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Painéis fotovoltaicos de energia solar

Instalações fotovoltaicas isoladas

Instalações fotovoltaicas isoladas

Instalações fotovoltaicas autônomas são aquelas isoladas da rede elétrica. Toda a energia elétrica gerada pelos painéis solares é consumida diretamente.

Esses tipos de instalações fotovoltaicas são projetados para casos em que o custo de manutenção e instalação de linhas de energia não é lucrativo. Por exemplo, este seria o caso de abrigos de montanha.

Quais aplicações as instalações fotovoltaicas autônomas têm?

As principais aplicações de sistemas isolados são:

  • Eletrificação de residências e edifícios, principalmente para iluminação e aparelhos de baixa potência.
  • Iluminação pública.
  • Aplicações agrícolas e pecuárias.
  • Bombeamento e tratamento de água.
  • Antenas de telefone isoladas da rede.
  • Sinalização e comunicação.

Instalação de energia solar fotovoltaica em um abrigo isolado

Essas instalações são usadas principalmente nos locais onde não há acesso à rede elétrica e é mais barato instalar um sistema fotovoltaico do que estabelecer uma linha entre a rede e o ponto de consumo. A eletricidade gerada é usada para autoconsumo.

Que vantagens e desvantagens as instalações solares autônomas têm?

Instalações solares fotovoltaicas isoladas têm a vantagem de não depender de elementos externos para fornecer energia, e o custo direto da quilowatt-hora de energia é zero.

Por outro lado, tem certas desvantagens. A principal desvantagem desse tipo de fonte de energia renovável é a dependência da variação da radiação solar recebida. A radiação solar que o painel fotovoltaico receberá depende da programação solar, da inclinação do Sol em diferentes momentos do dia e em diferentes épocas do ano e do clima. As horas de radiação solar podem ser calculadas. O que não pode ser calculado é a quantidade de horas e dias nublados que você terá exatamente (estatisticamente pode ser obtido).

Ao contrário das instalações solares fotovoltaicas conectadas à rede, é necessário fornecer um sistema de acumulação de energia para poder usá-lo nessas horas em que os painéis fotovoltaicos não geram eletricidade porque não recebem radiação. As instalações conectadas à rede não apresentam essa desvantagem, pois o excedente de energia pode ser fornecido à rede elétrica gerada e fornecida quando necessário.

Quais elementos compõem uma instalação solar fotovoltaica isolada da rede elétrica?

Além dos elementos comuns das instalações solares fotovoltaicas, existem vários elementos que são completamente necessários para a operação deste tipo de instalações:

O que são acumuladores de energia?

Os acumuladores de energia elétrica, responsáveis ​​por armazenar a energia gerada pelos painéis fotovoltaicos em momentos de baixo consumo, para que possam ser utilizados em momentos de demanda de energia. Geralmente são baterias, embora existam algumas instalações onde a energia solar é misturada à energia hidráulica e a energia gerada nos painéis solares é usada para acionar uma bomba e elevar a água a uma certa altura. A água a uma certa altura tem energia potencial que pode ser convertida novamente em energia elétrica pela operação das turbinas.

O que são reguladores de carga?

Os reguladores de carga são responsáveis ​​pelo processo de carregamento e pela descarga dos acumuladores (neste caso, as baterias), eles estão sempre dentro das condições operacionais corretas.

O que são inversores de carga?

Os inversores são responsáveis ​​por converter a energia na forma de corrente contínua obtida no painel solar em corrente alternada. Como os painéis solares fotovoltaicos geram eletricidade em corrente contínua e que a maioria dos aparelhos elétricos que vamos usar exigem que a entrada de corrente esteja em corrente alternada, precisaremos converter a corrente direta gerada em corrente alternada.

Possíveis configurações

A configuração básica das instalações isoladas da rede elétrica é composta pelo gerador fotovoltaico, um controlador de carga e uma bateria. A bateria é o elemento responsável por acumular a energia fornecida pelos painéis durante as horas de maior radiação para uso durante as horas de baixa ou nenhuma insolação. O regulador de carga controla a carga da bateria, evitando sobrecargas ou descargas excessivas que diminuem sua vida útil. Com essa configuração, o consumo ocorre em corrente contínua.

Outra configuração básica é o bombeamento solar, que consiste em painéis, pequenos equipamentos e a bomba, na qual a água é bombeada quando há sol, sem a necessidade de baterias.

A configuração mais utilizada em residências é aquela composta pelo gerador fotovoltaico, regulador de carga, baterias e inversor, este último para converter a energia acumulada nas baterias em corrente alternada, utilizada na maioria das aplicações.

Para o cálculo deste tipo de instalações, os critérios de design são diferentes. Nas instalações conectadas à rede, tentamos maximizar a produção anual, voltada para o sul e com a inclinação mais favorável. Por outro lado, para instalações isoladas, o critério deve ser o de produzir o máximo no mês mais desfavorável de dezembro e, portanto, o restante do ano terá pelo menos a energia calculada para o pior mês, sempre atendendo às necessidades.

Referências

  • www.peigenesis.com Custom connector & cable solutions for harsh environments. hop electronic components to find your custom connector solutions. Built-to-order engineered solutions.
  • eaton.com Diversified power management company and global technology leader in electrical systems for power quality, distribution and control; hydraulics components, systems and services for industrial and mobile equipment; aerospace fuel, hydraulics and pneumatic systems for commercial and military use; and truck and automotive drivetrain and powertrain systems for performance, fuel economy and safety.
Autor:

Data de publicação: 21 de março de 2017
Última revisão: 11 de março de 2020