Prévia do material em texto
Motores | Automação | Energia | Transmissão & Distribuição | Tintas Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial Levi Santos Cidral Junior Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica – WEG Equipamentos Elétricos Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Premissas Público Alvo: Integradores Técnicos e Profissionais de Engenharia; Representantes Comerciais Técnicos; Requisitos: Conhecimentos básicos em eletricidade; Determinação em aprender; Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Premissas Este treinamento é direcionado à: Energia Solar Fotovoltaica Sistema Fotovoltaico Conectado à Rede (SFCR) Sistemas de porte Residenciais e Comerciais Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Ementa Equalização de Conceitos: Energia Solar e Eletricidade Conceitos Fundamentais Módulo Fotovoltaico Tipos e tecnologias Características elétricas e mecânicas Associações e cuidados Inversores Tipos e Aplicações Recursos Quadros Elétricos String-Box e Combiner-Box QDCA Caixa Meteorológica 1º Dia Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Ementa Topologia e SCADA Econômica Robusta Função e Forma BAPV BIPV Normas e Boas práticas Módulos Inversores Conexão a rede Concessionária Projeto e Instalação de Sistemas Fotovoltaicos Composição dos Elementos Dimensionamento dos sistema 1º Dia Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Ementa Exemplo completo de projeto e instalação Projeto Básico Levantamento da necessidade e disponibilidade Dimensionamento do sistema Documentos e projeto executivo Desenhos: Unifilar, Arranjo e conexão à UC Memorial Descritivo, Datasheets e Certificados Burocracias - Parte I ART de Projetos e Execução Solicitação de Acesso e Parecer Técnico 2º Dia Compras de Equipamentos, Materiais Eletricos e Mecânico Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Ementa Exemplo completo de projeto e instalação 2º Dia Instalação Contratação e Segurança da equipe Instalação Mecânica da Estrutura, Módulos, Pré-conexão e Teste de Torque Instalação de Inversor e Quadros Elétricos Lançamento de eletrodutos e cabos CC/CA Megger CC e Conexão das Strings ao inversor Megger CA e Conexão do Inversor ao Quadro CA Ligações à Terra, SPDA e Testes com Terrômetro Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Ementa Exemplo completo de projeto e instalação 2º Dia Comissionamento Testes de comissionamento mecânico Testes de comissionamento elétrico Burocracias - Parte II Solicitação de Vistoria e Aprovação do Ponto Relatório de comissionamento Entrega do Sistema ao cliente Conceitos 0 • Terminologias 1 • Radiação solar 2 • Irradiância 3 • Irradiação Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos - Terminologias Unidades importantes utilizadas durante o treinamento: Amperè - Unidade de corrente elétrica Ex: A corrente de saída do inversor é 22A VA Volt/Amperè - Unidade de Potência Aparente Ex: A potencia do transformador é 1kVA. Volt - Unidade de tensão elétrica Ex: A tensão da rede é 220V. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos - Terminologias Unidades importantes utilizadas durante o treinamento: W Watt - Unidade de Potência ativa Ex: A saída do inversor é 5000W. VAr VA Reativo - Unidade de Potência Reativa Ex: 1000VAr = 1kVAr Wp Watt-Pico - Unidade de Potência de Pico Ex: O módulo gera 255Wp. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos - Terminologias Unidades importantes utilizadas durante o treinamento: Wh Watt-hora - Unidade de Energia Elétrica Ex: O sistema fotovoltaico produz 500 kWh. W/m² Watt por Metro Quadrado - Unidade de Irradiância Ex: A potência solar está em 1kW/m². Wh/m² • Watt-hora por Metro Quadrado - Unidade de Irradiação • Ex: A energia solar do dia foi 4270 Wh/m². Ω • Ohm - Unidade de Resistencia elétrica • Ex: A resistência do aterramento é 10Ω. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos - Terminologias Terminologias importantes utilizadas durante o treinamento: Imp • Corrente de máxima potência • Ex: A Imp do módulo fotovoltaico é 8,9A Isc • Corrente de Curto-Circuito • Ex: A Isc do módulo fotovoltaico é 9,5A Voc Tensão de Circuito Aberto Ex: O Voc do módulo fotovoltaico é 45,5V Vmp • Tensão de máxima potência • Ex: A Vmp do módulo fotovoltaico é 38V Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos - Energia Fotovoltaica - Fonte Solar Sol - Radiação solar O Sol é a estrela central do Sistema Solar. e está a uma distância por volta de 150.000.000 km da Terra, variando conforme período do ano. A energia solar chega a terra na forma de Radiação eletromagnética. A radiação é uma forma de transferência de energia, a qual ocorre, através da propagação de ondas eletromagnéticas. Imagem: NASA/SDO & the AIA, EVE, and HMI teams. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica O sol é uma fonte de radiação intensa e de amplo espetro. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos - Energia Fotovoltaica - Fonte Solar Sol - Radiação solar A radiação solar proporciona Luz e Calor sobre as superfícies incidentes. A luz do sol e sua intensidade variam após entrada na atmosfera. A intensidade solar sob o solo também varia com microclimas de cada região. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial Conceitos - Energia Fotovoltaica - Fonte Solar Sol - Radiação solar Irradiância Global tem por parcelas: Irradiância Direta Normal; Irradiância Difusa. Difusa As bases de dados trazem a Irradiância/Irradiação Global na forma Horizontal ou(e) Inclinada. Global Horizontal β = 0º Global Inclinada β = latitude Direta Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos - Energia Fotovoltaica - Fonte Solar Sensor: Piranômetro sombreado Irradiância solar (G) - Taxa na qual a radiação solar incide em uma superfície, por unidade de área desta superfície, normalmente medida em watt por metro quadrado (W/m²). Irradiância direta (GDIR) - Irradiância solar incidente em uma superfície, de incidência direta, descontando-se irradiação difundida e refletida pela atmosfera. Sensor: Pireliômetro Irradiância difusa (GDIF) - Potência radiante do céu, difundida em uma unidade de área em uma superfície horizontal, excluída a irradiância direta. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos - Energia Fotovoltaica - Fonte Solar Irradiância global (GHOR) - Potência radiante solar, recebida em uma unidade de área em uma superfície horizontal, que é igual à irradiância direta mais a irradiância difusa. Sensores: Piranômetros e Células de referência. Albedo (GALB) - Índice relativo à fração da energia radiante solar, recebida em uma unidade de área, devida à refletância dos arredores e do solo onde está instalado um dispositivo. Sensor: Albedômetro. Irradiância total (GTOT) - Potência radiante solar total com as componentes direta, difusa e de albedo, recebida em uma unidade de área de em uma superfície plana com inclinação qualquer. Fonte: ABNT – NBR 10899: 2006 Energia solar fotovoltaica - Terminologia Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos- Energia Fotovoltaica - Fonte Solar Irradiação solar A Irradiação é o somatório das irradiâncias no tempo, Wh/m², ao qual corresponde a energia associada a radiação solar incidente em uma unidade de área. Irradiação: Wh/m² Irradiação solar diária em média anual = Wh/m².dia (em xano) é o dado utilizado para dimensionamento solar, e cálculo da energia gerada. Interessante citar que o local menos irradiado no Brasil é cerca de 30% melhor do que o local mais irradiado na Alemanha. A Alemanha possui aprox. 49 GWp* instalado e o Brasil aprox. 5 GWp**. http://globalsolaratlas.info/ * FRAUNHOFER INSTITUTE (FEV/2020) ** BIG & SCG ANEEL (FEV/2020) http://globalsolaratlas.info/ Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos - Energia Fotovoltaica - Fonte Solar Comparativo - Irradiação solar Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos - Energia Fotovoltaica - Fonte Solar Irradiação Solar Diária Irradiância diária (Horário x W/m²) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 100% 95% 90% 85% 80% 75% 70% 65% 60% 55% 50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% A geração fotovoltaica de energia é diretamente proporcional a irradiância solar sobre os módulos fotovoltaicos. A integração da Irradiância no tempo é a Irradiação. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos - Energia Fotovoltaica - Fonte Solar CORREÇÃO DA INCLINAÇÃO DA SUPERFÍCIE IRRADIADA. https://www.suncalc.org/ https://www.suncalc.org/ Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos - Energia Fotovoltaica - Fonte Solar CORREÇÃO DA INCLINAÇÃO DA SUPERFÍCIE IRRADIADA. # Google Earth https://www.google.com/earth/ ( Freeware de propriedade da Google Inc. ) Ângulo Medido: 332,55º Ângulo Normal: 360º Diferença: 332,55º - 360º Desvio Azimutal de - 27,45º * A casa está com a face norte desviada para o oeste em 27,45 graus. Inclinação dos telhado vão de 15º a 45º. É interessante solicitar ao cliente este dado se for instalar ao nível do telhado. https://www.google.com/earth/ Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos - Energia Fotovoltaica - Fonte Solar CORREÇÃO DA INCLINAÇÃO DA SUPERFÍCIE IRRADIADA. # Radiasol 2 ( Freeware de propriedade da Universidade Federal do Rio Grande do Sul ) Download em: http://www.solar.ufrgs.br/ Desvio Azimutal de -27,45º e Inclinação de 20º Desvio Azimutal de 0º e Inclinação de 20º Também pelo http://globalsolaratlas.info/ Jan 5,38 Fev 5,32 Mar 4,92 Abr 4,48 Mai 3,92 Jun 3,43 Jul 3,58 Ago 3,91 Set 4,10 Out 4,82 Nov 5,45 Dez 5,46 MÉDIA 4,56 Jan 5,32 Fev 5,36 Mar 4,94 Abr 4,55 Mai 4,00 Jun 3,52 Jul 3,67 Ago 3,98 Set 4,11 Out 4,85 Nov 5,42 Dez 5,39 MÉDIA 4,59 http://www.solar.ufrgs.br/ http://globalsolaratlas.info/ Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos - Energia Fotovoltaica - Fonte Solar Irradiação Solar Diária Projetada no Ano Irradiação Global Horizontal Anual em Jaraguá do Sul - SC 6 5 4 3 2 1 0 Janeiro Fevereiro Março Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro A geração fotovoltaica de energia é diretamente proporcional a irradiância solar sobre os Média Anual Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos - Energia Fotovoltaica - Fonte Solar módulos fotovoltaicos. A integração da Irradiância no tempo é a Irradiação. Módulo Fotovoltaico 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Cuidados Especiais (Corrente contínua) Sombreamentos Arranjos série e paralelo Características Arranjo Intrínseco Definição da unidade do módulo Tipos de módulos Mercado Global Conversão Fotovoltaica Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Módulo Fotovoltaico – Conversão Fotovoltaica - Por que se chama energia fotovoltaica? Fonte: pveducation.org Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Módulo Fotovoltaico – Definição de Painel, Módulo e Célula Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Módulo Fotovoltaico – Mercado Global - Tecnologias mais comuns. Silício Cristalino (1° Geração): Policristalino Monocristalino Filmes Finos (2° Geração): Cd-Te a-Si CIGS Distintos (3° Geração) Orgânicos Pontos Quânticos ... Fonte: "Photovoltaics Report" Fraunhofer ISE. 14 November 2019 Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Fonte: "Photovoltaics Report" Fraunhofer ISE. 28 Julho 2014 Módulo Fotovoltaico Uma célula fotovoltaica é um dispositivo elétrico que converte luz diretamente em energia elétrica através do efeito fotovoltaico. As células fotovoltaicas são feitas com materiais semicondutores e o silício é um dos elementos mais utilizados por estar presente de forma abundante na natureza. A energia elétrica gerada pelos painéis fotovoltaicos é em corrente contínua (CC) e é convertida em corrente alternada (CA) por meio dos inversores para conexão à rede elétrica. Módulo fotovoltaico Célula fotovoltaica Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Fonte: "Photovoltaics Report" Fraunhofer ISE. 28 Julho 2014 Cadeia de produção do Módulo FV Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Estrutura de um módulo FV Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Módulo Fotovoltaico - Tipos - Silicio Monocristalino (m-Si) Eles são feitos a partir de um único cristal de silício ultrapuro, em formato tubular, que é fatiado, tratado e transformado em células solares. Cada célula fotovoltaica circular tem seus “lados” cortados fora para ocupar melhor na área do painel. O painel solar é composto por uma matriz de células solares em série. Eficiência comercial da célula fotovoltaica: 14 – 22% Técnica: Czochralski Forma: Arredondada Tamanho padrão das células fotovoltaicas: 10x10cm; 12,5x12,5cm; 15x15. Cor: azul escuro ou quase preto (com antirreflexo), cinza ou azul acinzentado (sem antirreflexo) Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Módulo Fotovoltaico - Tipos - Silicio Policristalino (p-Si) No policristalino, o silício purificado é fundido em blocos, tendo a formação natural de múltiplos cristais, dai o nome policristalino. Uma vez solidificado o bloco é serrado em cubos e, em seguida, fatiados em células. Por ser um processo mais simples que o monocristal, esta célula tem menor custo de produção. Eficiência comercial da célula fotovoltaica: 13 – 19% Técnica: Fundição de silício, aquecimento em forma. Forma: Quadrada Tamanho padrão das células fotovoltaicas: 10x10cm; 12,5x12,5cm; 15x15. Cor: azul (com antirreflexo), cinza prateado (sem antirreflexo). Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Módulo Fotovoltaico – Tipos - Filmes Fino - Disseleneto de Índio, Cobre e Gálio Produzidos à partir da deposição de filmes de disseleneto de índio, cobre e gálio; Módulos de Avaliação: 08 sistemas de 9,96kWp – Módulos de tecnologia CIGS e inversor de 10kWp; Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Módulo Fotovoltaico – Tipos - Filmes Fino - Telureto de Cádmio Produzidos à partir dadeposição de filmes de Telureto de Cádmio Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Módulo Fotovoltaico - Tipos - Filmes Fino de Alta Concentração - Sistema fornecido pela WEG Solar 30kWp - Petrobrás Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Módulo Fotovoltaico - Tipos - Célula Orgânica e de pontos quânticos. As células orgânicas são baseadas em semicondutores orgânicos (polímeros) de baixo custo que podem ser depositados em superfícies flexíveis. Pontos quânticos são semicondutores cristalinos em nano-escala cujos bandgap são proporcionais ao seu tamanho. O tamanho do bandgap determina quais regiões do espectro solar (ultravioleta, visível e luz infravermelha) que as células solares de pontos quânticos pode absorver e converter em energia elétrica. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Módulo Fotovoltaico – Tipos - Eficiência Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Módulo Fotovoltaico – Qual a tecnologia menos e mais eficiente? Dica: As potências dos sistemas acima têm valores muito próximos (~10kW) Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Módulo Fotovoltaico – Características Mecânicas ~2,0 m ~1,6 m Células 60 72 Potencias usuais (Wp) 275 280 290 300 330 335 345 365 Área média (m²) 1,635 1,938 Peso médio (kg) 18 22 Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Módulo Fotovoltaico – Características Mecânicas Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Módulo Fotovoltaico – Características Elétricas EXEMPLOS DE DADOS ELÉTRICOS PARA MESMAS CÉLULAS E MONTAGENS DIFERENTES Potencia (Wp) 270 ↑ 325 Vmpp (V) 30,8 ↑ 37 Impp (A) 8,75 ≈ 8,78 Voc (V) 37,9 ↑ 45,5 Isc (A) 9,32 ≈ 9,34 Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Módulo Fotovoltaico – Características Elétricas Curva IV e relação com a irradiância Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Módulo Fotovoltaico – Características Elétricas Curva PV e pontos de máxima potência Pontos de máxima potência Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Módulo Fotovoltaico – Características Elétricas Curva IV e relação com a Temperatura Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Módulo Fotovoltaico – Características Elétricas Coeficientes de temperatura 𝛽𝑃𝑚𝑎𝑥 ≈ 𝛽𝑉𝑚𝑝𝑝 𝑉𝑚í𝑛_𝑚𝑝𝑝 = 𝑁 × 𝑉𝑚𝑝𝑝 × Com os coeficientes de temperatura podemos analisar corretamente o número de módulos por série, de forma a não colocarmos em excesso e danificar a entrada por sobretensão ou colocarmos em falta provocando um comportamento ineficiente no inversor. 𝑉𝑚á𝑥 = 𝑁 × 𝑉𝑜𝑐 × (1 − β𝑣𝑜𝑐 × 25 − 𝑇𝑚í𝑛 ) Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Ligações entre módulos fotovoltaicos Série (String) 𝑛 𝑉 𝑖 = 𝑉𝑝𝑣 𝑖=0 𝐼1 = 𝐼2 = 𝐼3 = 𝐼𝑛 = 𝐼𝑝𝑣 Paralelo 𝑛 𝐼�� 𝑖=0 = 𝐼𝑝𝑣 𝑉1 = 𝑉2 = 𝑉3 = 𝑉𝑛 = 𝑉𝑝𝑣 Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Módulo: Pmax = 270 Wp | Vmp = 30 V | Imp = 9 A } Série - Paralelo 𝐼1 = 9,3𝐴 𝐼2 = 𝐼1 + 9,3𝐴 𝑉1 = 38𝑉 𝑉𝑎𝑛𝑡+2 = 76𝑉 𝑉𝑎𝑛𝑡+3 = 114𝑉 𝑉𝑎𝑛𝑡+4 = 152𝑉 𝐼𝑝𝑣 = 18,6𝐴 𝑛 𝑉𝑝𝑣 = 𝑉 𝑖 𝑖=0 𝑉𝑝𝑣 = 760𝑉 𝑉𝑎𝑛𝑡+20 = 760𝑉 Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Módulo: Pmax = 270 Wp | Vmp = 30 V | Imp = 9 A } 𝑉𝑜𝑐 = 900𝑉 Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Módulo: Pmax = 270 Wp | Vmp = 30 V | Imp = 9 A } Série - Paralelo 𝐼1 = 9,3𝐴 𝐼2 = 𝐼1 + 9,3𝐴 𝐼3 = 𝐼2 + 9,3𝐴 𝑉1 = 38𝑉 𝑉𝑎𝑛𝑡+2 = 76𝑉 𝑉𝑎𝑛𝑡+3 = 114𝑉 𝑉𝑎𝑛𝑡+4 = 152𝑉 𝐼𝑝𝑣 = 𝐼3 = 27,9𝐴 𝑛 𝑉𝑝𝑣 = 𝑉 𝑖 𝑖=0 𝑉𝑝𝑣 = 760𝑉 𝑉𝑎𝑛𝑡+20 = 760𝑉 Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Módulo: Pmax = 270 Wp | Vmp = 30 V | Imp = 9 A } 𝑉𝑜𝑐 = 900𝑉 Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Deslocamentos das curvas IV com a associação série ou paralelo A tensão aumenta-se ou reduz-se, adicionando-se ou removendo-se módulos fotovoltaicos na série C o m o a c o rr e n te s ó c re s c e e m m ú lt ip lo s , h á m e n o s c o n tr o le , p o is n ã o p o d e m o s c o lo c a r m ó d u lo s e m p a ra le lo c o m s tr in g s d e t a m a n h o s d if e re n te s . Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Série - Paralelo Na prática, normalmente deixamos o paralelismo ocorrer dentro do inversor e não adicionamos externamente esta condição. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Módulo Fotovoltaico – Instalação – Diodo de By-pass O diodo de Bypass protege as células fotovoltaicas de correntes reversas. Origem das corrente reversas: Sombreamentos; Inversor; Surtos; Erros de instalação; Etc... + - 37,5V 1,8V Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Módulo Fotovoltaico – Instalação – Sombreamento 60V O módulo em operação normal tem os diodos de bypass reversamente polarizados, não conduzindo corrente. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Módulo Fotovoltaico – Instalação – Sombreamento 50,6V Se uma célula está sombreada ou danificada, a surgem correntes reversas porporcionadas pelas celulas não sombreadas do grupo, polarizando o diodo de Bypass. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Cuidados Especiais: Quando exposto ao sol e circulando corrente, não abrir o circuito CC do módulo, sob risco de arco elétrico destrutivo, risco de eletrocussão, queimaduras e cegueira temporária. Quando sombreado ou em período noturno, a corrente do módulo é praticamente nula, permitindo a livre abertura do circuito CC do módulo, sem risco de arco elétrico. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Módulo Fotovoltaico Cuidados Especiais: Falta de aperto nos componentes de corrente contínua podem gerar sérios danos assim como defeitos intermitentes na geração. Quando a corrente do circuito CC do módulo é interrompida (ou resistida) há geração de calor e arco. Inversor de aplicação Fotovoltaica 1 2 3 4 5 MPPT Anti-Ilhamento Tipos: Central, String e Micro Topologia com/sem Transformador Tipos: Grid-Tie, Off-Grid, híbrido Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Inversores Inversores de Aplicação Fotovoltaica Inversor On-Grid / Grid-tie (Inversor conectado a rede): O inversor Grid-Tie é o equipamento que prepara a energia do módulo fotovoltaico para a sua injeção na rede elétrica. Aplicação: Economiade energia elétrica; Alivio do sistema de distribuição (Descentralizado); Usinas para geração de energia. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Inversores Inversores de Aplicação Fotovoltaica Inversor Off-Grid (Inversor Isolado sem acumulação): O inversor isolado (sem acumulação ou rede) é o equipamento que prepara a energia do módulo fotovoltaico para a sua utilização imediata, sem que seja conectado ou sincronizado com a rede. A energia gerada é consumida no mesmo momento. Aplicação: Transferência de água cisterna/caixa; Irrigação de plantações; Bombeamento de água em poços artesianos; Oxigenação da água, em piscicultura. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Inversores Inversores de Aplicação Fotovoltaica Inversor Off-Grid (Inversor Isolado com acumulação): O inversor isolado (com acumulação) é o equipamento que prepara a energia do módulo fotovoltaico para a sua utilização, sem que seja conectado ou sincronizado com a rede. A energia gerada é acumulada para posterior uso, sendo que, se não houver consumo, a energia é desperdiçada. (Subutilizada) Aplicação: Sistema de bombeamento de água constante; Possibilidade de energia sem rede de distribuição. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Inversores Inversores de Aplicação Fotovoltaica Aplicação: Tarifa Branca Geração de energia sem impactos de impostos Incidentes na rede de distribuição. Inversor Híbrido Grid-Zero (Inversor On-grid com acumulação): O inversor On-grid (com acumulação) é o equipamento que armazena os “Creditos” de kWh na bateria ao invés de utilizar a rede para esse propósito. A energia gerada é consumida em momentos que melhor convém, conforme a demanda da carga na UC. O objetivo base é autoconsumo em 100%. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Inversores Inversores de Aplicação Fotovoltaica - Tipo: Com Transformador = = = ~ Com isolação galvânica entre a rede e a geração; Diminui efeitos de degradação em filmes finos; O transformador pode estar nos circuitos de alta ou baixa frequência. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Inversores Inversores de Aplicação Fotovoltaica – Tipo: Sem Transformador = = = ~ Sem isolação galvânica entre a rede e a geração; São favoráveis para módulos de silícios mono e policristalinos; Tendem a ter rendimento levemente maior que outras topologias; Deste ponto em diante, explanaremos somente o inversor Grid-Tie, que é o equipamento que prepara a energia do módulo fotovoltaico para a sua injeção na rede elétrica. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Inversores Inversores de Aplicação Fotovoltaica – Central-Inverters Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Inversores Inversores de Aplicação Fotovoltaica – Central-Inverters 1.0 MW a 4.0 MW por inversor (Eletrocentros até 8MW) Inversores de maior porte indicados para Minigeração Fotovoltaica; Inversores próprios para ambientes industriais e/ou salas elétricas; Necessitam de string-box ou combiner-boxes devido a grande corrente CC; Sempre inversores trifásicos dada a quantidade de potencia processada (600Vac); Devido a potência e topologia é comum necessitar de transformadores elevadores. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Inversores Inversores de Aplicação Fotovoltaica – Características Corrente Máxima CC 1640 A Tensão Máxima CC 1500Vcc Potencia Nominal CA 1050 kVA (600V) Faixa de MPPT 875 a 1350Vcc Temperatura de operação -10 a +50ºC Tropicalizado. Grau de proteção IP20 Eficiência MPPT 9 9 , 7 % Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Inversores Em eletrocentro compacto. Eficiência INVERSOR 98,2 % Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Inversores Inversores de Aplicação Fotovoltaica – String-Inverters Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Inversores Inversores de Aplicação Fotovoltaica – String-Inverters Inversores indicados para sistemas de geração descentralizada; As séries de módulos são conectadas diretamente nos inversores; Característica de instalação com inversor mais próximo aos módulos fotovoltaicos; Pode ser instalada ao tempo (grau de proteção IP65); Modelos monofásicos e trifásicos conforme a potência dos inversores; Apresentam dois ou mais dispositivos de MPPT por inversor; Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Inversores Inversores String – Trifásicos Modelo SIW500H SIW500H SIW500H SIW500H SIW500H SIW500H SIW500H ST013 ST018 ST022 ST030 ST036 ST040 ST060 Entrada (CC) Tensão máxima 1000 V 1100 V Faixa de tensão MPPT 380...800 V 400...800 V 480...800 V 480...800 V 480...850 V 480...850 V 580...850 V Corrente máxima MPPT 18 A 23 A 22 A Número de MPPTs / Strings por MPPT 2/2 3/2 4/2 6/2 Saída (CA) Potência nominal 13300 W 18700 W 22000 W 30000 W 36000 W 40000 W 66000 W Tensão nominal 380 V Ligação 3F+N+T 3F+N+T (3F+T) Frequência da rede 50/60 Hz Corrente máxima 20 A 28,4 A 33,4 A 48 A 60,8 A 60,8 A 100 A Eficiência máxima 98,5% 98,6% 98,6% 98,6% 98,8% 98,8% 98,7% Dados gerais Dimensões (C / A / L) em mm 520 × 610 × 255 mm 930 × 550 × 260 mm 1,075 × 550 × 300 mm Peso 40 kg 48 kg 60 kg 55 kg 74 kg Temperatura de operação -25...+60 °C Grau de proteção IP65 Topologia Multinível | Transformerless Comunicação Nativa RS485/USB RS485/USB Comunicação Opcional BT BT/PLC Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Inversores Inversores String – Monofásicos Modelo SIW300H SIW300H SIW300H SIW300H M020 M030 M040 M050 Entrada (CC) Tensão máxima 500 V 600 V Faixa de tensão MPPT 120...480 V 160...480 V 210...480 V 260...480 V Corrente máxima MPPT 11A Número de MPPTs / Strings por MPPT 2/2 Saída (CA) Potência nominal 2000 W 3000 W 4000 W 5000 W Tensão nominal 220 V Ligação F+N+T Frequência da rede 60 Hz Corrente máxima 10A 15A 20A 25A Eficiência máxima 98,4% 98,5% 98,6% 98,6% Dados gerais Dimensões (C / A / L) em mm 375 x 375 x 161,5 Peso 10,6 kg Temperatura de operação -30...+60 °C Grau de proteção IP65 Topologia Híbrido com Bateria | Transformerless Comunicação Nativa Wi-Fi / RS485 Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Inversores Inversores de Aplicação Fotovoltaica – Micro-Inverters Topologia de instalação de um inversor para cada módulo (ou pares de módulos); Apresenta a máxima possibilidade de segregação do sistema de geração, sendo que o menor sistema possível é composto de apenas um módulo e um microinversor; Instalação diretamente nos módulos fotovoltaicos, sem a necessidade de cabos CC adicionais; Tendem a apresentar eficiência inferior ao inversor string; Sofre com a elevada temperatura do módulo; Tem melhor desempenho em telhados complexos; Precisam de equipamento especial para comunicar; Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Inversores Inversores de Aplicação Fotovoltaica – Smart-Optimizer Possui a mesma vantagem do micro-inversor quanto aos múltiplos MPPTs, o que é bom para telhados complexos, porém tendo a conversão CC. Instalação diretamente nos módulos fotovoltaicos, podendo com dispositivo adicional, conhecer Curva I-V e atuar nos otimizadores para desconexão dos módulos. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Inversores Inversores de AplicaçãoFotovoltaica – Anti-Ilhamento O inversor deve desconectar da rede elétrica, após a interrupção da energia. Em situações muito raras, o inversor pode ressonar com a carga para manter a corrente fluindo, contudo o inversor deve ser capaz de interromper o fornecimento de energia, mesmo nessa condição específica. INVERSOR REDE Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Inversores Inversores de Aplicação Fotovoltaica –Tensão CC Máxima Todo sistema fotovoltaico possui perdas, contudo sempre se dimensiona potência maior de módulos do que potencia de saída. Sendo assim, este dado de potência máxima deve ser respeitado. Normalmente os módulos são agrupados em séries as quais tem tensões CC elevadas (200 a 1500Vcc), contudo os inversores possuem uma limitação de tensão de entrada. Exceder este valor pode levar a danos na entrada CC. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Inversores Inversores de Aplicação Fotovoltaica – Correntes CC/CA Máximas Os inversores tem por sua constituição o controle das correntes de entrada e saída, operando por limitação. Portanto, é raro um inversor ser danificado por sobrecorrente, contudo a estará limitando. A Corrente de entrada é uma boa referencia para se entender o número máximo de Strings no equipamento. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Inversores Inversores de Aplicação Fotovoltaica – MPPT MPPT Maximum Power Point Tracker é uma eletrônica que faz o rastreamento do ponto de máxima potencia da serie de módulos ao qual está conectado, buscando a corrente e a tensão ideais na entrada para melhor aproveitamento da geração. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Inversores Inversores de Aplicação Fotovoltaica – MPPT - Faixa A faixa de Rastreamento do Ponto de Máxima Potência é a faixa de tensão do arranjo de módulos na qual este recurso opera. Caso o arranjo esteja operando com uma tensão fora da faixa de máxima potência, o inversor estará injetando toda a potência possível visando somente o casamento de impedâncias entre a entrada e a saída de energia. É um dado do inversor fornecido pelo fabricante. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Inversores Inversores de Aplicação Fotovoltaica – Faixa de operação Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Inversores Inversores de Aplicação Fotovoltaica – MPPT Norte Quadros-Elétricos 1 • String e Combiner-Box 2 • QDCA 3 • Caixa Meteorológica Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Quadros Elétricos Quadros Elétricos - String-Box e Combiner-Box (Aplicável à inversores centrais ou Inversores String de grande potência) Aplicação: Unir e proteger as séries de módulos fotovoltaicos, preparando-as para o inversor e, opcionalmente, medir grandezas da geração por séries. Possui: Proteções Seccionamentos Medições Aterramento de polo (se aplicável) Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Quadros Elétricos Quadros Elétricos - String-Box e Combiner-Box String-box para Módulos Cristalinos Combiner-box para Módulos de filme fino com diodos Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Quadros Elétricos Quadros Elétricos - String-Box e Combiner-Box 4 ENTRADAS E 2 SAÍDAS Interr.-Seccionador 600V@30A DPS PV classe II de 600V 1 ENTRADAS E 2 SAÍDAS Interr.-Seccionador 1kV@25A DPS PV classe II de 1kV SPW12-600 SPW12-1100 Uc 600Vcc 1000Vcc Imax 40kA 40kA In 20kA 20kA Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Quadros Elétricos Quadros Elétricos – QDCA Aplicação: Unir e proteger a energia advinda dos inversores e, opcionalmente, medir grandezas da geração. Possui: Proteções Seccionamentos Medições Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Quadros Elétricos Quadros Elétricos – QDCA Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Quadros Elétricos Quadros Elétricos - Caixa Meteorológica Aplicação: Prover informações meteorológicas ao SCADA de forma que a performance do sistema possa ser avaliada. Possui: Medição de irradiância solar; Medição de Vel. do vento; Medição de Temp. Ambiente; Medição de Temp. Módulo. Comunicação RS485/Wi-Fi/Ethernet Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Quadros Elétricos Quadros Elétricos - Caixa Meteorológica SCADA • Topologia 1 “Enxuta” • Topologia 2 “Robusta” Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Tipos de Instalação Topologia e SCADA: Enxuta Aplicação: Residencial, comercial ou projetos aos quais a taxa de retorno de investimento (TRI) é prioritária ao conhecimento dos parâmetros ambientais. Os principais dados tratados são: Tensões, correntes e potência de entrada; Tensões, correntes e potência de saída; Energia total injetada na rede; Alarmes. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Tipos de Instalação Topologia e SCADA: Enxuta Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Tipos de Instalação Topologia e SCADA: Robusta Aplicação: Projetos de P&D, aos quais os parâmetros do sistema são importantes para estudo, ou a avaliação das variáveis ambientais são importantes para a decisão de ampliação. Os principais dados tratados são: Tensões, correntes e potência de entrada e saída; Irradiação, velocidade do vento, temperatura de módulo e ambiente; Energia total de entrada e saída e conteúdo harmônico; Yield e Performance Ratio; Alarmes de Inversor, DPS, seccionadoras abertas e faltas de rede. ºC ºC Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Tipos de Instalação Topologia e SCADA: Robusta Função e Forma 1 •BAPV 2 •BIPV Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Função e Forma Função e Forma: BAPV BAPV (Building-applied photovoltaic system) Módulos FV instalados sobre a edificação, com características diferentes da edificação (orientação e inclinação) Pode ser necessário Retrofit da estrutura do telhado Não substitui o cobertura e telhado. Regra geral: Inclinação igual à latitude local e orientação ao Norte Verdadeiro (superfície voltada ao Equador). Evitar Barreiras; Priorizar a questão estética do conjunto, observando se as perdas são significativas Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Função e Forma Função e Forma: BAPV Exemplo I: Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Função e Forma Função e Forma: BAPV Exemplo II: Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Função e Forma Função e Forma: BAPV Exemplo III: Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Função e Forma Função e Forma: BIPV BIPV (Building-integrated photovoltaic system) Módulos FV instalados sobre a edificação, com as mesmas características da edificação (orientação e inclinação) Pode substituir o material de vedação Coberturas, fachadas, brises e pérgolas Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Função e Forma Função e Forma: BIPV Renovação da “Palmenhouse” Munique– Alemanha 306 módulos com 35% de transparência – 27 kWp Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Função e Forma Função e Forma: BIPV Arq.Rolf Disch projetou a cidade solar Sonnenschiff, em Freiburg - Alemanha. 1/3 da energia é consumida e 2/3 da energia é vendida. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Função e Forma Função e Forma: BIPV Municipality centre Ludesch/Austria – 2006 120 módulos – 350 m² ‐ 19,08 kWp Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Função e Forma Função e Forma: BIPV e BAPV Universidade Federal de Santa Catarina Referencias normativas • Equipamentos • Instalação • Conexão Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Referencias Normativas EQUIPAMENTOS – Módulos Fotovoltaicos Portaria nº 004 – INMETRO TABELA DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA - SISTEMA DE ENERGIA FOTOVOLTAICA - MÓDULOS *Necessário INMETRO para ingresso de módulos fotovoltaicos no país. Fonte: http://www.inmetro.gov.br/consumidor/pbe/sistema-fotovoltaico.asp http://www.inmetro.gov.br/consumidor/pbe/sistema-fotovoltaico.asp Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Referencias Normativas EQUIPAMENTOS – Inversores Principais tópicos Anti-ilhamento; Distorção Harmônica; Limites para desconexão. Segundo Portarias INMETRO nº 004 e 357 todos os inversores ativos no brasil deverão ter a certificação INMETRO para operação e ingresso no país. Esta regra se aplica em inversores de até 10kW. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Referencias Normativas EQUIPAMENTOS – Inversores Em inversores com potencia acima de 10kW o INMETRO não é obrigatório, todavia é necessário demonstrar aptidão à conexão para as concessionárias apresentando-se as seguintes referências: 1. ANTI-ILHAMENTO a. a. IEC 62116 - Utility-interconnected photovoltaic inverters - Test procedure of islanding prevention measures 2. INTERFACE COM A REDE a. a. IEC 61727 - Photovoltaic (PV) systems - Characteristics of the utility interface Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Referencias Normativas EQUIPAMENTOS – Inversores 3. EMC a. IEC 61000-3-2 - Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 3-2: Limits - Limits for harmonic current emissions (equipment input current ≤ 16 A per phase) b. IEC 61000-3-12 - Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 3-12: Limits - Limits for harmonic currents produced by equipment connected to public low-voltage systems with input current >16 A and ≤ 75 A per phase 4. CINTILAÇÃO a. IEC 61000-3-3 - Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 3-3: Limits - Limitation of voltage changes, voltage fluctuations and flicker in public low-voltage supply systems, for equipment with rated current ≤ 16 A per phase and not subject to conditional connection b. IEC 61000-3-11 - Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 3-11: Limits - Limitation of voltage changes, voltage fluctuations and flicker in public low-voltage supply systems - Equipment with rated current ≤ 75 A and subject to conditional connection c. IEC 61000-3-5 - Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 3-5: Limits - Limitation of voltage fluctuations and flicker in low-voltage power supply systems for equipment with rated current greater than 75 A Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Referencias Normativas Outros padrões importantes: NBR 5410 – Instalações elétricas de baixa tensão; NBR 5419 – Proteção de estruturas contra descargas Atmosféricas; NBR 16690 – Instalações elétricas de arranjos fotovoltaicos; NBR 16612 – Cabos de potência para sistemas fotovoltaicos; NBR 16274 – SFCR: Requisitos de doc., insp. e Comissionamento. Normas técnicas das concessionárias CELESC / CELPE / COSERN ... CONFEA - ART: verificar em sua região as regras aplicáveis. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Referencias Normativas Normas: Conexão a rede PRODIST Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional – PRODIST - Módulo 3 Manual de Procedimento das concessionárias: REQUISITOS PARA A CONEXÃO DE MICRO OU MINIGERADORES DE ENERGIA AO SISTEMA ELÉTRICO DA DISTRIBUIÇÃO DICA: Na Minigeração (>75kW) é sempre importante verificar se será necessário adicionar alguma proteção (relé) devido a instalação do sistema fotovoltaico, pois se necessitar adequação esta será custeada pelo acessante (quem está instalando). Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Referencias Normativas Normas: Conexão a rede REN 482 - ANEEL Estabelece as condições gerais para o acesso de microgeração e minigeração distribuída aos sistemas de distribuição de energia elétrica... REN 687 - ANEEL (Aprimoramento da REN 482) Microgeração era até 100kW e passou a ser até 75kW. Minigeração era de 100kW até 1MW e passou a ser de 75kW até 5MW. O prazo de validade dos créditos passou de 36 para 60 meses. Concessionária deve disponibilizar sistema WEB para parecer. Concessionária é responsável pela medição da microgeração. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Conceitos – Referencias Normativas Geração Junto a carga: Produzir energia para si mesmo, no local onde a energia é consumida. Auto-Consumo Remoto: Permite aplicar o excedente da energia gerada em outro estabelecimento de mesma titularidade e na mesma área de concessão. EMUC (Condomínio): Empreendimento com múltiplas UC onde a Energia gerada é dividida em % entre condôminos. Geração Compartilhada: Consorcio/Cooperativa Solar, no qual vários interessados executam um empreendimento e dividem entre si os créditos em kWh. Dimensionamento 1 Dimensionamento 2 Kit Fotovoltaico Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica et Projeto e Instalação de Sistemas Fotovoltaicos - Elementos Elementos de dimensionamento ou intervenção. Obrigatórios: Módulo Fotovoltaico Estrutura da cobertura Cabeamento CC Inversor Cabeamento CA Ponto de conexão Aterramento Ω Indiretos: Comunicação com intern Smartphone ou PC ∆ Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Projeto e Instalação de Sistemas Fotovoltaicos - Dimensionamento PREMISSAS: Intrínsecos deste curso: Conectado a rede; Residencial ou Comercial Rooftop; Parâmetros locais: Energia Necessária/Desejada; Posição Geográfica (Latitude e Longitude); (Irradiação) Parâmetros iniciais predecessores do inversor UC: Mono, Bi ou Trifásico UC: 127/220 – 220/380 - Outros UC: ><75kVA Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Projeto e Instalação de Sistemas Fotovoltaicos - Dimensionamento Roteiro para dimensionamento de SFCR: 1. Definir qual o consumo médio mensal do cliente em kWh/mês; 2. Definir qual o percentual desta energia que será gerada. 3. Determinar as condições de insolação da localização do SFCR. 4. Calcular a potência fotovoltaica necessária e o número de módulos; 5. Dimensionar acoplamento entre módulos e inversor; 6. Especificar os demais equipamentos que comporão o sistema. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Projeto e Instalação de Sistemas Fotovoltaicos - Dimensionamento Definir qual o consumo médio mensal do cliente em kWh/mês; Dados: Localização da Instalação Tensão de conexão: 220V FN Tipo: Residencial - Monofásico Média de Consumo Mensal no Período Anual: 302 kWh/mês. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Projeto e Instalação de Sistemas Fotovoltaicos - Dimensionamento Definir qual o percentual desta energia que será gerada. Reduzir o total de energia a ser gerada pode ser motivado pelo: Desejo de não gerar excedente acumulativo e perder créditos; Espaço insuficiente no telhado para um sistema maior; Desejo de iniciar o investimento em fotovoltaico em menor escala. Aumentar o total de energia a ser gerada pode ser motivado pelo: Desejo de transferir créditos para outras UCs; Previsão de aumento de carga futuro; Modelos de negócios baseados na REN 687. Média de consumo mensal no período de um ano é 302 kWh/mês. O cliente deseja gerar 95% do seu consumo, que é 287 kWh/mês. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Projeto e Instalação de Sistemas Fotovoltaicos - Dimensionamento Determinar as condições de insolação da localização do SFCR. - Coordenadas e Ângulos pelo Google Earth: Latitude: 26°28'54.09"S Longitude: 49° 3'15.41"O Desvio Azimutal: 0º Inclinação Estimada: 15º 𝐴𝑟𝑐𝑜𝑠 12,00 12,42 Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Projeto e Instalação de Sistemas Fotovoltaicos - Dimensionamento 3) Determinar as condições de insolação da localização do SFCR. - Com os dados latitude e longitude, buscar no Atlas o valor da Irradiação Média (kWh/m²dia); Irradiação Global: 4,378 kWh/m²/dia Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Projeto e Instalação de Sistemas Fotovoltaicos - Dimensionamento 3) Determinar as condições de insolação da localização do SFCR. - Se necessário corrigir o dado de inclinação e desvio do telhado. Diferenças de até 10 graus podem ser desconsideradas para a maioria dos sistemas residenciais. Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez GHI 6,4 5,2 4,5 4,7 3,4 2,2 2,8 3,7 3,5 4,6 4,8 6,4 4,3 kWh/m²/dia GI_15º 6,3 5,3 4,8 5,3 4 2,6 3,4 4,3 3,8 4,8 4,8 6,1 4,6 kWh/m²/dia GI_26º 5,9 5,3 4,9 5,6 4,4 2,9 3,7 4,6 3,9 4,8 4,6 5,8 4,7 kWh/m²/dia Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Projeto e Instalação de Sistemas Fotovoltaicos - Dimensionamento Calcular a potência fotovoltaica necessária e o número de módulos; 287 𝑘𝑊ℎ 𝑚ê𝑠 × 1 𝑘𝑊 4,6 𝑘𝑊ℎ 𝑚2. 𝑑𝑖𝑎 × 30 𝑑𝑖𝑎𝑠 × 𝟎, 𝟖 𝑚ê𝑠 Energia Desejada (kWh/mês) Irradiação kWh/m²/dia x 30 dias 𝑃𝑓𝑣 = 𝑃𝑓𝑣 = 2, 6 𝑘𝑊𝑝 Constante = 1 (kW/m²) Taxa de Desempenho = 0,8 [Está entre 0,75 a 0,85] 95% da média anual de consumo mensal é de 286,9 kWh/mês (E). A Irradiação Global Inclinada na RUA DA ENERGIA SOLAR é 4,6 kWh/m²/dia (HTOT) em média anual, quando inclinado a 15º. Se adotou a Taxa de Desempenho de 80%, que é realista. Ao se usar uma taxa menor, como 75%, tem-se um resultado mais conservador e resulta em um cálculo mais seguro em número de módulos e absorção de possíveis perdas adicionais na instalação. Fatores como perda nos inversores (eficiência), perdas nos cabos, temperatura elevada, mal contatos nas instalações, etc, afetam o PR fazendo com que este valor diminua. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Projeto e Instalação de Sistemas Fotovoltaicos - Dimensionamento Calcular a potência fotovoltaica necessária e o número de módulos; Número de módulos 𝑛𝑚ó𝑑 = 𝑃𝐹𝑉 (𝑘𝑊𝑝) 𝑃𝑀𝑂𝐷 (𝑊𝑝) 1000 Potência Fotovoltaica (kWp) Potência de 1 módulo (Wp) Usando-se o módulo de fornecimento atual da WEG, teremos 270Wp por módulo. 𝒏𝒎ó𝒅 = 2,6 (𝑘𝑊𝑝) = 𝟗, 𝟑𝟖 módulos fracionados 𝒏𝒎ó𝒅_𝒓𝒆𝒂𝒍 = 𝟏𝟎 módulos reais ∗ *Numero de módulos pode ser tratado de forma comercial, além de técnica. 𝟐𝟕𝟎 (Wp) 1000 Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Projeto e Instalação de Sistemas Fotovoltaicos - Dimensionamento Calcular a potência fotovoltaica necessária e o número de módulos; 𝟐, 𝟕 𝑘𝑊𝑝 × 4,6 1 𝑚2. 𝑑𝑖𝑎 𝑘𝑊 𝑘𝑊ℎ × 30 𝑑𝑖𝑎𝑠 𝑚ê𝑠 Energia gerada (kWh/mês) Potência Fotovoltaica Real (kWp) Irradiação (kWh/m²/dia x 30 dias) 10 módulos de 270 Wp = 2700 Wp Constante 1 (kW/m²) Taxa de Desempenho (%) 𝐸 = × 𝟎, 𝟖𝟎 𝐸 = 𝟐𝟗𝟖, 𝟎𝟖 𝑘𝑊ℎ 𝑚ê𝑠 Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Projeto e Instalação de Sistemas Fotovoltaicos - Dimensionamento Calcular a potência fotovoltaica necessária e o número de módulos; *Sendo 98,7% do consumo total (302kWh/mês) Dentro (levemente acima) do esperado pelo Cliente Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Projeto e Instalação de Sistemas Fotovoltaicos - Dimensionamento Escolha do inversor: Modelo SIW300H SIW300H SIW300H SIW300H M020 M030 M040 M050 Entrada (CC) Tensão máxima 500 V 600 V Faixa de tensão MPPT 120...480 V 160...480 V 210...480 V 260...480 V Corrente máxima MPPT 11A Número de MPPTs / Strings por MPPT 2/2 Saída (CA) Potência nominal 2kW (+10%) 3kW (+10%) 4kW (+10%) 5kW (+10%) Tensão nominal 220 V Ligação F+N+T Frequência da rede 60 Hz Corrente máxima 10A 15A 20A 25A Eficiência máxima 98,4% 98,5% 98,6% 98,6% 10 mód. 2,700 kWp Carregamento está entre 123%~135% nessa escolha. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Projeto e Instalação de Sistemas Fotovoltaicos - Dimensionamento 1 − β𝑣𝑜𝑐 × 25 − 𝑇𝑚í𝑛 Correção de VOC – Tensão de circuito aberto Não efetuar esta correção pode ser destrutivo ao inversor, em caso, de baixas temperaturas causarem tensões superiores ao máximo admitido na entrada do equipamento. Número de Módulos na Série (N) Tensão de Circuito Aberto (V) Temp. extrema mínima estimada (ºC) 𝑉𝑚á𝑥 = 𝑁 × 𝑉𝑜𝑐 × Tensão Máxima da série (V) Coef. De Temperatura da Tensão de Circuito Aberto (%/ºC) 𝑉𝑚á𝑥 = 10 × 38,4 × = 384 × 1,08 = 414,72 𝑉 Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Projeto e Instalação de Sistemas Fotovoltaicos - Dimensionamento Aprovado, pois 414,72 V é inferior ao máximo admissível na entrada do inversor (500V) 1 − −0,32 × 25 − 0 100 Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Projeto e Instalação de Sistemas Fotovoltaicos - Dimensionamento 1 − β𝑣𝑚𝑝 × 25 − 𝑇𝑚á𝑥 Correção de Vmppt – Tensão de máxima potência Não efetuar esta correção pode gerar uma condição a qual o inversor não opere com rastreamento da máxima potência, ou seja, operará com eficiência inferior, desperdiçando energia. Número de Módulos na Série (N) Tensão de Máxima Potência (V) Temp. extrema máxima estimada (ºC) 𝑉𝑚𝑝𝑝_𝑚𝑖𝑛 = 𝑁 × 𝑉𝑚𝑝 × Tensão Mínima de Máxima Potência da série (V) Coef. De Temperatura da Tensão de Máxima Potência (%/ºC) 𝑉𝑚𝑝𝑝_𝑚𝑖𝑛 = 10 × 30,9 × 1 − −0,38 100 × 25 − 80 = 309 × 0,791 = 244,42 𝑉 Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Projeto e Instalação de Sistemas Fotovoltaicos - Dimensionamento Aprovado, pois 244 V é superior à tensão mínima da faixa de MPPT (120V) Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Projeto e Instalação de Sistemas Fotovoltaicos - Dimensionamento KIT WEG completo para Geração Distribuída MÓDULOS + ESTRUTURAS INVERSOR ~ = TRAAFcOessórios QREDDCEA *ITENS OPCIONAIS Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica FIM “Trabalhe muito. Procure fazer o melhor possível e não queira cobrar caro demais. Não encareça. Melhore o trabalho e reduza os custos.” Werner Ricardo Voigt Motores | Automação | Energia | Transmissão & Distribuição | Tintas Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial Levi Santos Cidral Junior Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica – WEG Equipamentos Elétricos IMPLANTAÇÃO DE SISTEMA FOTOVOLTAICO Projeto BásicoDocumentos e projeto executivo Desenhos: Unifilar, Arranjo e conexão à UC Memorial Descritivo, Datasheets e Certificados Burocracias - Parte I ART de Projetos e Execução Solicitação de Acesso e Parecer Técnico Compras de Equipamentos, Materiais Eletricos e Mecânicos Levantamento da necessidade e disponibilidade Dimensionamento do sistema IMPLANTAÇÃO DE SISTEMA FOTOVOLTAICO Instalação Instalação Comissionamento Relatório de comissionamento Solicitação de Vistoria e Aprovação do Ponto Entrega do Sistema ao cliente Contratação e Segurança da equipe Instalação Mecânica da Estrutura, Módulos.... Instalação de Inversor e Quadros Elétricos Lançamento de eletrodutos e cabos CC/CA Megger CC e Conexão das Strings ao inversor Megger CA e Conexão do Inversor ao Quadro CA Ligações à Terra, SPDA e Testes com Terrômetro Testes de comissionamento mecânico Testes de comissionamento elétrico Configurações e SCADA (Opcional) Burocracias - Parte II PROJETO BÁSICO LEVANTAMENTO DA NECESSIDADE E DISPONIBILIDADE Informações provenientes do Cliente: Conta de Luz ( determinação de necessidade ) Área de telhado útil - insolada ( determinação de possibilidade ) Consumo médio: 500 kWh/mês Área: 7 x 9 = 63 m² *Consumo no CPF titular das UCs (ANEEL-482) P ro je to B á s ic o LEVANTAMENTO DA NECESSIDADE E DISPONIBILIDADE Informações provenientes do Cliente: Rede disponível: 220/380Vca - 60Hz (Trifás co) Localização: Jaraguá do Sul – SC ( -49.0867 N ; -26.4969 L) Direção do Telhado: 15º Inclinação e 90º/-90 de desvio azimutal (2 águas) i P ro je to B á s ic o LEVANTAMENTO DA NECESSIDADE E DISPONIBILIDADE Informações buscadas em banco de dados: Buscar irradiação em banco de dados de sua confiança. P ro je to B á s ic o LEVANTAMENTO DA NECESSIDADE E DISPONIBILIDADE dos: Informações buscadas em banco de da Cenário 1 Cenário 2 In15º| Leste In15º| Oeste In26º| Norte Janeiro 5,63 5,67 5,32 Fevereiro 5,32 5,32 5,35 Março 4,66 4,70 5,16 Abril 3,91 3,94 4,71 Maio 3,08 3,10 3,99 Junho 2,72 2,74 3,75 Julho 2,78 2,80 3,70 Agosto 3,46 3,47 4,36 Setembro 3,75 3,73 4,24 Outubro 4,65 4,62 4,82 Novembro 5,62 5,63 5,40 Dezembro 5,70 5,68 5,36 Médias 4,273 4,283 4,680 4,2783 Diferença 0,402 -8,6% Dados gerados pelo Radiasol. P ro je to B á s ic o Irradiação Média (kWh/m²/dia) Cidade: Jaraguá do Sul - WEG Latitude: -26,49 | Longitude: 49,08 DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA 𝑚2.𝑑𝑖𝑎 𝑚ê𝑠 Levantamentos de disponibilidade e demanda: Energia solar disponível na superfície dos módulos (futuros): 4,2783 kWh/m²/dia Geração Desejada (100% da média de consumo): 500 kWh/mês Calcular potência em módulos partindo da energia solar disponível e energia desejada: Potência em módulos partindo da energia solar disponível e energia desejada E = 500 kWh/mês; Htot = 4,2783 kWh/m².dia x 30 dias/mês; 𝑃𝑓𝑣 = TD = 80% (0,8); Gstc = 1.000 W/m² = 1,0k W/m²; = 4,869 𝑘𝑊𝑝 P ro je to B á s ic o DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA Módulo: TRINA Solar Policristalino 270Wp P ro je to B á s ic o DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA melhor resultado estético na montagem; Módulo escolhido: Verificação de compatibilidade: 7,0m Área: 1,650 x 0,992 m Área: 1,6368 m² Peso: 18,6 kg 9,0m Calcular número de módulos: PFV necessária: 4,869 𝑘𝑊𝑝 4,869(𝑘𝑊𝑝) 1,64m 𝑁𝑚𝑜𝑑 = = 18,03 módulos 270(𝑊𝑝)/1000 0,982m P ro je to B á s ic o DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA melhor resultado estético na montagem; Em consenso entre o cliente e o Integrador, planejou-se incluir 20 módulos visando otimizar desempenho do sistema e obter DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA Potência CC Real Número de módulos = 20 módulos de 270Wp Calcular Potencia Fotovoltaica Real com base no número de módulos: 𝑃𝑓��= 𝑁𝑚𝑜𝑑 𝑃𝑚𝑜𝑑 1000 𝑃𝑓𝑣 = 20 270(𝑊𝑝) = 5,40 𝑘𝑊𝑝 1000 Planeja-se 2 Strings (1 por água do telhado): 𝑃𝑓𝑣𝑆𝑡𝑟𝑖𝑛𝑔 = 20 270(𝑊𝑝) 1000 2 = 2,70 𝑘𝑊𝑝 P ro je to B á s ic o DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA Cálculos e Números importantes: Tensões máximas 𝑉𝑜𝑐𝑚á�� = 𝑁𝑚𝑜𝑑 𝑁𝑠𝑡𝑟 ∗ 𝑉𝑜𝑐𝑚𝑜𝑑 ∗ 𝑉𝑚á𝑥 = 20 × 38,4 × 2 = 384 × 1,08 = 414,72 𝑉 A tensão máxima que o arranjo escolhido poderá exercer em cada entrada do inversor é de 414,72V. Por haver duas águas do telhado com módulos, há também 2 strings que necessitarão de 2 MPPTs, ou seja, o inversor deverá estar 1 − ∗ 25 − 𝑇𝑒𝑚𝑝 1 − −0,32 × 25 − 0 P ro je to B á s ic o DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA Cálculos e Números importantes: equipado com no mínimo 2 entradas independentes. DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA Cálculos e Números importantes: Faixa de operação em máxima potência 𝑉𝑚𝑝𝑝_𝑚𝑖��= 𝑁𝑚𝑜𝑑 𝑁𝑠𝑡𝑟 ∗ 𝑉𝑚𝑝𝑚𝑜𝑑 ∗ 𝑉𝑚𝑝𝑝_𝑚𝑖𝑛 = 20 × 30,9 × 2 = 309 × 0,791 = 244,42 𝑉 A faixa de operação no ponto de máxima potência para este arranjo é de 244,42V, no limite inferior. 1 − ∗ 25 − 𝑇𝑒𝑚𝑝 1 − −0,38 × 25 − 80 P ro je to B á s ic o DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA Inversores WEG nos modelos SIW300: Modelo SIW300H SIW300H SIW300H SIW300H M020 M030 M040 M050 Entrada (CC) Tensão máxima 500 V 600 V Faixa de tensão MPPT 120...480 V 160...480 V 210...480 V 260...480 V Corrente máxima MPPT 11A Número de MPPTs / Strings por MPPT 2/1 Saída (CA) Potência nominal 2kW (+10%) 3kW (+10%) 4kW (+10%) 5kW (+10%) Tensão nominal 220 V Ligação F+N+T Frequência da rede 60 Hz Corrente máxima 10A 15A 20A 25A Eficiência máxima 98,4% 98,5% 98,6% 98,6% P ro je to B á s ic o DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA Informação importante para conexão de inversores monofásicos: Rede 127/220V – 60Hz Ex: MG Rede 220/380V– 60Hz Ex: SC Fase R* Fase S Neutro Fase R Todos os inversores monofásicos operam com 220V, portanto: Em Redes 127/220V esta tensão é obtida entre fases (F-F) e Em Redes 220/380V esta tensão é obtida entre fases e Neutro (F-N). N/L1 ~ = L2 N/L1 ~ = L2 P ro je to B á s ic o DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA *Necessário ajustar configurações nos aplicativos para conexão no padrão F-F. DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA L1 L1 Informação importante para conexão de inversores trifásicos: Rede 127/220V – 60Hz Ex: MG Rede 220/380V– 60Hz Ex: SC Neutro Fase R N Neutro Fase R N Fase S L2 ~ = Fase S L2 ~ = Fase T L3 Fase T L3 Terra T Terra T P ro je to B á s ic o DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA Inversor escolhido: Deve atender: Rede SC: 220/380V – 60Hz; Normas Brasileiras; Distribuição em 2 águas: 2 MPPT; Calculados das séries: Tensão máxima CC: 414,72V Tensão Mínima MPP: 244,42V Inversor Aprovado ! Verificando compatibilidade: P ro je to B á s ic o Modelo SIW300H M050 Entrada (CC) Tensão máxima 600 V Faixa de tensão MPPT 260...480 V Corrente máxima MPPT 11A Número de MPPTs / Strings por MPPT 2/1 Saída (CA) Potência nominal 5kW (+10%) Tensão nominal 220 V Ligação F+N+TFrequência da rede 60 Hz Corrente máxima 25A Eficiência máxima 98,6% PROJETO EXECUTIVO DESENHOS: UNIFILAR, ARRANJO E CONEXÃO À UC MÓDULO Cabo CC INVERSOR = Cabo CA QDCA ~ Módulo Fotovoltaico 20 x 270 Wp Cabeamento CC [dimensionar] Inversor WEG 1 x SIW300H-M50 Cabeamento CA [dimensionar] Proteções [dimensionar] P ro je to E x e c u ti v o DESENHOS: UNIFILAR, ARRANJO E CONEXÃO À UC Cabo CC Cabeamento CC Presente entre os módulos e inversor. (20 m) Recomenda-se: - Proteção UV - Classe de Temperatura: >= 90ºC - Queda de tensão <= 2% P ro je to E x e c u ti v o DESENHOS: UNIFILAR, ARRANJO E CONEXÃO À UC Cabo CC O cabo CC é determinado por critérios de: - Informações de fabricantes dos módulos - Capacidade de corrente - Queda de Tensão admissível Critério que leva ao maior diâmetro: - Recomendação do fabricante: 4mm² P ro je to E x e c u ti v o DESENHOS: UNIFILAR, ARRANJO E CONEXÃO À UC Cabo CC 𝑉 × S O cabo CC é determinado por critérios de: - Informações de fabricantes dos módulos - Capacidade de corrente - Queda de Tensão admissível Mínimo = 4mm² 4mm² (unipolar) (NBR5410) = 26A E% = 2 × Comprim𝑒𝑛𝑡𝑜 × P𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑆é𝑟𝑖𝑒 × Re𝑠𝑖𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑐𝑜𝑏𝑟𝑒 2 × 20 × 2700 × 0,0178 × 100 = 3082 × 4 × 100 = 0,5% Cabo Escolhido: Condumax - Solarmax 0,6/1kV – 4 mm² • Encordoamento classe 5 (cobre estanhado fino) • Temp. 90º contínuo • Proteção UV P ro je to E x e c u ti v o DESENHOS: UNIFILAR, ARRANJO E CONEXÃO À UC Cabo CC • Preto para negativo • Vermelho para positivo DESENHOS: UNIFILAR, ARRANJO E CONEXÃO À UC MÓDULO Cabo CC INVERSOR = Cabo CA QDCA ~ Módulo Fotovoltaico 20 x 270 Wp Cabeamento CC Solarmax 4 mm² Inversor WEG 1 x SIW300H-M50 Cabeamento CA [dimensionar] Proteções [dimensionar] P ro je to E x e c u ti v o DESENHOS: UNIFILAR, ARRANJO E CONEXÃO À UC Cabo CA Recomenda-se: Seção mínima: 2,5mm² e% (Brasil) <= 4% e% (UK) <= 1% Presente entre o inversor e o QDCA. (3m) Cabeamento CA P ro je to E x e c u ti v o DESENHOS: UNIFILAR, ARRANJO E CONEXÃO À UC Cabo CA O cabo CA é determinado por critérios de: - Informações de fabricantes dos inversores - Capacidade de corrente - Queda de Tensão admissível P ro je to E x e c u ti v o Modelo SIW300H M050 Entrada (CC) Tensão máxima 600 V Faixa de tensão MPPT 260...480 V Corrente máxima MPPT 11A Número de MPPTs / Strings por MPPT 2/1 Saída (CA) Potência nominal 5kW (+10%) Tensão nominal 220 V Ligação F+N+T Frequência da rede 60 Hz Corrente máxima 25A Eficiência máxima 98,6% DESENHOS: UNIFILAR, ARRANJO E CONEXÃO À UC Cabo CA O cabo CA é determinado por critérios de: - Informações de fabricantes dos inversores - Capacidade de corrente - Queda de Tensão admissível Irms = 22A Mínimo = 4mm² 4mm² (unipolar) (NBR5410) = 26A Muito próximo de 22A (efeitos de temperatura) 6mm² (unipolar) (NBR5410) = 34A Adequado em capacidade de corrente e% = 2 × Comprim𝑒𝑛𝑡𝑜 × P𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑐𝑎 × Re𝑠𝑖𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑐𝑜𝑏𝑟𝑒 𝑉𝑟𝑒𝑑𝑒 2 × Scond 2 × 3 × (220x22) × 0,0178 × 100 = 2202 × 6 × 100 = 0,18% Cabo Escolhido: Cabo PVC 500V • 6 mm² • Preto para Fase • Azul para Neutro • Verde para Terra P ro je to E x e c u ti v o DESENHOS: UNIFILAR, ARRANJO E CONEXÃO À UC MÓDULO Cabo CC INVERSOR = Cabo CA QDCA ~ Módulo Fotovoltaico 20 x 270 Wp Cabeamento CC Solarmax 4 mm² Inversor WEG 1 x SIW300H-M50 Cabeamento CA PP 3 x 6mm² Proteções [dimensionar] P ro je to E x e c u ti v o DESENHOS: UNIFILAR, ARRANJO E CONEXÃO À UC QDCA Capacidade de corrente do cabo: 34A Corrente de saída do inversor: 25A Disjuntor base: Disjuntor final: 32A* MDW-B32 40A Modelo SIW300H M050 Entrada (CC) Tensão máxima 600 V Faixa de tensão MPPT 260...480 V Corrente máxima MPPT 11A Número de MPPTs / Strings por MPPT 2/1 Saída (CA) Potência nominal 5kW (+10%) Tensão nominal 220 V Ligação F+N+T Frequência da rede 60 Hz Corrente máxima 25A Eficiência máxima 98,6% Disjuntor QDCA *Atentar-se a condição de aplicação do Disjuntor, quanto a temperatura e altitude, pois calor e altitude diminuem a corrente de atuação do disjuntor, gerando disparos sem necessidade. P ro je to E x e c u ti v o DESENHOS: UNIFILAR, ARRANJO E CONEXÃO À UC MÓDULO Cabo CC INVERSOR = Cabo CA QDCA ~ Módulo Fotovoltaico 20 x 270 Wp Cabeamento CC Solarmax 4 mm² Inversor WEG 1 x SIW300H-M50 Cabeamento CA PP 3 x 6mm² Proteções MDW 32A P ro je to E x e c u ti v o DESENHOS: UNIFILAR, ARRANJO E CONEXÃO À UC Padrão de Entrada ( <75kVA) Existente P ro je to E x e c u ti v o DESENHOS: UNIFILAR, ARRANJO E CONEXÃO À UC Padrão de Entrada P ro je to E x e c u ti v o DESENHOS: UNIFILAR, ARRANJO E CONEXÃO À UC Dispositivo de proteção contra surtos - DPS A concessionária solicitas a inclusão de dispositivo de proteção contra surtos entre o disjuntor geral do ramal de entrada e o Medidor bidirecional, o qual é instalado para contabilizar a energia fornecida da consumida. DPS recomendado: SPW275-60 Uc: 275 V Imax: 60kA In: 30kA P ro je to E x e c u ti v o DESENHOS: UNIFILAR, ARRANJO E CONEXÃO À UC Padrão de Entrada ( > 75kVA e < 300kVA) P ro je to E x e c u ti v o DESENHOS: UNIFILAR, ARRANJO E CONEXÃO À UC Padrão de Entrada ( > 300kVA) P ro je to E x e c u ti v o DESENHOS: UNIFILAR, ARRANJO E CONEXÃO À UC P ro je to E x e c u ti v o DESENHOS: UNIFILAR, ARRANJO E CONEXÃO À UC Di/dt P ro je to E x e c u ti v o DESENHOS: UNIFILAR, ARRANJO E CONEXÃO À UC P ro je to E x e c u ti v o DESENHOS: UNIFILAR, ARRANJO E CONEXÃO À UC P ro je to E x e c u ti v o DESENHOS: UNIFILAR, ARRANJO E CONEXÃO À UC Memorial descritivo: Constar, no mínimo, as informações do(s): Módulos Fotovoltaicos Geração esperada Inversor Anti-ilhamento Faixas de operação Parâmetros principais Cálculos de condutores CC e CA Aterramento SPDA Anexar: Folhas de dados dos equipamentos Certificações de normas brasileiras P ro je to E x e c u ti v o BUROCRACIAS PARTE I ART DE PROJETOS E EXECUÇÃO ATIVIDADE TÉCNICA 12 PROJETO 20 PROJETO E EXECUÇÃO 53 EXECUÇÃO CLASSIFICAÇÕES B1105 INST. ELÉT. EM B.T. P/FINS INDUSTRIAIS B1106 INST. ELÉT. EM B.T. P/FINS RESIDENC./COMERCIAIS B0507 GERAÇÃO SOLAR DE ENERGIA ELÉTRICA QUANTIDADES [ REGISTRAR POTÊNCIA DO SFCR] UNIDADE 41 – KW B u ro c ra c ia s - P a rt e I SOLICITAÇÃO DE ACESSO E PARECER TÉCNICO Realizar Vistoria. Prazo: 7 dias Entregar Relatório com Pendências. Prazo: 5 dias Aprovar Ponto, Trocar medição e iniciar compensação. Prazo: 7 dias Regularizar a Instalação. Instalar e Solicitar Vistoria. Prazo: 120 dias Emissão do parecer. Prazo: 15 dias Solicitação da Acesso. B u ro c ra c ia s - P a rt e I SOLICITAÇÃO DE ACESSO E PARECER TÉCNICO Formulários Físicos B u ro c ra c ia s - P a rt e I SOLICITAÇÃO DE ACESSO E PARECER TÉCNICO Nova Metodologia (Consulta Online) B u ro c ra c ia s - P a rt e I COMPRAS DE EQUIPAMENTOS WEG E MATERIAIS ELETRICOS/ESTRUTURAIS O faturamento dos módulos fotovoltaicos e inversores como Gerador Fotovoltaico gozam dos benefícios de isenção de ICMS e IPI. Gerador FV até 750 W – NCM 8501.3120 . Gerador FV até 750 a 75 kWp – NCM 8501.3220 . Gerador FV até 75 a 375 kWp – NCM 8501.3320 . Gerador FV até > 375 kWp – NCM 8501.3420 Gerador fotovoltaico: 1 x Inversor 20 x Módulos Fotovoltaicos Proteções B u ro c ra c ia s - P a rt e I COMPRAS DE EQUIPAMENTOS WEG E MATERIAIS ELETRICOS/ESTRUTURAIS Telhas Cerâmicas Coberturas Metálicas B u ro c ra c ia s - P a rt e I COMPRAS DE EQUIPAMENTOS WEG E MATERIAIS ELETRICOS/ESTRUTURAIS Gerador fotovoltaico Turn-key (2,0 a 12,0kWp): de 6,49 a 4,54 R$/Wp. Os valores apresentados são práticas de mercado (Jan-2019-Greener). Base escolhida para sistema de 5,4kWp é 5,23 R$/Wp, portanto o custo total da instalação, neste exemplo, é R$ 28.242,00, considerando equipamentos, projeto/trâmites e instalação. B u ro c ra c ia s - P a rt e I INSTALAÇÃO DO SISTEMA CONTRATAÇÃO E SEGURANÇA DOS MONTADORES- ELETRICISTAS Requisitos de Segurança para a Equipe de Execução Habilitação: NR-10 – Trabalho com Eletricidade (Necessário para qualquer instalação) NR-35 – Trabalho em Altura (Necessário para trabalhar no telhado) Condições Principais de Risco: Eletrocussão CC e CA; Cortes e lacerações; Cegueira por choque mecânico ou arco elétrico; Queimaduras por exposição ao Sol; Queda. In s ta la ç ã o CONTRATAÇÃO E SEGURANÇA DOS MONTADORES- ELETRICISTAS In s ta la ç ã o CONTRATAÇÃO E SEGURANÇA DOS MONTADORES- ELETRICISTAS In s ta la ç ã o CONTRATAÇÃO E SEGURANÇA DOS MONTADORES- ELETRICISTAS Cuidados Especiais com módulos: Incêndio em módulos fotovoltaicos: - Vários incêndios no exterior. - Casa com instalação precária e bastante combustível (madeira). - Incêndio acompanhado de risco de eletrocussão. Dicas: - Os cabos deve passar por caminhos em que a fricção e vibração não possam romper a camada isolante. - Os cabos devem ter proteção UV e suportar temperaturas >80º, caso estejam expostos a essas condições. - Os módulos devem ter qualidade de montagem e boa caixa de junção. In s ta la ç ã o FIXAÇÃO DA ESTRUTURA, MÓDULOS, PRÉ-CONEXÃO E TESTE DE TORQUE Instalação: Montar Ganchos Fixar Trilho Conectar grampos Instalar Módulos Em todos os passos: Torquear elementos Marcar elementos Registrar torques In s ta la ç ã o FIXAÇÃO DA ESTRUTURA, MÓDULOS, PRÉ-CONEXÃO E TESTE DE TORQUE strar torques Instalação: Montar Ganchos Fixar Trilho Conectar Grampos Instalar Módulos Em todos os passos: Torquear elementos Marcar elementos Regi In s ta la ç ã o INSTALAÇÃO DE INVERSOR E QUADROS ELÉTRICOS Inversor SIW300 M050 Instalação Mecânica; Instalação Elétrica. In s ta la ç ã o INSTALAÇÃO DE INVERSOR E QUADROS ELÉTRICOS Inversor SIW300 M050 Instalação Mecânica; Instalação Elétrica. In s ta la ç ã o LANÇAMENTO DE ELETRODUTOS E CABOS CC/CA Dicas: Não deve haver emendas nos cabos CC; Vedar qualquer possível entrada de água com espumas expansiva e silicone; Não exceder a ocupação normativa da área de seção do eletroduto; Os dutos expostos ao sol/chuva deve ter características à suportar esta condição. Os conectores dos módulos não devem receber sol constantemente. In s ta la ç ã o MEGGER CC E CONEXÃO DAS STRINGS AO INVERSOR 1000V 1000V 1000V Medição 1 Medição 2 Medição 3 As conexões CC deve ter sua resistência de isolamento atestadas. Valor padrão para aceitação: >1M Ohm para 1000Volts (1kOhm/Volt) Módulos Cabos CC Inversor = ~ In s ta la ç ã o D e s c o n e c ta d o D e s c o n e c ta d o MEGGER CC E CONEXÃO DAS STRINGS AO INVERSOR Como segunda opção existem no mercados equipamentos capazes de medir as resistências de isolamento e ao mesmo tempo outros Mó p d a u r l â o m s etros. Cabos CC Inversor = ~ In s ta la ç ã o c o n e c ta d o D e s c o n e c ta d o MEGGER CC E CONEXÃO DAS STRINGS AO INVERSOR As conexões CC devem ser realizadas por meio de conectores MC4. In s ta la ç ã o MEGGER CC E CONEXÃO DAS STRINGS AO INVERSOR As conexões CC devem ser realizadas por meio de conectores MC4. In s ta la ç ã o MEGGER CA E CONEXÃO DO INVERSOR AO QUADRO CA As conexões CA devem ser realizadas preferencialmente por meio de conectores dos tipos tubulares e olhais. (Evitar conectores do tipo pino) No inversor 12 mm In s ta la ç ã o LIGAÇÕES À TERRA, SPDA E TESTES COM TERRÔMETRO Aterramento Aterrar estruturas de módulos fotovoltaicos; Aterrar inversor pela massa e pelo borne; Aterrar quadros elétricos e componentes associados; Se houver malha pré-existente ou necessitar-se executar : Equipotencializar aterramentos; Hastes enterradas dever ser soldadas exotermicamente; Hastes com poços podem ser conectorizadas. In s ta la ç ã o LIGAÇÕES À TERRA, SPDA E TESTES COM TERRÔMETRO * O aterramento do SPDA deve ser próprio ou suficiente a para o SPDA e aterramento dos equipamentos. SPDA Caso haja necessidade de SPDA, recomenda-se: Tipo 1: Método da Esfera; Esfera de raio 45m; Captador Franklin Tipo 2: Método da Gaiola; Distância máxima entre os cabos de descida: 15m; Distância mínima entre módulos e condutores do SPDA: 0,5m Captador Franklin nos vértices In s ta la ç ã o LIGAÇÕES À TERRA, SPDA E TESTES COM TERRÔMETRO Terrômetro: Conectar no ponto de aterramento; Medir fora da área de influencia (malha); Melhor se inferior a 10 Ohms ou valores normativos. In s ta la ç ã o COMISSIONAMENTO TESTES DE COMISSIONAMENTO O comissionamento são testes de integridade do sistema que garantem: Adequada instalação; Fidelidade ao projeto; Aptidão a energização; Aptidão a operação segura; Atendimento à Performance ; C o m is s io n a m e n to TESTES DE COMISSIONAMENTO O comissionamento de sistemas fotovoltaicos são divididos em: O comissionamento à frio: São testes de integridade do sistema que não necessitam de energia da rede para serem realizados; O comissionamento à quente (auxiliar): São testes de integridade do sistema que necessitam de energia dos módulos para serem realizados; comissionamento à quente (geração): São testes de integridade do sistema que necessitam de energia da rede para serem realizados; C o m is s io n a m e n to TESTES DE COMISSIONAMENTO Guia de comissionamento à frio Preenchida com “C” para conforme, “NC” para Não-Conforme e “NA” para Não Aplicável. C o m is s io n a m e n to TESTES DE COMISSIONAMENTO À FRIO Guia de comissionamento à frio Preenchida com “C” para conforme, “NC” para Não-Conforme e “NA” para Não Aplicável. rte No Leste 2 Leste 1 O e st e 1 O es te 2 C o m iss io n a m e n to TESTES DE COMISSIONAMENTO À FRIO Continuação da guia para comissionamento à frio para montagens internas e das proteções C o m is s io n a m e n to TESTES DE COMISSIONAMENTO À FRIO Guia para Quadro elétrico C o m is s io n a m e n to TESTES DE COMISSIONAMENTO À FRIO Guia para Quadro elétrico C o m is s io n a m e n to TESTES DE COMISSIONAMENTO À QUENTE (AUXILIAR) Com a correta conexão: Entre os módulos fotovoltaicos para formação das séries; Entre as séries e os cabos CC; Entre os cabos CC e o Inversor; É possível verificar: Qualidade da energia dos módulos Parâmetros do inversor Norma Brasileira (ABNT NBR16149); Data e Hora; Parâmetros de Rede (Endereço/Baud/Protocolo). C o m is s io n a m e n to BUROCRACIAS PARTE II SOLICITAÇÃO DE VISTORIA E APROVAÇÃO DO PONTO Realizar Vistoria. Prazo: 7 dias Entregar Relatório com Pendências. Prazo: 5 dias Aprovar Ponto, Trocar medição e iniciar compensação. Prazo: 7 dias Regularizar a Instalação. Instalar e Solicitar Vistoria. Prazo: 120 dias Emissão do parecer. Prazo: 15 dias Solicitação da Acesso. B u ro c ra c ia s - P a rt e I I SOLICITAÇÃO DE VISTORIA E APROVAÇÃO DO PONTO B u ro c ra c ia s - P a rt e I I RELATÓRIO DE COMISSIONAMENTO Apresentar: Informações gerais do sistema; B u ro c ra c ia s - P a rt e I I RELATÓRIO DE COMISSIONAMENTO Apresentar: Informações gerais do sistema; B u ro c ra c ia s - P a rt e I I RELATÓRIO DE COMISSIONAMENTO Apresentar: Informações gerais do sistema; B u ro c ra c ia s - P a rt e I I RELATÓRIO DE COMISSIONAMENTO Apresentar: Informações gerais do sistema; B u ro c ra c ia s - P a rt e I I RELATÓRIO DE COMISSIONAMENTO Apresentar: Documentos legais (ARTs, Solicitações e Pareceres técnicos,...) B u ro c ra c ia s - P a rt e I I RELATÓRIO DE COMISSIONAMENTO Apresentar: Guias de inspeção de comissionamento; B u ro c ra c ia s - P a rt e I I RELATÓRIO DE COMISSIONAMENTO Apresentar: Certificados dos equipamentos utilizados (calibração e conformidade); B u ro c ra c ia s - P a rt e I I RELATÓRIO DE COMISSIONAMENTO Apresentar: Conclusões Resultado dos testes de comissionamento “ Diante dos resultados dos testes obtidos, o sistema fotovoltaico encontra APTO a operação.” Assinatura B u ro c ra c ia s - P a rt e I I ENTREGA DO SISTEMA AO CLIENTE A celebração de entrega ao cliente deve seguir os seguintes passos: Fornecer todos os manuais e partes não utilizadas dos equipamentos; Fornecer relatórios de comissionamento e execução; Fornecer todos originais legais; Treinar cliente para operação segura e emergências; Solicitar assinatura do Certificado de Aceitação; E n tr e g a d o s is te m a ENTREGA DO SISTEMA AO CLIENTE E n tr e g a d o s is te m a FIM "Se faltam máquinas, você as pode comprá-las. Se não há dinheiro, você toma emprestado. Mas homens você não pode comprar, nem pedir emprestado. E homens motivados por uma ideia são a base do êxito." Eggon João da Silva Motores | Automação | Energia | Transmissão & Distribuição | Tintas Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial Exercícios Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica – WEG Equipamentos Elétricos Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial UNIDADES E TERMOS: A Resistência de Aterramento foi medida no valor de 8 . Selecione abaixo a opção: A potência ativa de saída deste inversor é de 10 . Selecione abaixo a opção: 1 - ( ) W 2 - ( ) Wp 1 - ( ) kW 2 - ( ) Wp 3 - ( ) Wh 4 - ( ) CC 3 - ( ) kWh 4 - ( ) CC 5 - ( ) VA 6 - ( ) Ω 5 - ( ) VA 6 - ( ) Ω 7 - ( ) W/m² 8 - ( ) Var 7 - ( ) W/m² 8 - ( ) Var 9 - ( ) Wh/m² 10 - ( ) % 9 - ( ) Wh/m² 10 - ( ) % Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial UNIDADES E TERMOS: Este transformador tem por potência aparente 2000 , sendo 300 potência reativa e 1700 potência ativa. A potência deste módulo fotovoltaico monocristalino é de 260 . Selecione abaixo a opção: 1 - ( ) W 2 - ( ) Wp 3 - ( ) Wh 4 - ( ) CC 5 - ( ) VA 6 - ( ) Ω 7 - ( ) W/m² 8 - ( ) Var 9 - ( ) Wh/m² 10 - ( ) % Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial Selecione abaixo a opção: 1 - ( ) kW 2 - ( ) Wp 3 - ( ) kWh 4 - ( ) CC 5 - ( ) VA 6 - ( ) Ω 7 - ( ) W/m² 8 - ( ) Var 9 - ( ) Wh/m² 10 - ( ) % Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial UNIDADES E TERMOS: A energia solar global incidente na área de um metro quadrado (Irradiação) sob a WEG é de 4270 . A potência solar (Irradiância) , sendo medida neste instante sobre este módulo fotovoltaico é de 260 . Selecione abaixo a opção: 1 - ( ) W 2 - ( ) Wp 3 - ( ) Wh 4 - ( ) CC 5 - ( ) VA 6 - ( ) Ω 7 - ( ) W/m² 8 - ( ) Var 9 - ( ) Wh/m² 10 - ( ) % Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial Selecione abaixo a opção: 1 - ( ) kW 2 - ( ) Wp 3 - ( ) kWh 4 - ( ) CC 5 - ( ) VA 6 - ( ) Ω 7 - ( ) W/m² 8 - ( ) Var 9 - ( ) Wh/m² 10 - ( ) % Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial UNIDADES E TERMOS: Relacione os dados com o nome da variável, colocando o numero da oração que é compatível com seu texto: 1 – A tensão de circuito aberto é de 37,5 V. 2 – A Corrente de Curto-Circuito é de 9 A. 3 – A tensão de máxima potência é de 30,1 V 4 – A Corrente de máxima potência é de 8,5 A. ( ) Isc ( ) Voc ( ) Vmp ( ) Imp Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial Conceitos - Energia Fotovoltaica - Fonte Solar Relacione o número do equipamento com a medição que este faz: ( ) - Irradiância direta (GDIR) - Irradiância solar incidente em uma superfície, de incidência direta, descontando-se irradiação difundida e refletida pela atmosfera. ( ) - Irradiância global (GHOR) - Potência radiante solar, recebida em uma unidade de área em uma superfície horizontal, que é igual à irradiância direta mais a irradiância difusa. ( ) - Albedo (GALB) - Índice relativo à fração da energia radiante solar, recebida em uma unidade de área, devida à refletância dos arredores e do solo onde está instalado um dispositivo. (3) – Pireliômetro (2) – Piranômetro (1) – Albedômetro Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial Conceitos - Energia Fotovoltaica - Fonte Solar Comparativo - Irradiação solar Obtenha a irradiação aproximada da localização onde reside: kWh/m².dia Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial Conceitos – Módulo Fotovoltaico Módulo Fotovoltaico – Mercado Global Qual a tecnologia mais utilizada no mundo? ( ) - Telureto de Cádmio ( ) - Silício Amorfo ( ) - Silício Policristalino ( ) - Disseleneto de Índio, Cobre e Gálio ( ) - Silício Monocristalino Qual a tecnologia do módulo ao lado ? ( ) - Telureto de Cádmio ( ) - Silício Amorfo ( ) - Silício Policristalino ( ) - Disseleneto de Índio, Cobre e Gálio ( ) - Silício Monocristalino Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/ComercialConceitos – Módulo Fotovoltaico Módulo Fotovoltaico – Mercado Global Qual a tecnologia do módulo ao lado ? ( ) - Corante Sensibilizado ( ) - Silício Policristalino ( ) - Disseleneto de Índio, Cobre e Gálio ( ) - Silício Monocristalino ( ) - Kriptonita Qual a tecnologia do módulo ao lado ? ( ) - Arsenieto de Gálio ( ) - Silício Policristalino ( ) - Disseleneto de Índio, Cobre e Gálio ( ) - Silício Monocristalino ( ) - Adamantium Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial Conceitos – Módulo Fotovoltaico Módulo Fotovoltaico - Tipos - Determine o tipo do módulo: ( ) ( ) ( ) ( ) Escreva: 1 – para filme finos e 2 – para silício cristalino Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial Conceitos – Módulo Fotovoltaico Módulo Fotovoltaico – Arranjo Intrínseco Se cada célula se comporta como um diodo e cada célula do modulo ao lado gera uma tensão de 0,625V em circuito aberto, pergunta-se, qual a tensão de circuito aberto deste módulo? Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial Conceitos – Módulo Fotovoltaico Módulo Fotovoltaico – Características Considerando somente as condições padrões de teste (STC) qual o numero máximo de módulos deste modelo que posso colocar em uma série? E Qual será a potencia deste arranjo? Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial Conceitos – Módulo Fotovoltaico Módulo Fotovoltaico – Características - Datasheet Considerando que o módulo ao lado gera 260Wp, qual a potência que podemos produzir em 17m² ? Qual a potencia instalada em 16m² deste módulo? Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial Conceitos – Módulo Fotovoltaico Ligações entre módulos fotovoltaicos VOC_Série: V ISC_Série: A 𝑛 𝑉 𝑖 = 𝑉𝑝𝑣 𝐼1 = 𝐼2 = 𝐼3 = 𝐼𝑛 = 𝐼𝑝𝑣 𝑖=0 Cada módulo: PMAX: 270 Wp VOC: 38,4 V ISC: 9,18 A Considerando a série acima e os dados dos módulos, informe: PMAX_Série: kWp Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial Conceitos – Módulo Fotovoltaico Ligações entre módulos fotovoltaicos VOC_Série: V ISC_Série: A + Cada módulo: PMAX: 270 Wp VOC: 38,4 V - ISC: 9,18 A Considerando a série acima e os dados dos módulos, informe: PMAX_Série: kWp Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial Conceitos – Módulo Fotovoltaico Gráficos Estime para 1000W/m² : VOC: V ISC: A Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial Conceitos – Módulo Fotovoltaico Gráficos Estime para 1000W/m² : VMP: V IMP: A Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial Conceitos – Módulo Fotovoltaico Gráficos Estime para 5ºC : VOC: V ISC: A Estime para 25ºC : VOC: V ISC: A Estime para 65ºC : VOC: V ISC: A Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial Conceitos – Inversores Inversores de Aplicação Fotovoltaica Relacione a Aplicação com o tipo do sistema fotovoltaico: ( ) - Sistema de bombeamento de água constante; ( ) - Redução de consumo de diesel; ( ) - Redução direta e mais eficiente de consumo da rede de distribuição; 1. Sistema Off-Grid sem acumulação; 2. Sistema Off-Grid com acumulação; 3. Sistema On-Grid; 4. Sistema Híbrido. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial Conceitos – Inversores Relacione o módulo com o tipo do inversor ( ) ( ) ( ) ( ) Escreva: 1 – para inversor com trafo e 2 – para inversor sem trafo Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial Conceitos – Inversores Inversores de Aplicação Fotovoltaica – String - Trifásico Calcule: 1 – Número de máximos de módulos de 360Wp neste inversor considerando +40% de carregamento: 2 – Tensões: Mínima de MPPT: V Máxima de MPPT: V Máxima CC: V Rede: V Modelo SIW500H ST030 Entrada (CC) Tensão máxima 1100 V Faixa de tensão MPPT 480...800 V Corrente máxima MPPT 23A Número de MPPTs / Strings por MPPT 4/2 Saída (CA) Potência nominal 30000 W Tensão nominal 380 V Frequência da rede 60 Hz Corrente máxima 48 A Eficiência máxima 98,8% Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial Conceitos – Inversores Inversores de Aplicação Fotovoltaica – String - Monofásico Calcule: 1 – Número de máximos de módulos de 330Wp neste inversor considerando +40% de carregamento: 2 – Tensões: Mínima de MPPT: V Máxima de MPPT: V Máxima CC: V Rede: V Modelo SIW300H M050 Entrada (CC) Tensão máxima 600 V Faixa de tensão MPPT 120...480 V Corrente máxima MPPT 11A Número de MPPTs / Strings por MPPT 2 / 1 Saída (CA) Potência nominal 5000 W Tensão nominal 220 V Frequência da rede 60 Hz Corrente máxima 25 A Eficiência máxima 98,6% Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial Conceitos – Inversores Inversores de Aplicação Fotovoltaica – MPPT Calcule: 1 – Qual o Número de mínimo de mppts para atender esta aplicação, dentro da área tracejada? OBS: Planeja-se seguir o plano da cobertura. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial Conceitos – Quadros Elétricos Quadros Elétricos - String-Box e Combiner-Box Qual a diferença entre uma String-Box e um Combiner-Box? Assinale as características que uma caixa meteorológica padrão possui? ( ) - Medição de irradiância solar; ( ) - Medição de quantidade de chuva; ( ) - Medição de Vel. do vento; ( ) - Medição da tensão cc; ( ) - Medição de Temp. Ambiente e Temp. Módulo; ( ) - Comunicações RS485/Ethernet; ( ) - Pode ser instalada ao tempo. Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial Conceitos – Função e Forma BAPV ou BIPV? ( ) – BAPV ( ) – BIPV ( ) – BAPV ( ) – BIPV ( ) – BAPV ( ) – BIPV ( ) – BAPV ( ) – BIPV Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial Projeto e Instalação de Sistemas Fotovoltaicos - Dimensionamento ×[𝟏] % 𝟏 Estimar a potência do sistema a partir da energia a ser gerada: 𝑃𝑓𝑣 = = 𝑘𝑊𝑝 Utilize o módulo fotovoltaico de 270 Wp. Calcule o número de módulos e nova potência fotovoltaica: 𝑘𝑊𝑝 𝑛𝑚𝑜𝑑 = 𝟐𝟕𝟎 𝑘𝑊𝑝 𝟏𝟎𝟎𝟎 = 𝑀ó𝑑𝑢𝑙𝑜𝑠𝑓𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑑𝑜𝑠 Módulos reais: 𝟐𝟕𝟎 𝑃𝑓𝑣_𝑟𝑒𝑎𝑙 = 𝑚ó𝑑𝑢𝑙𝑜𝑠 𝑟𝑒𝑎𝑖𝑠 × 𝑘𝑊𝑝 Pfv_real: kWp 𝟏𝟎𝟎𝟎 Energia gerada com a nova configuração: 𝑘𝑊ℎ 𝐸 = × % = 𝑚ê𝑠 Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial Projeto e Instalação de Sistemas Fotovoltaicos - Dimensionamento Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial Projeto e Instalação de Sistemas Fotovoltaicos - Dimensionamento 1 − −0,32 25 − −10 Corrija de VOC e verifique se o inversor suporta esta tensão: Tmín = -10°C (Temperatura ambiente mínima para base de cálculo) 𝑉oc = 38,4 V (Voc dos módulos) β𝑣𝑜𝑐 = -0,32% (Coeficiente de temperatura da tensão de circuito aberto) 𝑉𝑚á𝑥 = 𝑁 × 𝑉𝑜𝑐× 𝑉𝑚á𝑥 = [ ] × 38,4 × = V Veredicto: ( ) – suporta ( ) – Não suporta 1 − β𝑣𝑜𝑐 × 25 − 𝑇𝑚í𝑛 Treinamento em Energia Solar Fotovoltaica Aplicação Residencial/Comercial Projeto e Instalação de Sistemas Fotovoltaicos - Dimensionamento Corrija de Vmpp e verifique se o inversor opera nesta faixa de tensão: 1 − −0,38 25 − 80 Tmáx = 80°C (Temperatura ambiente máxima para base de cálculo) 𝑉mpp = 30,9 V (Vmpp dos módulos) βvmpp = -0,38% (Coeficiente de temperatura - tensão de máxima potência) 𝑉𝑚𝑖𝑛𝑀𝑝𝑝𝑡 = 𝑁 × 𝑉𝑚𝑝𝑝 × 𝑉𝑚𝑖𝑛𝑀𝑝𝑝𝑡 = [ ] × 30,9 × = V Veredicto: ( ) – suporta ( ) – Não suporta