. 6 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO 2. DIMENSIONANDO O INVERSOR Através da potência máxima e do fator de demanda, calcule a demanda máxima de potência. Em seguida, utilize o fator de potência e a demanda máxima para obter a potência aparente oferecida pelo inversor. Por fim, dentre os inversores disponíveis na loja, escolha o que possui a potência adequada e as tensões de entrada e saída necessárias para o sistema. 3. DIMENSIONANDO O CONTROLADOR DE CARGA Utilizando a potência instalada do sistema e tensão de trabalho definida para o inversor, determine a corrente de carga esperada para o sistema. Então, escolha, dentre os controladores de carga disponíveis na loja, o controlador adequado para a instalação. 4. DIMENSIONANDO AS BATERIAS Com o consumo diário, a autonomia do sistema, a profundidade de descarga e a tensão de trabalho, calcule a capacidade do banco de baterias. Finalmente, escolha, dentre as baterias disponíveis na loja, a bateria com a tensão de trabalho adequada e que é ideal para formar um banco de até 4 baterias com a capacidade mínima calculada. 5. AVALIANDO OS RESULTADOS Siga para a seção “Avaliação dos Resultados”, localizada na página 07 deste roteiro, e responda de acordo com o que foi observado no experimento, associando também com os conhecimentos aprendidos sobre o tema. 7 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS 1. Qual a energia gerada e a quantidade de placas necessárias para suprir a demanda de potência? 2. Qual a potência aparente calculada? 3. Qual a corrente de carga calculada? 4. Qual a capacidade demanda para o banco de baterias? 5. Qual o custo total do sistema dimensionado? 8 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO TUTORIAL VIRTUALAB 1. DIMENSIONANDO AS PLACAS SOLARES Abra o arquivo com o exemplo de cálculo de consumo diário de potência clicando com o botão esquerdo do mouse no botão indicado abaixo. 9 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO Verifique toda a tabela com o exemplo de cálculo de consumo diário em uma residência clicando e arrastando verticalmente com o botão esquerdo do mouse no botão de rolagem. Em seguida, feche o arquivo clicando com o botão esquerdo do mouse no “X”. Visualize o menu de ajuda clicando com o botão esquerdo do mouse no botão indicado abaixo. 10 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO Indique o consumo diário calculado clicando com o botão esquerdo do mouse na caixa de texto e inserindo o valor através do teclado do seu computador. Verifique as instruções para definir a radiação solar média clicando e arrastando verticalmente com o botão esquerdo do mouse no botão de rolagem. 11 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO Insira a radiação solar médiadefinida clicando com o botão esquerdo do mouse na caixa de texto e inserindo o valor através do teclado do seu computador. Lembre-se de utilizar o “.” para separar as casas decimais. Visualize as instruções para o dimensionamento das placas solares clicando com o botão esquerdo do mouse no botão indicado abaixo. 12 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO Abra a loja clicando com o botão esquerdo do mouse no botão indicado abaixo. Abra a seção de painéis clicando com o botão esquerdo do mouse em “Painéis solares”. 13 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO Visualize todos os painéis disponíveis clicando e arrastando verticalmente com o botão do mouse no botão de rolagem. Escolha um dos painéis e verifique suas informações clicando com o botão esquerdo do mouse no painel escolhido. 14 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO Verifique as informações do painel escolhido. Visualize novamente o menu de ajuda clicando com o botão esquerdo do mouse no botão indicado abaixo. 15 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO Utilize as informações da potência e da eficiência do painel, bem como a radiação solar média para calcular a energia gerada com a fórmula indicada. Calcule a quantidade mínima de placas, através do consumo diário e energia gerada, com a fórmula indicada. 16 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO Retorne à loja clicando com o botão esquerdo do mouse no botão indicado abaixo. Selecione a quantidade mínima de placas a serem instaladas clicando com o botão esquerdo do mouse no botão indicado. Atente-se que, nessa prática, as placas são instaladas aos pares, logo o número de placas deve ser um número par. 17 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO Instale as placas clicando com o botão esquerdo do mouse em “Instalar”. Após a instalação, abra o menu de ajuda clicando com o botão esquerdo do mouse no botão indicado abaixo. 18 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO 2. DIMENSIONANDO O INVERSOR Verifique as instruções para o dimensionamento do inversor clicando com o botão esquerdo do mouse no botão indicado abaixo. Insira o fator de demanda clicando com o botão esquerdo do mouse na caixa de texto e inserindo o valor através do teclado do seu computador. Lembre-se de utilizar o “.” para separar as casas decimais. 19 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO Insira o fator de potência clicando com o botão esquerdo do mouse na caixa de texto e inserindo o valor através do teclado do seu computador. Lembre-se de utilizar o “.” para separar as casas decimais. Calcule a potência aparente, através da demanda máxima e do fator de carga, utilizando a equação indicada. Lembre-se que, para o cálculo da demanda máxima, é necessário multiplicar a potência instalado, com base no arranjo de placas, pelo fator de demanda. 20 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO Retorne à loja clicando com o botão esquerdo do mouse no botão indicado abaixo. Abra a seção de inversores de tensão clicando com o botão esquerdo do mouse em “Inversor de tensão”. 21 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO Verifique todos os inversores disponíveis clicando e arrastando verticalmente com o botão esquerdo do mouse no botão de rolagem. Escolha a tensão de trabalho do inversor, dentre 12V, 24V e 48V, e a tensão de saída do inversor, dentre 110V e 220V, clicando com o botão esquerdo do mouse em um dos inversores. 22 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO Verifique as informações do inversor escolhido e confira se a potência aparente calculada é suprida pelo equipamento escolhido. Selecione uma unidade do inversor escolhido clicando com o botão esquerdo do mouse no botão indicado. 23 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO Instale o inversor clicando com o botão esquerdo do mouse em “Instalar”. Após a instalação, abra o menu de ajuda clicando com o botão esquerdo do mouse no botão indicado abaixo. 24 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO 3. DIMENSIONANDO O CONTROLADOR DE CARGA Verifique as instruções para o dimensionamento do controlador de carga clicando com o botão esquerdo do mouse no botão indicado abaixo. Calcule a corrente de carga, através da potência instalada e da tensão de trabalho selecionada para o inversor de tensão, utilizando a fórmula indicada. 25 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO Retorne à loja clicando com o botão esquerdo do mouse no botão indicado abaixo. Abra a seção de controladores de carga clicando com o botão esquerdo do mouse em “Controladores de carga”. 26 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO Verifique todos os controladores disponíveis clicando e arrastando verticalmentecom o botão esquerdo do mouse no botão de rolagem. Escolha o controlador de carga com a tensão de trabalho compatível com o inversor de tensão e com a corrente de carga calculada clicando com o botão esquerdo do mouse em um dos controladores. 27 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO Selecione uma unidade do controlador de carga escolhido clicando com o botão esquerdo do mouse no botão indicado. Instale o controlador clicando com o botão esquerdo do mouse em “Instalar”. 28 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO Após a instalação, abra o menu de ajuda clicando com o botão esquerdo do mouse no botão indicado abaixo. 29 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO 4. DIMENSIONANDO AS BATERIAS Verifique as instruções para o dimensionamento das baterias clicando com o botão esquerdo do mouse no botão indicado abaixo. Selecione a autonomia do sistema clicando com o botão esquerdo do mouse na caixa de texto e inserindo o valor através do teclado do seu computador. 30 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO Selecione a profundidade de descarga clicando com o botão esquerdo do mouse na caixa de texto e inserindo o valor através do teclado do seu computador. Lembre-se de utilizar o “.” para separar as casas decimais. Calcule a capacidade do banco de baterias, com base na autonomia do sistema, do consumo diário, da profundidade de descarga e da tensão de trabalho, utilizando a equação indicada. 31 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO Retorne à loja clicando com o botão esquerdo do mouse no botão indicado abaixo. Abra a seção de baterias clicando com o botão esquerdo do mouse em “Baterias”. 32 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO Verifique todas as baterias disponíveis clicando e arrastando verticalmente com o botão esquerdo do mouse no botão de rolagem. Escolha a bateria com a tensão de trabalho adequada e que é ideal para formar um banco de até 4 baterias com a capacidade mínima calculada clicando com o botão esquerdo do mouse em uma das baterias. 33 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO Selecione a quantidade de baterias necessária para formar um banco de baterias com a capacidade mínima calculada clicando com o botão esquerdo do mouse no botão indicado. Instale as baterias clicando com o botão esquerdo do mouse em “Instalar”. 34 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO Após a instalação, feche a loja e verifique as instalações internas da residência clicando com o botão esquerdo do mouse no botão indicado abaixo. Verifique as instalações externas clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera “Telhado” do menu “Visualização” ou utilizando o atalho “Alt+2”. 35 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE AG-RNV PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO 5. AVALIANDO OS RESULTADOS Siga para a seção “Avaliação dos Resultados”, localizada na página 07 deste roteiro, e responda de acordo com o que foi observado no experimento, associando também com os conhecimentos aprendidos sobre o tema. Pré Teste 1) Qual a aplicação mais difundida no Brasil para o uso da energia solar? A) Aquecimento de água, abaixo dos 100° C, em substituição ao aquecimento elétrico ou a gás. B) Aquecimento de água, acima dos 100° C, em substituição ao aquecimento elétrico ou a gás; C) Geração de energia fotovoltaica. 2) Complete a sentença corretamente: O número de aplicações da energia ______________________ é muito abrangente se forem considerados todos os níveis de ______________________ e demandas de ______________________ . Essas aplicações vão desde processos agropecuários, até mesmo a refrigeração e climatização. A) temperatura, energia, solar; B) solar, temperatura, energia; C) energia, temperatura, solar. 3) Complete a sentença: A geração ____________________ de energia elétrica tem um grande potencial no Brasil. No local menos ensolarado ____________________, é possível gerar mais eletricidade solar do que no local mais ensolarado ____________________, por exemplo. A) Fotovoltaica, do Brasil, da Alemanha; B) Fotovoltaica, da Alemanha, do Brasil; C) Eólica, do Brasil, da Alemanha, do Brasil. 4) Complete a sentença: É importante notar que nos meses de ____________________, principalmente de dezembro a março, a geração é ____________________ nos estados do extremo Sul e Sudeste do Brasil e coincide com os ____________________ de demanda registrados pelo Operador Nacional do Sistema – ONS para essas regiões. A) Verão, máxima, máximos; B) inverno, mínimo, mínimos; C) inverno, máximo, máximos. 5) Complete a senteça: Neste contexto e por sua natureza _____________________, a geração de energia _____________________ tem também um grande potencial de contribuição para a _____________________ dos picos de demanda dos sistemas de transmissão do Sistema Interligado Nacional – SIN. A) Centralizada, fotovoltaica, aumento; B) distribuída, fotovoltaica, redução; C) distribuída, eólica, aumento. Experimento Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino! Pós Teste 1) O que definirá a escolha dos painéis fotovoltaicos? A) A tensão dos equipamentos da residência; B) o consumo diário e a irradiação solar da localidade; C) a corrente de pico dos equipamentos da residência. 2) O que definirá a escolha do controlador de carga? A) A corrente de pico dos equipamentos da residência; B) A tensão e corrente máximas da associação dos painéis e das baterias; C) Apenas a tensão e corrente máximas das baterias. 3) O que definirá o tamanho do banco de baterias? A) A autonomia desejada e a descarga máxima; B) A corrente máxima do conjunto dos painéis; C) A tensão máxima do conjunto de painéis. 4) O que definirá a escolha do inversor de tensão? A) A tensão das baterias e a potência dos equipamentos da residência; B) A tensão e corrente do conjunto de painéis; C) A corrente do controlador de carga. 5) Qual a diferença entre fazer a associação das placas solares em série ou paralelo? A) Na associação série dobramosa tensão e mantemos a corrente, enquanto na associação paralela dobramos a corrente e mantemos a tensão; B) Na associação paralela dobramos a tensão e mantemos a corrente, enquanto na associação série dobramos a corrente e mantemos a tensão; C) Na associação paralela dobramos a tensão e a corrente, enquanto na associação série mantemos a corrente e a tensão.