32
RTC/PIRnaUSP n. 454 RELATÓRIO TÉCNICO-CIENTÍFICO Dimensionamento de Um Sistema Fotovoltaico Residencial Zero-Energia Coordenador: Miguel Edgar Morales Udaeta Equipe: Guilherme Patriota Sampaio Jonathas Luiz de Oliveira Bernal Miguel Edgar Morales Udaeta Rodrigo Carneiro Fernanda Antonio Claudia Terezinha de Andrade Oliveira Luiz Claudio Ribeiro Galvão Pascoal Henrique da Costa Rigolin Responsável: Jonathas Luiz de Oliveira Bernal Revisão de texto: Cristiane Garcia SÃO PAULO 2014

Projeto SFV para CasaSolar - seeds.usp.brseeds.usp.br/portal/uploads/RTC454_Dimensionamento_casasolar6.pdf · conceito da estrutura de rede. ... assumir que é para uma família de

  • Upload
    lamque

  • View
    213

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

RTC/PIRnaUSP n. 454

RELATÓRIO TÉCNICO-CIENTÍFICO

Dimensionamento de Um Sistema Fotovoltaico Residencial Zero-Energia

Coordenador: Miguel Edgar Morales Udaeta

Equipe: Guilherme Patriota Sampaio

Jonathas Luiz de Oliveira Bernal

Miguel Edgar Morales Udaeta

Rodrigo Carneiro

Fernanda Antonio

Claudia Terezinha de Andrade Oliveira

Luiz Claudio Ribeiro Galvão

Pascoal Henrique da Costa Rigolin

Responsável: Jonathas Luiz de Oliveira Bernal

Revisão de texto: Cristiane Garcia

SÃO PAULO

2014

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 2

1.1. Descrição Geral do Protótipo Modelo de Casa-Solar................................................... 2

2. OBJETIVO ......................................................................................................................... 5

3. METODOLOGIA ................................................................................................................ 6

4. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS ............................................................................................. 7

5. CONSUMO DOS EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS ............................................................. 8

5.1. Consumo Noturno ....................................................................................................... 9

5.2. Consumo Matutino/Vespertino .................................................................................. 10

6.1. Pluviosidade e Temperatura ...................................................................................... 12

6.2. Dia Típico .................................................................................................................. 12

7. Cálculo da Irradiação Solar .............................................................................................. 13

8. SISTEMA FOTOVOLTAICO ............................................................................................ 15

8.1. Módulos Fotovoltaicos ............................................................................................... 15

8.2. Inversores ................................................................................................................. 18

8.3. Especificidades do Microgerador ............................................................................... 19

8.3.1. Quantidade Máxima de Módulos por String ........................................................ 20

8.3.2. Quantidade Mínima de Módulos por String ......................................................... 20

8.3.3. Dimensionamento do String ................................................................................ 21

9. CONFIABILIDADE E MANUTENÇÃO DO SISTEMA FOTOVOLTAICO .......................... 26

10. IMPLICAÇÕES E ANÁLISE COM BASE NA CASA-SOLAR MODELO .......................... 28

11. CONCLUSÃO ................................................................................................................ 28

12. BIBLIOGRAFIA .............................................................................................................. 29

2

1. INTRODUÇÃO

O século passado foi palco da crescente preocupação com o meio ambiente e, neste

século, a busca pelo desenvolvimento sustentável é de forma irrestrita (isto é, que o país seja

desenvolvido, quer em desenvolvimento). Soluções para tal busca devem ser suficientemente

práticas e de longo prazo. Nesse sentido, assumir o Sol como fonte energética e não energética,

com foco na mitigação dos efeitos globais, vinculados às emissões de gases de efeito estufa e

inclusive a fatores de poluição local, é necessário. Comprovadamente, a energia solar é ilimitada e

também a principal fonte que gera a possibilidade de aproveitamento de outras energias provindas

dos sistemas naturais na Terra.

Assim sendo, e tendo ciência acerca do comprovado potencial de aproveitamento solar no

Brasil, este trabalho se desenvolve com vistas a dimensionar um sistema fotovoltaico baseado no

conceito de energia-zero, ou seja, toda a energia consumida ao longo do ano é produzida pela

própria habitação. Os estudos, as análises e a modelagem pragmática de uma casa-solar zero-

energia tem como sustento o projeto do protótipo Ekó House, idealizado por pesquisadores da

Universidade de São Paulo, Universidade Federal de Santa Catarina, Universidade Federal do Rio

de Janeiro (gráfico e paisagem), Universidade Estadual de Campinas (móveis e modelos físicos),

do Instituto Federal de Santa Catarina (água quente) e da Universidade Federal do Rio Grande do

Norte (Ekó House, 2012).

A Ekó House engloba técnicas tradicionais com tecnologia de ponta, utilizando painéis

fotovoltaicos para prover toda a energia necessária, e a água em ciclo fechado, buscando o

conforto térmico através de sistemas passivos e impactando o mínimo possível o meio ambiente

(RTC/PIRnaUSP 452, 2013).

1.1. Descrição Geral do Protótipo Modelo de Casa-Solar

O modelo assumido neste trabalho como sendo a referência para dimensionar um sistema

fotovoltaico residencial (com o conceito energia-zero), como já mencionado é a Ekó House. Um

dos objetivos da arquitetura do protótipo Ekó House é integrar-se com o meio ao seu redor,

aproveitando-se dos ciclos solares e da forma como moldam a vida das pessoas da região,

através da combinação entre sistemas de tecnologia avançada com técnicas tradicionais de

construção que enfatizam o uso de sistemas passivos. Essa integração possibilita o uso de

materiais e mão de obra local.

A premissa da casa Ekó House é de ser uma edificação Net-Zero Energy Building (N-ZEB)

ou edificação com energia líquida zero, ligada à rede, que se traduz em uma edificação em que a

energia total líquida requerida é nula ou negativa quando comparada a um ano típico

3

(KOLOKOTSA, 2011), sendo o atendimento à energia requerida, com intercâmbio de excedentes

instantâneos com a rede de distribuição de energia elétrica, realizado prioritariamente com fontes

renováveis de energia.

Além disso, a Ekó House destaca-se pela flexibilidade do projeto, permitindo a adaptação a

diferentes configurações familiares. Para obedecer a essas premissas, utiliza um sistema

estrutural de componentes de madeira sólida (vigas, pilares) e madeira processada, dentro do

conceito da estrutura de rede. Os módulos estruturais são independentes, o que facilita o

transporte e a montagem. O sistema completo consiste em um módulo de base, que contém os

elementos essenciais da casa (cozinha, banheiro, quarto e sala de trabalho) e outros módulos que

podem ser adicionados ao módulo de base, de acordo com a necessidade de expansão,

adicionando outras funções e outros quartos, sendo de “2,2 x 8,6 x 3,3” metros as dimensões do

módulo básico da Ekó House (Ekó House, 2012; RTC/PIRnaUSP 452, 2013).

A casa foi concebida na forma retangular para permitir a penetração de luz do dia com

facilidade. As varandas da casa estão baseadas em cortinas e painéis móveis, que se adaptam à

luz do sol ideal e às condições de iluminação, assim como a configuração de privacidade,

utilizando um controlador automatizado. A varanda funciona como um bloqueador que protege os

espaços internos da casa. O quarto, localizado no canto nordeste, recebe o sol da manhã, quando

as temperaturas costumam ser mais baixas. A sala de estar, posicionada a leste, é protegida da

luz direta pela varanda. A cozinha não deve receber muita luz solar através da fachada, assim

como deve ser protegida do calor excessivo. Uma grande abertura a oeste da cozinha garante

iluminação para a estação de trabalho e para a sala de jantar. Além disso, a persiana externa

protege contra o calor excessivo e evita a luz solar direta, o que poderia causar reflexos nas

superfícies. A Figura 1 mostra uma fotografia da casa-solar Ekó House:

4

Figura 1. Protótipo Ekó House montado em Madri.

A iluminação artificial do interior segue o padrão de linhas paralelas que percorrem grande

parte do espaço, uma vez que a iluminação geral do interior está associada aos espaços e não

diretamente à configuração do mobiliário. A linha de luz ao longo da casa cria uma linha ótica de

ligação entre as duas extremidades da casa. As luminárias LED de orientação também garantem

boa visibilidade durante o dia. As lâmpadas dimerizadas, dispostas no interior, permitem atrelar a

distribuição de luz ideal entre a iluminação artificial e natural com o uso eficiente da energia

elétrica.

A Ekó House possui isolamento térmico nos painéis de acabamento externo, enquanto

cabos elétricos, de automação e encanamento estão localizados internamente. Dentro da casa, a

estrutura de apoio tem alguns slots que permitem que o morador possa encaixar facilmente

armários, prateleiras ou pinturas sem dificuldades.

Quanto à acústica, a Ekó House adota estratégias diferentes para oferecer conforto para

seus moradores. O armário técnico está disposto na parte externa da casa e tem o banheiro

localizado entre o quarto e a cozinha como um tampão.

5

O sistema hidráulico adotado é o “Plug and Play”, que permite a utilização de água em

todos os pontos, por meio de um sistema de distribuição que combina a facilidade de

implementação, manutenção e transporte.

Todo o sistema hidráulico está situado na parede que separa a cozinha e o banheiro. Cada

ponto de utilização está ligado a um coletor com registro individual, permitindo a manutenção de

um ponto sem comprometer o funcionamento dos outros. Estes distribuidores estão fora da casa,

facilmente acessíveis através de um rodapé de manutenção entre a casa e o deque.

O saneamento descentralizado é um instrumento importante para a preservação dos

recursos hídricos. A Ekó House, como descrito em (Ekó House, 2012), possui um sistema

diferenciado de tratamento dos efluentes com novas tecnologias que aceleram o processo de

compostagem para evitar odores, contribuem para a redução do consumo de água e permitem a

reutilização de águas residuais na agricultura e jardins. Ademais, as águas residuais restantes

(chuveiro, pia e máquina de lavar roupa, cozinha, pia e máquina de lavar louça) são tratadas por

um sistema natural, com filtros híbridos e plantados com macrófitas (úmidas) que permitem, no

final do processo, uma elevada quantidade de água para uso não potável, usada em jardinagem,

por exemplo.

A água da chuva capturada sobre o telhado pode ser usada em tarefas que não

necessitem de água potável. Ela é recolhida por meio de calhas localizadas na fachada sul e são

filtradas no tubo de queda. Essa filtração remove impurezas que estão dentro da cobertura, tais

como folhas e outros resíduos sólidos. Entrando no tanque de água da chuva, a água passa

através de um desacelerador, cuja função é reduzir a velocidade de entrada de modo a não

suspender os resíduos depositados no fundo do tanque (RTC/PIRnaUSP 453, 2013).

2. OBJETIVO

O objetivo deste trabalho é dimensionar um sistema de microgeração fotovoltaico ligado à

rede, tendo como protótipo-modelo a Ekó House descrita no item anterior (que pode ser vista em

www.sdeurope.org, 2012), Porém, neste caso, diferentemente do protótipo modelo, vamos

assumir que é para uma família de cinco pessoas (um casal + três filhos pequenos), de classe

média, simulando o consumo de energia elétrica e a geração a partir da determinação dos

equipamentos de uso final, sempre optando, independentemente do custo final, pela máxima

eficiência energética.

Dessa forma, é detalhada a arquitetura do sistema elétrico do projeto. No Diagrama 1,

pode ser observado o esquema do protótipo que serve de escala para nosso objetivo.

6

Diagrama 1. Prototipagem digital da Ekó House (Fonte: ANTONIO, F.; 2013).

3. METODOLOGIA

No projeto original o dimensionamento é estabelecido considerando que a ocupação

normal da residência é para um casal, entretanto, aproveitando-se da flexibilidade de construção

da Ekó House, pode-se facilmente adicionar dois módulos ao da base, incluir a construção de um

novo banheiro e um quarto para os filhos do casal. Ademais, adotamos a localização geográfica

de Recife devido à irradiação solar constante durante o ano e pouca precipitação, além da

facilidade de encontrar informações climatológicas e de radiação, disponíveis no portal on-line do

Climatempo e do Cresesb/Cepel (CRESESB, 2014).

Recife (PE) está localizada na seguinte posição geográfica:

latitude 8º 04' 03'' S,

longitude 34º 55' 00'' W

altitude 7m

Com esse posicionamento, e considerando que o posicionamento dos painéis do sistema

de microgeração fotovoltaica deve ser definido buscando maximizar a produção de energia, temos

que:

B= 8º 04' 03'' - 23,5° Sen [360/365(N-81)] (1)

Onde:

B: inclinação do painel para máxima produção de energia;

N: o dia do ano.

7

Para o cálculo do consumo de energia, assume-se que as crianças saem de casa entre 7h-

12h (período escolar), um dos adultos permanece o tempo inteiro em casa e o outro sai no horário

de expediente (7h-17h), mas realiza todas as refeições em casa. Além disso, para os

equipamentos são considerados a potência fornecida pelo INMETRO e sempre com selo

PROCEL, avaliados com etiqueta A, também, pelo INMETRO, ou seja, o mais eficiente possível,

adequando-se, portanto, ao propósito da Ekó House, conforme evidenciado anteriormente.

4. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS

O projeto elétrico, seguindo em escala as definições relativas ao protótipo de referência,

elabora-se com base no estilo de vida de uma família de classe média alta brasileira (que reflete

um mínimo de bem-estar, necessário no Brasil do século 21), sempre objetivando alcançar a

melhor eficiência energética. Assim, será apresentado o projeto de iluminação, a especificação do

cabeamento e os circuitos com suas respectivas proteções.

O projeto interno de iluminação artificial é projetado de acordo com a penetração da luz do

dia, uma vez que ela não penetra na sua totalidade em todas as áreas. Portanto, optou-se pelo

uso de lâmpadas LED (light-emitting diode) dimerizáveis de 4,5W (eficiência energética de

30lm/W), mostradas na figura 2, além da redução do consumo de energia, a utilização pela

tecnologia LED oferece melhoria na qualidade da luz. (ELETROBRAS, CEPEL).

Figura 2. Lâmpadas LEDs utilizadas na Ekó House. Modelo – PHILIPS.

Fonte: PHILIPS, 2011.

A modularidade da casa exige que a instalação elétrica seja flexível, diferente da forma

convencional, e simultaneamente confiável. A utilização de um sistema de conexões “Plug and

Play” facilita as conexões, sem a necessidade de realizar as terminações da casa manualmente.

O isolamento para os cabos tripolares é invariável e mantém-se de 0.6/1kV, e, para os unipolares

éi de 0.45/0.75kV, colocados no interior de conduítes metálicos flexíveis.

O restante da distribuição elétrica ocorre através de cabos de cobre isolados

individualmente através de PVC (70ºC não inflamáveis), com cores distinguindo fase, neutro e

8

terra. A entrada geral da casa é realizada com cabos de 16mm² tripolar com isolamento de alta

tensão (0.6/1kV).

Localizado no interior do gabinete técnico, um quadro elétrico externo é responsável pelo

gerenciamento e pela proteção dos circuitos elétricos externos citados na Tabela 3.1. A junção e

proteção dos strings de painéis fotovoltaicos e a alimentação de energia da casa são funções

realizadas pelo quadro elétrico externo. Os cálculos elétricos gerais para a definição dos circuitos

estão de acordo com a Norma Brasileira de Instalações Elétricas de Baixa Tensão - NBR5410

(válida a partir de 2005).

5. CONSUMO DOS EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS

Para o cálculo de consumo de energia elétrica, realiza-se uma simulação, tal como no

relatório técnico-científico PIRnaUSP 453 (2013), utilizando fontes de dados confiáveis e

analisando o consumo dos equipamentos e aparelhos elétricos, do sistema de água, bombas, ar-

condicionado (HVAC), lâmpadas etc., como pode ser observado na Tabela 1.

Para todos os efeitos, na Tabela 1, deve ser notado que o valor de uso/dia considera a

soma do tempo em que cada equipamento está ligado individualmente.

9

Tabela 1. Consumo mensal de energia.

EQUIPAMENTO QUANTIDADE POTÊNCIA

(W)

USO/DIA

(H)

CONSUMO MENSAL

(KWH)**

Forno elétrico 1 3570 1 54,44

Cooktop 1 6300 1 192,15

Geladeira/freezer 1 143 12 52.34

Lava-roupas/Secadora 1 4000 2 48.80

Lava-louças 1 1760 1 35.79

TV/DVD 3 140 15 63

Computador 2 18 16 8,64

Videogame 1 250 3 22.5

Micro-ondas 1 1300 1 39

Condicionador de ar 2 2000 14 840

Chuveiro elétrico 2 5500 50min 13.75

Liquidificador 1 600 5min 1.5

Ferro elétrico 1 1050 30min 2,4

Modem de internet 1 8 24 5,76

Impressora 1 15 30min 0,225

Roteador 1 21 24 4,32

Painel automação 1 1 200 1 6,1

Painel automação 2 1 200 1 6,1

Brises 4 500 0.5 7,62

Persianas 7 875 0.5 13,34

Detector de fumaça 1 20 0.5 0,31

Luz de emergência 4 40 0.5 0,612

Lâmpada 1* 70 4.5 5 1,354

Lâmpada 2 1 7.5 5 0,03225

Lâmpada 3 3 7 5 0.0903

Lâmpada 4* 869 0.04 5 0,149468

Boiler 1 2500 2 152,5

Tubos evacuados 1 950 8 231,8

Tanque hidropneumático

1

2 1875 1 5,72

Água tratada 1 313 6 57,28

Total 1922,813268

*Lâmpadas dimerizadas, acrescentando uma economia de 15% (SCHNEIDER,2010). **No caso das lâmpadas, considera-se um fator de carga de 0,86.

Fontes: http://www.inmetro.gov.br/consumidor/pbe/chuveiro.pdf;

http://www.eletrobras.com/elb/main.asp?TeamID=%7B32B00ABC-E2F7-46E6-A325-1C929B14269F%7D; e elaboração própria.

5.1. Consumo Noturno

Na Tabela 2, está especificado o consumo noturno, visto que durante a noite não há

produção de energia fotovoltaica e é necessário garantir a energia durante esse período, exigindo,

portanto, um planejamento seguro.

10

Tabela 2. Consumo Noturno de Energia.

EQUIPAMENTO QUANTIDADE POTÊNCIA

(W)

USO/DIA

(H)

CONSUMO MENSAL

(KWH)**

Luz de emergência 4 40 0.16667 0,204

Lâmpada 1* 70 4.5 5 1,354

Lâmpada 2 1 7.5 5 0,03225

Lâmpada 3 3 7 5 0.0903

Lâmpada 4* 869 0.04 5 0,149468

Forno elétrico 1 3570 0,5 27,22

Cooktop 1 6300 0,33334 65,05

Geladeira/freezer 1 143 4 17,447

Lava-louças 1 1760 0.333334 11,93

TV/DVD 3 140 10 42

Computador 2 15 10,6667 5,76

Videogame 1 250 2 15

Micro-ondas 1 1300 0,333334 13

Condicionador de ar 2 2000 14 840

Chuveiro elétrico 2 5500 0,41667 6,875

Liquidificador 1 600 2.5min 0.75

Modem de internet 1 8 8 1,93

Impressora 1 15 20min 0,15

Roteador 1 21 8 1,44

Painel automação 1 1 200 0,333334 6,0333

Painel automação 2 1 200 0,333334 6,0333

Brises 4 500 0.166667 2,54

Persianas 7 875 0.166667 4,45

Detector de fumaça 1 20 0.166667 0,10

Boiler 1 2500 0,6667 50,8334

Tubos evacuados 1 950 2,6667 77,2667

Tanque hidropneumático

1 2 1875 0,3334 5,72

Água tratada 1 313 2 57,28

Total 1260.638718

*Lâmpadas dimerizadas, acrescentando uma economia de 15% (SCHNEIDER, 2010). **No caso das lâmpadas considera um fator de carga de 0,86.

Fontes: http://www.inmetro.gov.br/consumidor/pbe/chuveiro.pdf;

http://www.eletrobras.com/elb/main.asp?TeamID=%7B32B00ABC-E2F7-46E6-A325-1C929B14269F%7D; e elaboração própria.

5.2. Consumo Matutino/Vespertino

Na Tabela 3, está discriminado o consumo no período de produção de energia fotovoltaica,

permitindo, dessa maneira, determinar o quanto será possível acumular para o período noturno.

11

Tabela 3. Consumo Vespertino/Matutino.

EQUIPAMENTO QUANTIDADE POTÊNCIA

(W)

USO/DIA

(H)

CONSUMO MENSAL

(KWH)**

Forno elétrico 1 3570 0.5 27.22

Cooktop 1 6300 0.6667 128.1

Geladeira/freezer 1 143 8 34.90

Lava-roupas/Secadora 1 4000 2 48.80

Lava-louças 1 1760 1 35.79

TV/DVD 3 140 5 21

Computador 2 18 5,3334 2,88

Videogame 1 250 1 7.5

Micro-ondas 1 1300 0.66667 26

Chuveiro 2 5500 25min 6.875

Liquidificador 1 600 2.5min 0.75

Ferro elétrico 1 1050 30min 2,4

Modem de internet 1 8 16 3.84

Impressora 1 15 10min 0.075

Roteador 1 21 16 2.88

Painel automação 1 1 200 0.667 4.07

Painel automação 2 1 200 0.6667 4.07

Brises 4 500 0.3334 5.08

Persianas 7 875 0.3334 8.89

Detector de fumaça 1 20 0.3334 0,21

Boiler 1 2500 1.3334 101.67

Tubos evacuados 1 950 5.3334 154.54

Tanque hidropneumático

1

2 1875 0.6667 3.82

Água tratada 1 313 4 38.19

Total 662.17455

*Lâmpadas dimerizadas, acrescentando uma economia de 15% (SCHNEIDER,2010). **No caso das lâmpadas considera um fator de carga de 0,86.

Fontes: http://www.inmetro.gov.br/consumidor/pbe/chuveiro.pdf;

http://www.eletrobras.com/elb/main.asp?TeamID=%7B32B00ABC-E2F7-46E6-A325-1C929B14269F%7D; e elaboração própria.

6. Condições Meteorológicas

Para a determinação da produção de energia do painel fotovoltaico, os dados

referentes à nebulosidade e pluviosidade são essenciais, visto que, nesses períodos, a unidade

fotovoltaica (o painel) funciona muito abaixo da sua capacidade máxima. Além disso, será

especificado o dia típico de Recife, visto que esta será a condição usual de funcionamento do

sistema.

12

6.1. Pluviosidade e Temperatura

Os dados climatológicos representam uma média do período entre 1961-1990, tal

como pode ser observado nas figuras 3 e 4.

Figura 3. Temperatura e pluviosidade anual.

Figura 4. Temperaturas e pluviosidade mensal.

6.2. Dia Típico

Recife possui clima tropical quente e úmido, com temperatura média anual de 25,4ºC e

amplitude de 2,8ºC. O regime de chuvas caracteriza-se por dois períodos distintos: uma estação

seca ou de estiagem, que se prolonga de setembro a fevereiro (primavera-verão) e uma estação

chuvosa, de março a agosto (outono-inverno) (Atlas Ambiental da Cidade do Recife, 2000).

13

7. Cálculo da Irradiação Solar

Baseados nas informações fornecidas pelo portal do Cresesb/Cepel, temos os cálculos da

irradiação solar em Recife (PE), como apresentados na Tabela 4 e Figura 5:

Tabela 4. Irradiação solar mensal.

Fonte: Cresesb/Cepel

Figura 5. Radiação solar mensal.

Fonte: Cresesb/Cepel

Visto que a inclinação dos painéis fotovoltaicos pode ser ajustada, objetivando

homogeneizar a produção de energia ao longo do ano, otimizando para o inverno, principalmente,

serão utilizados dados de irradiação relativos a quarta maior irradiação mensal. De posse desses

dados, é possível dimensionar o sistema fotovoltaico, acrescentando uma margem de segurança

para eventualidades.

A partir da Tabela 4, obtêm-se os valores médios totais mensais de energia apresentados

na Tabela 5:

14

Tabela 5. Totais mensais e anual de energia.

Mês Média

(horas Wp) Dias

Incidência solar mensal (hWp/mês)

Jan. 6,41 31 198,71

Fev. 6,32 28 176,96

Mar. 5,93 31 183,83

Abr. 5,47 30 164,10

Mai. 4,87 31 150,97

Jun. 4,53 30 135,90

Jul. 4,73 31 146,63

Ago. 5,18 31 160,58

Set. 5,93 30 177,90

Out. 6,36 31 197,16

Nov. 6,49 30 194,70

Dez. 6,41 31 198,71

Média 5,72 Total 2086,15

A partir da Tabela 5, com o cruzamento da informação da Tabela 1, de média mensal de

consumo de energia, é possível determinar a quantidade de painéis necessários para o

suprimento anual da residência.

Energia total anual: 1992,81kWh/mês x 12 = 23073,76kWh/ano

A potência necessária é a relação da energia total anual da residência com a incidência

solar total anual:

Potência média anual = energia total anual/incidência solar total

23073,76/2086,15 = 11,06kW

Sendo os painéis de 230W (Ekó House, 2012), a quantidade necessária de painéis para

atender a carga média anual com os requisitos de sobra de energia seria de:

11.060W/230W = 48.09 painéis

A resolução 482 da ANEEL recomenda um dimensionamento com previsão de 10% de

sobras de energia.

+ 10% de sobras =12,167kW

12.165/230 = 52,89 painéis (em se tratando de quantidades unitárias,

por padrão de projeto de sistemas fotovoltaicos, o número de painéis é o próximo número inteiro

maior ou igual ao resultado, totalizando 53 painéis necessários).

Na Tabela 6, apresenta-se um balanço mês a mês da energia gerada e o total acumulado

no ano.

15

Tabela 6. Balanço de energia gerada em um ano.

Mês Média kWh consumido

kW kWh gerado Excedente

Jan. 1922,81 9,676 2422,2749 26%

Fev. 1922,81 10,866 2157,1424 12%

Mar. 1922,81 10,460 2240,8877 17%

Abr. 1922,81 11,717 2000,379 4%

Mai. 1922,81 12,736 1840,3243 -4%

Jun. 1922,81 14,149 1656,621 -14%

Jul. 1922,81 13,113 1787,4197 -7%

Ago. 1922,81 11,974 1957,4702 2%

Set. 1922,81 10,808 2168,601 13%

Out. 1922,81 9,753 2403,3804 25%

Nov. 1922,81 9,876 2373,393 23%

Dez. 1922,81 9,676 2422,2749 26%

Média 23073,76 11,060 25430,1685 10%

8. SISTEMA FOTOVOLTAICO

Como o projeto de dimensionamento de um sistema fotovoltaico em Recife, baseado no

protótipo da Ekó House, tem como foco a geração de energia, grande parte da área

correspondente ao telhado deve ser utilizada para a colocação de painéis fotovoltaicos visando a

geração elétrica.

8.1. Módulos Fotovoltaicos

O sistema fotovoltaico é composto de módulos, modelo SPR 230 WHT (os mesmos do

protótipo modelo), fornecidos pela Sun Power Corporation, os quais são feitos com células solares

monocristalinas que garante até 50% a mais de geração de energia em comparação com os

painéis convencionais (considerados convencionais até 2011), ou seja, uma eficiência de 18.5%

na conversão de energia fotovoltaica, pesando 15kg cada painel (a Figura 6 mostra as

características desse painel). O painel fotovoltaico é controlado e pode ser ajustado para cinco

inclinações diferentes (10, 15, 20, 25 e 30 graus), maximizando a geração de energia.

16

Dimensões (L x P x A) 1559 x 46 x 798 mm

Figura 6. Especificações do módulo fotovoltaico SPR 230 WHT. Fonte: SunPower, 2012

A potência dos painéis é dada pela potência de pico expressa em [Wp]. No entanto, essa

característica não pode ser utilizada como parâmetro para a escolha dos painéis, pois,

dependendo da utilização, as características elétricas serão de suma importância (CRESESB,

2004). Dessa forma, tais parâmetros/características elétricas e térmicas determinam-se baseados

no STC (Standard-Test-Conditions), os quais definem uma temperatura de junção da célula em

25°C, irradiância total de 1.000 W/m2 normal à superfície de ensaio e espectro AM 1,5 (ABNT,

2006).

17

Na Figura 7, podem ser verificadas tais características, como:

1) Corrente de curto-circuito (Isc): medida quando não há a conexão de nenhum

equipamento, e, assim, tensão zero;

2) Tensão de circuito aberto (Voc): com módulo posicionado na direção do sol, através de

um voltímetro, verifica-se que a corrente não flui, pois não há nenhum equipamento

conectado (LUQUE; HEGEDUS, 2011);

3) Ponto de máxima potência (MPP ou Pmpp): produto da corrente de potência máxima (Imp)

com a tensão de potência máxima (Vmp) (MASTERS, 2004).

Figura 7. Parâmetros elétricos caracterizando a potência máxima.

Fonte: Cresesb, 2007 (modificado)

Por fim, almejando aumentar a Potência Máxima (Pm), os módulos fotovoltaicos devem ser

ligados entre si, em série ou em paralelo. Para a realização de tais conexões, se utiliza um cabo

MultiContact, conforme pode ser visto na Figura 8, resistente à luz solar.

Figura 8. MultiContactKris Tech Wire ( 5,26mm²). Tipo XLP RHW – 2,600V,15 A (resistente à luz solar).

Fonte: Relatório Técnico-científico Ekó House

Já para a proteção do sistema, sempre com base na Ekó House (não é intuito deste

trabalho dimensionar sistemas já estabelecidos e aplicados nesse protótipo de referência),

assume-se o uso de um disjuntor da Schneider ElectricTM, (Figura 9.1), e, para a proteção contra

surtos, outro equipamento também da Schneider ElectricTM (características na Figura 9.2),

demonstradas na Tabela 6.

18

Tabela 5. Dispositivos utilizados para a proteção dos painéis fotovoltaicos (Ekó House, 2012).

Figura 9.1. Schneider Eletric CH60 Modular

DC Circuit Breaker.

Fonte: Schneider-electric, 2011.

Características técnicas:

2P/CURVA C

Tensão nominal (Vn): 220V

Corrente nominal (In): 10A

Tensão máxima (Ve): 500VDC

Capacidade de interrupção (Icu): 10kA

Figura 9.2. Schneider Electric PRD 40r – 600

DC Surge Arrester.

Fonte: Schneider-electric, 2011.

Características técnicas:

Tensão nominal (Um): 600V.

Corrente nominal de descarga (In): 15kA.

Corrente máxima de descarga (Imax):

40kA.

8.2. Inversores

Os inversores são equipamentos que convertem a corrente de DC em AC, possibilitando o

seu uso nos equipamentos finais e sistemas da casa. Em projetos de microgeração, utilizam-se

basicamente dois tipos:

1. Microinversores: é uma tecnologia mais recente, que possibilita que um SFV esteja

constituído de pequenos inversores colocados em cada painel individualmente (uma

ilustração pode ser visto na Figura 10). Normalmente, esses inversores têm de 25-30 anos

de garantia e são 5% a 10% mais caros que os inversores string (ver Figura 11), sendo

operados em voltagens menores do que os strings. Dessa forma, caso ocorra falha em

algum microinversor, ou edificações e árvores próximas façam sombra em um painel, não

será afetada a produção de energia dos outros painéis, ao contrário dos inversores string.

Além disso, pode-se ajustar a orientação individualmente dos painéis, enquanto nos strings

inversores todos deverão estar na mesma.

19

Figura 10. Microinversor. Fonte: Enphase Energy

2. Inversores string: são ligados em série e em linhas do painel fotovoltaico, podendo

existir associações em paralelo ao string, tendo garantia normalmente de 10 anos. Assim,

como a perda de energia em quedas de voltagem é maior para correntes AC do que DC e

nos strings a conversão só acontece no fim – ao contrário do microinversor, em que a

corrente é invertida para AC em cada painel –, os inversores strings (Figura 11) minimizam

a perda de energia.

Figura 11. Inversor String. Fonte: Fronius

8.3. Especificidades do Microgerador

Neste trabalho, por definição do protótipo modelo, pressupõe-se o uso do inversor modelo

SMA SMC 6000A (RTC/PIRnaUSP 453, 2013), que está protegido com isolação galvânica e

possui tecnologia com controle ativo de temperatura. A partir da escolha do modelo de inversor, é

possível determinar os parâmetros de composição do sistema, como quantidade mínima e

máxima de módulos por string, valores de corrente e quantidades de strings.

20

8.3.1. Quantidade Máxima de Módulos por String

A potência e, como consequência, a tensão gerada pelo módulo fotovoltaico apresentam

uma dependência significativa da temperatura, com variação de -132,5 mV/ºC e referência a 25ºC,

temperatura da Condição Padrão de Testes (STC, sigla em inglês). Isso faz com que locais com

amplitudes térmicas muito grandes necessitem de uma precaução no planejamento da distribuição

dos módulos em strings, para que a máxima voltagem na entrada do inversor não seja maior que

a máxima tensão de entrada suportada, de 600V para o modelo selecionado, tampouco seja

menor.

Em Recife, a mínima temperatura histórica registrada pelo Instituto Nacional de

Meteorologia é de 15ºC, sendo essa a referência para se determinar a variação da máxima tensão

nos módulos, dada por:

{ [( )

]} (2)

(3)

A quantidade máxima de módulos por string é dada por:

(4)

Para a tensão máxima de 50V por módulo, é possível ligar o máximo de 12 módulos por

string.

8.3.2. Quantidade Mínima de Módulos por String

Como a queda de temperatura influencia, aumentando os valores de tensão dos módulos

e, assim, arriscando ultrapassar os valores máximos de tensão no inversor, o seu aumento pode

causar a queda da tensão a níveis inferiores da tensão mínima no ponto de máxima potência do

inversor. Para o modelo de inversor selecionado essa tensão é de 246V.

A influência de altas temperaturas traz também a consideração de que máxima

temperatura do painel depende, além da máxima temperatura ambiente, do método de fixação

dos painéis, que podem incrementar consideravelmente a máxima temperatura atingida pelo

módulo (IEA, 2004).

21

O método de fixação dos painéis, como arquitetonicamente definido no protótipo aqui

definido como modelo, isto é da Ekó House, em relação ao telhado por ser inclinado, porém com

altura livre da fixação, pode gerar um incremento de até 30ºC, segundo IEA (2004).

Sendo a máxima temperatura histórica de Recife registrada em 35,1ºC, obtém-se assim

uma temperatura de operação de 65,1º, que é inserida na equação da tensão ajustada (2), o que

resulta uma tensão mínima no módulo de 35,67V.

Para:

(5)

Obtém-se, então, um mínimo de 7 módulos no string.

8.3.3. Dimensionamento do String

Como o total de painéis deve ser de 54 módulos para o atendimento total da carga ao

longo dos 365 dias do ano, com 10% de margem de segurança, sendo o mínimo de 7 módulos e o

máximo de 12 módulos por string, o ideal é realizar a montagem com 6 strings de 9 módulos cada,

divididos em dois inversores, ligados a três strings cada. Confirmado pelo cálculo de corrente

máxima por inversor que segue abaixo:

a corrente de curto-circuito (Isc) no string é de 5,99 A, e a corrente de máxima potência,

(Imp) 5,61 A, considerando um fator de segurança no valor de 1,25 para as três strings de

cada subsistema (excedendo qualquer caso extremo).

Na Tabela 7, é apresentado o cálculo das correntes Isc’ e Imp’, que servem de parâmetro para o

dimensionamento da corrente no inversor.

Tabela 6. Cálculo da corrente DC do inversor.

Corrente de curto-circuito Isc = 5,99 A Isc’ = 5,99 x 3 x 1,25 = 22,5 A

Corrente de máxima potência Imp = 5,61 A Imp’ = 5,61 A x 3 x 1,25 = 21 A

Corrente DC do inversor 26 A

Ademais, considerando mais uma vez um fator de segurança de 1,25, é utilizada a tensão

de circuito aberto para o cálculo do valor de tensão máxima do inversor, como demonstrado na

Tabela 8.

22

Tabela 7. Cálculo de tensão máxima no inversor.

Tensão de circuito aberto Voc = 50V Voc’ = 50x9x1,25 = 562,5V

Tensão máxima no inversor 600 V

Finalmente, através da equação (6), é calculado o valor do último parâmetro a ser

considerado: o cálculo do ponto de máxima potência (Pmpp).

(6)

Assim, na Tabela 9, é demonstrado o valor do ponto de máxima potência (Pmpp) em cada

subsistema, levando em conta que num subsistema existem 2 ou 3 strings de painéis

fotovoltaicos. Sendo que na tabela 10 estão descritos os valores paramétricos para escolha do

inversor.

Tabela 8. Dimensionamento da potência máxima que o inversor pode ser utilizado.

9 PAINÉIS

Tensão de máxima potência Vmp 369 V

Corrente de máxima potência no string Imp 5.61 A

Potência máxima no string Pmpp 2070 W

Potência máxima por sistema 6210 W

Potência máxima dc do inversor 6300 W

Tabela 9. Parâmetros para o dimensionamento e escolha do inversor adequado.

Corrente DC do inversor 26 A

Tensão máxima no inversor 600 V

Potência máxima de saída do inversor 6000 W

No que se refere à escolha do inversor, há opções que impactam na energia entregue

na saída do inversor, bem como no custo final do projeto. Como pôde ser observado nas tabelas 9

e 10, o modelo de inversor escolhido suporta uma entrada ligeiramente superior à máxima

potência gerada pelos strings ligados nele. Contudo, a máxima potência entregue na saída AC do

inversor é cerca de 3,5% menor que a máxima potência gerada.

De posse dessa informação, há a possibilidade de escolha de um modelo com valores

superiores de potência AC de saída, refletindo significativamente no custo do projeto. Também é

possível escolher um modelo inferior em uma distribuição de três inversores de 5000W, elevando

também o custo final, já que a diferença de valores entre unidades de 5000W e 6000W é de

aproximadamente 5%.

23

Optou-se pela configuração de dois inversores de 6000W de potência máxima de saída AC

no inversor, dessa forma os custos dos equipamentos ficam positivamente equilibrados, numa

relação R$/Winstalado – além de reduzir custos de operação e manutenção. A desvantagem de não

se aproveitar toda a energia gerada fica minimizada pelo listado abaixo:

A máxima potência, de fato, é gerada por no máximo 2h de insolação direta

diária, resultando em menos de 1/3 da média diária de insolação.

A diferença entre o gerado e o entregue é menor que 3,5% nesse período de

2h.

O projeto obedece ao recomendado pela ANEEL, com sobras de 10% de

energia.

A expectativa de energia gerada, disponível na saída dos inversores, é de 24,1 MWh em

um ano, considerando a eficiência do inversor, contra geração DC de 25,4MWh e consumo

esperado de 23,1MWh no mesmo período.

Dessa forma, como a potência máxima instalada do sistema fotovoltaico é de 12.420Wp,

foram escolhidos dois inversores para completar o sistema (da mesma forma que no protótipo-

modelo, Ekó House), da marca SMATM, modelo Sunny Mini Central 6000A, como mostrado na

Figura 12, juntamente de suas características na Tabela 11.

Figura 12. Inversor escolhido da marca e modelo SMA Sunny Mini Central 6000A. Fonte: SunPower, 2013

24

Tabela 10. Características elétricas e gerais do Inversor SMA Sunny Mini Central 6000A.

Potência máxima DC (cos φ=1) 6300W

Tensão máxima – entrada 600V

MPP – faixa de tensão 246V - 480V

Tensão mínima/tensão inicial 211V / 300V

Corrente máxima 26A

Corrente máxima por string 26A

SAÍDA (AC)

Potência nominal (@230 V, 50 Hz) 6000W

Potência aparente máxima 6000VA

Tensão nominal 220V

Alcance da faixa de frequência 60Hz

Corrente máxima 26A

Equilíbrio de potência Sim

EFICIÊNCIA

Eficiência máxima 96,10%

PROTEÇÃO

Monitoramento – falta plugues/grid Sim/Sim

Proteção contra inversão de polaridade Sim

DADOS GERAIS

Dimensões (L / A / P) 468/613/242m

m

Peso 62kg

Faixa de operação – temperatura 25°C+60°C

Consumo interno (noite) 0,25W

O inversor é conectado diretamente aos dispositivos de proteção contra surtos (Figura 9.2),

e cada inversor se responsabiliza por três strings. O diagrama dessa conexão é mostrado na

Figura 13.

Figura 13. Conexão dos módulos fotovoltaicos aos inversores #1 e #2. Fonte: RTC/PIRnaUSP n. 453

25

O inversor admite cabos específicos de corrente contínua (DC), provindos do sistema de

módulos fotovoltaicos, e disponibiliza a energia em corrente alternada (AC) para o painel elétrico,

responsável pela distribuição de energia.

Para dimensionar os cabos em uma distância curta, deve ser verificada a capacidade de

corrente máxima que o sistema pode fornecer, segundo a NBR 5410. Através da Tabela 11,

temos que a corrente máxima que o inversor pode suportar é 26A, e a distância do inversor para o

painel elétrico é considerada de aproximadamente 5m (sempre com base em Ekó House, 2012).

Segundo SUNLABTM, a bitola a ser utilizada para uma corrente de 26A a uma distância de 5m é

de 6mm².

As conexões do inversor estão ilustradas na Figura 14 tal que podem ser observadas as

formas de conexão tanto da entrada como da saida do equipamento.

Figura 14. Conexões de entrada e saída do inversor.

Fonte: RTC PIRnaUSP n. 453

Na Figura 15 é mostrado o esquema de conexão dos inversores com os dispositivos de

medição responsáveis para controlar a geração de energia.

26

Figura 15. Conexão dos inversores com os dispositivos de proteção e de medição da Ekó House.

Fonte: RTC/PIRnaUSP n. 453

9. CONFIABILIDADE E MANUTENÇÃO DO SISTEMA FOTOVOLTAICO

De acordo com a resolução 482 da Aneel (ANEEL, 2012), é permitida a utilização de um

sistema de compensação de energia elétrica. Nesse sistema, a energia ativa injetada, por unidade

consumidora com microgeração distribuída ou minigeração distribuída, é cedida, por meio de

empréstimo gratuito, à distribuidora local. Posteriormente, essa energia é compensada com o

consumo de energia elétrica ativa dessa mesma unidade consumidora, ou de outra unidade

consumidora de mesma titularidade em que os créditos foram gerados, por um período de 36

meses – desde que possua o mesmo Cadastro de Pessoa Física (CPF) ou Cadastro de Pessoa

Jurídica (CNPJ) junto ao Ministério da Fazenda. Além disso, exige-se uma margem de segurança

de 10% na energia gerada, visando, dessa forma, garantir o funcionamento pleno da

microgeração fotovoltaica.

Uma das grandes vantagens dos sistemas de produção fotovoltaicos é que os módulos e

os inversores foram construídos de modo que o trabalho de manutenção seja reduzido ao mínimo

durante os 25 anos garantidos de funcionamento. A parte frontal dos módulos é constituída por

um vidro temperado de 3 a 3,5mm de espessura, o que os torna resistentes até ao granizo,

admitindo qualquer tipo de variação climática. Além disso, eles são autolimpantes devido à própria

inclinação que o módulo deve ter.

27

De qualquer maneira, é aconselhável executar inspeções periódicas dos módulos, para ver

se apresentam danos no vidro, película posterior, estrutura, caixa de junção ou ligações elétricas

externas. Dessa forma, pode-se usar água para lavar o vidro frontal, remover poeira e outros

detritos. Já no caso de sujidade entranhada, indica-se utilizar panos de microfibras com etanol ou

limpa-vidros convencional, principalmente durante os meses de verão, quando as chuvas são

escassas na cidade de Recife, com uma periodicidade mensal e à noite, visto que nesse momento

não há produção de energia. A Figura 16 ilustra o estado real de um painel fotovoltaico após um

tempo sem verificação in loco dele.

Figura 16. Módulo fotovoltaico em Los Angeles após dois meses sem chuvas.

Outro fator importante para garantir um funcionamento seguro é fazer um controle do

inversor, a cada ano, a respeito de danos visíveis, para evitar uma eventual perda de potência

devido a uma refrigeração insuficiente do inversor. Para tanto, é necessário verificar se o LED

verde está aceso, indicando perfeito funcionamento. No interesse de resultados otimizados, o

operador deve verificar, de preferência semanalmente e em condições de radiação solar variadas,

se a mensagem no inversor aponta para um funcionamento correto e plausível.

Como parte essencial da operação e manutenção normal de microgeradores fotovoltaicos,

como os desenvolvidos neste trabalho, anualmente, deve-se:

Verificar o funcionamento do ventilador, limpá-lo e efetuar a sua montagem inversa.

Limpar as palhetas de ventilação do inversor, as quais se encontram em ambos os

lados deste. Como o inversor, geralmente, aspira o ar pelo ventilador na parte inferior e o

deixa escapar pelo lado (com, por exemplo, o esquerdo), é necessário efetuar a limpeza

da palheta pelo lado da saída do ar (a esquerda, por exemplo) para que haja a dissipação

de calor ótima do aparelho.

28

Verificar o estado dos cabos, uniões e terminais, pois uma ligação que não esteja

correta pode produzir um arco elétrico, o que possibilita o aumento de temperatura e um

colapso no dispositivo. Para evitar um problema sério no dispositivo no futuro, é essencial

fazer um teste que verifique a existência de tensões mecânicas.

Verificar as proteções elétricas.

Verificar o estado do inversor através da existência de sujidades (poeiras, flores ou

outros detritos) que possam levar a uma perda de potência e a uma refrigeração

insuficiente. Além de conferir se os dados que serão enviados pelo inversor são lógicos e

se coincidem com os que estão visíveis no display do inversor.

Inspecionar o Electronic Solar Switch, verificando se está desgastado e se as linguetas

no interior da ficha apresentam descolorações castanhas.

10. IMPLICAÇÕES E ANÁLISE COM BASE NA CASA-SOLAR MODELO

Os valores obtidos a partir do desenho original (protótipo Ekó House) demonstram a

possibilidade de aplicar o conceito de energia-zero numa casa sustentável em Recife, porém em

condições locais. O consumo de energia estabelecido para o proposito da casa-solar aqui

considerada (com base no protótipo Ekó House), em um ano é de 23,1MWh, e a geração de

energia em um ano é de aproximadamente 24,15MWh.

Para a diminuição do consumo excessivo calculado, pode ser considerada a escolha de

outro sistema de HVAC mais eficiente, pois, na simulação realizada considerando o atual arranjo

de casa-solar, o sistema de HVAC representa aproximadamente 20% do consumo anual da casa.

Já o sistema de iluminação por LEDS, de baixo consumo de energia, representa

aproximadamente 10% do consumo anual de energia, lembrando que o sistema de automação

está incluso.

Além disso, o sistema de água (tal como desenhado no protótipo-modelo deste trabalho)

deve ser repensado na implementação do projeto, pois representa o maior consumo entre os

sistemas: em torno de 42%. Por fim, o critério de escolha dos equipamentos elétricos vai além de

baixo consumo, devem ser considerados todos os aspectos e as características para a obtenção

de uma alta eficiência energética ligada diretamente ao conforto.

11. CONCLUSÃO

As análises e avaliações da casa-solar consideradas neste trabalho evidenciam

essencialmente o sistema elétrico na visão de consumo/geração e, nesse sentido, concluiu-se que

29

a aplicação pragmática do conceito de residência zero energia está tecnicamente dominada. De

fato, o conceito energia-zero provém de que o consumo seja igual ou menor à produção durante

um ano completo, considerando a vida útil da residência, neste caso, da casa-solar considerada

com base no protótipo-modelo.

Além disso, observa-se que é possível alcançar o resultado esperado (incluindo eficiência

energética e ambiental), utilizando-se sempre dos equipamentos mais eficientes e menos

prejudiciais à natureza, e aproveitando-se do potencial fotovoltaico da cidade de Recife.

Portanto, a casa-solar, aqui desenvolvida (mesmo que precariamente em termos de projeto

detalhado), é uma residência de energia-zero e que a sua geração ultrapassa com segurança o

consumo, verificando assim que ela pode atuar tanto de forma isolada, gerando energia para

outras casas em seu entorno, como em cidades, onde o excedente poderá ser compartilhado com

a rede elétrica comercial, conforme a regulamentação vigente.

12. BIBLIOGRAFIA

ABNT– ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10899: Energia solar fotovoltaica - Terminologia. ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro. 2006. ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5410: Instalações Elétricas de Baixa Tensão. Segunda edição. 30.09.2004. Válida a partir de. 31.03.2005. AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA – ANEEL. Resolução 428. 2011. Disponível em: <http://www.aneel.gov.br/cedoc/ren2011428.pdf>. AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA. Processo: 48500.001760/2013-52: modelo para envio de contribuições referente à audiência pública. Nº 7/2013 ed. Brasil: Roberto Zilles: Laboratório de Sistemas Fotovoltaicos – Instituto de Energia e Ambiente, 2013. Disponível em: <http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/consulta_publica/documentos/Inst. Energia e Ambiente_cp007_2013.pdf>. BARROS, Hugo Rogério de; LOMBARDO, Magda Adelaide. Zoneamento climático urbano da cidade do recife: uma contribuição ao planejamento urbano. Geousp – Espaço e Tempo, São Paulo, v. 33, p.187-197, 2013. Disponível em: <http://citrus.uspnet.usp.br/geousp/ojs-2.2.4/index.php/geousp/article/viewFile/471/366>. CENTRO BRASILEIRO DE INFORMAÇÃO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA. Programa nacional de conservação de energia elétrica: Estimativa de consumo médio mensal de eletrodomésticos. Brasil, 2014. Disponível em: <http://www.eletrobras.com/elb/main.asp?TeamID={32B00ABC-E2F7-46E6-A325-1C929B14269F}>. CRESESB - CENTRO DE REFERÊNCIA PARA ENERGIA SOLAR E EÓLICA SÉRGIO BRITO; CEPEL - CENTRO DE PESQUISAS DE ENERGIA ELÉTRICA. (Brasil). 2014. Disponível em: <http://www.cresesb.cepel.br>. DIFFERENCE between micro-inverters and string inverters. Canadá: Ontario Solar Installers, 2011. (1min27s), son., color. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=NPQR12h3O74>.

30

EMBRAPA; USP ESALQ. Banco de dados climáticos do Brasil - Município de Recife-PE. Disponível em: <http://www.bdclima.cnpm.embrapa.br/resultados/balanco.php?UF=&COD=145>. EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA - EPE. Nota Técnica Análise da Inserção da Geração Solar na Matriz Elétrica Brasileira. Rio de Janeiro, 2012. Disponível em: <http://www.epe.gov.br/geracao/Documents/Estudos_23/NT_EnergiaSolar_2012.pdf>. ENFASE ENERGY. Disponível em: <http://enphase.com>. FRONIUS. Disponível em: <http://www.fronius.com/>. Acesso em 2013. IEA. Key World Energy Statistics, 2004. INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGIA, QUALIDADE E TECNOLOGIA. Tabela de consumo de energia elétrica - chuveiros elétricos. 04/2014 ed. Brasil: Programa Brasileiro de Etiquetagem, 2014. 5 p. Disponível em: <http://www.inmetro.gov.br/consumidor/pbe/chuveiro.pdf>. KOLOKOTSA, D.; ROVAS, D.; KOSMATOPOULOS, E.; KALAITZAKIS, K. A roadmap towards intelligent net zero- and positive-energy buildings; Solar Energy, volume 85, n. 12, 2011. pp 3067-3084. LUQUE, A.; HEGEDUS, S. Handbook of Photovoltaic Science and Engineering. John Wiley and Sons. 2011. ISBN: 9780470721698. MASTERS, G. M. Renewable and efficiente eletric power systems. Hoboken, NewJersey. USA, 2004. p.389. PREFEITURA DE RECIFE. Disponível em: <http://www.recife.pe.gov.br>. Projeto Ekó House. Project Manual – relatório interno. Team Brasil, São Paulo, 2012. RIGOLIN, P. H. C.; FARIA, R. D. L.; CARNEIRO, R. A. “Projeto Ekó House – Energia Elétrica, Consumo e Geração do Protótipo I”. RTC/PIRnaUSP nº 453. GEPEA – EPUSP. 2013. RTC/PIRNAUSP Nº 452. Análise energética e ambiental da contribuição de uma casa-solar para o desenvolvimento sustentável com base na redução de emissões de Gases de Efeito Estufa. São Paulo, 2013. RTC/PIRNAUSP Nº 453. Projeto Ekó House – Energia Elétrica, Consumo e Geração do Protótipo I. São Paulo, 2013. SECRETARIA DE PLANEJAMENTO, URBANISMO E MEIO AMBINTE. Atlas ambiental da cidade do Recife. Recife: 2000. p. 151. SMA. Disponível em: www.sma-america.com/products/solarinverters.html. Acesso em nov. 2014. SOLAR BUILDER. Choosing the right inverter. Disponível em: <http://www.solarbuildermag.com/featured/choosing-the-right-inverter/#.UqJx7MuA2t8>. SOLAR ENERGY (Estados Unidos) (Org.). String inverters vs. micro-inverters: 10 things to consider. 2014. Disponível em: <http://solarenergy.com/power-panels/pv-power-panel-installation-info/string-inverters-vs-micro-inverters-10-things-to-consider>. SOLARTERRA ENERGIAS ALTERNATIVAS. Energia Solar Fotovoltaica: Guia Prático. São Paulo: Panorama Energético, 2011. Disponível em: <http://mbecovilas.files.wordpress.com/2011/06/energia-solar-fotovoltaica.pdf>. SOLARWATERS. Manutenção dos Sistemas Solares Fotovoltaico. Disponível em: <http://www.solarwaters.pt/manutencao-dos-sistemas-solares-fotovoltaico>.

31

SOMAR METEOROLOGIA. Tempo agora. 2014. Disponível em: <http://www.tempoagora.com.br/previsao-do-tempo/brasil/climatologia/Paraty-RJ/>. SOUZA, Márcia Cristina Soares de. Monitoramento de sistemas agroflorestais para recuperação de áreas degradadas da floresta ombrófila densa: Caso Paraty-RJ. 2009. Dissertação (Mestrado) - Curso de Programa de Pós-graduação em Agroecologia e Desenvolvimento Rural, Universidade Federal de São Carlos, Araras, 2009. Disponível em: <http://www.bdtd.ufscar.br/htdocs/tedeSimplificado/tde_arquivos/25/TDE-2010-08-13T154050Z-3230/Publico/2594.pdf>. SUNLAB POWER. Disponível em: http://www.sunlab.net.br/dimensionamento.htm. Acesso em 10. jul. 2013. SUNPOWER. 230 Solar panel. Disponível em: <http://www.energymatters.com.au/images/sunpower/spwr_230wh_com_en_a4.pdf>. VISOTELA. Instalação de microprodução fotovoltaica de energia. Manual do utilizador. Disponível em: <http://material.visotela.pt/MULTIMEDIA/DOCUMENTOS/64/MANUAL%203300.pdf>.