Cartilha Solar 2010

8/7/2019 Cartilha Solar 2010

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PRODUTOS E ESPECIFICAESTCNICAS.

EDIO 2010

Projetos: consulte sempre um Engenheiro Eltrico cadastrado no CREA.

Solar Brasil Tecnologia & Energia Fotovoltaica LtdaRua Rita Joana de Souza, 536 Brooklin So Paulo SP CEP: 04601-061

Fone: 11-5041-7666 11-5542-7980 11-5535-4071 11- 5531-6784 Fax: 11-2768-8709Site:www.solarbrasil.com.br email:[email protected]


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** Em caso de dvida, consulte um profissional habilitado**Solar Brasil Tecnologia & Energia Fotovoltaica Ltda

Rua Rita Joana de Souza, 536 Brooklin So Paulo SP CEP: 04601-061Fone: 11-5041-7666 11-5542-7980 11-5535-4071 11- 5531-6784 Fax: 11-2768-8709

Site:www.solarbrasil.com.br email:[email protected]

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Apresentao: Esta cartilha tem como objetivo explicar noes bsicas de uso e aplicaes da energia solarfotovoltaica.Foi elaborada em linguagem simples, visando facilitar o entendimento aos leigos emeletricidade.Esse material no pretende ser altamente tcnico, as informaes aqui contidas nocorrespondem fielmente aos dados tcnicos, estes, foram arredondados de forma a facilitar acompreenso dos leitores.A Solar Brasil:

Atuamos h 25 anos no mercado fotovoltaico;Somos distribuidores mster Kyocera - A maior Cia Eltrica Solar Fotovoltaica doMundo tecnologia japonesa.J fornecemos materiais fotovoltaicos para mais de 20.000 projetos espalhados peloBrasil. Distribumos mais de 250.000 cartilhas gratuitamente.Nosso sitewww.solarbrasil.com.br, conta com mais de 1.000.000 visitas.Responsabilidade social e com meio ambiente.

Introduo:

A energia solar fotovoltaica, devido a seu alto custo, no substitui a energia eltrica

convencional, uma alternativa vivel para locais onde no h acesso a energiaconvencional, para baixas demandas de consumo e para pequenos projetos voltados asustentabilidade. No se aplica a reduo ou economia de energia. Energia solar fotovoltaica Energia obtida atravs da converso direta da luz solar emeletricidade atravs do chamado efeito fotovoltaico, a clula solar fotovoltaica o dispositivosemicondutor que utiliza este efeito para produzir eletricidade em corrente contnua.O silcio o material semicondutor mais utilizado para a fabricao de clulas solares.Mdulo (painel) solar fotovoltaico - composto por clulas PV conectadas em arranjos (srie / paralelo) produzindo tenso e corrente adequados para a utilizao da energia.Com as novas mudanas no mercado fotovoltaico, tm surgido muitas marcas e produtos,conhea as tecnologias de painis fotovoltaicos antes de adquirir o seu:

Mdulo Solar Fotovoltaico composto por clulas de silcio cristalino (mono oupolicristal): este material basicamente o mesmo utilizado para fabricao de circuitos

para microeletrnica, existe crescimento do cristal.Os painis solares ou mdulos solares Kyocera so constitudos de clulas de silciopolicristalino de alta eficincia.As clulas so encapsuladas entre camadas de vidro temperado como cobertura,acetato de vinil etilnico e polivinil fluordrico como fundo, para dar mxima proteocontra severas condies ambientais.O laminado resultante encapsulado em uma moldura de alumnio anodizado queoferece uma estrutura mais rgida e de fcil instalao.A pureza do silcio garante alta confiabilidade e alta eficincia do produto, a eficinciaconverso da clula em torno de 16% e eficincia do painel montado em torno de 14%.A garantia deste produto e 15 a 20 anos contra queda de eficincia.Mdulo Solar Fotovoltaico Filme Fino - No leva esse nome devido espessura fsicada clula fotovoltaica, mas sim da maneira como as mesmas so fabricadas a baixoscustos.Silcio amorfo: como o prprio nome diz, amorfo significa falta de estrutura, ou seja, osilcio apresenta alto grau de desordem. Sua eficincia na converso de energialuminosa em energia eltrica est na ordem de 5 a 8%, alm disso, a estabilidade eperformance das clulas de silcio amorfo so baixas quando novas, pois sofremdegradao nos primeiros meses de operao diminuindo cerca de 20% de eficincialogo no 1 ano de utilizao.Costumam ter pequena garantia e curta vida til


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Compre sempre produtos de qualidade.Modulo Solar Kyocera 20 anos de Garantia contraqueda de eficincia e Certificao INMETRO. Cuidado, no compre mdulos sem origem, sem documentao fiscal, existem quadrilhasroubando mdulos, a Polcia est investigando sua origem duvidosa. A compra dessesmdulos caracteriza-se em crime de receptao.Compre s de firmas tradicionais e valorize o seu dinheiro. *Cuidado: O sistema elico funciona para bombeamento de gua, porm, para a eletricidadeprecisa de vento forte e constante: Rio Grande do Norte, Cear, Fernando de Noronha e RioGrande do Sul. (Consulte o servio de metereologia de sua cidade). Como calcular o consumo na"Energia Solar Fotovoltaica?"

Ao contrrio da energia convencional, a energia solar calculada pelo consumo, ento, parasabermos a demanda, precisamos sempre:1-) Saber qual equipamento ser utilizado?2-) Qual a potncia (watts) do equipamento?3-) Qual a tenso (volts) do equipamento?4-) N de horas/dia de utilizao do equipamento?5-) Consumo em Ah do equipamento? I=P/V6-) Aonde (Cidade/ Estado) o sistema ser instalado?Exemplo: 1 lmpada de 9 watts 12 VCC por 3 horas/dia e 1 TV 14" 50W 110 VCA por 3horas/dia.Recomendamos usar equipamentos em 12 VCC, como o sistema fotovoltaico produz em 12VCC, voc economiza e otimiza o sistema (veja detalhes no item: como dimensionar umsistema bsico). Configurao bsica de um sistema fotovoltaico autnomo (no conectado rede eltrica): O MDULO SOLARnormalmente necessita de um acumulador de energia, aBATERIA.Recomenda-se a utilizao de umCONTROLADOR DE CARGApara otimizar o sistema, ouseja, para proteger a bateria contra sobrecarga ou descarga.Para alimentao de equipamentos que funcionam em corrente alternada VCA (110/220) necessrio a utilizao de um equipamento chamadoINVERSOR:

Princpio de funcionamento do sistema:

1- Quando o sol brilha sobre os mdulos solares h produo de corrente eltrica.2- Os condutores(fios/cabos) conduzem a eletricidade dos mdulos ao controlador de

carga.3- O controlador de carga dirige a eletricidade para as baterias para carreg-las.4- As baterias acumulam a eletricidade para uso diurno ou noturno.5- Os controladores de carga enviam corrente aos aparelhos de mesma tenso (Ex:

Lmpadas 12VCC).6- Os inversores, que devem ser ligadosdiretamente nas baterias , enviam corrente aos

aparelhos de tenso diferente (ex: TV 110VCA).

MDULOSOLAR Controlador de

Carga

Bateria Inversor

Equipamentos VCC

Equipamentos VCA


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Vantagens da utilizao da energia solar fotovoltaica:

Com o sistema solar fotovoltaico no pode haver excessos: os aparelhos ligados a ele devemser econmicos.As lmpadas incandescentes comuns devem ser substitudas pelas lmpadas fluorescentescompactas em 12 VCC, elas possuem a mesma luminosidade com 80% de economia.Aparelhos de ar condicionado, secador de cabelos, ferro de passar, forno de microondas,mquina de lavar roupas, motores trifsico e de grande potncia, no possuem tecnologiaeconmica, sendo invivel a utilizao com energia solar fotovoltaica.

Funcionamentosilencioso

Funcionamento simplese confivel

No produz poluio

Manejado porinterruptores dentro dacasa

Pode ser ampliadoconforme anecessidade, modular

Gera mesmo em diasnublados

Combustvel gratuitoe nunca acaba (sol)

Manuteno quaseinexistente

Compatvel c/ qualquerbateria 12VCC

Fcil instalao

No possui partesmveis

Compacto e c/ altorendimento

Aplicaes do sistema solar fotovoltaico:

Iluminao pblica e residencial Sistemas de emergncia e back upCercas eletrificadas Carregamento de baterias em geralTelecomunicaes, transmisso dedados, sinais, internet

Eletrificao de escolas e postos desade rurais

Bombeamento de gua Rdio, TV, parablicaNutica e embarcaes Telefonia rural, fixa e celularSinalizao (estradas, torres, ferrovias) Informtica (computadores e impressoras)Refrigerao residencial Eletrificao residencial ruralSistemas de alarme e segurana Sistemas conectados rede

Partes Integrantes do sistema:

1-) Mdulo solar: a unidade bsica do sistema fotovoltaico, ele composto por vriasclulas solares conectadas de forma a produzir tenso e corrente suficiente para gerar energia.Sua produo em Watts no geral, calculada por 5 horas de insolao que equivale a melhorcondio (luminosidade) por dia (mdia nacional).

Para projetos, deve-se consultar o mapa solarimtrico da regio para saber qual ainsolao mdia anual da localidade.

Os mdulos geram energia em 12VCC, mas podem ser associados de forma a se obter24VCC, ou 48VCC (veja exemplo de ligaes pg 5). Caractersticas dos mdulos solares Kyocera: Extremamente resistentes, alta performance,menor custo benefcio do mercado, longa vida til, garantia de 2 anos contra defeito defabricao e 20 anos contra queda de eficincia acima de 20%. Os mdulos fotovoltaicosKyocera tm todas as certificaes internacionais e INMETRO. indicada a instalao de pequenos sistemas, pois so mais eficientes e seguros que osgrandes.A eficincia do mdulo solar est ligada a sua correta instalao: Recomendamos sua fixaono telhado, pois est mais protegido do vento, de roubo e das crianas.Deve estar voltado para o norte (regies localizadas no hemisfrio Sul) ou para o Sul (regieslocalizadas no hemisfrio Norte) e no grau de inclinao correto para cada regio:


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De 0 a 8 graus: Amazonas, Norte do Tocantins, Rio Grande do Norte, Amap, Par, MaranhoPiau, Paraba.De 8 a 16 graus: Pernambuco, Acre, Rondnia, Mato Grosso, Tocantins, Norte de Gois,Bahia, Alagoas, Sergipe, Distrito Federal e Norte de Minas.De 16 a 24 graus: Mato Grosso do Sul, Sul de Gois, Minas, Esprito Santo, So Paulo, Rio deJaneiro, Norte do Paran.De 24 a 32 graus: Sul do Paran, Santa Catarina, Rio Grande do Sul. O mdulo deve estar livre de sombreamento e/ ou sujeira, pois at mesmo a sombra projetadapor um fio telefnico pode reduzir sensivelmente sua capacidade.Manuteno e limpeza dos mdulos: Se o mdulo estiver sujo, limpe o vidro com gua eflanela de nylon. Detergentes no abrasivos ou neutros podem ser usados para remoo dasujeita mais persistente. necessrio verificar os terminais 2 vezes por ano para observar os conectores.

Caractersticas do Mdulos Solares Kyocera:CARACTERSTICAS

ELTRICASKS 5

TKS 10

TKS 20

TKC 40 T KC 50 T KC 65 T KC 85 T KD 135

Potncia Nominal = Watt pico 5 10 20 43 54 65 87 135Tolerncia +10%/ -

5%+10%/ -5%

+10%/ -5%

+15%/-5%

+15%/-5%

+10%/ -5%

+10%/ -5%

+10%/ -5%

Potncia (Watt por dia) 25 50 100 215 270 325 435 675Corrente (Amper por dia) 1,45 2,90 5,80 12,40 15,55 18,75 25,10 38,15Corrente Nominal (Amper) 0,29 0,58 1,16 2,48 3,11 3,75 5,02 7,63Corrente Curto- Circuito(Amper)

0,31 0,62 1,24 2,65 3,31 3,99 5,34 8,37

Tenso Nominal (Volts) 17,40 17,40 17,40 17,40 17,40 17,40 17,40 17,60Tenso de Circuito Aberto(Volts)

21,70 21,70 21,70 21,70 21,70 21,70 21,70 22,10

DIMENSES: Peso (Kg) 1,50 1,80 2,90 4,50 5,00 6,00 8,30 12,50Altura (mm) 206 305 540 526 639 751 1007 1500Largura (mm) 352 352 380 652 652 652 652 668Espessura (mm) 22 22 22 54 54 54 58 46

As especificaes eltricas esto sob condies de teste de irradiao de 1KW/m2; espectro de1,5 de massa de ar e temperatura de 250CA Kyocera se reserva o direito de modificar estas especificaes sem notificao. CUIDADOS NA INSTALAO:

Cobrir a face do painel completamente para no gerar eletricidade enquanto estiverinstalando e/ou trabalhando com mdulo ou fiao;Manuseie o mdulo com cuidado, embora robusto, sua superfcie de exposio protegida por vidro;No faa furos nas molduras;No desmontar o mdulo ou retirar qualquer pea instalada pelo fabricante;Nunca deixe o mdulo sem apoio ou sem estar fixado.Se o mdulo cair, o vidro pode quebrar inutilizando-o;Nunca inverter polaridade. Sempre positivo com positivo e negativo com negativo;Quando os mdulos so ligadosem srie , as tenses so somadas, quando estes soligadosem paralelo , as correntes so somadas, conseqentemente, um sistema comvrios mdulos fotovoltaicos podem produzir tenses e/ou correntes altas;No concentre luz no mdulo para aumentar a sua potncia;Ao realizar a instalao eltrica, use ferramentas isoladas e luvas de borracha

2-) Controlador de carga: No produz energia, um instrumento eletrnico que tem porfuno dirigir a eletricidade gerada pelo mdulo bateria e/ ou sada CC, alm disso, controla oestado de carga e descarga da bateria, protegendo-a de uma possvel sobrecarga por excessode eletricidade produzida pelo mdulo e/ ou descarga pelo uso excessivo dos equipamentosligados ao sistema.


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3-) Bateria: No produz energia, sua funo acumular a energia CC produzida pelo mdulosolar e disponibiliza-la para uso posterior.Para sistemas de energia solar fotovoltaica recomendvel a utilizao de bateriasestacionrias.Nunca usar baterias de diversos tamanhos, ou novas com usadas.OBS: A EFICINCIA DO SISTEMA DEPENDE DIRETAMENTE DA QUALIDADE E DO ESTADO DECONSERVAO DAS BATERIAS.BATERIAS VELHAS ACEITAM MENOS CARGA E AINDA DESPERDIAM A ENERGIA DE CARGAFORNECIDA.LEMBRE-SE: AS BATERIAS NO PRODUZEM ENERGIA, S ACUMULAM, PORTANTO, SE VOCUSAR MAIS DO QUE OS MDULOS PRODUZEM, HAVERDESCARGA DA MESMA. 4-) Inversor: No produz energia, ao contrrio, consome cerca de 10 a 15% do consumo doequipamento utilizado.Sua funo transformar energia de corrente contnua VCC em energia de corrente alternadaVCA.A escolha do inversor depende da potncia do equipamento a ser utilizado.Deve ser conectado diretamente na bateria.O inversor deve ser ligado o mais prximo possvel da bateria e preferencialmente com umfusvel junto ao terminal positivo da mesma. 5-) Condutores (fios/cabos): Somente utilizar condutores de cobre flexvel , observe o cdigo

de cores utilizado para sistemas de corrente contnua: vermelho para plo positivo e preto paraplo negativo.

Tipo de Condutores (fios/cabos)

Distncia Para 1 Mdulo De 2 a 6 Mdulos

At 30 metros Usar bitola 4mm Usar bitola 6mmCondutores (fios/cabos) Centrais

At 80 metros Usar bitola 6mm Usar bitola 10mm

At 150 Metros Usar bitola 10mm Usar bitola 10mmCondutores (fios/cabos) Secundrios

qualquer Usar bitola 2,50 mm Usar bitola 2,50mm

Do inversor a bateria:Modelo do inversor: Distncia at 3 metros: Distncia at 6 metros175 Watts 4 mm 10 mm400 Watts 10 mm 25 mm700 Watts 16 mm 35 mm1000 Watts 50 mm 70 mm21750 watts 70 mm 95 mm3000 Watts 120 mm No usar

Ligao dos mdulos e/ou baterias:

a-) Ligao em paralelo: feita conectando todos os mdulos entre si.Positivo com Positivo e Negativo com Negativo.Nessa associao, a corrente do conjunto ser a soma das correntes dos mdulos associadose a tenso do conjunto se mantm igual a tenso de 1 s mdulo, ou seja: 12VCC

4 mdulos e/ou baterias associados em paralelo = 12 VCC b-) Ligao em srie: feita conectando-se o terminal Negativo de um mdulo com o terminalPositivo do mdulo seguinte.


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Os terminais de sada do conjunto sero os dos terminais das extremidades da associao. Atenso do sistema ser igual a soma da tenso de cada mdulo e a corrente ser a mesma de1 mdulo.

2 mdulos e/ou baterias associados em srie =24 VCC C-)Ligao srie/ paralelo: feita com uma fiao cruzada, ouseja, monta-se primeiramente as ligaes em srie e

posteriormente as paralelo, a tenso que prevalece a da ligao em srie e a corrente a daligao em paralelo.

2 mdulos e/ou baterias em srie e 2 mdulos e/ou baterias em paralelo = 24 VCC

* EM CADO DE DVIDAS, CONSULTE UM PROFISSIONAL ESPECIALIZADO.*

Como dimensionar um sistema bsico: Para energia solar fotovoltaica, devido a capacidade das baterias serem especificadas em Ah,ao invs de utilizarmos o conceito de energia ou consumo em Wh, utilizamos este conceito emAh. De acordo com as especificaes de cada mdulo solar, a corrente dada em Amper por dia(quarta linha da tabela pg 05 mdia nacional ), estes dados indicam a corrente mxima de

cada mdulo solar por dia conforme as horas de insolao equivalente a 1.000W/m 1 atm e25C de temperatura de clula. Sabendo quantos os mdulos geram, nos falta saber quanto consomem os equipamentos quesero utilizados, recomendvel utilizar equipamentos em 12VCC. Lembrando que I=P/U, onde I = corrente (ampr), P= potncia (watts), U = tenso (volts).Como os painis fotovoltaicos geralmente geram energia no padro de 12V, iremos considerarpreferencialmente a tenso (V) 12VCC. I=P/12 Apresentamos abaixo uma tabela de equipamentos mais comuns utilizados nas residncias:

(consumo mdio incluso o consumo do inversor):

EQUIPAMENTOS CONSUMO AhTV Colorida 29c/ Parablica + Inversor 110V 15,00


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TV Colorida 20c/ Parablica + Inversor 110V 8,00TV Colorida 14c/ Parablica + Inversor 110V 6,00Rdio AM/ FM Toca Fitas/ CD 12V 2,00Rdio Intercomunicador 12V 2,00Rdio Tel (transmitindo /standbay) 12V 12,00Telefone Rural Cel (transmitindo/ standbay) 12V 4,00Microcomputador 110V + Inversor 8,00Impressora normal 110V + Inversor 8,00Batedeira 110 V ou Liquidificador 110V 25,00Ventilador de Teto pequeno 110V + Inversor 4,00Ventilador de Mesa pequeno 110V + Inversor 3,00*Lmpada 9W 12V = 60W 110/220V 0,75*Lmpada Fluorescente circular 22W 12V 1,30

10 passo:a-) determinar os equipamentos que iremos utilizar e a quantidade de equipamentos.b-) determinar quantas horas por dia iremos utilizar.20 passo:Montar uma tabela e multiplicar: consumo Ah X quantidade X horas/dia de utilizao30 passo:Somar tudo. Ex: Suponha que utilizaremos: 1 TV 14 por 4 horas dirias e 4 lmpadas 9W por 4 horas

dirias, teremos a tabela: EQUIPAMENTOS CONSUMO

AhX QUANT DEEQUIPAMENTOS

X N0 HORASDE USO

TOTAL:

TV Colorida 14c/ Parablica + Inversor 110V 6,00 1 4 24*Lmpada 9W 12V = 60W 110/220V 0,75 4 4 12

TOTAL: 36 Teremos um consumo de 36 Ah/dia.Para saber qual mdulo utilizar, procuraremos na tabela de mdulos (quarta linha da tabela napgina 05), qual o mdulo que mais se enquadra ao nosso consumo,para este exemplo sero KD 135 que gera mx 38,15 Ah/dia. ** Utilize somente a quantidade de horas pr-estabelecida, a utilizao por mais tempo,acarretar em falta de eletricidade.

Em caso de dvidas, consulte nosso departamento tcnico.Quer saber mais? Consulte nossa programao de cursos. Acesse nosso site www.solarbrasil.com.br e conhea toda a nossa linha de produtos.Contamos com uma linha completa de mdulos solares Kyocera, controladores decarga nacionais e importados (Morningstar e Phocos), cercas eltricas, bombas dguaShurflo, inversores importados, lmpadas e luminrias.Temos solues para refrigerao.Ns temos a soluo que voc precisa, consulte-nos.

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