Apostila de Energia Solar Fotovoltaica

7/25/2019 Apostila de Energia Solar Fotovoltaica

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(Parte 1de 7)

Curso organizado por : ADIV - Associao para o Desenvolvimento e Investigao de Viseu

Campus Politcnico 35!-5" VI#$% &ele'one: (3( !) **( +a,: (3( !) 55" email:

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solares PA/ 3CAP0&%12 ( - 4D%12# 2% PAI6I# #21A7$# +2&2-V21&AIC2# PA/ "8


2/52

CAP0&%12 " 9 I&72D%;2 Conceitos de electricidade< electr=nica e energias renov>veis e

recursos

ligada ? rede ou isolada PA/ 3!

CAP0&%12 ! - C2$@;2 CA2# $ AC$##47I2# PA/ 38CAP0&%12 5 - 7$#P2#&A B# P$7/%&A# +7$%$&$# +A PA/ !

CAPI&%12 * - I#&7%$# D$ 2&A/$ PA/ !E

de painis +otovoltaicos PA/ *5

comercial e tcnico PA/ *8

CAP0&%12 8 - P721$A# +7$%$&$# PA/ )3

micro-gerao 'otovoltaica e e=lica comFinadas PA/ )5

CAP0&%12 " - IC72-/$7A;2 G GPA/ )E

CAP0&%12 "( - 1$/I#1A;2 ACI2A1 $ C2%I&H7IA G PA/ 8(

CAP0&%12 "3 - A$@2# GPA/ 83

CAP0&%12 3 - C2P2$&$# D$ %A I#&A1A;2 +2&2-V21&AICA CAPI&%12 E -I#&7%$# D$ #$/%7AA PA7A I#&A1A;2 CAP0&%12 ) - P1A$A$&2 D$

%A I#&A1A;2 CAP0&%12 " - $#&%D2 $C24IC2

As trJs p>ginas seguintes so Komenagem ao grande cientista e escritor Isaac Azimov por

toda sua oFra L

+ormador: Ant=nio #uFida

/uias da $nergia #olar do Concurso #olar Padre MimalaNa7e'erencias iFliogr>'icas CartilKa de $nergia #olar - ONocera anual do curso puFlicado por

Panorama $nergtico Kttp:QpanoramaenergeticocomL $-&e,& ooRs de 7etscreen< do

Canad> Kttp:QQQretscreennet L< e so'tQare para elaForar proSectos de 'otovoltaico #e

Tuiser este so'tQare pode e'ectuar o descarga 6 gratuito



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CAP0&%12 " 9 I&72D%;2

2 #21 /127I2#2 Isaac Asimov e,certo do livro U2 Incio e o +imW - $diXes elKoramentosL

Vivemos da energia do #ol /lorioso< e tudo Tue vive o 'az As plantas verdes 'azem uso da

energia da luz solar para converter o di=,ido de carFono< a >gua e minerais em Kidratos de

carFono< gordura e protenas 2s animais vivem dos compostos de alta energia das plantas< ou

de outros animais Tue comeram plantas &oda a vida animal< inclusive a nossa< se alimenta tamFm< Faseada< na energia solar 2 calor solaraTuece desigualmente o ar e o mar< criando ventos e correntes oceYnicas 2 calor solar


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evapora o oceano< elevando Tuil=metros cZFicos de >gua ao espao< na 'orma de vapor 1>< a

>gua< a seu tempo< condensa-se< e cai em 'orma de cKuva[ parte dela cai em continentes< onde

se acumula em lagos a lagoas< alguma corre de volta aos oceanos na 'orma de rios e riacKos

$ os ventos e a >gua corrente tJm estado a mover navios e a girar rodas desde os tempos

antigos A grande 'onte de energia< 'eita pelo Komem - o 'ogo - depende da Tueima de

comFustvel no ar 2nde o comFustvel lenKa< o 'ogo representa a Tueima de compostos

'ormados por plantas atravs do uso da energia da luz solar[ onde a gordura animal< so os

compostos 'ormados por animais a e,pensas das plantas[ onde se trata de carvo ou de

petr=leo< o comFustvel material Tue se 'ormou por meio de plantas ou de animais K>

centenas de milKXes de anos< partindo da energia dessa antiga luz solar Alguma energia

usada pelo Komem no de origem solar[ o calor interno da &erra mani'esta-se em 'ontes

Tuentes[ a rotao da &erra produz o movimento das mars[ e os nZcleos at=micos podem

so'rer 'isso< ou 'uso< para produzir energia $stas 'ontes no-solares de energia tJm

contriFudo< por enTuanto< muito pouco para as necessidades totais de energia da Kumanidade

A principal 'onte< neste momento e durante dois sculos passadosL< o carvo< apenas

superado pelo petr=leo - amFos oFtidos do interior da crosta terrestre $ntretanto< o carvo

di'cil de ser conseguido e transportado[ ademais< sua escavao preSudica o meio amFiente 2

petr=leo de aFastecimento limitado< e o dia do seu desaparecimento no se encontra a

muitos decnios no 'uturo &anto o carvo como o petr=leo< ao serem Tueimados< poluem

gravemente Ainda Tue o carvo e o petr=leo pudessem ser puri'icados e Tueimados com

completa e'iciJncia< de modo a no produzirem poluio comum< eles< ainda assim< dariam

desperdcio de calor Tue aTueceria lentamente a &erra< alterando-se o clima &amFm

produziriam di=,ido de carFono< Tue no dei,aria o calor escapar para o espao< a isto

aceleraria a tendJncia para o aTuecimento #e nos voltarmos para a 'isso nuclear< Kaver> o

grande perigo da poluio pela radiao #e nos voltarmos para a 'uso nuclear< com a Tual operigo da poluio muito menor< teremos de en'rentar o 'acto de Tue os proFlemas de

engenKaria envolvidos na 'uso se encontram por enTuanto soluo< e talvez reTueiram

decnios para serem resolvidos Podemos voltar-nos de novo para o #ol A despeito de toda a

energia solar Tue entra na produo do vento< das correntes aTu>ticas e das plantas verdesgeis o momento presente< a electricidade solar seria

cerca de TuinKentas vezes mais cara do Tue a electricidade produzida por meios maisconvencionais 2Fserve-se< porm< Tue as clulas solares tJm sido produzidas em peTuenas

Tuantidades< para 'ins especializados #e se 'izerem es'oros para produzir clulas mais

roFustas< no estilo de produo em massa< o seu preo poder> descer drasticamente

Poderamos ento imaginar gigantescas '>Fricas de energia Faseadas numa vasta srie de

clulas solares< coFrindo amplas >reas dos sectores da &erra em Tue a luz do #ol Tuase

continua Acontece Tue estes sectores so >reas desrticas< onde K> pouca vida e onde a luz

solar aTuece inutilmente apenas areia nua e rocKa Cerca de "(

Tuadrados da super'cie da &erra apresentam-se na 'orma de deserto tostado pelo #ol #= o

deserto do #aara to grande como os $stados %nidos As clulas solares< 'uncionando a

apenas " \ de e'iciJncia< reTuereriam !) Rm( de luz solar apenas "(5 da >rea desrtica

do mundoL para suprir as actuais necessidades de energia do mundo os $stados %nidos


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e,istem amplos sectores do sudoeste Tue poderiam ser usados como 'ontes de energia solar

aturalmente< isto e,igiria grande investimento inicial Pode ser Tue os ,eTues do petr=leo

aFram o caminKo o presente< eles esto reunindo a riTueza do mundo em suas mos< a troco

do petr=leo Tue possuem< e encontram-se um tanto con'usos soFre o Tue 'azer com essa

riTueza Certamente< as naXes produtoras de petr=leo do dio 2riente tJm consciJncia de

Tue seus recursos esto minguando< e de Tue< por coincidJncia< suas terras contJm generosos

sectores dos desertos do mundo tostados do #ol #e tiverem viso razoavelmente amplareas desrticas de outras partes do gloFo As '>Fricas elctricas Faseadas em desertos da

&erra talvez no seSam a Zltima instYncia A atmos'era terrestre re'lecte mais de metade da

energia da luz solar< remetendo-a de volta ao espao antes Tue ela atinSa a super'cie do nosso

planeta< e ainda aFsorve parte da Tue resta Ademais< os desertos tJm suas tempestades de

areia< e poderiam so'rer terramotos devastadores 2 simples 'acto de Tue as '>Fricas elctricas

'icariam a super'cie da &erra signi'icaria Tue elas inter'eririam nas 'ormas de vida< inclusive a

Kumana< e vice-versa M> sugestXes< pois< no sentido de Tue os dispositivos colectores de

energia seSam< algum dia< levados para 'ora da &erra e reunidos em v>rios satlites arti'iciaisFricas de energia

circulando ao redor do #ol< nas pro,imidades da =rFita de ercZrio< onde a energia solar

cerca de dez vezes mais concentrada do Tue nas pro,imidades da &erra 2s ^satlites '>Fricasde energia^ eram accionados por meio de roF`s< na minKa Kist=riaL 2 conceito era< ento< pura

'ico cient'ica< e ainda o KoSe< mas no tero de sculo intermdio< ele cKegou Fastante perto

da praticaFilidade uando escrevi pela primeira vez aTuela Kist=ria< nenKum dos escritores de

'ico cienti'ica seTuer sonKava com satlites e '>Fricas espaciais< e os cientistas estavam

apenas 2 Tue precisamos da KaFilidade dos cientistas e engenKeiros para superar os

proFlemas pr>ticos e,istentes[ da resoluo dos lderes polticos para apoi>-los[ da capacidade

do povo< em geral< para compreender as potencialidades do uso directo da energia solar< Fem

como da sua Foa vontade em ver o dinKeiro dos seus

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adiv.adivpt impostos usado para tal ' im[ e< acima de tudo< da continuidade da estaFilidade da

ordem social mundial< da ordem econ=mica e do sistema tecnol=gico Precisamos de viso e

de alguma Foa sorte< tamFmG



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2 #ol 'ornece anualmente para a atmos'era terrestre " e,istem muitos proSectos U#olaresW Tuer governamentais< Tuer particulares nas >reas de:

&elecomunicaXes< $lectri'icao 7ural< #inalizao de $stradas e omFeamento de Hgua e

actualmente icro-gerao< Tue utilizam a $nergia #olar com Fastante sucesso 2 principaloFst>culo ? implementao de centrais deste tipo prende-se com o investimento inicial elevado

o entanto< S> comercialmente vi>vel para peTuenas instalaXes 2s postos de saZde

remotos Fene'iciam com a $nergia #olar no Tue toca a aFastecer re'rigeradores para a

conservao de vacinas< prover iluminao e comunicao $m regiXes isoladas de pases

desenvolvidos< S> so comercializ>veis Rits incluem um ou dois m=dulos +otovoltaicos< 3 ou !

lYmpadas< uma Fateria e um simples carregador de FateriasL para alimentao de KaFitaXes

tempor>rias< por e,emplo uma casa de montanKa 2 seu uso particularmente vantaSoso em

regiXes remotas ou em zonas de di'cil acesso $spera-se contudo Tue o aumento da produo

dos painis solares< 'aa descer Fastante o investimento desse custo inicial< e Tue assim o

possamos aproveitar o m>,imo de energia solar possvel As principais aplicaXes dossistemas 'otovoltaicos so: - $lectri'icao remota 9 actualmente uma das principais aplicaXes

da energia 'otovoltaica a possiFilidade de 'ornecer energia elctrica a lugares remotos< onde

o custo da montagem de linKas elctricas superior ao sistema 'otovoltaico< ou e,iste a

impossiFilidade deste tipo de 'ornecimento[ - #istemas aut=nomos 9 FomFagem de >gua para

irrigao< sinalizao< alimentao de sistemas de telecomunicaXes< 'rigor'icos mdicos em

locais remotos< etc[ - Aplicao de micro-potJncia 9 rel=gios< maTuinas de calcular< etc[

- Integrao em edi'cios 9 a integrao de m=dulos 'otovoltaicos na envolvente dos edi'cios

paredes e telKadosL uma aplicao recente< podendo representar reduXes de custos

construtivos e energticos A energia produzida em e,cesso pode ser vendida ? companKia

elctrica< e Tuando e,istem insu'iciJncias< esta pode ser comprada[ - Veculos 9 outra

aplicao< ainda em 'ase de investigao< a de autom=veis de recreio providos de clulas

'oto-voltaicas< com su'iciente potJncia para moviment>-los< assim como tamFm emFarcaXes

de recreio



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6 vital nos veculos espaciais Tuer pela disponiFilidade energtica 'ornecida pelo #ol Tuer pelos

inconvenientes Tue evita ao no ser necess>rio transportar comFustvel para estes veculos

$,emplos de aplicaXes de energia 'otovoltaica

$,emplo de uma instalao residencial de micro-gerao ligada ? rede



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A matria prima mais importante para a produo de energia solar 'otovoltaica o #ilcio #iL 2

silcio apresenta-se na natureza soF a 'orma de di=,ido de silcio #i2( o constituinte principal

do Tuartzo mineral muito aFundante na areia e no granito

ateriais onde e,iste silcio:

aL 'eldspato[ FL granito[ cL areia[ dL argila[ eL Tuartzo


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Atravs de mtodos adeTuados oFtm-se o silcio em 'orma pura a 'orma cristalina muito

duro e pouco solZvel< apresentando um FrilKo met>lico e uma colorao cinzenta 6 um

elemento relativamente inerte e resistente ? aco da maioria dos >cidos 2 silcio transmite

mais de 85\ dos comprimentos de onda das radiaXes in'ravermelKas

2 silcio necess>rio ao 'aFrico das clulas 'oto-voltaicas pode ser oFtido a partir da Tuartzite

atravs de um processo dispendioso< suSo e di'cil de realizar o Tue contriFui para tornar o

preo do silcio Fastante mais elevado Ainda por cima< o cristal de silcio puro possui poucos

electrXes livres e portanto um mau condutor elctrico Assim< e depois de 'aFricar os cristais

necess>rio em seguida 'azer a deposio de impurezas para criar as ( zonas< p e n A intensidade da corrente gerada variar> proporcionalmente

con'orme a intensidade da luz incidente A clula solar apenas consegue orientar uma peTuena

percentagem desses electrXes de 'orma a 'azJ-los 'luir pelo circuito e,terno $ste 'lu,o de

electrXes < por de'inio< corrente elctrica e a sua energia vulgarmente cKamada de

electricidade

2V2# A&$7IAI# PA7A +A7IC2 D$ C61%1A# 'oto-voltaicas a >rea dos novos

materiais< os desenvolvimentos so permanentes 2 silcio comea cada vez mais a ser

suFstitudo %ma das razXes desta suFstituio o custo da sua trans'ormao< tare'a suSa etecnologicamente comple,a Alm disso< a sua te,tura degrada-se com a idade M> tamFm

Tuem continue a investir no silcio< emFora utilizando tcnicas de trans'ormao mais Faratas

$ntre estas tcnicas encontram-se as do silcio mono-cristalino< menos re'inado e logo mais

Farato< alm disso as 'ai,as de silcio monocristalino podem ser implementadas directamente

nas FolacKas sem perdas e,cessivas de material as o 'uturo passa pela descoFerta de

novos materiais< mais Faratos e e'icientes Prova disso o 'acto de todos os grandes

'aFricantes de clulas 'oto-voltaicas terem S> aFandonado o silcio e entrado no neg=cio dos

novos materiais

ateriais Tue podem ser usados para 'aFricao de clulas 'oto-voltaicas: - I27/bIC2#



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&$1%7$&2 D$ CADI% ou CHDI2L Cd&eL A 'im de competir com o #ilcio Cristalino e o

#ilcio Amor'o< em nvel de produzir potJncia< surgiu no mercado 'otovoltaico o &elureto de

C>dmio $ste material usado K> Tuase uma dcada nas aplicaXes em calculadoras masreas comuma >rea de apro,imadamente *E m(L $stes m=dulos< normalmente soF a 'orma de placas


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de vidro num tom castanKoazul-escuro< tamFm apresentam um atractivo esttico em

comparao ao silcio cristalino e as empresas envolvidas com esta tecnologia tJm procurado

as aplicaXes arTuitect=nicas como uma mais valia no mercado $stas empresas< enTuanto

desenvolvem os seus produtos< ampliam os seus volumes de produo e reduzem os custos

Assim< como no caso do silcio amor'o< os custos de produo do &elureto de C>dmio so

atractivamente Fai,os na produo em grande escala e esta tecnologia tem =ptimas Kip=teses

de despertar como um srio competidor no mercado 'otovoltaico para gerar potJncia elctrica

A Fai,a aFundYncia dos elementos envolvidos e a sua to,icidade so aspectos Tue tJm de ser

levados em conta< principalmente se esta tecnologia atingir Tuantidades signi'icativas de

produo Com o recorde de e'iciJncia de clulas individuais de peTuenas >reas em laForat=rio

cerca de "*\L< os m=dulos solares encontrados no mercado internacional apresentam

e'iciJncia entre E e 8\

DI##$1$$&2 D$ C27$ $ IDI% ou 0DI2L CI#L As clulas de Disseleneto de CoFre e

0ndio de peTuenas >reas produzidas em laForat=rio apresentam no momento uma e'iciJnciapr=,ima dos ")\ =dulos de grandes dimensXes atingem "\ de e'iciJncia 2s m=dulos

solares de Disseleneto de CoFre e 0ndio apresentam< como o #ilcio Amor'o e o &elureto de

C>dmio< uma =ptima aparJncia esttica e devem surgir no mercado com grandes super'ciesdmioteis A nova clula solar desenvolvida de

material KFrido< 'ormado por nano FastXes Flocos Tuimicamente puros< de cerca de " a

" >tomos< ou cerca de "nmL dispersos num pl>stico ou polmero orgYnico 2s nano

FastXes so 'eitos de #eleneto de C>dmio e cKegam a medir at *nm %ma camada de

apenas (nm de espessura desse material coFerta por elctrodos< podendo produzir rio das clulas 'oto-voltaicas Faseadas em #ilcio< as clulas pl>sticas

podem ser produzidas sem a necessidade de salas limpas ou cYmaras de v>cuo< permitindo


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desta 'orma um custo de produo reduzido Tuando comparado com os processos Tue

envolvem as clulas de #ilcio descritas neste traFalKo


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+otogra'ia de uma clula solar pl>stica

$sTuema das Clulas da P

A P< lder mundial no 'aFrico de clulas 'oto-voltaicas< optou pelo &elureto de C>dmio< Tuelicos< 'eita em 'ornos de v>cuo Por 'im as camadas so cortadas a laser para

criar clulas individuais ligadas em srie pelo material condutor 1igando uma srie de clulas

produz-se uma grande voltagem com uma Fai,a corrente %ma Znica clula grande produziria

uma grande corrente< mas< com uma tenso muito Fai,a A #iemens-$nergia optou pelo

material mais di'cil de trans'ormar< o Disseleneto de 0ndio e CoFre< desenvolvido pela oeing

para aplicaXes espaciais satlitesL $mFora seSa mais raro< a Tuantidade de material

necess>rio para uma clula muito menor< espessuras da ordem dos (mm o Tue

corresponde a 5g de material por metro Tuadrado de painel contra Tuase um Og de #ilcio

necess>rio para mesma >rea 2utra das tecnologias em desenvolvimento a dos

revestimentos anti-re'lectores %ma super'cie te,turada torna o revestimento anti-re'lector


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Fastante mais e'icaz Apenas com a aplicao deste revestimento< possvel oFter clulas com

rendimentos da ordem dos "( a "3\


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todo e ateriais usados no revestimento te,turado

2utra tecnologia em desenvolvimento acelerado a clula sem contactos 'rontais grelKaL a

sua suFstituio e,istem zonas do tipo p e n Tue actuam como colectores de portadores de

carga A aplicao conSunta desta tcnica e do revestimento especial anti-re'le,o permitiram ?

#unPoQer Corporation o 'aFrico de clulas de rendimentos espantosos ( a (3 \L $stas

clulas 'oram utilizadas pela Monda no orld #olar CKallenge< competio de veculos movidos

a energia solar

Veculos movidos a energia solar utilizados pela Monda

A massa dos painis solares pode ser reduzida utilizando clulas 'oto-voltaicas solares de 'ilme

'ino< 'eitas de suFstratos 'le,veis A e'iciJncia pode ser aumentada utilizando novos materiais e

concentradores solares Tue intensi'icam a luz incidente< aspectos importantes os Tuais vamos

apresentar em seguida< assim como novas tecnologias em produo das clulas 'oto-voltaicas

(Parte 2de 7)


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C61%1A# D$ A77$I7A D$ #M2&&O #o clulas cuSa Suno induzida Tuando um

contacto de metal aplicado ? super'cie do silcio dopado Como resultado das propriedades

electr=nicas dos dois materiais< os portadores so distriFudos de cada um dos lados da Suno

de tal maneira Tue induzido um campo de Fase dentro da super'cie do silcio $ste campo

idJntico ao da Suno P- A vantagem desta clula o 'acto de no necessitar de uma

camada colectora dopada ? super'cie< emFora necessite da grelKa met>lica no topo< S> Tue o

metal deposto tem uma resistJncia demasiado elevada para colectar a corrente das clulas



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C61%1A# D$ _%;2 #%1CADA $sta clula muito e'icaz< com e'iciJncias medidas de mais

de (\ A sua principal vantagem a Fai,a resistJncia perto dos contactos Tuer 'rontais Tuer

posteriores 2s portadores de carga esto tamFm separados e so colectados com grandee'iciJncia por causa das numerosas e pouco distantes SunXes 2 e'eito de somFra grande

$sta clula tem como interesse elevado a tcnica dos concentradores solares $sta tcnica

pretende concentrar a luz solar em clulas de alto desempenKo< utilizando para isso lentes ou

similares #e conseguirmos concentrar a luz " vezes< necessitamos apenas de " por cento

das clulas para produzir a mesma Tuantidade de energia 2 mesmo princpio utilizado para

gerar 'ogo com uma lupa em um dia ensolarado Como o silcio tem desempenKos Fai,os a

altas temperaturas leva a Tue alguns destes sistemas necessitem de re'rigerao 2utro dos

proFlemas Tue< numa srie de clulas 'oto-voltaicas< se uma estiver com um 'uncionamento

de'iciente e tiver a tenso Fai,a< a tenso do conSunto tamFm ser> Fai,a

C61%1A# D$ CAADA IV$7#27A $sta clula tem uma e'iciJncia actualmente de "E\ e um

alto potencial voltaico +oi descoFerto Tue uma camada de mon=,ido de silcio depositada em

silcio tipo p revestido de #i2( di=,ido de silcioL induz uma Suno perto do topo do silcio tipo

p 2 vapor de mon=,ido de silcio perde electrXes ? medida Tue solidi'ica< pelo Tue a camada

'ica com carga positiva $sta camada positiva empurra os poucos electrXes livres no silcio tipo

p para a inter'ace entre o #i e o #i2(< 'azendo com Tue a regio se comporte como se 'osse

silcio tipo n %ma vez Tue a camada por Fai,o do #i2( se torna do tipo n e a maior parte do

silcio tipo p< uma Suno p-n induzida no silcio uando a clula iluminada< a Suno

separa os electrXes e as lacunas tal como uma Suno p-n normal os electrXes gerados pela

luz tJm energia su'iciente para atravessar o #i2( e entrarem dentro dos contactos de metalL

2utra variante desta clula dopar levemente o topo do silcio tipo p com dopante tipo n antes

de aplicar o #i2( e o #i2 Isto aSuda a moFilidade dos portadores menos resistJncia na

camada superiorL enTuanto aumenta a tenso na Suno p-n As vantagens destas clulas

residem na relativa 'acilidade de manipular o #i2 e o #i2(< a Suno induzida num material

relativamente poFre em lacunas menos dopagem signi'ica menos de'eitos da redeL< e

potencial para altas tensXes e elevadas e'iciJncia

C61%1A D$ C2&AC&2 P2#&$7I27 I&$7-DI/I&ADA $ste dispositivo no possui

contactos 'rontais e evita o e'eito de somFra por completo a clula inter-digitada< as muitaspeTuenas regiXes do silcio tipo p e n altamente dopadas actuam como colectores de


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portadores de carga 9 electrXes movem-se para dentro do lado n e as lacunas para dentro do

lado p 2s campos ? volta das regiXes dopadas so criados de uma 'orma idJntica a outras

SunXes p-n ou #cKottRNL atravs do re-arranSo dos portadores de carga 2s portadores de

carga so gerados no todo da clula acima das SunXes A maior parte do material silcio tipo

p A principal vantagem da clula a eliminao do e'eito de somFra 2 desenKo cuidadoso

das regiXes dopadas pode tamFm diminuir a resistJncia< Tue importante em " #e se coFrir

uma clula solar ou parte de um m=dulo solar a corrente elctrica travada nesse stio 2

e'eito parecido Tuando K> uma doFra numa mangueira sistemas concentrados +oi S> oFtido

um alto rendimento acima de uma e'iciJncia de "E\L< no entanto o custo de 'aFrico ainda no

competitivo



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Vista em corte de um painel 'otovoltaico onde se mostram os contactos met>licos 'rontais

+actores Tue in'luenciam o rendimento 2s principais 'actores Tue in'luenciam o rendimento da

energia 'otovoltaica so:

7e'le,o %ma grande parte da radiao Tue atinge o painel 'otovoltaico re'lectida< isto deve-

se ? camada de vidro colocada na parte superior do painel e aos elctrodos 'rontais

Desadaptao espectral Para radiaXes com comprimentos onda f " nm no Kaver> lugar ?

produo de pares electrXes-lacunas Isto porTue a energia de um 'oto in'erior ? energia

necess>ria para Tue o electro salte da valJncia para a de conduo

7ecomFinao dos pares electrXes-lacunas Ap=s gerao de um electro livre< este pode no

contriFuir para corrente porTue antes se recomFina com uma lacuna< como se pode ver pela

'igura acima[


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Aumento de temperatura 2 aumento da temperatura da clula 'az com Tue o rendimento do

m=dulo diminua< assim Fai,ando os pontos de operao para potJncia m>,ima gerada Como

mostrado na 'igura aFai,o

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Corrente Ah

&enso Vh $'eito causado pela temperatura na clula



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Pontos de operao para a potJncia m>,ima gerada

A gerao directa de energia elctrica a partir da energia radiante 'ornecida pelo sol 'az-se

atravs de um m=dulo electr=nico 'ormado por elementos geradores 9 as clulas 'oto-voltaicas

2s m=dulos ou painis 'otovoltaicos actuais so 'ormados de clulas 'eitas de silcio Cada

clula gera corrente contnua com cerca de


16/52

Correspondem ? primeira gerao desta tecnologia $stas clulas oFtJm-se a partir de Farras

cilndricas de silcio mono-cristalino produzidas em 'ornos especiais As clulas so oFtidas por

corte das Farras em 'orma de pastilKas Tuadradas 'inas

caracterizadas por um rendimento energtico de converso elevado (3\ em laForat=rio e "*-

")\ disponvel nos m=dulos comerciaisL As tcnicas de produo so comple,as e caras e

reTuerem grande Tuantidade de energia no seu processo de 'aFrico< devido ? e,igJncia de se

usarem materiais em elevado estado de pureza superior a 8


17/52

Vantagens e Desvantagens da &ecnologia +otovoltaica A tecnologia solar 'otovoltaica apresenta

um grande nZmero de vantagens: Alta 'iaFilidade e duraFilidade o tem peas m=veis< o Tue

muito Ztil em aplicaXes em locais isolados e tem uma vida Ztil superior a "5 anos tpico (-

(5 anosL



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A '>cil portaFilidade e adaptaFilidade dos m=dulos Permite montagens simples e adapt>veis a

v>rias necessidades energticas 2s sistemas podem ser dimensionados para aplicaXes de

alguns miliQatt ou de megaQat[

2 custo de operao reduzido A manuteno Tuase ine,istente ao longo do seu perodo de

vida: no necessita comFustvel< transporte< nem traFalKadores altamente Tuali'icados[

ualidades ecol=gicas A tecnologia 'otovoltaica apresenta um produto 'inal Tue no poluente,imo numa clula de silcio cristalino de ()\L< o Tue 'ace ao custo do investimento e ?

durao actual dos ciclos tecnol=gico um desincentivo para os investidores privados

Pouca competitividade com outras tecnologias de gerao de energia 2s geradores'otovoltaicos raramente so competitivos do ponto de vista econ=mico< 'ace a outros tipos de

geradores A e,cepo restringe-se a casos onde e,istam reduzidas necessidades de energia

em locais isolados e ou em situaXes de grande preocupao amFiental[ uando

necess>rio proceder ao armazenamento de energia soF a 'orma Tumica FateriasL< o custo do

sistema 'otovoltaico torna-se ainda mais elevado

DependJncia das condiXes atmos'ricas 2u seSa< a corrente gerada nos m=dulos aumenta

linearmente com o aumento da Intensidade luminosa< como se veri'ica no gr>'ico anteriormente

re'erido



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CAP0&%12 ( 9 4D%12# 2% PAI6I# #21A7$# +2&2-V21&AIC2#

2 painel solar< o primeiro componente de um sistema elctrico de energia solar< uma

associao de clulas de silcio Tue geram electricidade a partir da luz solar e a disponiFilizam

com caractersticas de tenso e corrente adeTuadas aos consumidores %ma Znica clula solarproduz apenas cerca de rios para a

sua aplicao< sendo os valores tpicos na indZstria dos painis solares: "(V< (!V e !) V por

painel< com potJncias desde " a 3( Por e,emplo< um painel tpico "( volts de cerca de

*3cm por "3Ecm conter> 3* clulas ligadas em srie para produzir cerca de "E volts pico #e o

painel solar 'or con'igurado para (! Volt de sada< Kaver> E( clulas de modo a constituir dois

grupos de "( Volt com 3* clulas cada< conectados em srie< geralmente com um USumperWstica multi-camada PolisterL na 'ace posterior $m alguns casos o

vidro suFstitudo por uma lamina de material pl>stico transparente 2 m=dulo completo tem

uma moldura met>lica normalmente em de alumnio ou poliuretano e cai,as de cone,o ou

termina conectores ?s Tuais cKegam os terminais positivo e negativo da srie de clulas os

Fornes terminais L das cai,as conectam-se os caFos Tue ligam o m=dulo ao sistema



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$tapas do processo de 'aFricao do m=dulo: aL$nsaio elctrico e classi'icao das clulas

FLIntercone,o elctrica das clulas cLontagem do conSunto Colocao das clulas soldadas

entre camadas de pl>stico encapsulante e laminas de vidro e pl>stico dL1aminao do m=dulo

2 conSunto processado numa m>Tuina semi-autom>tica a alto v>cuo Tue< por um processo

de aTuecimento e presso mecYnica< con'orma o laminado eLCuragem 2 laminado processa-

se num 'orno com temperatura controlada no Tual completa-se a polimerizao do pl>stico

encapsulante e alcana-se a adeso per'eita dos di'erentes componentes 2 conSunto< depois

da curagem< constitui uma Znica pea 'L$molduramento Coloca-se primeiramente um selante

el>stico em todo o permetro do laminado e a seguir os per'is de alumnio Tue 'ormam amoldura %sam-se m>Tuinas pneum>ticas para conseguir a presso adeTuada As molduras de

poliuretano so colocadas por meio de m>Tuinas de inSeco gLColocao de terminaiscil manuseio e transporte 'L+acilidade para ampliar os sistemas

con'orme a necessidade gL&Jm uma longa vida Ztil %sualmente tJm garantia de (5 anos com

)\ do rendimento inicial KL#o compatveis com TualTuer tipo Faterias[ iL&Jm 'uncionamentosilencioso[ SL+uncionamento simples e con'i>vel[ RLanuteno Tuase ine,istente[ lLo

possuem partes m=veis Tue podem se desgastar[ mLo produzem contaminao amFiental:

usam materiais integralmente recicl>veis

Caractersticas $lctricas dos =dulos +otovoltaicos

/eralmente a potJncia dos m=dulos dada pela potJncia de pico< ou seSa a potJncia m>,ima

'ornecida em condiXes =ptimas de temperatura e radiao solar incidente &o necess>rias

Tuanto este parYmetro< e,istem outras caractersticas elctricas Tue melKor caracterizam a'uncionalidade do m=dulo As principais caractersticas dos m=dulos so as seguintes:

aL&enso em Circuito AFerto V2CL FLCorrente de Curto Circuito I#CL cLPotJncia >,ima PL

dL&enso $lctrica ? PotJncia >,ima VPL eLCorrente ? PotJncia >,ima IPL

A condio padro para se oFter as curvas caracterstica dos m=dulos de'inida pela radiao

de " m(< radiao receFida na super'cie da &erra em dia claro ao meio-dia< e

temperatura de (5k C na clula a e'iciJncia da clula reduzida com o aumento da

temperaturaL


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Curva caracterstica I,V mostrando a corrente Isc e Voc



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- Isc 9 Corrente de curto-circuito - Voc 9 &enso em circuito aFerto

ComFinaXes de clulas e curvas resultantes

A tenso no ponto de m>,ima potencia de sada para uma clula de apro,imadamente


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$,emplo de variao da corrente para v>rias intensidades luminosas

$'eito da temperatura

2 principal e'eito provocado pelo aumento da temperatura do m=dulo uma reduo da tenso

de 'orma directamente proporcional $,iste um e'eito secund>rio dado por um peTueno

incremento da corrente para valores Fai,os de tenso 6 por isso Tue para locais com

temperaturas amFientes muito elevadas so adeTuados m=dulos Tue possuam maior

Tuantidade de clulas em srie a 'im de Tue as mesmas tenKam su'iciente tenso de sada

para carregar Faterias

ComFinaXes de clulas e curvas resultantes

A tenso no ponto de m>,ima potencia de sada para uma clula de apro,imadamente


23/52

intensidade da luz 6 por isso Tue para conseguir m=dulos com correntes de sada menores

utilizam-se em sua 'aFricao teros< Tuartos< meios< etc de clulas %m m=dulo 'otovoltaico

um conSunto de clulas conectadas em srie somam-se suas tensXesL Tue 'ormam uma

unidade com su'iciente tenso para poder carregar uma Fateria de "( volts de tenso nominal

$sta Fateria necessita entre "! e "5 Volts para poder carregar-se plenamenteL Para conseguir

esta tenso necessitam-se entre 3 e 3* clulas de silcio mono-cristalino conectadas em srie



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Potencia m>,ima de sada durante o dia

A caracterstica I-V do m=dulo varia com as condiXes amFientais radiao< temperaturaL Isto

Tuer dizer Tue Kaver> uma 'amlia de curvas I-V Tue nos mostrar> as caractersticas de sada

do m=dulo durante o dia numa poca do ano

A curva de potJncia m>,ima de um m=dulo em 'uno da Kora do dia tem a 'orma indicada

neste diagrama de carga:

A Tuantidade de energia Tue o m=dulo capaz de entregar durante o dia representada pela

>rea compreendida soF a curva da acima e mede-se em atts Koradia 2Fserva-se Tue no

possvel 'alar de um valor constante de energia entregue pelo m=dulo em atts Kora uma vez

Tue varia con'orme a Kora do dia #er> necess>rio ento traFalKar com os valores da

Tuantidade de energia di>ria entregue atts KoradiaL

Interaco do dispositivo 'otovoltaico com a carga


24/52

A curva I-V corrigida para as condiXes amFientais reinantes< s= uma parte da in'ormao

necess>ria para saFer Tual ser> a caracterstica de sada de um m=dulo 2utra in'ormao

imprescindvel a caracterstica operativa da carga a conectar 6 a carga Tue determina o

ponto de 'uncionamento na curva I-V



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Interaco com uma carga resistiva

o e,emplo mais simples< se se conectam os Fornes terminais L de um m=dulo aos de uma

lYmpada incandescente Tue se comporta como uma resistJncia elctricaL o ponto de operao

do m=dulo ser> o da interseco da sua curva caracterstica com uma recta Tue representa

gra'icamente a e,presso I V 7 < sendo 7 a resistJncia da carga a conectar



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Interaco com uma Fateria

%ma Fateria tem uma tenso Tue depende do seu estado de carga< antiguidade< temperatura 6 a

Fateria Tue determina o ponto de 'uncionamento do m=dulo A Fateria varia sua amplitude de

tenso entre "( e "! volts Dado Tue a sada do m=dulo 'otovoltaico in'luenciada pelas

variaXes de radiao e de temperatura ao longo do dia< isto se traduzir> numa corrente

vari>vel entrando na Fateria


25/52

Interaco com um motor de corrente contnua

%m motor de corrente contnua tem tamFm uma curva I-V A interseco da mesma com a

curva I-V do m=dulo determina o ponto de 'uncionamento



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uando se liga um motor directamente ao sistema 'otovoltaico< sem Fateria nem controles

intermedi>rios< diminuem os componentes envolvidos e portanto aumenta a 'iaFilidade as de prever na $uropa um 'orte crescimento< no Tue respeita aos sistemas 'otovoltaicoscom ligao ? rede pZFlica elctrica o caso concreto da AlemanKa< os sistemas 'otovoltaicos


28/52

com ligao ? rede< 'oram instalados com maior intensidade ap=s a entrada em vigor de

suFsdios governamentais no YmFito do UPrograma dos " telKadosW "88"-"885L Com a

posterior evoluo para o UPrograma dos " telKadosW desde "888L e o UDecreto das +ontes

de $nergia 7enov>velW $$/"!(L< o /overno +ederal lanou no mercado um conSunto de

programas dinamizadores< os Tuais tiveram reconKecimento a nvel mundial $m Portugal os

governos recentes (( a (8L tJm criado incentivos ao investimento em sistemas ligados ?

rede pZFlica tanto 'amiliares como industriais %m dos aspectos mais importantes dos sistemas

'otovoltaicos ligados ? rede< tem sido a sua interligao ? rede pZFlica elctrica %m sistema

'otovoltaico com ligao ? rede composto< normalmente< pelos seguintes componentes: "

/erador 'otovoltaico v>rios m=dulos 'otovoltaicos dispostos em srie e em paralelo< com

estruturas de suporte e de montagemL ( Cai,a de Suno eTuipada com dispositivos de

proteco e interruptor de corte principal DCL 3 CaFos AC-DC ! Inversor 5 ecanismo de

proteco e aparelKo de medida A 'igura a seguir mostra a estrutura principal de um sistema

'otovoltaico com ligao ? rede



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$strutura Principal de um sistema 'otovoltaico com ligao ? rede



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(Parte 3de 7)


29/52

(Parte 4de 7)

InstalaXes de $nergia #olar 7esidenciais

%m amFiente UsolarW< um amFiente com 37 onde as palavras de ordem so : reduzir< reutilizar

e reciclar ou seSa $conomia e mais $conomia

Com o sistema solar 'otovoltaico no pode Kaver e,cessos: os aparelKos ligados a ele tJm Tue

ser econ=micos &odos devem ser de classe A de e'iciJncia energtica As lYmpadas

incandescentes comuns< por e,emplo< so suFstitudas pelas 'luorescentes compactas de 8

Qatts ou 'luorescentes tuFulares "( volts ou mais recentemente pelas lumin>rias de 1$D de

alta intensidade Tue so ainda mais econ=micos< Tue produzem a mesma luminosidade com

)\ menos de energia +rigor'ico< secador de caFelo< 'erro elctrico e cKuveiro elctrico noite FLPotJncia muito vari>vel com picos de consumo em certas

Koras do dia e de valores em geral mais elevados do Tue o Tue o sistema 'otovoltaico produz

cL&enso de alimentao dos eTuipamentos consumidores em corrente alternada (( V tpica

da rede elctrica pZFlica

Assim o sistema solar 'otovoltaico deve ter eTuipamentos Tue armazenem a energia produzida

e a disponiFilizem sem interrupXes em 'uno das necessidades e com as caractersticas

e,igidas pelo consumo Deve ainda ter eTuipamentos Tue trans'ormem a corrente contnua

produzida palas associaXes de painis em corrente alternada de ((V A potJncia gerada no

sistema 'otovoltaico poder> ser trans'ormada com alto rendimento cerca de 8\L em corrente

alternada ou podero alimentar-se simultaneamente cargas de corrente contnua CCL e de

corrente alternada CAL



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7eguladores de carga de Faterias

$,istem diversos tipos de reguladores de carga A concepo mais simples aTuela Tue

envolve uma s= etapa de controlo 2 regulador veri'ica monitoraL constantemente a tenso da

Fateria de acumuladores uando a re'erida tenso alcana um valor para o Tual se considera

Tue a Fateria se encontra carregada apro,imadamente "!" Volts para uma Fateria de cKumFo

>cido de "( Volts nominaisL o regulador interrompe o processo de carga Isto pode ser

conseguido aFrindo o circuito entre os m=dulos 'otovoltaicos e a Fateria controlo tipo serie L

ou curto-circuitando os m=dulos 'otovoltaicos controlo tipo sKunt - paraleloL uando o

consumo 'az com Tue a Fateria comece a descarregar-se e portanto a Fai,ar sua tenso< o

regulador reconecta o gerador ? Fateria e recomea o ciclo o caso de reguladores de carga

cuSa etapa de controlo opera em dois passos< a tenso de carga a 'undo da Fateria pode ser

algo superior a "!


33/52

com consumo em "( Vcc e para isso se utilizem dois m=dulos 'otovoltaicos A corrente m>,ima

destes m=dulos Imp (,ima Tue dever> controlar o regulador ser> I total ( , 3

A * A Considera-se a corrente de curto-circuito para contemplar a pior situao 2 regulador a

escolKer< portanto< dever> estar conceFido para traFalKar a uma tenso de "5 Volts tenso de

traFalKo dos m=dulosL e maneSar uma corrente de * A

aterias de acumuladores

A 'uno priorit>ria das Faterias num sistema de gerao 'otovoltaico acumular a energia Tue

se produz durante as Koras de luminosidade a 'im de poder ser utilizada ? noite ou durante

perodos prolongados de mau tempo 2utra importante 'uno das Faterias prover uma

intensidade de corrente superior ?Tuela Tue o dispositivo 'otovoltaico pode entregar 6 o caso

de um motor< Tue no momento do arranTue pode e,igir uma corrente de ! a * vezes sua

corrente nominal durante uns poucos segundos

Interaco entre m=dulos 'otovoltaicos e Faterias

ormalmente o Fanco de Faterias de acumuladores e os m=dulos 'otovoltaicos traFalKam em

conSunto para alimentar as cargas A 'igura a seguir mostra como se distriFui a entrega de

energia ? carga ao longo do dia Durante a noite toda a energia pedida pela carga 'ornecida

pelo Fanco de Faterias $m Koras matutinas os m=dulos comeam a gerar< mas se a corrente

Tue 'ornecerem 'or menor Tue aTuela Tue a carga e,ige< a Fateria dever> contriFuir A partir de

uma determinada Kora da manK a energia gerada pelos m=dulos 'otovoltaicos supera aenergia mdia procurada 2s m=dulos no s= atendero a procura e alm disso o e,cesso ser>

armazenado na Fateria Tue comear> a carregar-se e a recuperar-se da sua descarga da noite

anterior +inalmente durante a tarde< a corrente gerada diminui e TualTuer di'erena em relao

? procura ser> entregue pela Fateria Durante a noite< a produo nula e todo o consumo vem

dasL FateriasL de acumuladores



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2s eTuipamentos Tue permitem compatiFilizar as necessidades do consumo com as

capacidades de gerao 'otovoltaica so:

aLaterias FLControladores de carga cL Inversores

ateria

6 o elemento destinado a acumular a energia elctrica gerada pelo painel tornando-a

disponvel sempre Tue necess>rio $mFora muitos tipos di'erentes de Faterias seSam usados< aZnica caracterstica Tue todas elas devem ter em comum serem


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aterias de ciclo pro'undo< ou estacion>rias

Ao contr>rio das Faterias de carro< Tue so Faterias de ciclo-Fai,o< as Faterias de ciclo

pro'undo podem descarregar mais a energia armazenada enTuanto mantJm uma longa vida

o arranTue do carro< as Faterias descarregam uma grande corrente num perodo muito curto

e< imediatamente< recarregam Tuando o motor traFalKa As Faterias PV geralmente tem de

descarregar uma corrente menor por um perodo maior como durante a noite todaL< e so

carregadas durante o dia As Faterias de ciclo-pro'undo mais usadas so as Faterias de

cKumFo seladas e ventiladasL e as Faterias de nTuel-c>dmio As Faterias de nTuel-c>dmioso mais caras< mas duram mais e podem ser descarregadas mais por completo sem causar

danos esmo as Faterias de cKumFo de ciclo pro'undo no podem ser descarregadas "\

sem reduzir seriamente o tempo de vida e< geralmente< os sistemas PV so proSectados para

descarregar as Faterias de cKumFo no mais de ! ou 5\

aterias de cKumFo com anuteno no seladas ou ventiladas L

As Faterias de cKumFo->cido aplicam-se amplamente nos sistemas de geraco 'otovoltaicos

Dentro da categoria cKumFo->cido< as de cKumFo-antim=nio< cKumFo-selnio e cKumFo-c>lcio

so as mais comuns A unidade de construo F>sica de uma Fateria a clula de ( Volts

Dentro da clula< a tenso real da Fateria depende do seu estado de carga< se est> a carregardmio As principais caractersticas so : aL2 electr=lito alcalino FLAdmitemdescargas pro'undas de at 8\ da capacidade nominal cLai,o coe'iciente de auto-descarga

dLAlto rendimento soF variaXes e,tremas de temperatura eLA tenso nominal por elemento

de "


36/52

2 uso das Faterias tamFm reTuer a instalao de outro componente cKamado controlador de

carga As Faterias duram muito mais se tomar cuidado para Tue no seSam soFrecarregadas ou

descarregadas demais 6 isso Tue o controlador de carga 'az %ma vez Tue as Faterias

esteSam totalmente carregadas< o controlador no dei,a Tue a corrente dos m=dulos PV

continuem 'luindo para eles &amFm< uma vez Tue as Faterias tenKam sido descarregadas at

certo nvel< controladas pela medio de voltagem< muitos controladores de carga no

permitiro Tue mais corrente seSa drenada das Faterias at Tue elas tenKam sido recarregadas

2 controlador de carga optimiza o uso da $nergia +otovoltaica

(Parte 4de 7)

(Parte 5de 7)

aLProtege a Fateria contra soFrecargas e descargas e,cessivas[ FLo permite a descargatotal da Fateria desligando o sistema[ cL/arante mais vida Ztil ? Fateria[ dLProtege o m=dulo

evitando o retorno da energia



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Inversor

A sua 'inalidade trans'ormar corrente contnua dos painis para corrente alternada sinusoidal

de (( volts 5 Mz 2 seu uso consome - ( a 5\ da energia $,istem inversores espec'icos

para instalaXes isoladas e inversores pr=prios para se sincronizarem com a rede os usados

por e,emplo na micro-geraoL $,istem dois tipos : com trans'ormador e isolamento galvYnico

DC-AC e sem trans'ormador - sem isolamento galvYnico 2 inversor pode alimentar aparelKose eTuipamentos com a tenso AC nominal da rede

ConergN IP/ # series A gama de inversores ConergN IP/ # series so inversores de cone,o

? 7$#P de 3

mdias e podem-se comFinar com uma grande variedade de m=dulos 1os inversores IP/ #

so uma opo segura para oFter grandes rendimentos< graas ? sua e,celente e'iciJnciario distinguir

entre os caFos de m=dulo ou de 'ileira< caFo principal DC e caFo do ramal AC Designam-se

por UcaFos de m=duloW ou UcaFos de 'ileiraW< os condutores Tue estaFelecem a ligao elctrica

entre os m=dulos individuais de um gerador solar e a cai,a de Suno do gerador ou do

regulador de tenso se o sistema usa Faterias $stes caFos so aplicados no e,terior Com o

oFSectivo de garantir proteco contra a ocorrJncia de 'alKas de terra< Fem como de curto-

circuitos< os condutores positivos e negativos no podem ser colocados lado a lado no mesmo

caFo Devero ser aplicados caFos mono-condutor 'le,vel pr=prios para instalaXes e,terioresvel< pois a vida Ztil destas Faterias< neste tipo de aplicao< estimada em cerca de

( anos 7ecomenda-se a utilizao de Faterias estacion>rias de ciclo pro'undo< Tue tem uma

vida Ztil de ! a 5 anos 8L Podem-se utilizar electrodomsticos comuns em sistemas 'oto-

voltaicos aut=nomos] #im< com recurso a um inversor Tue converte a energia de DC para AC

Alguns electrodomsticos 'uncionam directamente com corrente DC "L Aumentando a

Tuantidade de Faterias K> tamFm um aumento da energia disponvel no sistema]

o necessariamente 2 Tue 'az com Tue a energia aumente o total de p a ser gerado A

capacidade de um sistema aumenta de acordo com a Tuantidade de painis instalados

potJncia instaladaL Como este crescimento pode ser 'aseado< pode-se comear com um

Znico painel e ir adicionando outros< a pouco e pouco< at se atingir a necessidade total

reTuerida "L ual a autonomia< em condiXes de 'orte neFulosidade< de um sistema

'otovoltaico aut=nomo]

/eralmente Tuando se dimensiona um sistema #olar +oto-Voltaico tem-se em considerao o

consumo di>rio e garante-se uma autonomia de cerca de 3 a E dias "(L ue incentivos

e,istem K> utilizao destes sistemas]

o YmFito do Imposto #oFre o 7endimento #ingular I7#L e de acordo com o estaFelecido no

diploma do 2ramento de $stado de (5 1ei 5 -(!< de 3 de DezemFroL< artigo )5k< so

dedutveis ? colecta do I7#< 3\ dos encargos com a aTuisio de eTuipamentos novos para a

utilizao de energias renov>veis e de eTuipamentos para a produo de energia elctrica e ou

trmica< incluindo eTuipamentos complementares indispens>veis ao seu 'uncionamento< com o

limite de E() $sta deduo no acumul>vel com as deduXes relativas a encargos com

im=veis #o Fene'ici>rios< todas as pessoas singulares< com rendimentos colect>veis no

susceptveis de serem considerados custos de categoria rendimentos empresariais e

pro'issionaisL o YmFito do Imposto #oFre o 7endimento Colectivo I7CL e de acordo com o

DespacKo 7egulamentar nk (8< de * de 2utuFro< as empresas Tue invistam em eTuipamentosolar podem amortizar o respectivo investimento no perodo de ! anos< visto ser de (5\ o valor


45/52

m>,imo da ta,a de reintegrao aplic>vel $sta medida permite uma reduo no I7C anualvel com outros incentivos< Tue pode ter um impacte suFstancial na recuperao do

investimento #o Fene'ici>rios< empresas pZFlicas e privadas< e as demais pessoas colectivas

de direito pZFlico ou privado ota ": 2 Decreto 7egulamentar nk((8 de * de 2utuFro altera a

ta,a de amortizao dos eTuipamentos de energia solar prevista na &aFela I< diviso I< /rupo 3,imo de incentivo de "5 eurosL e tJm a 'orma de suFveno mistavel e 5\ de incentivo no reemFols>vel 2 recurso

ao AP$ impXe o cumprimento de regras e reTuisitos espec'icos estaFelecidos na Portaria nk

3)3(( #o Fene'ici>rios as empresas< as cYmaras municipais< as associaXes empresariais

e sindicais< os estaFelecimentos de ensino< os estaFelecimentos de saZde e aco social e as

entidades Tue desenvolvam actividades de proteco civil< sendo Tue< no caso dos

Fene'ici>rios serem entidades pZFlicas< o apoio concedido na totalidade no reemFols>vel



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"3L uais os impactos amFientais da utilizao de m=dulos 'oto-voltaicos]

enKum 2s m=dulos 'oto-voltaicos no consomem TualTuer tipo de comFustvel< no geram

nenKum tipo de emisso< no tJm PA "!L 2 Tue a icro-/erao]

icro-/erao produzir electricidade para vendJ-la em peTuena escala Com o novo D1

3*3(E de ( de ovemFro a icro-/erao tornou-se agora numa alternativa mais

interessante "!L uem pode ser micro-produtor]

ualTuer entidade Tue disponKa de um contrato de compra de electricidade em Fai,a tenso

"5L uais os incentivos ao investimento]

2s eTuipamentos renov>veis esto suSeitos ? ta,a intermdia de IVA "(\L Por outro lado

estes eTuipamentos so aFrangidos por Fene'cios 'iscais< tornando possvel deduzir 3\< do

investimento< no I7# at ao m>,imo de E "*L ual a potJncia Tue posso instalar]


46/52

De acordo com o art(k e 3k pode instalar at 5vel< suFstitui o certi'icado de e,plorao Depois davistoria deve solicitar atravs do #7 a emisso de certi'icado de e,plorao ")L ual a

di'erena entre um painel de energia solar trmica e um painel de energia solar 'otovoltaica]

o painel solar trmico< o Tue se procura o aTuecimento de >gua para consumo domsticostico preto ou o mais opaco possvel e mantenKa-os coFertos enTuanto estiver

e'ectuando a instalao ou manuteno

3 %tilize sempre eTuipamento de proteco individual adeTuado ao manuseio de partes

elctricas: luvas e sapatos de proteco e em certos casos viseira de proteco

! %tilize 'erramentas com isolamento adeTuado para pelo menos "V &raFalKe sempre com

'erramentas e eTuipamentos secos

5 Como K> o risco de centelKas< no instale o sistema perto de materiais ou gases in'lam>veis

* unca dei,e o painel solar solto ou 'i,ado de 'orma insegura #e o painel Fater ou cair

poder> TueFrar o vidro de proteco e sua utilizao 'icar> comprometida A TueFra do vidro

no permite a manuteno e o painel dever> ser suFstitudo

E antenKa as Faterias e os inversores desconectadas na instalao ou manuteno do

sistema


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) #iga as instruXes e recomendaXes dos eTuipamentos Tue compXem o sistema ? risca

o retire as etiTuetas com in'ormaXes das caractersticas ou avisos dos produtos o pinte

ou apliTue TualTuer adesivo nos painis solares

8 Procure as autoridades competentes para saFer das recomendaXes ou restriXes parainstalao em edi'cios< emFarcaXes ou veculos auto-motores "o utilize painis solares

de caractersticas di'erentes conectados no mesmo sistema "CoFrir a 'ace do painel

completamente para no gerar electricidade enTuanto estiver instalando eou traFalKando com

m=dulo ou caFlagem A tenso de um s= painel no perigosa mas a teno de uma 'ileira

UstringW pode ter de ( a E Volt letal para o ser KumanoL[ "(anuseie o m=dulo com

cuidado $mFora roFusto< sua super'cie de e,posio protegida por vidro o 'aa 'uros nas

molduras[ "3o desmontar o m=dulo ou retirar TualTuer pea instalada pelo 'aFricante[

"!unca dei,e o m=dulo sem apoio ou sem estar 'i,ado #e o m=dulo cair< o vidro pode

TueFrar-se inutilizando-o[ "5o suSeite os painis a es'oros mecYnicos de toro nem

coloTue pesos soFre eles "*&odos os m=dulos conectados em srie ou em paralelo devemser iguais



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"Eas ligaXes em paralelo nunca inverter polaridade< ligar sempre positivo com positivo e

negativo com negativo ")as ligaXes em srie ligar sempre o negativo de um painel ao

positivo do seguinte nunca inverter a polaridade pois alm de reduzir a tenso da 'ileira pode

dani'icar o painel "8uando os m=dulos so ligados em srie< as UvoltagensW so somadas[

Tuando ligados em paralelo< as UamperagensW so somadas[ ConseTuentemente< um sistema

constitudo de v>rios painis 'otovoltaicos pode produzir UvoltagensW ou UamperagensW muito

altas

($m cada m=dulo e,istem terminais protegidos contra o tempo< um sendo positivo e o outro

negativo ormalmente so munidos de uma peTuena e,tenso cerca de " m dotada de uma

'icKa estanTue com con'ormao di'erente para cada polaridade o entanto ?s vezes os

terminais esto dentro de uma cai,a estanTue $m cada terminal K> um local para 'i,ao de

dois 'ios< Tue pode aceitar secXes do caFo de (


49/52

implicam a perda total da garantia FL2s painis devem ser 'i,ados em locais Tue tenKam total

e,posio ? luz solar durante todo o perodo diurno uando se instalam painis em 'ileiras

separadas K> Tue tomar cuidado especial por causa de evitar a somFra de uma 'ileira na outra

$m geral a separao entre 'ileiras ? latitude portuguesa deve ser pelo menos "


50/52

3L CaFlagem: SLA caFlagem deve oFedecer ?s ormas &cnicas para instalaXes elctricas

e,teriores 2s caFos devem ser 'le,veis com revestimento resistente a acXes mecYnicas e

trmicas< no propagante do 'ogo e ainda ser resistente ? radiao ultravioleta< pois no se

pode esTuecer Tue a vida Ztil previsvel superior a "5 anos tpico ( anosL De pre'erJncia

os materiais constituintes do isolamento devem ser isentos de Kalogneos RL%tilize sempre

secXes de 'ios com diYmetros iguais ou superiores ao recomendado< evitando Tuedas de

tenso ou perdas por aTuecimento Tue podem provocar deteriorao dos caFos e mesmo

curto-circuitos e incJndios lLPara cone,o com Fateria sempre recomend>vel o uso de

controladores de carga e descarga mL%tilize terminais adeTuados para as cone,Xes $vite

emendas de 'ios nL$m corrente contnua um dos 'ios de polaridade positiva e o outro de

polaridade negativa A inverso destes 'ios e,cepto em ligaXes em srieL traz sempre

proFlemas ou danos aos eTuipamentos %tilize cores di'erentes regulamentarmente vermelKo

e preto -L para cada p=lo e preste sempre ateno ? cone,o UW ou U-U e ? cor dos 'ios oL2s

painis acima de " so 'ornecidos com cai,a de cone,o estanTue ou terminais caFleados

com 'icKas estanTues< utilizadas para a cone,o dos 'ios e de outros painis o caso e,istir

cai,a de cone,o< o acesso ? parte interna da cai,a 'eito removendo-se os dois para'usos da

tampa Internamente os painis acima de !* S> possuem dodo de UFNpassW e esto

con'igurados para a tenso de "([ (![ !) Volts o K> necessidade de alterar a pr-

con'igurao e,cepto em aplicaXes especiais 2s terminais para a cone,o dos 'ios esto

marcados com os sinais UW e U-U pLPara conectar painis isolados ao controlador< a uma

distYncia no superior a 3 metros< recomenda-se caFlagem com secXes adeTuadas ao

dFito con'orme o proSecto

!L anuteno e limpeza dos m=dulos solares:

A parte 'rontal dos m=dulos constituda por um vidro temperado com 3 a 3tica $les so auto-limpantes devido ? pr=pria inclinao Tue o m=dulo deve ter< de modo

Tue a suSidade pode escorrer assim Tue ocorrer cKuva #e o m=dulo 'icar suSo< utilizar >gua e

uma 'lanela ou esponSa de nNlon para limpar o vidro Detergentes no aFrasivos ou neutros

podem ser utilizados para remoo da suSidade mais persistente 6 recomend>vel uma

inspeco a cada seis meses ou anualL para veri'icar terminais< apertos e eventuais

somFreamentos 1emFre-se< at mesmo a somFra proSectada soFre o m=dulo por um 'io parL

tele'=nico pode reduzir sensivelmente a capacidade do m=dulo

5L Ateno a /arantia 1imitadaj

2s painis solares so garantidos pelo prazo de ( anos contra de'eitos de 'aFricao em

aplicao dentro das normas e instruXes aTui constantes A garantia se estende por 5 anos

para a gerao no in'erior a 8\ da potJncia discriminada no r=tulo 'i,ado no produto esta

garantia o produto pode ser consertado< trocado ou 'ornecido painis adicionais Tue

complementem a des'asagem de potJncia A garantia perde sua validade caso seSam

constatados erros na instalao Tue tenKam preSudicado o eTuipamento< uso ou instalao em

desacordo com as recomendaXes aTui constantes e danos provocados por actos devandalismo< distZrFios< guerras ou de 'ora maior


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Instalao do controlador de Carga

2 controlador de carga ocupa o ponto Tue centraliza as cone,Xes do sistema A ele so

conectados os m=dulos solares< e tamFm as Faterias Deve ser instalado em lugar acessvel danos

irrepar>veis ao mesmo o e,por o controlador a tenso ou corrente superior ao especi'icado

Veri'icar sempre se os contactos esto Fem apertados e se no K> o,idao nos mesmos

Conecte primeiro a Fateria e somente depois os m=dulos

Instalao das aterias

aterias no devem ser instaladas directamente soFre o solo ou piso: devem sempre ser

assentadas soFre uma Fase pl>stica ou de madeira 2Fservar Tue o local esteSa sempre livre

de Kumidade e impurezas< e seSa ventilado antenKa a Fateria em local aFrigado do sol e da

cKuva 2Fservar o c=digo de cores para polaridade S> mencionada a cone,o ? Faterialicos no apropriados o caso de utilizao de Faterias no seladascido sul'Zrico< portanto< no permita seu

contacto com olKos ou pele o caso de acidente< lave a zona atingida com Fastante >gua

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Apostila de Energia Solar Fotovoltaica