Energia solar fotovoltaica

Energia solar fotovoltaica

(Parte 5 de 7)

a)Protege a bateria contra sobrecargas e descargas excessivas; b)Não permite a descarga total da bateria desligando o sistema; c)Garante mais vida útil à bateria; d)Protege o módulo evitando o retorno da energia.

Curso organizado por : ADIV - Associação para o Desenvolvimento e Investigação de Viseu Campus Politécnico 3504-510 VISEU Telefone: 232 480 662 Fax: 232 480 551 e.mail: adiv@adiv.pt

Inversor

A sua finalidade é transformar corrente contínua dos painéis para corrente alternada sinusoidal de 220 volts / 50 Hz. O seu uso consome +/- 2 a 5% da energia. Existem inversores específicos para instalações isoladas e inversores próprios para se sincronizarem com a rede ( os usados por exemplo na micro-geração) Existem dois tipos : com transformador e isolamento galvânico DC-AC e sem transformador - sem isolamento galvânico. O inversor pode alimentar aparelhos e equipamentos com a tensão AC nominal da rede.

Conergy IPG S series A gama de inversores Conergy IPG S series são inversores de conexão à RESP de 3,4 a 5 kW. Estão desenhados para serem utilizados em instalações pequenas e médias e podem-se combinar com uma grande variedade de módulos. Los inversores IPG S são uma opção segura para obter grandes rendimentos, graças à sua excelente eficiência, tecnologia exclusiva e patentada. Tudo isto se complementa com ferramentas de operação e manutenção, extensão de garantia e serviços opcionais.

Sistema de Alto Rendimiento Mayor rendimiento: Hasta un máximo de 97,7 % de factor de eficiência y un 97% de factor de eficiência europea. Adaptación para ofrecer siempre el mejor rendimiento ante variaciones de las condicciones de irradiacción solar: Seguimiento MPP en una fracción de segundo. Producción óptima en condicciones extremas de temperatura gracias al sistema de refirgeracción PowerCool1 . Seguridad para su inversión gracias a una garantía del fabricante de hasta 25 años2 Larga vida útil gracias a los componentes de alta calidad y la protección IP65

Curso organizado por : ADIV - Associação para o Desenvolvimento e Investigação de Viseu Campus Politécnico 3504-510 VISEU Telefone: 232 480 662 Fax: 232 480 551 e.mail: adiv@adiv.pt

CAPÍTULO 4 -CABOS E ACESSÓRIOS

Condutor:

Cobre estanhado, classe 5

Isolamento

Poliolefina modificada Reticulado sem halogéneos

Camada Exterior

Poliolefina modificada Reticulado sem halogéneos Resistente a UV Cabos eléctricos “Solares”

Condições gerais:

Para a instalação eléctrica de um sistema fotovoltaico, apenas devem ser usados cabos de cobre e que cumpram os requisitos para esta aplicação. Antes de mais é necessário distinguir entre os cabos de módulo ou de fileira, cabo principal DC e cabo do ramal AC. Designam-se por “cabos de módulo” ou “cabos de fileira”, os condutores que estabelecem a ligação eléctrica entre os módulos individuais de um gerador solar e a caixa de junção do gerador ou do regulador de tensão se o sistema usa baterias. Estes cabos são aplicados no exterior. Com o objectivo de garantir protecção contra a ocorrência de falhas de terra, bem como de curto-circuitos, os condutores positivos e negativos não podem ser colocados lado a lado no mesmo cabo. Deverão ser aplicados cabos mono-condutor flexível próprios para instalações exteriores, com isolamento duplo, resistente aos raios ultravioletas e não propagante do fogo, e de preferência isento de halogéneos, pois são a melhor solução, oferecendo uma elevada segurança. A versão standard do cabo de duplo isolamento usada nas instalações eléctricas comuns apenas permite temperaturas máximas de 60 ºC. Nas aplicações exteriores no telhados já foram medidas temperaturas que vão até 70 ºC no telhado. Por este motivo são usados os “cabos solares” nas aplicações exteriores. As características principais destes cabos são a resistência aos ultra-violetas e ao clima, sendo apropriados para um largo espectro de temperaturas (entre -5 ºC e 125 ºC). Nas instalações interiores integradas nos telhados poderão ser usados cabos standard. Os cabos solares têm longa duração e características eléctricas e mecânicas perfeitamente adaptadas às instalações foto-voltaicas. Nomeadamente são garantidos para trabalho até 1000 V (em muitas pequenas instalações a tensão por fileira pode atingir os 600 V C. Deve-se respeitar o código de cores para fios e condutores utilizados internacionalmente em sistemas de corrente contínua: vermelho (+) pólo positivo; preto (-) pólo negativo. A caixa de junção do módulo (quando exista) permite que sejam fixados cabos com uma secção transversal de 1,5 mm2 até 6,0 mm2. A tabela a seguir apresenta uma lista de alguns tipos de cabos de fileira de vários fabricantes e as respectivas características.

1. Estabilidade mecânicaCompressão, tensão, torção e dureza

2. Resistência climatérica Resistência aos raios UV e ao ozono num traçado exterior desprotegido, comportamento térmico (temperaturas: 70 °C no telhado, 5 °C no sótão)

3. Protecção contra contactos directos e indirectos Linha individual com duplo isolamento

Tabela - Propriedades dos cabos solares comuns aos vários fabricantes

Os tipos de cabo acima mencionados, podem também ser utilizados para o cabo principal DC. Este cabo estabelece a ligação entre a caixa de junção do gerador e o inversor. Se a caixa de junção do gerador estiver localizada no exterior, estes cabos devem ser entubados, uma vez que não são resistentes aos raios ultravioletas. Sempre que houver possibilidade de opção, os cabos de poli-cloreto de vinilo (PVC) não deverão ser usados no exterior e quando tiverem de ser usados devem estar sempre protegidos por caminhos de cabos ou tubagens.

Curso organizado por : ADIV - Associação para o Desenvolvimento e Investigação de Viseu Campus Politécnico 3504-510 VISEU Telefone: 232 480 662 Fax: 232 480 551 e.mail: adiv@adiv.pt

Por razões associadas à protecção contra falhas de terra e curto-circuitos, recomenda-se o uso de cabos mono-condutores isolados para as linhas positiva e negativa. Se forem usados cabos multicondutores, o condutor de protecção verde/amarelo não deverá estar sujeito a qualquer tensão. Para as instalações foto-voltaicas expostas ao risco de incidência de relâmpagos, deverão ser usados cabos blindados. Os cabos devem ser encaminhados de modo a que a sua integridade mecânica nunca seja posta em causa (ex. pela acção vibrações ou de animais roedores), para isso os cabos devem seguir em tubagens ou caminhos de cabos adequados. Deverá ser sempre possível isolar os circuitos dos condutores da tensão de fileira da linha principal DC. Normalmente, o interruptor principal DC e os pontos de isolamento da caixa de junção do gerador asseguram esta função. Na ligação dos painéis ao inversor como cabo de fileira utilizar-se-ão cabos solares do tipo XLPE-HFFR 0.4/1KV ou XLPE-HFFR 0.6/1KV, com a ficha técnica abaixo

Cabo Solar DC - características técnicas

Este cabo é apropriado para uso no exterior em locais secos ou húmidos (resistente a agua não estando imerso). Também pode ser instalado directamente na terra, se devidamente protegido contra acções mecânicas. Condutor - multifilar, em cobre 1o Isolamento – Halogéneo XLPE Flexível Cobertura - Halogéneo Resistente a raios U V Cabo Solar (DC)

Propriedades Técnicas Temperatura de Operacao (°C)-40 a +160 Temperatura de Pico150 °C por 500h Max. Temperatura curto - circuito200 °C por 15 s Max. Tensão (kV)0,8/1,5 Tensão de Teste (kV)5 Potencia máxima de saída (W)3600 Cores disponíveisPreto, Azul e Vermelho

CERTIFICACAO STANDARD - IEC 60332.1

- CEI 20-29

Interruptores de fileira e interruptor geral

O dispositivo interruptor (caso seja pretendido) deverá ser um conector, a protecção contra sobrecargas esta integrada no inversor.

Existem basicamente dois tipos de condutores: Condutor rígido (unifilar).

É mais indicado para interligação à rede 220V existente ou seja para ligar depois do inversor. O condutor rígido não é recomendado para sistemas de corrente contínua (12 ou 24v ou tensões superiores).

Condutor flexível (multifilar).

É mais indicado para interligação com sistemas de corrente contínua (12 ou 24v ou tensões superiores) .

Para 1 módulo ou uma fileira de módulos em série (5 a 8 A de débito) recomenda-se: a)Cablagem central até 30m usar pelo menos 4m ( melhor 6 m);

Curso organizado por : ADIV - Associação para o Desenvolvimento e Investigação de Viseu Campus Politécnico 3504-510 VISEU Telefone: 232 480 662 Fax: 232 480 551 e.mail: adiv@adiv.pt b)Até 80m usar 6mm; c)Até 150m usar 10mm.

Para 2 a 6 módulos ou seja 2 a 6 fileira de módulos (10 a 30 A de débito) recomenda-se: a)Cablagem central até 30m usar 6mm; b)Até 80m usar 10mm; c)Até 150m usar 10mm.

Cabo principal DC

Os tipos de cabo acima mencionados, podem também ser utilizados para o cabo principal DC. Este cabo estabelece a ligação entre a caixa de junção do gerador e o inversor. Se a caixa de junção do gerador estiver localizada no exterior, os cabos standard cabos devem ser entubados, uma vez que não são resistentes aos raios ultra-violetas. Sempre que houver possibilidade de opção, os cabos de poli-cloreto de vinilo (PVC) não deverão ser usados no exterior. O material halogeneizado PVC é frequentemente utilizado nas instalações eléctricas. Tendo em consideração os impactos no ambiente, deverão ser escolhidos produtos isentos de halogéneo. Por razões associadas à protecção contra falhas de terra e curto-circuitos, recomenda-se o uso de cabos mono-condutores isolados para as linhas positiva e negativa. Se forem usados cabos multi-condutores, o condutor de protecção verde/amarelo não deverá estar sujeito a qualquer tensão. Para as instalações foto-voltaicas expostas ao risco de incidência de relâmpagos, deverão ser usados cabos blindados Os cabos devem ser encaminhados de modo a que a sua integridade mecânica nunca seja posta em causa (ex. Pela acção de roedores). Deverá ser sempre possível isolar os condutores da tensão da linha principal DC. Normalmente, o interruptor principal DC e os pontos de isolamento da caixa de junção do gerador asseguram esta função.

Cabo de ligação AC

O cabo de ligação de corrente alternada liga o inversor à rede receptora, através do equipamento de protecção. No caso dos inversores tri-fásicos, a ligação à rede de baixa tensão é efectuada com um cabo de cinco condutores. Para os inversores mono-fásicos é usado um cabo de três condutores.

Outros acessórios da instalação

Os cabos devem ser colocados através de materiais de fixação apropriados. Os vários materiais da instalação, tais como as abraçadeiras dos cabos, devem também ser resistentes aos agentes atmosféricos. As opções mais simples para fixar os cabos são, sem dúvida alguma, as abraçadeiras. Os tubos flexíveis de protecção, as calhas e os clips, também poderão ser usados como sistemas alternativos de fixação.

Sistemas de ligação ou conectores

Os conectores para os cabos eléctricos dos painéis devem ser igualmente próprios para instalação exterior, estanques e resistentes à radiação e corrosão. A ligação dos cabos de fileira e outras ligações eléctricas DC, devem ser levadas a cabo com extremo cuidado. A fraca qualidade dos contactos eléctricos podem levar ao aparecimento de arcos e consequentemente, ao aumento do risco de incêndio. Normalmente são usados quatro sistemas de ligação:

Curso organizado por : ADIV - Associação para o Desenvolvimento e Investigação de Viseu Campus Politécnico 3504-510 VISEU Telefone: 232 480 662 Fax: 232 480 551 e.mail: adiv@adiv.pt

1) Ligadores de aperto por parafuso Para se ligar cabos flexíveis de fios entrançados aos ligadores de parafuso, são usadas terminações metálicas com mangas de protecção. 2) Terminais de orelha A ligação dos terminais de poste é efectuada com terminal com orelha, que estão presas entre a porca e o parafuso. 3) Ligadores de acoplamento por mola Nas caixas de junção que usam ligadores de mola, os cabos podem ser presos em segurança sem serem necessárias terminações metálicas. 4) Fichas de engate Por forma a simplificar a instalação, é cada vez mais comum a oferta de módulos fotovoltaicos e cabos com fichas isoladas.

Cabo de módulo com fichas de engate Fotografia: MultiContact

Curso organizado por : ADIV - Associação para o Desenvolvimento e Investigação de Viseu Campus Politécnico 3504-510 VISEU Telefone: 232 480 662 Fax: 232 480 551 e.mail: adiv@adiv.pt

O sistema de ligação ilustrado na figura , permite inserir e retirar as fichas dos cabos usando as ferramentas de electricista específicas.

(Parte 5 de 7)

Comentários