Painéis fotovoltaicos de energia solar

Instalação solar térmica

Usina de energia solar
Termelétrica

Fotovoltaico

Fotovoltaico

Referimo-nos ao efeito fotovoltaico em tudo relacionado à obtenção de energia através da ação da luz.

A fonte de luz mais usada para instalações fotovoltaicas é a que vem do Sol, isto é, energia solar. Embora existam pequenos dispositivos, como calculadoras, que funcionem com luz artificial.

Energia solar fotovoltaica

A energia solar fotovoltaica é uma metodologia para obter energia elétrica graças a células fotoelétricas. É uma energia renovável, uma vez que sua fonte de energia, o Sol, é considerada inesgotável.

As células fotoelétricas são o principal componente dos painéis fotovoltaicos. Eles são dispositivos semicondutores que, quando excitados pela radiação solar, causam saltos eletrônicos e uma pequena diferença em potencial de diodo em suas extremidades (corrente elétrica).

Classificação e tipos de energia fotovoltaica

Os sistemas fotovoltaicos são divididos principalmente em duas grandes famílias:

  • Sistemas "Ilha" (também denominados "independentes"): não estão conectados a nenhuma rede de distribuição, de modo que exploram diretamente a eletricidade produzida e armazenada em um dispositivo de armazenamento de energia no local (baterias);
  • plantas "conectadas à rede") (também chamadas conectadas à rede): são plantas conectadas a uma rede de distribuição de energia elétrica existente gerenciada por terceiros e, muitas vezes, também ao sistema elétrico privado que será atendida;

Um caso particular de um sistema insular, chamado "híbrido", permanece conectado à rede de distribuição, mas usa principalmente suas fontes, apenas um, ou pode ter uma combinação, por exemplo, fotovoltaica, vento, gerador, mesmo com o ajuda de um acumulador. Se nenhuma das fontes estiver disponível ou o acumulador for descarregado, um circuito conecta o sistema à rede elétrica para a continuidade do fornecimento.

Do ponto de vista estrutural, deve-se mencionar a instalação "arquiteturalmente integrada" (também conhecida pelo acrônimo BIPV, Building Integrated PhotoVoltaics, ou "sistemas fotovoltaicos integrados em arquitetura"). A integração arquitetônica é obtida colocando os módulos fotovoltaicos da planta dentro do perfil do edifício que o abriga. As técnicas são principalmente:

  • Manto de revestimento de reposição local (por exemplo, telhas ou telhas ..) com um revestimento adequado no campo fotovoltaico, assim bloqueando a cobertura se sobrepõe manto;
  • uso de tecnologias adequadas para integração, como filmes finos;
  • uso estrutural de módulos fotovoltaicos, que também executam a função de uma armação, com ou sem vidros.

Os custos para alcançar um sistema fotovoltaico integrado são superiores ao método tradicional, mas o resultado estético é favorecido pela legislação da conta de energia, com o reconhecimento de uma taxa de incentivo significativamente maior.

Sistemas fotovoltaicos fora da rede (autônomos)

Esta família está a serviço das empresas elétricas isoladas de outras fontes de energia, como a rede nacional em CA, que são fornecidas por um sistema fotovoltaico eletricamente isolado e auto-suficiente.

Os principais componentes de um sistema fotovoltaico de ilha são em geral:

  • campo fotovoltaico, designado para coletar energia através de módulos fotovoltaicos convenientemente arranjados em favor do sol;
  • bateria de armazenamento ou acumulador, consistindo de uma ou mais baterias adequadamente recarregáveis (série / paralelo) MEP / e reter a carga elétrica fornecida pelos módulos na presença de luz solar suficiente para permitir o uso diferido por equipamentos elétricos usuários Com o uso de uma unidade de controle subseqüente, pode triplicar sua vida útil.
  • automação de gerenciamento: um tipo de unidade traseira pode alternar automaticamente entre diferentes fontes de energia renováveis (painéis fotovoltaicos, vento, geradores, etc., etc.) movendo-se de um para outro ou para baterias de acumulação e, finalmente, para o fornecedor .
  • regulador de carga, projetado para estabilizar a energia coletada e gerenciá-la dentro do sistema de acordo com várias situações possíveis;
  • inversor de conversão de outra forma DC / conversor AC, projetado para converter a tensão DC (DC) de saída do painel (normalmente 12 ou 24/48 volts) para uma tensão CA maior (normalmente 110 ou 230 volts para sistemas de até alguns kW, 400 volts para sistemas com potência superior a 5 kW).

O campo fotovoltaico geralmente utilizado para sistemas insulares é otimizado para uma tensão específica do sistema, avaliada durante a fase de projeto. As tensões mais utilizadas são 12 ou 24 V. Consequentemente, uma vez que a maioria dos módulos fotovoltaicos utilizados neste tipo de planta tem tensões de saída iguais a 12 ou 24 V, as chamadas cadeias elétricas que formam o campo são constituídas por alguns módulos, até o limite apenas módulo por corrente . No último caso, na prática, o campo PV é composto de paralelo elétrico simples entre os módulos, equipados com diodo de corrente para proteger contra as chamadas correntes inversas que serão discutidas mais adiante.

O acumulador é geralmente composto de monoblocos, ou elementos individuais projetados especificamente para carregamento e descarregamento profundo e cíclico. Nos sistemas que devem garantir a continuidade do serviço, mesmo nas condições mais severas, geralmente não são usados para usar acumuladores automotivos, que apesar de funcionar corretamente têm uma "vida útil" baixa, isto é, tolerar um número menor de ciclos de carga e carga. descarga comparada aos acumuladores projetados e construídos especificamente para este tipo de uso. No caso de instalações de acumulação de pólos ou de altura (por exemplo, iluminação pública ou luz de rua fotovoltaica), as baterias de automóveis não podem ser usadas porque qualquer vazamento de eletrólito (que é composto por uma solução altamente corrosiva) poderia causar danos às pessoas, animais e propriedades. Nestas instalações são utilizados acumuladores especiais em que o eletrólito líquido é substituído por um gel especial.

O controlador de carga é um dispositivo eletrônico que possui as seguintes características mínimas:

  • desconexão automática do campo fotovoltaico (entendida como um conjunto de todos os módulos) a partir da bateria de acumuladores no caso em que a tensão fornecida pelos módulos é menor que o mínimo de acumuladores de carga (céu muito nublado, noite , falhas, interrupções de manutenção, etc.); neste caso, de fato, os módulos se comportariam como cargas resistivas ao descarregar os acumuladores;
  • desconexão automática do campo fotovoltaico dos acumuladores em caso de recarga completa e possível derivação da corrente produzida pelos módulos para enviá-lo diretamente para o inversor no caso de haver uma solicitação de energia dos dispositivos do usuário;
  • desconexão automática do campo fotovoltaico dos acumuladores em caso de descarga total deste último (bateria agora esgotada) e possível derivação da corrente produzida pelos módulos para enviá-lo diretamente para o inversor, caso exista demanda de energia dos dispositivos da usuário.
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Última revisão: 26 de fevereiro de 2018

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