Universidade do Vale do Rio dos Sinos – UNISINOS Simulação de Sistemas Energéticos Trabalho final 1 semestre/2017

Objetivo O objetivo desse trabalho é analisar, através de simulação, o comportamento de um sistema de bombeamento de água, operando com energia solar fotovoltaica, para fornecimento de água potável para uma comunidade isolada, localizada no interior do estado da Bahia, nas proximidades na cidade de Uauá, cuja localização aparece na figura abaixo:

Detalhes do trabalho O trabalho poderá ser feito em grupo, de até 3 componentes e deverá ser apresentado na data correspondente ao GB, dia xx/jun/2017. Deverá ser apresentado um relatório final contento as características do sistema, as hipóteses utilizadas para a solução do problema e os resultados, juntamente com o programa de simulação, executado no EES.

Características do local A comunidade é composta por aproximadamente 60 pessoas, entre adultos e crianças e está isolada da rede elétrica convencional. O consumo médio de água, per capita, estimado a partir de estudos prévios, é de 100 L/dia, contabilizados também nesse valor o consumo de água para animais criados pela comunidade. Os dados geográficos do local estão na figura abaixo:

Características do local Próximo a esta localidade existe uma estação climatológica automática do INMET de onde os dados de temperatura ambiente e radiação solar global horizontal foram extraídos, conforme a figura abaixo: Obs.: os valores de radiação solar estão em kJ/m2 e representam, então, a energia solar global horizontal no intervalo de uma hora. O tempo registrado na planilha (hora UTC) deve ser convertido para a hora local subtraindo desse valor -3,5.

Características do sistema As residências deverão ser alimentadas com água a partir de um reservatório central, onde a base do reservatório fica 5 m acima do solo e sua capacidade total seja de 5.000 L. O reservatório tem um diâmetro de 1,8 m e altura de 2 m. Deverá ser utilizada uma bomba submersa de múltiplos estágios, marca Grundfos, modelo SP 1A, cuja curva característica segue em anexo. A velocidade de rotação dessa bomba é de 3470 rpm. A potência apresentada na figura corresponde à potência por estágio. A bomba fica situada em um poço, de tal forma que a altura entre a descarga da bomba é o solo é de 20 m. A tubulação na descarga da bomba é de aço galvanizado, de 1 ¼”. Na descarga da bomba há uma válvula de retenção do tipo portinhola, 6 luvas, 3 curvas 90 , 3 uniões e uma válvula globo. O sistema fotovoltaico deverá ser composto por um conjunto de módulos fotovoltaicos, marca Kyocera, modelo KD135SX-UFBS ou KD140SX-UFBS, cuja folha técnica segue em anexo.

Características do sistema As residências deverão ser alimentadas com água a partir de um reservatório central, onde a base do reservatório fica 5 m acima do solo e sua capacidade total seja de 5.000 L. O reservatório tem um diâmetro de 1,8 m e altura de 2 m. Deverá ser utilizada uma bomba submersa de múltiplos estágios, marca Grundfos, modelo SP 1A, cuja curva característica segue em anexo. A velocidade de rotação dessa bomba é de 3470 rpm. A potência apresentada na figura corresponde à potência por estágio. A bomba fica situada em um poço, de tal forma que a altura entre a descarga da bomba é o solo é de 20 m. A tubulação na descarga da bomba é de aço galvanizado, de 1 ¼”. Na descarga da bomba há uma válvula de retenção do tipo portinhola, 6 luvas, 3 curvas 90 , 3 uniões e uma válvula globo. O sistema fotovoltaico deverá ser composto por um conjunto de módulos fotovoltaicos, marca Kyocera, modelo 135, cuja folha técnica segue em anexo. O painel fotovoltaico será conectado a um inversor DC/AC, com saída de 220 V, que é a tensão de alimentação da bomba (monofásico).

Características do sistema Euro Efficiency  =   0.03 x Eff5%  +  0.06 x Eff10%  +  0.13 x Eff20%  +  0.1 x Eff30%  +  0.48 x Eff50%  +  0.2 x Eff100%

Características do sistema