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Energia solar fotovoltaica

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Apresentação em tema: "Energia solar fotovoltaica"— Transcrição da apresentação:

1 Energia solar fotovoltaica
Energia solar fotovoltaica Guilherme Samprogna Mohor Natália Takahashi

2 Sumário Introdução A energia fotovoltaica Módulos fotovoltaicos
Sistemas fotovoltaicos Dimensionamento do sistema Determinação da carga Custos Vantagens Desvantagens Conclusão

3 Introdução Energia solar: - aquecimento - geração de energia
A energia solar pode ser aproveitada para o aquecimento direto da água por coletores solares, para o banho, principalmente, que traduz em grande economia de energia elétrica, na realidade brasileira que costuma utilizar chuveiros elétricos com mais de 5kW de potência; Ou ainda, a radiação solar pode ser convertida em energia mecânica ou elétrica, foco deste trabalho.

4 A energia fotovoltaica
A geração se dá nas células fotovoltaicas feitas de semi-condutores com adição de substâncias dopante. O silício te 4 é ligantes. Ao add fósforo que tem 5 é haverá um é livre. Diz-se dopante ‘n’, doador de elétrons. Ao contrário o boro tem 3 é, deixando uma falta de é, o boro é um aceitador de é ou dopante ‘p’. Então produzindo um silício com impurezas dopantes e unindo-os, faz-se a junção ‘pn’. Os elétrons livres migram da ‘n’ para o ‘p’, carregando-o eletricamente gerando uma barreira. Se a junção for exposta á luz com energia suficiente, ocorrerá a geração de pares elétron-lacuna acelerando as cargas gerando corrente de ddp. CRESESB, 1999

5 Módulos fotovoltaicos
Monocristalinos – Silício com maior grau de pureza; Policristalinos – Menor rigidez de produção; Amorfos – Átomos em desordem e deposição por diversos substratos.

6 Componentes do sistema
CRESESB, 2000

7 Sistema isolado Casa totalmente abastecida por energia solar
Pode não ser necessária a geração de grandes quantidades de energia, sem precisar ocupar uma grande área; soluções individuais isoladas do sistema requerem não mais que a cobertura de uma casa (40m²)

8 interligada ao sistema
Planta de Energia Solar A construção de grandes plantas solares com painéis rotativos, buscando máximo em aproveitamento da radiação solar diária e concentra a energia num ponto de onde é convertido. Há necessidade de grandes área estrategicamente posicionadas para maior eficiência na conversão e distribuição (ligação ao sistema elétrico). Projeto realizado pela CEMIG, a SOLARIA BRASIL instalará em 2011 maior instalação fotovoltaica nacional com 3MW instalados. A Espanha já inaugurou planta com 20MW instalados. CASTRO, 2008

9 Sistema híbrido CRESESB, 2000

10 Dimensionamento do sistema
Tensão nominal -CC / CA Potência exigida Horas de utilização [Wh/dia] Localização – latitude, longitude e altitude Autonomia – dias sem geração – 3 a 10

11 Consumo do aparelho em Watts
Determinação da carga Cargas em Corrente Contínua. Aparelho Qtde. (A) Horas de uso por dia (B) Consumo do aparelho em Watts (C) Total Watts horas/dia (A x B x C) Lâmpada fluorescente de baixo consumo 7W 1 8.5 Lâmpada fluorescente de baixo consumo 9W 2 3 10 60 Equipamento rádio Transmissão – Tx 12 Equipamento rádio Recepção – Rx 30 Equipamento rádio Stand-by 20 Subtotal 1 140.5

12 Determinação da carga Cargas em Corrente Alternada Aparelho
Horas de uso dia (A) Consumo do aparelho em Watts (B) Total hora/dia (A x B) Tv a cores 14” 2 60 18 Acrescentar 10% para levar em conta o rendimento do inversor Subtotal 2 138.0 Total de energia em Watts-hora/dia (1+2) 278.5 Consumo total=278.5/(12 Vcc) em Ah/dia 23.21

13 Determinação do número de módulos
Verificar a radiação incidente média anual [kWh/m².dia] Multiplicar pela corrente nominal do módulo = Geração do módulo 4,94 (São Lourenço) x 4.4 A (módulo) = 21,74 Ah/dia Número de módulos = Corrente total / Geração do módulo 23,21 / 21,74 = 1 Bateria Cap = 1,66 * Consumo total * Autonomia Adquirir uma bateria com valor imediatamente superior a este ou conjunto em paralelo CRESESB

14 Custos

15 5º Congresso Brasileiro de Planejamento Energético
Sistema isolado Interligado à rede SHAYANI,2006

16 Sistemas Individuais de Geração de Energia de Fontes Intermitentes – ANEEL 083/2004
Uma conta simples leva em conta que em 30 anos de vida é necessária a compra de 1 conjunto de painéis, 6 conjuntos de baterias, 3 conjuntos de controladores e 3 conjuntos de inversores, totalizando, para o SIGFI 80, R$ 63630,00. Com uma geração de 80*12(meses)*30(anos) = kWh, resumindo um custo de R$ 2,21/kWh.(sistema padronizado) Suficiente para 80% aproximadamente dos casos residenciais. COELBA, 2006

17 Vantagens Preço está diminuindo; Baixo custo de manutenção;
Não produz resíduo na interação silício – luz solar; Radiação solar inesgotável; e Meio de levar energia a locais mais isolados.

18 Desvantagens Ainda é mais caro que o sistema convencional;
Depende de condições atmosféricas; Baixa eficiência do sistema de conversão; e Controle de materiais e efluentes na fabricação. Uma das restrições técnicas à difusão de projetos de aproveitamento de energia solar é a baixa eficiência dos sistemas de conversão de energia, o que torna necessário o uso de grandes áreas para a captação de energia em quantidade suficiente para que o empreendimento se torne economicamente viável.

19 Conclusão Investimentos Pesquisa – fabricação dos painéis Mais baratos
Mais eficientes Subsídios do governo Preço de mercado Valoração dos ganhos ambientais

20 Referências bibliográficas
DIAS, M. S. C. Energia Solar Fotovoltaica. Informativo Técnico. SOLARTERRA. Energia Solar Fotovoltaica: Guia Prático. fotovoltaica.pdf Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Atlas de Energia Elétrica do Brasil. 2ª Ed. Brasília: ANEEL: p. CENTRO DE REFERÊNCIA PARA A ENERGIA SOLAR E EÓLICA SÉRGIO DE SALVO BRITO (CRESESB). Manual de engenharia para sistemas fotovoltaicos. Rio de Janeiro: CEPEL, 1999. CENTRO DE REFERÊNCIA PARA A ENERGIA SOLAR E EÓLICA SÉRGIO DE SALVO BRITO (CRESESB). CASTRO, R. M. G., Introdução à energia fotovoltaica. Universidade Técnica de Lisboa. FTHENAKIS, V. M. End-of-life Management and Recycling of PV modules. Energy Policy, n. 28, p , 2000. Aplicação de sistemas fotovoltaicos no programa Luz para Todos da COELBA, COELBA - Grupo Neoenergia, Hugo Machado Silvia Filho; Workshop Rio 06, Novembro 2006, Rio de Janeiro Dados obtidos da empresa UNITRON, São Paulo, um dos fornecedores nacionais para o programa Luz para Todos e outros clientes. SHAYANI, R. A.; OLIVEIRA, M. A. G. Medição do rendimento global do sistema fotovoltaico isolado. Dissertação de mestrado a ser apresentada ao departamento de engenharia elétrica da faculdade de tecnologia da Universidade de Brasília Tiba, C. (Coord.). Atlas solarimétrico do Brasil: banco de dados terrestre. Recife: Ed. Universitária da UFPE, p.

21 OBRIGADO!!!


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