3-Geração Fotovoltaica

UniversidadeUniversidade Federal do Federal do PiauPiauCentro de Centro de TecnologiaTecnologia

CursoCurso de de EngenhariaEngenharia EltricaEltrica

UniversidadeUniversidade Federal do Federal do PiauPiauCentro de Centro de TecnologiaTecnologia

CursoCurso de de EngenhariaEngenharia EltricaEltrica

1.Princpios1.Princpios

Fonte: Tutorial de Energia Solar CRESESB.


Curva Caracterstica

Fonte: Tutorial de Energia Solar CRESESB.


Fatores de Influncia

Fonte: Manual de Engenharia para Sistemas Fotovoltaicos. CRESESB. 2004

LuminosidadeTemperatura


Associao de Clulas



Exerccio:1) Deseja-se alimentar uma carga CC de potncia mxima igual a1200W, cuja tenso nominal 120V. Sero utilizados painisfotovoltaicos cuja caracterstica de carga mostrada na figuraabaixo. Admitindo-se que o sistema utilizado opera sempre noponto de mxima potncia e que no h mudana de temperaturanem de radiao solar, quantos mdulos devero ser associados eem que topologia?em que topologia?


Associao de Clulas

Fonte: Tutorial de Energia Solar. CRESESB.


Associao de Clulas

Fonte: Wind and Solar Power Systems. CRC Press

2.Principais Tecnologias de Clulas 2.Principais Tecnologias de Clulas FotovoltaicasFotovoltaicas


o limite terico de converso da luz solar em energia eltrica, para esta tecnologia

Fonte: Instituto Superior Tcnico de Lisboa

esta tecnologia de 27%




Silcio Monocristalino Silcio Amorfo



Tecnologias em desenvolvimento

Fonte: Progress in Photovoltaics: Research and Aplication

3. Partes Constituintes de um Sistema PV3. Partes Constituintes de um Sistema PV

Fonte: Tutorial de Energia Solar. CRESESB.


Mdulos Fotovoltaicos

Sistema de Armazenamento

Controlador de Carga da Bateria

Conversor CC-CCUnidade de Condicionamento

Conversor CC-CA

Seguidor de Mxima Potncia

Unidade de Condicionamento de Potncia


Controlador de Caga e Conversor CC-CC


Caractersticas desejveis em um Controlador de Caga:

Tenso de operao apropriada para a topologia do conversor Corrente mxima superior corrente de curto do arranjo PV Estratgias de controle especiais (por exemplo PWM) Set points ajustveis Proteo contra corrente reversa Desconexo da carga (proteo contra descargas excessivas) Desconexo da carga (proteo contra descargas excessivas) Compensao trmica Alarmes e indicaes visuais Desvio da energia do arranjo Seguidor do Ponto de Mxima Potncia (MPPT) Baixo consumo prprio Proteo contra inverso de polaridade Terminais exclusivos para modificao de tenso das baterias


Conversor CC-CA

4. Modelo de uma Clula PV4. Modelo de uma Clula PV

. Iph : corrente gerada pela luminosidade (A)

. Iod : corrente de saturao do dodo (A)

. Rs : resistncia srie (W)


. Rsh : resistncia shunt (W)

. k : constante de Boltzmann (k = 1,38.10 -23 )

. q : carga do eltron (q = 1,602.10 -19 C)

. T : temperatura da clula (K)

7. Dimensionamento de um Sistema PV7. Dimensionamento de um Sistema PV


1. Avaliao do Recurso Solar

2. Estimativa da Curva de Carga

3. Escolha da Configurao

4. Dimensionamento do Sistema de Armazenamento

5. Dimensionamento da Gerao PV

6. Especificao dos Conversores

7. Projeto Eltrico


Avaliao do Recurso Solar

FortalezaLat. 0345'SLong. 3835'W

Sobral


http://www.cresesb.cepel.br/sundata/index.php

SobralLat. 350'SLong. 4020'W


Estimativa da Curva de Carga


Sistema de Armazenamento

Dimensionamento pela autonomia

Dimensionamento pelo consumo dirio


Gerao PV

Vmp a tenso de mxima potncia (tipicamente de 17,4 Vem sistemas com baterias de 12 V)

Considerar o nvel mdio do ms mais crtico com 3,5 a 4 horas de sol pleno para o sul do Brasil e entre 4 e 5 horas para o nordeste.

Como o fator de segurana o valor tpico de 0,8:


Gerao PV- rea necessria

- Nmero de Mdulos:


Gerao PV- Algumas Especificaes de Fabricantes


Gerao PV- Tenso de Sada Corrigida

- A tenso de mxima potncia deve ser corrigida para a variao mxima e mnima de temperatura

- O mesmo vale para a tenso de circuito aberto


Inversor de Frequncia

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