Energia Solar fotovoltaica (relatorio TCC)

Energia Solar fotovoltaica (relatorio TCC)

(Parte 1 de 7)

AGOSTO DE 2010 BANCA EXAMINADORA

Professor: (orientador)

Professor: (membro)

Professor:

3 (membro)

Energia solar fotovoltaica, Niquelândia 2010.

(SENAI, técnico, Eletrotécnica, 2010).

Trabalho de conclusão de curso – Unidade Integrada SESI SENAI Niquelândia

4 AGRADECIMENTOS

Ao Orientador, professor Glauber Alves dos Santos, pela atenção e dedicação prestada nas diversas fases do trabalho.

Aos professores do curso de Técnico em Eletrotécnica que transmitiram seus conhecimentos valiosos.

Aos nossos amigos, pelos ótimos momentos vividos durante o curso.

A todos que diretamente ou indiretamente ajudaram na realização e conclusão deste estudo.

Resumo do trabalho de conclusão de Curso apresentado à Unidade Integrada

SESI/SENAI de Niquelândia como parte dos requisitos necessários para a obtenção do titulo de técnico em Eletrotécnica.

Edslei Paes Landin

Maykon Braga de Oliveira Natalia de Souza Almeida Weder Ribeiro da Silva

Agosto de 2010

Orientador: Glauber Alves

Curso: Técnico em Eletrotécnica.

O trabalho a ser apresentado relata a conversão de a luz solar em energia elétrica, a descrição e funcionamento de todos os equipamentos envolvidos nesse sistema.

A energia solar também chamada de energia fotovoltaica é pouco aproveita no Brasil (possuindo características favoráveis a esse sistema), e muito utilizada em países Europeus que não é tão propício a radiação solar desenvolvem essa tecnologia cada vez mais.

É um sistema simples, uma vez que sua montagem consiste em: painel solar, coletor da energia; um controlador de carga possuindo a finalidade de proteger e não deixar faltar ou exceder alimentação no sistema; uma bateria para armazenamento dessa energia. A bateria é essencial para que o sistema funcione também durante a noite e em dias nublados.

Como todos os sistemas de energia, o solar não possui apenas pontos positivos também há os negativos, mas irrelevantes se comparados ao bem que esse trás ao planeta.

Summary conclusion work submitted to the Course Unit Integrated SESI /

SENAI Niquelândia as part of the requirements for obtaining the title of technician in Electrical Engineering.

Almeida, Natalia de Souza

Landin, Edslei Paes

Oliveira, Maykon Braga de Silva, Weder Ribeiro da

Advisor: Santos, Glauber Alves

Course: Technician in Electrotechnics.

The work to be presented report the conversion of sunlight into electrical energy, the description and operation of all equipment involved in this system.

Solar energy also called photovoltaics is little advantage in Brazil (having characteristics suitable to this system), and widely used in European countries is not as conducive to solar radiation develop this technology more and more.

It is a simple, once its assembly consists of: solar panel, energy collector, a charge controller having the purpose of protecting and not let missing or exceed the power system, a battery to store that energy. The battery is essential to make the system work well at night and on cloudy days.

Like all power systems, solar does not just have good points there are also negative, but irrelevant when compared to well that behind the planet.

O trabalho a ser apresentado tem como objetivo o incentivo a implantação do sitema de energia eletrica fotovoltaica, seja ele ligado á rede, autonomo ou hibrido; a divulgação de seus benéficios; melhorar as informações e compreenção desse sistema de geração de energia.

Figura 2- Inclinação dos painéis25
Figura 3-Associação de células em série28
Figura 4- Associação de células em paralelo28
Figura 5- Princípio de funcionamento da bateria37
Figura 6-Mapa de índice de insolação no Brasil41

Figura 1- Princípio de funcionamento de uma célula fotovoltaica (efeito fotovoltaico) 19

Tabela 1- Espessura de fio para sistema solar a 12 Vdc27
Tabela 2- Aplicações do inversor considerando a potencia3

9 LISTAGEM DE SIGLAS

Material Tipo P= Positivo Material Tipo N= Negativo HF=high frequency (Alta freqüência) BF = Baixa freqüência Wp = Watt de pico Wh = Watt hora Ap = Ampère de pico Ah = Ampère hora V = Volt A = Ampère W = Watt FP = Fator de Potencia Vcc = Tensão Corrente continua Vdc = Tensão Corrente continua Vca = Tensão Corrente alternada CIGS = Cobre-Índio-Gálio-Selênio LDRs = Resistores dependentes de luz c-Si = Silício Cristalino m-Si = Silício Monocristalino p-Si = Silício Policristalino a-Si = Silício Amorfo GaAs = Arsenieto de Gálio CdTe = Telureto de Cádmio ABNT = Associação Brasileira de Normas e Técnicas MPP = Ponto de Potencia Máxima SO4H2 = Ácido sulfúrico H2O = Água PbO2 = peróxido de chumbo Pb = chumbo metálico

1.0- INTRODUÇÃO12
2.0- CONCEITO DE ENERGIA SOLAR12
3.0- CARACTERISTICAS DA LUZ SOLAR13
3.1- Vantagens da Energia Solar13
3.2- Desvantagens da energia Solar14
4.0- MODULOS SOLARES15
4.1- Teoria e construção15
4.2- Células Fotoelétricas16
4.2.1- Efeito Fotovoltaico18
4.3- Principais tipos de células fotoelétricas20
4.4- Aplicações dos Paineis Solares2
4.4.1- Aplicações de Baixa Potência2
4.4.2- Painéis solares no espaço23
4.5- Características técnicas dos módulos23
4.6- Instalação24
4.6.1- Associação de células27
4.6.1.1- Associação série28
4.6.1.2- Associação paralela28
4.7- Manutenção dos Painéis28
5.0- INVERSORES29
5.1- Forma de onda dos Inversores29
5.1.1- Tecnologia clássica, onda quadrada29
5.1.2- Tecnologia HF, onda semi-senóidal30
5.1.3- Tecnologia mista, onda semi-senóidal31
5.2- Como escolher o seu inversor32
6.0- CONTROLADORES DE CARGA3
6.1- Instalação34
7.0- BATERIAS ESTACIONÁRIAS34
7.1- Princípio de funcionamento das Baterias37
8.0- DIMENCIONAMENTO DE SISTEMAS BÁSICOS39
8.2- Dimensionamento do Controlador de Carga43
8.3- Dimensionamento de baterias4
8.4- Dimensionamento dos inversores4
CONCLUSÃO46

1.0- INTRODUÇÃO

A crise energética e a busca por energias renováveis têm reacendido o debate sobre fontes alternativas de energia. Nesses debates a energia solar vem ganhando cada vez mais espaço, uma vez que é de facil implantação, possui custo de manutenção baixo, é uma fonte renovavel e ideal para locais onde as radiações solares são abundantes.Mas no Brasil, país que pela área, geografia e localização, entre outros fatores, é potencialmente favorável para o desenvolvimento de sistemas fotovoltaicos, existe um atraso nesta área em relação a outros países.

produtos diminua e a energia solar se torne mais acessível

O avanço da tecnologia vem trazendo inovações na fabricação de produtos para sistemas de energia solar contribuindo para que o preço desses

A radiação solar, juntamente com outros recursos secundários de alimentação, são responsáveis por grande parte da energia renovável disponível na terra. Apenas uma minúscula fração da energia solar disponível é utilizada.

A energia captada do Sol e devidamente acondicionada para sua utilização é uma das tecnologias mais importantes para o desenvolvimento sustentável. Sua utilização é de altíssimo interesse para aqueles que visam um mundo equilibrado, ecologicamente correto, sem agressão à natureza.

2.0- CONCEITO DE ENERGIA SOLAR

Energia solar é a designação dada a qualquer tipo de captação de energia luminosa (e, em certo sentido, da energia térmica) proveniente do sol, e posterior transformação dessa energia captada em alguma forma utilizável pelo homem, seja diretamente para aquecimento de água ou ainda como energia elétrica ou mecânica.

No seu movimento de translação ao redor do Sol, a Terra recebe 1 410

W/m² de energia, medição feita numa superfície normal (em ângulo reto) com o Sol. Disso, aproximadamente 19% é absorvido pela atmosfera e 35% é refletido pelas nuvens. Ao passar pela atmosfera terrestre, a maior parte da energia solar está na forma de luz visível e luz ultravioleta.

3.0- CARACTERISTICAS DA LUZ SOLAR

A geração de energia elétrica através da luz se dá através do uso de células fotossensíveis ou comumente chamadas de células solares, que agrupadas em módulos ou painéis compõem os painéis solares fotovoltaicos. Um sistema composto pelo painel, controlador de carga, acumulador e acessórios, é denominado como Gerador Fotovoltaico.

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