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Fundamentos Básicos da Energia Fotovoltaica

Energia Fotovoltaica · sistemas de energia solar é um inversor de corrente utilizados para a geração de energia elétrica através de módulos fotovoltaicos. Além da função

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Fundamentos Básicos daEnergia Fotovoltaica

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ÍNDICE

3 - Apresentação4 - Geração Distribuída

7 -Compensação8 - Autoconsumo

8 - Autoconsumo Remoto8 - Geração Compartilhada

9 - Sistemas Fotovoltaico10 - Elementos de um Sistema Fotovoltaico

12 - Stringbox12 - Inversor13 - Webbox

13 - Medidor Bidirecional13 - Acessórios Gerais

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A ecoSolys é uma empresa 100% brasileira que fabrica e desenvolve soluções para sistemas de geração distribuída. Nos orgulhamos com o fato de iniciarmos pioneiramente a fabricação de inversores no Brasil, com tecnologia projetada dentro de nosso país, e homologada pelo Inmetro. Estamos conectados às tendências de incorporações tecnológicas e é por isso que contamos com os últimos avanços em equipamentos e tecnologia.

A ecoSolys possui um moderno parque fabril, com instalações que seguem os mais novos padrões mundiais de tecnologia distribuídos em 6000 m² de área construída. A experiência de mais de 20 anos produzindo equipamentos eletrônicos apresenta a solidez necessária para competir no mercado nacional e internacional. Possuímos um controle de qualidade bastante criterioso, com inspeções rigorosas de todo o processo de produção. Possui várias certificações em todos os processos, entre elas ISO9001, ISO14001, ISO TS 16.949 e NBR 15.100 / AS9.100.

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GERAÇÃODISTRIBUÍDA

A energia fotovoltaica vem tomando um papel muito importante na sociedade atual. Visto a grande necessidade de implementação de sustentabilidade e energia limpa nas cidades, os estudos na área vêm se aprofundando no nosso país. O Brasil possui uma grande participação de fontes renováveis em sua matriz energética, tendo como principal fonte as usinas hidráulicas. Desde o ano de 2014 o Brasil tem sofrido um grande impacto energético devido à redução de reservatórios nas hidrelétricas no país. Essa situação fez com que a população percebesse que a energia hidrelétrica pode também entrar em escassez, trazendo a necessidade de pesquisas e implementações de geração em novas áreas.

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Como escapatória da crise hídrica a geração distribuída ganhou um grande destaque. Segundo Zilles (2012), a geração distribuída é entendida pelos setores energéticos mundiais como produção energética próxima ao consumo, Ilustrada na Figura 2. Embora seja um conceito que ganhou destaque recentemente, trata-se de uma forma de geração energética que foi bastante comum e que chegou a ser regra desde o início da industrialização até a primeira metade do século XX. Essa forma de geração é uma contraposição à geração centralizada de energia.

Segundo a Empresa de Pesquisa Energética, desde 2013 a participação de renováveis na matriz energética nacional vem aumentando mesmo tendo diminuído a participação da geração hidráulica. Em 2015, a geração distribuída atingiu 34,9 GWh com uma potência instalada de 16,5 MW, com destaque para a fonte solar fotovoltaica com 13,3 MW de potência instalada. Até o mês de abril de 2019, esse número já havia crescido para aproximadamente 2,4 GW em geração distribuída proveniente da energia fotovoltaica.

Segundo o Ministério de Minas e Energia, a energia solar no território brasileiro tem elevado potencial para sua conversão em energia elétrica, com irradiação global média anual entre 1.200 e 2.400 kWh/m²/ano. Para efeito de comparação, nos países europeus que mais exploram esta fonte, como Alemanha e Espanha, os valores variam, respectivamente, nas faixas 900-1.250 e 1.200-1.850 kWh/m²/ano.

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Figura 2. Mapa de Radiação Solar BrasileiroFonte: Atlas Brasileiro de energia Solar

Figura 3. Mapa Fotovoltaico Brasileiro e Mapa Fotovoltaico Europeu.

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COMPENSAÇÃO

A energia solar pode ser aproveitada tanto em tecnologias térmicas quanto em tecnologias fotovoltaicas, sendo que ambos são sistemas de baixo impacto ambiental. Os sistemas fotovoltaicos podem ser aplicados desde micro geração distribuída até usinas de grande porte, fazendo com que possa ser utilizado em meios urbanos, atendendo diretamente ao consumidor final da energia elétrica. Essa característica faz com que o interesse pela energia fotovoltaica pela sociedade aumente, visto que com essa tecnologia o próprio consumidor pode controlar sua redução de gastos com energia elétrica. O Brasil é um país com um grande potencial fotovoltaico, com características gerais que favorecem a tecnologia e principalmente com um crescimento visível de interesse no setor.

Conforme as normas estabelecidas pela RES 482/2012, modificada pela RES 687/2015, as unidades consumidoras podem instalar sistemas geradores de pequeno porte e injetar o excedente de energia na rede elétrica da concessionária local. Esses créditos podem então ser usados para reduzir a conta de energia da própria unidade consumidora ou em outras unidades consumidoras, desde que as unidades se enquadrem em uma das categorias a seguir: - Autoconsumo;- Autoconsumo remoto;- Geração compartilhada;

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AUTOCONSUMO

AUTOCONSUMOO autoconsumo é a compensação feita na própria unidade geradora. Para essa modalidade não é necessário nenhum documento a mais do que os básicos exigidos pela concessionária.

REMOTOInclui unidades consumidoras de mesmo titular para pessoa jurídica (incluídas matriz e filial), ou pessoa física que possua unidade consumidora com microgeração ou minigeração distribuída em local diferente das unidades consumidoras, desde que estejam na mesma área de concessão ou permissão, nas quais a energia excedente será compensada.

GERAÇÃOCOMPARTILHADAÉ caracterizada pela reunião de consumidores, dentro da mesma área de concessão ou permissão, por meio de consórcio ou cooperativa, composta por pessoa física ou jurídica, que possua unidade consumidora com microgeração ou minigeração distribuída em local diferente das unidades consumidoras nas quais a energia excedente será compensada.

Consórcio é a modalidade de compra baseada na união de pessoas - físicas ou jurídicas - em grupos, com a finalidade de formar poupança para a aquisição de bens móveis, imóveis ou serviços. Conforme Art. 279 da Lei 6404/76, o consórcio deve ser constituído mediante contrato aprovado pelo órgão da sociedade competente para autorizar a alienação de bens do ativo não circulante.

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SISTEMASFOTOVOLTAICOSA utilização da conversão fotovoltaica na sua forma atual iniciou-se em 1954. Após sua descoberta ela foi utilizada como principal fonte de energia elétrica em aplicações espaciais até chegar às aplicações terrestres em meados da década de 60. Apenas a partir da década de 90 que um sistema fotovoltaico começou a se tornar viável economicamente e ser utilizado em cidades.

Podem-se dividir os sistemas fotovoltaicos em dois grupos: os isolados (SFI) e os conectados à rede (SFCR). Os primeiros são normalmente instalados em locais sem acesso à rede elétrica, e necessitam de um elemento armazenador de energia, como baterias. Já os SFCRs são vistos como uma forma de geração distribuída ao longo dos alimentadores da rede elétrica de distribuição, em baixa ou média tensão, e contribuem para disponibilizar a energia próxima ao ponto de consumo.

Já cooperativa é definida como uma organização formada por membros de determinado grupo econômico ou social que tem por objetivo executar certa atividade para benefício comum. Para cooperativa, conforme artigo 4º da Lei 5764/1971, o documento de sua constituição é Estatuto de Cooperativa, também devidamente registrado na Junta Comercial.

Figura 4. SistemaOff-Grid e Sistema On-Grid.

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ELEMENTOS DE UM SISTEMAFOTOVOLTAICO

Vários são os equipamentos responsáveis pelo funcionamento de um sistema fotovoltaico, entre eles módulos fotovoltaicos, inversor fotovoltaico, cabos, conectores e proteções. Todos os elementos devem ser dimensionados de forma correta para melhor eficiência do sistema.

Módulos fotovoltaicos;Módulo fotovoltaico, ou mais comumente chamado de “placa”, é uma unidade composta de células fotovoltaicas, as quais, em associação umas com as outras, geram energia. O conjunto de módulos fotovoltaicos ligados eletricamente entre si, formando uma única estrutura é denominado painel fotovoltaico. Os módulos mais comumente usados no mercado apresentam em sua constituição 60 ou 72 células. Os de 60 medem em torno de 1 x 1,6 m e os de 72 células medem 1 x 2 m, sendo que ambos têm de 3 a 4 cm de altura. As partes constituintes do módulo tradicional são moldura de alumínio, vidro temperado, encapsulante (EVA – acetato de vinil-etileno), células solares ligadas em série, lâmina traseira (PVF – polifluoreto de vinil) e caixa de junção.

Qualquer manuseio com rede elétrica deve ter cuidados prévios e segurança. O sistema fotovoltaico possui corrente contínua e corrente alternada e necessita de profissionais habilitados, apenas dessa forma é garantido a integridade de todos os envolvidos

Figura 5. Exemplo de Sistema Fotovoltaico On-Grid.

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Uma situação muito questionada é quanto a resistência do módulo com relação a chuvas de granizo. Essa questão é resolvida com o vidro temperado, que geralmente possui em torno de 3 mm de espessura, e é testado para suportar justamente granizo e neve que podem incidir sobre o módulo.

Os módulos fotovoltaicos podem ser divididos em três gerações: tradicional; filmes finos; e concentradores, orgânicos ou poliméricos. A geração tradicional é a tecnologia mais utilizada atualmente (mais de 80% do mercado mundial), composta de lâminas de silício cristalino. O módulo pode ser de silício monocristalino (m-Si) ou policristalino (p-Si). Pelas células serem frágeis, essa tecnologia demanda uma estrutura rígida para abrigar as células, portanto, o módulo é fabricado em uma moldura de alumínio, com revestimento superior em vidro temperado. Essa tecnologia apresenta uma eficiência de célula de 15 a 20%.

Figura 6 - Constituição do módulo fotovoltaico de silício. Fonte:DuPont.

Figura 7 - Módulo de silício monocristalino (esquerda) e policristalino (direita). Fonte: adaptado de Hareon Solar.

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STRINGBOX

INVERSOR

Para garantir a proteção no circuito entre o módulo fotovoltaico e o Inversor é indicado um quadro elétrico de proteção em corrente contínua. Esse quadro elétrico é composto por dispositivos de proteção dimensionados para intervir em caso de distúrbios elétricos no sistema. A String Box ecoSolys é composta de: - Quadro elétrico dentro das normas IEC 61439 e/ou ABNT NBR IEC 60439; - Índice de Proteção mínimo: IP66; - Base porta Fusíveis com fusíveis; - Chave Seccionadora em corrente contínua - Dispositivo de Proteção Contra Surto – DPS

O Inversor de corrente contínua para corrente alternada utilizado em sistemas de energia solar é um inversor de corrente utilizados para a geração de energia elétrica através de módulos fotovoltaicos. Além da função básica de um inversor ou conversor CC/CA, os Inversor de corrente contínua para corrente alternada utilizado em sistemas de energia solar também faze a sincronização com a rede pública de eletricidade, ou seja, garante que a energia solar produzida seja fornecida exatamente como aquela que recebemos da rede elétrica.

A função do  Inversor de corrente contínua para corrente alternada utilizado em sistemas de energia solar é transformar a energia solar produzida pelos painéis fotovoltaicos – Corrente Continua (CC) – em energia elétrica na forma convencional que utilizamos, ou seja, Corrente Alternada (CA) 110/220V. Como o sistema fotovoltaico funciona em paralelo com a rede pública, ele também garante que não haja conflitos entre as duas fontes de energia, através de uma precisa sincronização e proteções elétricas necessárias.

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WEBBOXA ecoWeb-Box ecoSolys faz a captação dos dados de geração dos inversores e os envia automaticamente para a rede de dados ecoSolys. Com isso o usuário pode acessar de qualquer lugar remotamente o funcionamento de seu equipamento

MEDIDOR BIDIRECIONALAo contrário do medidor convencional, conhecido também como relógio, o medidor bidirecional mede não só a energia consumida por uma instalação, mas também mede a quantidade de energia injetada na rede elétrica. No caso de uma casa que possua energia solar, o medidor bidirecional fará a medição de toda a energia em kWh que foi injetada na rede pela usina fotovoltaica instalada naquele imóvel, assim como, a energia que foi consumida e, que em outras palavras, foi vendida pela concessionária.

ACESSÓRIOS GERAIS- Cabos;- Conectores;- Estrutura de fixação dos painéis;- Proteções CA;- Entre outros.

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(41) [email protected]

Suporte técnico Ramal [email protected]: (41) 99539-5711

Administrativo Ramal [email protected]

Comercial Ramal [email protected]