paineis solares fotovoltaicos

Download Paineis solares fotovoltaicos

Post on 10-Jul-2015

153 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

INSTITUTO SUPERIOR DE ENGENHARIA DE COIMBRA

Paineis solares fotovoltaicos

Aluno Filipe Simes de Oliveira N- 21201150

Trabalho realizado no mbito da unidade curricular de Instalao e Manuteno de Equipamentos da 4edio do Cet de energia e automao pelo instituto superior de engenharia de Coimbra

Docente da Unidade Curricular: Eng.. Ladeira Francisco

Coimbra, 27 de Outubro de 2011

IndiceIntroduo..................................................................................................................3 Sistemas e aplicaes fotovoltaicos..........................................................................4 Sistemas autnomos..............................................................................................4 Sistemas ligados rede.........................................................................................6 Descrio da tecnologia.............................................................................................8 Composio fsica dos dispositivos Fotovoltaicos.................................................8 Fabricao dos mdulos fotovoltaicos:................................................................10 Os diferentes tipos de painis solares fotovoltaicos............................................12 Vantagens e desvantagens..................................................................................13 Instalao e manuteno.........................................................................................15 Localizao e orientao dos mdulos................................................................15 Localizao dos demais equipamentos ..............................................................15 Manuteno dos mdulos fotovoltaicos...............................................................16 Manuteno das baterias.....................................................................................16 Concluso...............................................................................................................17 Bibliografia:..............................................................................................................18

IntroduoA energia solar fotovoltaica a energia eltrica que se obtm diretamente do sol. O sol uma fonte de energia gratuita e inesgotvel, e a sua utilizao no produz emisses de gases de efeito estufa. Mediante uns painis fotovoltaicos, podemos produzir eletricidade durante o dia, armazen-la e consumi-la posteriormente. Quando a rede eltrica no chega a uma moradia, a forma mais econmica, rentvel e respeitosa com o meio ambiente de gerar electricidade utilizando energia solar fotovoltaica. Utilizando energia solar fotovoltaica contribumos a reduzir o consumo e a dependncia das energias fsseis, reduzindo a sua vez as emisses de gases derivados de sua combusto e causadoras do efeito estufa. As energias fsseis so um recurso esgotavel j que se consomem a um ritmo muito superior ao que se produzem de forma natural. Aproveitando a energia do sol, em mudana, apresenta-se um sistema de produo de energia sustentvel, consome-se a energia que diariamente produz o sol.

Sistemas e aplicaes fotovoltaicosOs sistemas fotovoltaicos podem ser divididos em sistemas ligados rede e em sistemas autnomos. No ltimo caso, o aproveitamento da energia solar precisa de ser ajustado procura energtica. Uma vez que a energia produzida no corresponde (na maior parte das vezes) procura pontual de energia de um consumidor concreto, torna-se obrigatrio considerar um sistema de armazenamento (baterias) e meios de apoio complementares de produo de energia (sistemas hbridos). No caso dos sistemas com ligao rede, a rede pblica de distribuio de electricidade opera como um acumulador de energia elctrica. Contrastando com o caso Portugus, em alguns pases, como o caso da Alemanha, a maioria dos sistemas fotovoltaicos encontram-se ligados rede. Nestes sistemas, a totalidade da energia produzida injectada na rede pblica de distribuio de energia elctrica, como resultado da receita adicional que conseguida pelo maior valor que pago, por cada unidade de energia elctrica produzida por sistemas fotovoltaicos. Ainda no caso da Alemanha, h previses no sentido de que, no ano 2050, os sistemas fotovoltaicos possam ser responsveis por uma fatia significativa da energia elctrica fornecida (cerca de um tero). Nos prximos anos, ser de prever que os sistemas fotovoltaicos sejam progressivamente instalados na Europa. A longo prazo, ser mesmo de prever um aumento generalizado da sua procura. Paralelamente, os sistemas autnomos assumiro um papel de grande relevo nos pases em vias de desenvolvimento. A indstria fotovoltaica local poder ter um papel chave na crescente implementao deste tipo de sistemas domsticos.

Sistemas autnomosOs sistemas autnomos constituram o primeiro campo de operao econmica da tecnologia fotovoltaica. A aplicao deste tipo de sistemas autnomos, observa-se onde o fornecimento de energia atravs da rede pblica de distribuio de energia elctrica, no se verifica por razes tcnicas e/ou econmicas. Nestes casos, os sistemas fotovoltaicos autnomos podem constituir alternativas com umavertente econmica de elevado interesse. Este cenrio vem ao encontro do grande potencial para a implementao dos sistemas autnomos nos pases em vias de desenvolvimento, onde se encontram grandes reas que permanecem sem fornecimento de energia elctrica. As sucessivas evolues tecnolgicas e a diminuio dos custos de produo nos pases industrializados, podero tambm contribuir para a generalizao deste tipo de aplicao. No campo das pequenas aplicaes solares de fornecimento de energia elctrica, tambm podemos observar considerveis avanos: calculadoras electrnicas, relgios, carregadores de pilhas, lanternas e rdios, so alguns dos exemplos conhecidos do uso bem sucedido das clulas solares em sistemas autnomos de reduzida dimenso.

Candeeiro de jardim

Carregador de pilhas

Carro movido a energia solar

Na prtica, os sistemas autnomos precisam de acumular energia, para compensar as diferenas existentes no tempo entre a produo de energia e a sua procura. As baterias recarregveis so consideradas apropriadas como acumuladores de energia. Em geral, a utilizao de acumuladores obriga a que se torne indispensvel a utilizao de um regulador de carga adequado que faa a gesto do processo de carga, por forma a proteger e garantir uma elevada fiabilidade e um maior tempo de vida til dos acumuladores. Assim sendo, um sistema autnomo tpico consta dos seguintes componentes: 1. Gerador fotovoltaico 2. (um ou vrios mdulos fotovoltaicos, maioritariamente dispostos em paralelo) 3. Regulador de carga 4. Acumulador 5. Consumidor

Princpio de um sistema fotovoltaico autnomo

Sistemas ligados redeSer de prever na Europa um forte crescimento, no que respeita aos sistemas fotovoltaicos com ligao rede pblica elctrica. No caso concreto da Alemanha, os sistemas fotovoltaicos com ligao rede, foram instalados com maior intensidade aps a entrada em vigor de subsdios governamentais no mbito do Programa dos 1.000 telhados (1991-1995). Com a posterior evoluo para o Programa dos 100.000 telhados (desde 1999) e o Decreto das Fontes de energia Renovvel (EEG1/4/2000), o Governo Federal lanou no mercado um conjunto de programas dinamizadores, os quais tiveram reconhecimento a nvel mundial. Um dos aspectos mais importantes dos sistemas fotovoltaicos ligados rede, tem sido a sua interligao rede pblica elctrica. Um sistema fotovoltaico com ligao rede composto, normalmente, pelos seguintes componentes: 1. Gerador fotovoltaico (vrios mdulos fotovoltaicos dispostos em srie e em paralelo, com estruturas de suporte e de montagem) 2. Caixa de juno (equipada com dispositivos de proteco e interruptor de corte principal DC) 3. Cabos AC-DC 4. Inversor 5. Mecanismo de proteco e aparelho de medida A figura a seguir mostra a estrutura principal de um sistema fotovoltaico com ligao rede.

Estrutura Principal de um sistema fotovoltaico com ligao rede

De incio, o local preferencial para a instalao tcnica fotovoltaica, foi o topo dos telhados dos edifcios. Posteriormente, a integrao dos sistemas fotovoltaicos em diferentes tipos de prdios (apartamentos, escolas, centros comerciais), tem vindo a ganhar um espao cada vez maior. Paralelamente, a utilizao da tecnologia fotovoltaica em diferentes formas de construo, como por exemplo nos painis anti-rudo das auto-estradas, est tambm a crescer de forma acentuada. Um outro tipo de projecto, tambm em franca expanso, refere-se aos grandes projectos fotovoltaicos que so construdos superfcie do solo, formando grandes centrais fotovoltaicas ligadas rede. Este tipo de projecto fotovoltaico tem vindo a ser promovido por empresas operadoras do sector elctrico.

Sistema fotovoltaico ligado rede, instalado no telhado de uma casa famlia (esquerda) Sistema fotovoltaico com ligao rede numa rea urbana, na zona comercial (centro) Sistema fotovoltaico com ligao rede, encontrando-se a instalao fixada no solo (direita)

Descrio da tecnologiaA funo de uma clula fotovoltaica consiste em converter directamente a energia solar em electricidade. A forma mais comum das clulas solares o fazerem atravs do efeito fotovoltaico. Efeito fotovoltaico: Os mdulos so compostos de celulas solares de silcio. Elas so semicondutoras de electricidade porque o silcio um material com caractersticas intermdias entre um condutor e um isolante.

Composio fsica dos dispositivos FotovoltaicosO silcio apresenta-se normalmente como areia. Atravs de mtodos adequados obtm-se o silcio em forma pura. O cristal de silcio puro no possui electres livres e portanto um mau condutor elctrico. Para alterar isto acrescentam-se percentagens de outros elementos. Este processo denomina-se dopagem. Mediante a dopagem do silcio com o fsforo obtm-se um material com electres livres ou material com portadores de carga

Recommended

View more >