Trabalho Interdisciplinar - Estudo de Sistema de Geração de Energia Fotovoltaica Offgrid

INTRODUÇÃO Sobre o que se fez ou se pretende fazer Por que se fez Utilize sempre a terceira pessoa faça uso da topicalização apresente apenas as ideias principais Autor Autor e Autor Contato autorgmailcom REFERÊNCIAS Blah blah and blah 2012 Blahing blahing and more blahing Journal of Blahology 112 Blah blah and blah 2012 Blahing blahing and more blahing Journal of Blahology 112 Blah blah and blah 2012 Blahing blahing and more blahing Journal of Blahology 112 Blah blah and blah 2012 Blahing blahing and more blahing Journal of Blahology 112 Utilize as normas da ABNT para as referências TÍTULO TÍTULO TÍTULO TÍTULO TÍTULO TÍTULO TÍTULO Subtítulo Subtítulo Subtítulo Subtítulo METODOLOGIA Como se fez qual caminho foi seguido para se atender o objetivo Utilize esquemas gráficos e tabelas preferencialmente neste espaço numerando e colocando as referências Estes elementos devem estar relacionados ao texto que o acompanha OBJETIVOS Para que se fez Utilize verbos no infinitivo evite o excesso de informações se restringindo aos objetivos específicos do trabalho RESULTADOS E DISCUSSÕES Quais as consequências do que se fez Quais resultados foram obtidos Ou quais as etapas ainda faltam para se chegar ao objetivo final Quais as possíveis consequências O que pode vir na sequência AGRADECIMENTOS Blah blah blah 1º Trabalho Interdisciplinar do curso bacharelado em Engenharia Elétrica Filipe Kadu Kaique Thallysom Trabalho interdisciplinar Instituto federal de Minas Gerais Itabirito2023 Objetivo Realizar um estudo sobre energia sustentável solar afim de relacionar o trabalho com as matérias cursadas no 6 período O principal viés desse trabalho é correlacionar um tipo de aplicação abordado para cada matéria um conteúdo especifico e com isso implantando um estudo a ser realizada pelo grupo Nesse trabalho abordaremos um estudo de projeção de um sistema de geração de energia fotovoltaica offgrid visando mostrar as etapas de dimensionamento geração armazenamento e distribuição da energia gerada 1 TÍTULO DEVE SER ESCRITO EM NEGRITO COM LETRAS MAIÚSCULAS Não abreviar Colocar o nome e sobrenome por extenso Colocar nomes em ordem alfabética Fulano de Tal Sicrano de Tal Resumo Este modelo apresenta as instruções para a preparação de artigos para Trabalho Integrador do curso de Engenharia Elétrica do Campus Avançado Itabirito Os autores devem seguilo para a preparação de originais em formato Word O resumo deve conter de 712 linhas Palavraschave Usar no mínimo 3 e no máximo 5 palavraschave separadas entre si por ponto final e finalizadas por ponto Área do Conhecimento Introdução Os artigos devem ser enviados no formato PDF com resolução mínima de 300 pontos por polegada Logo os autores devem seguir cuidadosamente as presentes instruções Sugerimos que a seção Introdução seja concisa contendo de dois a quatro parágrafos que situem a motivação do estudo e as bases da literatura científica que justifiquem o objetivo principal do trabalho colocado no último parágrafo seguido pelos objetivos específicos se houver Metodologia Neste item devem ser descritos métodos e materiais utilizados deve ser caracterizado o tipo de pesquisa quantitativaqualitativa bem como todos os aspectos necessários para a reprodução do trabalho Este modelo foi elaborado usando o editor de texto MSWord Para a preparação do artigo devem ser rigorosamente respeitados os padrões estabelecidos nos próximos parágrafos Tamanho do Papel Antes de redigir o texto assegurese que a página está configurada para papel A4 210 x 297 mm no modo retrato Extensão do Artigo Sugerese um tamanho máximo dos artigos de seis páginas e o mínimo quatro páginas obrigatório Margens Devese respeitar margens de 3 cm na borda esquerda 4 cm na borda superior 2 cm na borda direita e inferior e de 2 cm Fontes Use fonte Arial e espaçamento simples entre linhas O resumo das fontes e estilos que devem ser adotados é apresentado na Tabela 1 TÍTULO e Autoria Esta seção do artigo deve ser redigida com o texto em uma única coluna compreendendo toda a largura do papel porém respeitando as margens laterais O título não deve exceder duas linhas ou 112 caracteres e deverá estar formatado em 12 pontos negrito letras maiúsculas Evite abreviações não usuais As demais informações compreendendo lista de autores respectivas afiliações e email do primeiro autor devem ser redigidos conforme o modelo O título autores e endereçosafiliações devem ser separados entre si por uma linha 10 pontos Tabela 1 Tamanho e estilo das fontes Item Tamanho Estilo Título 12 Negrito maiúscu las Nomes 12 Negrito Endereços afiliação e email dos autores 10 Normal Cabeçalhos das seções 10 Negrito Resumo 10 Normal Corpo do texto 10 Normal Fonte o autor Resumo Deve ser conciso e resumir todo o artigo Não use recuo de parágrafo antes da Trabalho Integrador Engenharia Elétrica 2 palavra Resumo e escreva todo o texto em um só parágrafo Estilo Use seções separadas para Introdução Metodologia Resultados Discussão Conclusão Referências e Agradecimentos opcional Os títulos das seções alinhados à esquerda devem ser apresentados em negrito 10 pontos com uma linha em branco antes e depois de cada título 10 pontos Use apenas tais títulos como cabeçalhos evitando cabeçalhos de segunda ordem Para enfatizar o início de subseções inicie um novo parágrafo redigindo adequadamente a sua primeira sentença que deve endereçar o novo assunto Corpo do texto Use fonte Arial 10 pontos normal ao longo do artigo Utilize itálico para palavras em outros idiomas ou se indispensável para enfatizar denominações ou expressões Inicie cada novo parágrafo com uma margem esquerda recuo de 05 cm e não deixe linhas em branco entre parágrafos Tabelas e Figuras Inclua figuras e tabelas tão perto quanto possível de onde foram citadas e após a sua primeira citação no texto Numere figuras e tabelas consecutivamente usando algarismos arábicos Tabela 1 Tabela 2 Figura 1 Figura 2 e coloque um título ou legenda em cada tabela ou figura respectivamente utilizando nesse caso fonte Arial Os títulos devem ser colocados acima das tabelas 9 pontos normal e as fontes abaixo das figuras 9 pontos normal Lembre se da diferença entre tabelas e figuras tabelas devem conter somente caracteres alfanuméricos e nenhum elemento gráfico Não use fontes com menos de 8 pontos Fotografias digitais ou esquemas e diagramas podem fazer parte de figuras mas devem apresentar alta definição 300 pontos por polegada No texto referencie figuras e tabelas com a primeira letra maiúscula A Tabela 1 deve ser usada como modelo a ser adotado linhas horizontais devem ser usadas apenas para delimitar a tabela e separar os títulos das colunas dos respectivos dados Evite o uso de linhas verticais A figura 1 contém um exemplo de figura e mostra o logotipo da Universidade do Vale do Paraíba Univap Figura 1 Logotipo da Univap Fonte Univap 2012 Referências As referências devem ser citadas no texto dentro de parênteses letras maiúsculas e fora dos parênteses letras minúsculas seguindo a NBR60232018 Liste as referências em ordem alfabética e alinhadas à esquerda sem marcadores ou numeração na última seção do artigo a qual deve ser intitulada Referências como apresentado neste modelo Exemplos A velocidade de condução nervosa pode variar em função da mudança de temperatura CHERNIACK et al 2004 Segundo Bahrami et al 2004 a temperatura promove mudanças na latência ou na neurotransmissão SAMIGULLIN CLOUEN 2003 httpswwwifmgedubrportalensino bibliotecasmanualdenormalizacaodoifmg Agradecimentos Quaisquer agradecimentos a pessoas ou órgãos financiadores devem ser colocados depois das referências Resultados Neste item devem ser apresentados os resultados do trabalho Observe o acabamento final Não termine uma página com o título de uma seção Não inicie uma página com uma linha incompleta Não sublinhe nenhuma parte do texto Discussão Neste item deve ser feita a discussão dos resultados Por que foram observados tais resultados Que autorestrabalhos corroboram com meus resultados Quais não corroboram Conclusão Apresentação da conclusão A conclusão de um trabalho tem como base o objetivo apresentado A próxima seção ilustra o formato a ser seguido para referências de livros teses e obras completas capítulos de livros periódicos anais de congressos e publicações eletrônicas Referências Neste item devem ser referenciadas todas as obras citadas no texto seguindo o padrão da NBR 6023 Trabalho Integrador Engenharia Elétrica 3 ACCIOLY F Publicações eletrônicas mensagem pessoal Mensagem recebida por mfmendesuffbr em 24 abr 2000 CHEN HU WU L Introduction and expiration effects of derivative equity warrants in Hong Kong Inter Rev Fin Anal v 10 n1 2001 Disponível em httpwwwelseviernl80homepagesaeeconb asefinanamenusht Acesso em 24 abr 2001 FISCHER G A Drug resistence in clinical oncology and hematology introduction Hematol Oncol Clin North Am v 9 n 2 p 1114 1995 HOLTZMAN D M Washington Universitys Department of Neurology Disponível em httpwwwneurowustleduneuromuscularpics diagramsnmjgif Acesso em 26 dez 2001 RUIZSILVA C Efeito da corrente elétrica de baixa intensidade em feridas cutâneas de ratos 2006 121 f Dissertação Mestrado em Bioengenharia Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento Universidade do Vale do Paraíba 2006 WATSON T Estimulação Elétrica para a cicatrização de feridas In KITCHEN S BAZIN S Eletroterapia de Clayton 10 ed São Paulo Manole 1998 Agradecimentos Trabalho Integrador Engenharia Elétrica 1 PROPOSTA DE SISTEMA FOTOVOLTAICO OFFGRID ESTUDO DE CASO EM USO RESIDENCIAL Não abreviar Colocar o nome e sobrenome por extenso Colocar nomes em ordem alfabética Fulano de Tal Sicrano de Tal Resumo Esta peça informativa aprofunda os aspectos técnicos de sistemas fotovoltaicos e instalações elétricas projetadas para uso residencial de pequeno e médio porte Ele destaca a importância de aderir às normas regulamentares nacionais e internacionais Um sistema de comutação de alimentador é introduzido permitindo uma transferência contínua entre o sistema fotovoltaico e a concessionária O artigo analisa o período de retorno desse investimento comparando os custos de implantação de outros sistemas de geração de energia com o da fotovoltaica Além disso a confiabilidade do sistema é discutida incluindo uma avaliação equilibrada dos impactos ambientais do processo de fabricação dos componentes do sistema fotovoltaico Palavraschave Área do Conhecimento offgrid Consumo Residencial Sistema elétrico Introdução A Inteligência Computacional uma subdivisão da Inteligência Artificial IA investiga o domínio da compreensão humana incluindo percepção raciocínio e aprendizado Assim como na IA a interpretação do conceito varia de acordo com a perspectiva e o campo de aplicação TESTA 2021 O termo inteligência possui uma natureza multifacetada que o torna aberto a um espectro de interpretações onde justamente com medidas ambientais rentáveis o domínio do avanço tecnológico ele encapsula em grande parte a capacidade de um sistema de detectar problemas e em seguida oferecer soluções otimizadas que se alinham com a proeza cognitiva de nossas próprias mentes KARCZESKI 2022 Em essência a Inteligência Computacional examina a identidade dos agentes de tomada de decisão para replicar suas estratégias de solução de problemas e como resultado a pesquisa neste campo inspirase substancialmente na natureza analisando padrões para discernir como eles podem ser adaptados a diferentes ambientes VIEIRA 2022 Explorar fontes alternativas de energia marca uma mudança em direção a uma abordagem de energia fresca Isso envolve a incorporação de tecnologias renováveis que embora mais caras se mostram mais práticas com uma implementação mais ampla Ao aumentar a escala os custos diminuirão e Trabalho Integrador Engenharia Elétrica 2 outros avanços na tecnologia também aumentarão a viabilidade KIBERT 2019 O surgimento da geração de eletricidade fotovoltaica abriu novos caminhos para o desenvolvimento de projetos Tais projetos podem beneficiar os consumidores que residem em áreas remotas ou rurais onde as empresas de energia consideram inviável instalar redes convencionais de transmissão de energia devido à geografia ou a uma população esparsa REZENDE 2018 Embora a radiação solar seja uma das fontes de energia renovável mais abundantes no planeta apenas uma fração dela é utilizada Esta forma de energia juntamente com outras fontes secundárias oferece uma das tecnologias mais cruciais para a criação de um planeta sustentável Como tal as organizações que buscam promover um mundo equilibrado e ecologicamente correto que cause danos mínimos à natureza estão altamente interessadas em aproveitar essa forma de energia SANTOS 2020 O desenvolvimento e alocação de recursos para sistemas de produção de eletricidade utilizando recursos naturais e renováveis visam reduzir o impacto em três pilares cruciais ambiental social e econômico PEREIRA 2020 A vertente ambiental centrase na promoção de práticas ambientais positivas por parte de entidades públicas e privadas O aspecto social prioriza a conscientização sobre a conservação de energia para garantir a demanda sustentável CABENGUELA 2020 Por último a vertente económica passa pelo investimento e incorporação de unidades de produção de energia eléctrica em edifícios públicos e privados integrados em redes de distribuição Utilizando o Microsoft Excel 10 é possível prever analisar e comparar vários cenários relacionados ao consumo de energia custos produção avaliações e tarifas equivalentes em edifícios residenciais Referencial Teórico Sistema elétrico fotovoltaico offgrid Para entender melhor sua funcionalidade vamos começar examinando sua tradução O termo offgrid pode ser interpretado como conectado à rede em tradução livre O sistema fotovoltaico offgrid está diretamente ligado à rede pública A luz solar é convertida em energia elétrica por meio de painéis fotovoltaicos gerando energia em corrente contínua CC NASCIMENTO 2019 O inversor transforma essa energia em energia de Corrente Alternada CA que é então utilizada localmente Qualquer excesso de energia é enviado para a rede elétrica gerando créditos de energia para o proprietário do sistema que podem ser utilizados por até 60 meses OLIVEIRA OLIVEIRA 2020 Além disso os usuários do sistema offgrid têm acesso a um sistema de compensação Ou seja se não houver luz solar suficiente para gerar energia fotovoltaica durante a noite o usuário pode contar com a concessionária para fornecer energia SANTOS 2018 O principal benefício do sistema offgrid é que é a opção mais econômica já que não há necessidade de comprar baterias para armazenar a energia produzida A injeção direta de energia na rede resulta em um sistema altamente eficiente com os benefícios adicionais de manutenção mais barata e vida útil prolongada VASCONCELOS 2022 As placas podem servir ao seu propósito por até 25 a 30 anos tornando este método uma opção econômica e durável Caso o proprietário possua outra residência ou estabelecimento cadastrado no mesmo CPF ou CNPJ poderá aproveitar os créditos para minimizar também os encargos de energia desses espaços O sistema de energia offgrid é mais caro que o offgrid e opera de forma independente sem a necessidade de qualquer ligação com a rede de distribuição da distribuidora O mecanismo para aproveitar a energia solar é bastante semelhante para os sistemas ongrid e offgrid Os painéis solares captam energia do sol que é então convertida de corrente contínua para corrente alternada Trabalho Integrador Engenharia Elétrica 3 antes da distribuição A principal diferença está no armazenamento excedente Enquanto os sistemas offgrid alimentam o excesso de energia para a rede elétrica por meio de um medidor bidirecional os sistemas offgrid armazenam essa energia nas baterias do sistema fotovoltaico Inversor de frequência offgrid Um inversor fotovoltaico deste tipo destinase principalmente ao uso em sistemas fotovoltaicos fora da rede Tais sistemas desconectados da rede elétrica dependem exclusivamente da energia armazenada no banco de baterias e gerada por painéis solares KONRAD 2021 Esses inversores fora da rede facilitam o fornecimento direto de energia aos aparelhos aproveitando a energia do banco de baterias ou painéis solares Isso produz um sinal de corrente alternada CA que é usado para alimentar os aparelhos No entanto a falta de integração com o sinal AC da rede os torna inadequados para sistemas offgrid MACÊDO 2006 Esses inversores não estão equipados para operar em paralelo com a rede pública e portanto podem não produzir os melhores resultados Figura 1 Inversor de frequência offgrid Fonte GROWATT 2022 Componente eletrônica de um sistema off grid Os sistemas de geração de energia solar fotovoltaica podem ser isolados ou autônomos ou seja não se conectam à rede elétrica Em vez disso eles alimentam diretamente aparelhos e dispositivos para uma finalidade específica e geralmente são construídos localmente Essa solução é particularmente popular em áreas remotas oferecendo uma maneira econômica e prática de gerar eletricidade Alguns exemplos de seu uso incluem sistemas de bombeamento de água cercas eletrificadas refrigeradores para vacinas postes de luz e estações de replicação de sinais Esses sistemas geralmente têm quatro componentes principais e contam com armazenamento em bateria para garantir o fornecimento contínuo durante os períodos sem luz solar No centro de qualquer sistema de energia solar estão os painéis solares responsáveis pela geração de eletricidade que alimenta as baterias Esses painéis possuem a capacidade única de converter a radiação solar em corrente elétrica direta Dependendo do tamanho do sistema ele pode apresentar painéis únicos ou múltiplos conectados em conjunto para uma saída ideal No centro de qualquer operação eficaz da bateria estão os controladores de carga Atuando como uma espécie de válvula cardíaca eles gerenciam o fluxo e a distribuição de energia evitando sobrecargas ou descargas profundas que podem reduzir a vida útil da bateria Ao garantir um fornecimento consistente e estável de eletricidade os controladores de carga oferecem um impulso crucial para a longevidade da bateria O inversor desempenha um papel fundamental na transformação de CC para CA convertendo tensões tão baixas quanto 12V para 127V Ele atua como a unidade central de processamento do sistema possibilitando a conexão com geradores alternativos ou mesmo com a rede elétrica para garantir o fornecimento ininterrupto da bateria No centro do sistema as baterias servem como esteio e mantêm a energia elétrica em reserva para os momentos em que o sol não está disponível e outras fontes de energia não estão disponíveis Trabalho Integrador Engenharia Elétrica 4 Instalações elétricas de um sistema off grid residencial Um sistema fora da rede ou isolado opera independentemente da rede de distribuição e é normalmente usado em regiões remotas onde o acesso à rede de distribuição é limitado ou indisponível Esses tipos de sistemas são frequentemente empregados para atender a pequenos requisitos como alimentar cercas elétricas para gado bombear água ou operar antenas de rádio ou postes de luz Além disso esses sistemas devem operar continuamente e sem interrupção LIMA 2016 A incorporação da tecnologia solar fotovoltaica pode satisfazer as necessidades de eletricidade de residências e empresas mesmo nos cantos mais remotos do mundo Esses sistemas autossustentáveis podem ser integrados a redes elétricas convencionais liberando os usuários da dependência de eletricidade centralizada AVELLA RUIZ 2016 A instalação de sistemas de energia solar fotovoltaica fora da rede pode converter cada propriedade individual em um micro usina de geração de energia desde pequenos sistemas isolados até residências Figura 2 Sistema off grid residencial Fonte JENSEN 2021 Funcionamento do Sistema Off Grid Energia Solar Fotovoltaica O passo inicial após a geração de corrente contínua é conectar os cabos O cabeamento que sai dos painéis sofre medidas de proteção No sistema Off Grid é fundamental fazer todas as ligações com o devido cuidado O cabo passa por dois ou três aparelhos dependendo do caso O primeiro dispositivo é um fusível que protege o sistema contra sobrecorrente O segundo é um disjuntor de corrente alternada que funciona como um interruptor liga e desliga Em seguida vem o dispositivo DPS Surge Protection Device que protege o circuito contra sobretensões Se não houver disjuntor de corrente contínua você precisará de fusíveis e um disjuntor de corrente alternada No entanto recomendase o disjuntor CC que realiza todo o trabalho e possui as proteções necessárias Depois de proteger o sistema os cabos que saem dos disjuntores se conectam diretamente ao controlador de carga identificado por uma ilustração de PAINEL ou SOL Figura 3 Dispositivo de Proteção Contra Surtos Fonte MELO 2022 Para obter uma operação segura e eficiente do sistema é importante conectar o INVERSOR OFF GRID à BATERIA ESTACIONÁRIA bem como usar um disjuntor como chave seccionadora para possíveis manutenções ou reparos A partir do símbolo BATERIA dois fios podem ser conectados ao disjuntor e passados diretamente para a BATERIA Trabalho Integrador Engenharia Elétrica 5 ESTACIONÁRIA com as polaridades corretas É importante observar que as conexões com a saída do controlador de carregamento devem ter exceções específicas Feitas as conexões dispositivos eletrônicos como lâmpadas TVs ou tomadas podem ser conectados ao CHARGE proporcionando a comodidade e o conforto da eletricidade Verifique a ilustração abaixo para obter mais orientações sobre o processo de configuração Figura 4 Disjuntor Fonte MELO 2022 Metodologia Simulação e Modelagem O foco do estudo foi mostrar e simular como os aparelhos eletrônicos em edifícios residências consomem energia além de determinar o SF necessário para gerar energia solar alternativa e ecológica Por meio de simulações e avaliações de consumo com boa relação custo benefício a pesquisa procura apresentar uma alternativa economicamente viável à eletricidade de rede e estabelecer como ela pode ser implementada no setor comercial por meio do dimensionamento e instalação de SF Para determinar a viabilidade de conectar fazendas solares SF a redes de transmissão existentes analisamos dados de consumo de energia e insolação de prédios residenciais Selecionamos vários edifícios residenciais com dois andares e processamos os dados para calcular as taxas de uso de energia medindo em quilowattshora para períodos diários mensais e anuais Isso envolveu a criação de um modelo confiável e análise estatística dos dados obtidos Para promover o uso de sistemas fotovoltaicos em edifícios comerciais reduzindo o consumo de energia ferramentas computacionais acessíveis estão disponíveis Essas ferramentas facilitam o desenvolvimento de modelos teóricos que simulam cenários do mundo real presentes em edificações A simulação envolve projetar um modelo de um sistema real e fazer experimentos para entender seu comportamento ou avaliar estratégias operacionais Isso inclui a introdução de conceitos básicos de modelagem e várias metodologias de simulação como a linguagem de simulação SIMAN para aplicações práticas em operações e engenharia O modelo de simulação é usado para prever mudanças e efeitos em sistemas renováveis o que é semelhante ao seu comportamento no mundo real Esse processo economiza tempo e recursos com resultados de qualidade a partir de interfaces amigáveis e plataformas de animação Uma etapa crucial na simulação é a modelagem do sistema em estudo que envolve a criação de uma história artificial do desempenho do sistema real Este processo requer um certo grau de abstração e simplificação da organização e operação do sistema real resultando em modelos matemáticos ou lógicos Em essência a simulação é um processo de criação e descrição de modelos que imitam e replicam o comportamento de sistemas do mundo real Viabilidade econômica A integração do SF em edifícios residenciais para o desenvolvimento sustentável apresenta um desafio significativo com altos custos iniciais de implementação e benefícios de retorno a longo prazo A avaliação do consumo de energia e a realização de análises econômicas de edifícios residenciais durante os dias úteis e não úteis formam parâmetros cruciais para avaliar custo versus benefício e a vantagem econômica de usar a energia solar de forma eficiente nesses edifícios Consideramse as seguintes bases reais de parâmetros no estudo proposto Após uma avaliação minuciosa a seção superior do edifício foi considerada espaçosa o suficiente para acomodar o SF sem exigir alterações na estrutura do telhado existente Esta área totaliza 230 m² 18 x 11 m² e é considerada adequada para a instalação Você pode consultar a Tabela 2 para obter uma visão Trabalho Integrador Engenharia Elétrica 6 geral abrangente das especificações técnicas do SF conforme necessário para o estudo proposto como mostra a Tabela 1 Tabela 1 Especificações técnicas do sistema fotovoltaico Tabela 2 Equipamentos eletrônicos e seus respectivos consumos de energia diária Equipamentos eletrônicos Consumo Wh Tempo h Carga diária MWh Condicionadores dos quartos 1950 24 00468 Lâmpadas 240 13 00062 Computadores 500 13 00065 Forno elétrico 2000 12 00240 Cafeteiras elétricas 750 10 00075 Televisores 400 10 00040 Antes da instalação do SF o custo mensal de energia elétrica RMW era determinado considerando o consumo mensal e a tarifa de MW cobrada no local Para calcular o custo mensal multiplique a utilização diária por 30 dias e depois pelo tarifário aplicável O cálculo é derivado da multiplicação de 19449MW por 30 dias e a seguir multiplicando o produto por R 300MW onde o valor de R 1750410 Um prédio de dois pavimentos composto por salas de espera escritórios banheiros anfiteatros praça de alimentação e garagem consome energia ao longo do dia Levase em conta a curva de carga horária da estrutura residencial e o consumo de energia em watts hora para se chegar a uma carga anual de R 21004920 aproximadamente duzentos e dez mil reais Para determinar a viabilidade de instalação do SF vários fatores são considerados incluindo tarifa básica de energia R 30000KW do Setor Comercial tarifas de energia elétrica para diferentes temporadas horários de ponta e fora de ponta e reajuste semestral Ao comparar e analisar diferentes cenários as simulações fornecem resultados viáveis para avaliar as tarifas de eletricidade da distribuidora local Resultados e Discussões O sistema OffGrid embora não seja tão amplamente utilizado quanto sua contraparte OnGrid está tendo um aumento constante em popularidade devido à sua funcionalidade superior em aplicações locais ou remotas específicas Isso inclui alimentar postes de luz ou cargas específicas em residências irrigar plantações bombear água e cercas eletrificadas Para analisar a viabilidade de uma instalação na cidade de Minas Gerais foram utilizadas planilhas do Microsoft Excel 2010 Essas planilhas calculam simulam estipulam e apresentam resultados viáveis para diversos cenários propostos no trabalho Os módulos fotovoltaicos no telhado do edifício foram inicialmente instalados com PF monocristalino Trabalho Integrador Engenharia Elétrica Especificações Técnicas do SF Painel fotovoltaico monocristalino Potência 220W Quantidades de PFs 100 unidades Valor estimado dos PFs em R 100 x 1500 15000000 Rendimento nominal 3642 KW Corrente do inversor 4600A Quantidade de inversores 5 unidades Valor dos inversores em R 5 x 6900 3450000 Valor total inicial de investimento em R 20000000 7 para alcançar alta eficiência apesar de seu alto custo de produção e tecnologia A viabilidade econômica foi quantificada com o valor do investimento para instalação do SF tarifas de energia elétrica de acordo com a sazonalidade cronograma de demanda e sua evolução de juros por ano O método de simulação e o método de análise estatística mediram com precisão indicadores para avaliação de edifícios na fase de projeto e especificação de materiais equipamentos e sistemas A eficiência energética de todo o sistema sistema de iluminação sistema de condicionamento interno e sistema com cargas aleatórias instaladas no edifício foram avaliadas para os diferentes cenários Custos de mão de obra manutenção e ângulo de inclinação direção e direção dos PFs não foram considerados na simulação pois os dados históricos eram reais e já os contabilizavam na região A utilização de ferramentas que alavancam dados genuínos de consumo de edifícios e técnicas de avaliação estatística podem ser úteis para melhorar o desempenho energético e reduzir as despesas operacionais associadas à utilização de energia em edifícios Para tanto quatro cenários distintos podem ser propostos e comparados com o cenário pessimista real Para determinar o prazo a ser pago pelo FS em anos nos dois cenários com índice de confiança de 005 são atribuídas 30 repetições aleatórias sorteios para o setor comercial O estudo de viabilidade para a devolução do prédio depende de vários fatores como consumo total de energia área útil e carga total de equipamentos eletrônicos em um período de 24 horas A comparação dos cenários propostos versus o cenário pessimista real mostra uma redução de 35 no tempo de retorno do investimento inicial para a instalação do FS O estudo considera variações como insolação categoria climática e carga por hora para identificar o retorno projetado do investimento Dos diferentes cenários o Cenário 1 considera a variação da insolação ao longo do ano e o consumo máximo diário de energia Enquanto isso o Cenário 4 considera a variação do consumo de energia por hora e dias úteis e não úteis Com base no nível de significância inferior a 005 a projeção média de retorno do investimento para o FS é de aproximadamente 1102 anos Em comparação com o pior cenário ambos os cenários propostos 1 e 4 experimentaram um declínio de 6 anos nos retornos A implementação de medidas adequadas de dimensionamento do consumo de energia predial revela os custos flutuantes das tarifas de eletricidade nos horários de pico e nos meses de baixa insolação os dois principais fatores que afetam o período de retorno do investimento em SF A análise de simulação é um método viável para reduzir o período de retorno do investimento otimizando o dimensionamento de equipamentos eletrônicos uso horário dias úteis e horário comercial para obter um consumo anual de energia menor do que o cenário pessimista real Ao analisar a variação da insolação e do consumo dos sistemas de ar condicionado e iluminação em edifícios comerciais utilizando os cenários 2 e 3 o retorno médio do investimento projetado para o FS varia de 1101 a 1107 anos Essa estimativa é estatisticamente significativa com nível de significância superior a 005 Como a insolação varia ao longo do ano foi necessário considerar os dois cenários para determinar os intervalos mínimos e máximos de retorno Notavelmente o sistema de iluminação consome mais energia do que o sistema de ar condicionado Portanto o simulador SF pode ser usado como um indicador de avaliação para avaliar o desempenho do consumo e analisar as influências arquitetônicas no consumo de energia em edifícios comerciais Vale ressaltar que a ferramenta de cálculo do Excel pode ser uma forma eficaz de gerenciar e avaliar resultados em cenários da vida real Porém é importante observar que a comparação dos tempos médios obtidos a partir dos cenários propostos fornece insights valiosos para o setor da construção civil no Brasil Conclusão A ferramenta de cálculo do Microsoft Excel permite a modelagem e simulação de cenários prováveis facilitando a demonstração de situações da vida real É uma ferramenta valiosa para avaliar e comparar dados relevantes sobre a redução do consumo de energia elétrica e prever o potencial retorno do investimento na implementação de FS no setor Trabalho Integrador Engenharia Elétrica 8 empresarial Este método não apenas avalia e otimiza o consumo de energia e os custos de energia renovável mas também avalia a eficiência da utilização de energia na instalação do sistema conectado à rede de distribuição O estudo conclui que o método de simulação desenvolvido para SF é fundamental para analisar avaliar e otimizar o consumo de energia Por meio de modelagem e simulação os desafios relativos ao desempenho energético podem ser explorados Isso inclui otimizar o uso do edifício avaliar a relação custobenefício da energia fotovoltaica e determinar o menor prazo de pagamento para sua aquisição Significativamente o retorno do investimento para instalações SF excede o de outras usinas de energia renovável como parques eólicos no pior cenário É importante reconhecer que dados climáticos precisos incluindo flutuações horárias de insolação e condições climáticas como céu claro parcialmente claro nublado ou instável são fatores críticos ao simular vários cenários Estas variáveis são avaliadas para cada mês do ano e são fundamentais para quantificar a análise económica de um SF instalado no edifício em termos do seu impacto na iluminação e condicionamento ambiental Com a criação de um simulador de sistema fotovoltaico os usuários podem estimar e avaliar convenientemente as oportunidades de economia de energia analisando vários cenários Variáveis vitais para o estudo são acessíveis a qualquer pessoa por meio de centros de pesquisa meteorológica Para garantir uma análise estatística precisa a metodologia empregada neste estudo utiliza o Microsoft Excel 2010 Ao sintetizar informações sobre fatores como consumo de eletricidade tarifas de concessionárias padrões climáticos especificidades de construção e teste de modelo a ferramenta avalia cenários ideais O objetivo final é maximizar o retorno do investimento dos FSs conectados à rede elétrica nacional e promover o uso da energia solar como fonte de energia sustentável no país Especificamente a simulação de sistemas fotovoltaicos em setores comerciais fornecerá informações valiosas sobre a viabilidade de sistemas de energia renovável e a relação custobenefício de várias alternativas energéticas Referências AVELLA RUIZ Jorge Mario Aspectos técnicos econômicos e ambientais da implementação de energia eólica e solar fotovoltaica em edifícios 2016 CABENGUELA Christopher Roberto et al A relevância da sustentabilidade ambiental na gestão da Lavandaria Cavada 2020 Dissertação de Mestrado JENSEN Leonardo Henrique TCC sistema fotovoltáico de fornecimento offgrid metodologia para dimensionamento de sistema residencial isolado 2021 KONRAD Roitter Magalhães Dimensionamento de sistema fotovoltaico aplicado à edificações prediais 2021 KARCZESKI Louise Lima et al Gerando inteligência considerações etnográficas sobre a construção de objetividade no campo da inteligência artificial 2022 KIBERT Charles J Edificações Sustentáveis Projeto Construção e Operação Bookman Editora 2019 LIMA Juaceli Araújo de et al Análise da viabilidade da geração híbrida de energia solar e eólica no Nordeste brasileiro 2016 MACÊDO Wilson Negrão Análise do fator de dimensionamento do inversor FDI aplicado a sistemas fotovoltaicos conectados à rede SFCR 2006 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo NASCIMENTO Lucielen Nunes Barroso et al Uma abordagem sobre energia solar por meio da aprendizagem baseada em projetos 2019 NOVAES Thiago VILALTA Lucas Paolo SMARIERI Evandro Máquina Aberta a Trabalho Integrador Engenharia Elétrica 9 mentalidade técnica de Gilbert Simondon Editora Dialética 2022 OLIVEIRA João Antonio de Rezende OLIVEIRA Cassio Santos de SILVA Clayton Marcos da Estudo da viabilidade e implantação de um sistema fotovoltaico em um restaurante em Catalão GO 2021 PEREIRA Mariana Graciosa Economia Azul o caminho para eficiência econômica social e ambiental das atividades produtivas baseadas nos oceanos 2020 REZENDE JAQUELINE OLIVEIRA Energia elétrica e Sustentabilidade BRASIL Belo HorizonteMG Atena v 283 2018 SANTOS Edson Pereira dos Mercado no Brasil para uso de energias renováveis e ações de eficiência energética 2020 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo SANTOS Mauricio de Carvalho NUNES Rafael Policarpo Redes inteligentes de energia 2018 VASCONCELOS Letícia Bezerra de Estratégias de armazenamento de energia com baterias para atender um consumidor do grupo A no horário de ponta 2022 TESTA Alexandre Lunardi et al As máquinas e a língua um debate entre a Inteligência Artificial de Turing e a Enunciação de Benveniste 2021 VIEIRA Gabrielle Vaz Eficiência energética através da implementação da cultura ESG 2022 Agradecimentos Trabalho Integrador Engenharia Elétrica Especificações técnicas do sistema fotovoltaico Especificações Técnicas do SF Painel fotovoltaico monocristalino Potência 220W Quantidades de PFs 100 unidades Valor estimado dos PFs em R 100 x 1500 15000000 Rendimento nominal 3642 KW Corrente do inversor 4600A Quantidade de inversores 5 unidades Valor dos inversores em R 5 x 6900 3450000 Valor total inicial de investimento em R 20000000 Fonte Autores Tabela 2 Equipamentos eletrônicos e seus respectivos consumos de energia diária Equipamentos eletrônicos Consumo Wh Tempo h Carga diária MWh Condicionadores dos quartos 1950 24 00468 Lâmpadas 240 13 00062 Computadores 500 13 00065 Forno elétrico 2000 12 00240 Cafeteiras elétricas 750 10 00075 Televisores 400 10 00040 Energia Consumida diária Potência W Horas h Insolação Diária Insolação Wm² Horash Solstício de Verão Soltício de Inverno Tarifas de energia elétrica da distribuidora local em RMW Mês 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 Reajuste Bianual Tarif a 3 4 2 Ano Taxa Hora de Pico Úmido Taxa Hora de Pico Seco Taxa Hora Fora de Pico 2020 32148 32460 31212 2021 32791 33110 31836 2022 32791 33110 31836 2023 33447 33772 32473 2024 33447 33772 32473 Variáveis em estudo Parâmetros para o Setor Comercial Dia mês ano Estimação de resultados a partir de 01012020 Útil ou Fim de Semana Calendário comercial de funcionamento do setor comercial Cargas Variação do consumo de energia elétrica por hora Tarifa básica Preço da unidade de energia elétrica RMWh Horário de ponta Período consecutivo de 3 horas a qual o consumo de energia tende ser maior Horário fora de ponta Período a qual o consumo de energia tende ser menor Tarifa azul De acordo com o período de utilização de energia no dia das 8h às 18h Tarifa verde De acordo com período de utilização de energia no dia e mês Condição climática Categoria climática de acordo com nível de insolação Nível de insolação Nível de insolação de acordo com o horário e mês Fonte Autores Comparativo dos cenários propostos e o cenário real Replicações Prazo a ser pago o SF Anos Simulação Cenário 1 Cenário 2 Cenário 3 Cenário 4 1 1096 1099 1096 1102 2 1103 1115 1104 1100 3 1106 1091 1100 1105 4 1104 1111 1110 1089 5 1108 1102 1106 1107 6 1099 1111 1109 1115 7 1100 111 1100 1111 8 1098 1104 1107 1109 9 1111 1094 1098 1097 10 1087 1113 1196 1112 11 1111 1084 1101 1087 12 1102 1108 1095 1098 13 1106 1106 1104 1103 14 1100 1103 1109 1097 15 1106 1102 1122 1110 16 1104 1078 1101 1104 17 1111 1104 1099 1093 18 1092 1116 1098 1100 19 1096 1108 1128 1101 20 1104 1093 1099 1104 21 1100 111 1095 1107 22 1099 1102 1101 1096 23 1102 1116 1110 1103 24 1095 1106 1104 1108 25 1103 1096 1105 1106 26 1095 1102 1099 1110 27 1109 1121 1095 1099 28 1108 1102 1099 1096 29 1111 1103 1115 1101 30 1108 1005 1096 1096 Tempo Médio anos 1102 1101 1107 1102 Desvio Padrão 00609 02034 01857 00677 Intervalo de Confiança 00218 00727 00664 00024 Fonte Autores Relatório do Software Antiplágio CopySpider Para mais detalhes sobre o CopySpider acesse httpscopyspidercombr Instruções Este relatório apresenta na próxima página uma tabela na qual cada linha associa o conteúdo do arquivo de entrada com um documento encontrado na internet para Busca em arquivos da internet ou do arquivo de entrada com outro arquivo em seu computador para Pesquisa em arquivos locais A quantidade de termos comuns representa um fator utilizado no cálculo de Similaridade dos arquivos sendo comparados Quanto maior a quantidade de termos comuns maior a similaridade entre os arquivos É importante destacar que o limite de 3 representa uma estatística de semelhança e não um índice de plágio Por exemplo documentos que citam de forma direta transcrição outros documentos podem ter uma similaridade maior do que 3 e ainda assim não podem ser caracterizados como plágio Há sempre a necessidade do avaliador fazer uma análise para decidir se as semelhanças encontradas caracterizam ou não o problema de plágio ou mesmo de erro de formatação ou adequação às normas de referências bibliográficas Para cada par de arquivos apresentase uma comparação dos termos semelhantes os quais aparecem em vermelho Veja também Analisando o resultado do CopySpider Qual o percentual aceitável para ser considerado plágio CopySpider httpscopyspidercombr Page 1 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182202 Versão do CopySpider 211 Relatório gerado por atendimentodesenrolagmailcom Modo web detailed Arquivos Termos comuns Similaridade 1679400555478ModeloartigoTIdocx X httpswwwecyclecombroffgrid 111 171 1679400555478ModeloartigoTIdocx X httpsblogbluesolcombrsistemafotovoltaicooffgridisolado voceachaquesabetudo 77 144 1679400555478ModeloartigoTIdocx X httpswwwocaenergiacomblogenergiasolarenergiasolar offgridentendaoquee 64 139 1679400555478ModeloartigoTIdocx X httpsengekengenhariacomsolar 52 133 1679400555478ModeloartigoTIdocx X httpswwwportalsolarcombrsistemaenergiasolaroffgrid 53 121 1679400555478ModeloartigoTIdocx X httpswwwg5solarcombrpostqualadiferenC3A7a entresistemaongrideoffgrid 46 116 1679400555478ModeloartigoTIdocx X httpswwwdufriocombrblogdicasdeeconomiasistemaon grideoffgrid 58 112 1679400555478ModeloartigoTIdocx X httpsblogbluesolcombrinversorfotovoltaicooqueecomo funciona 69 101 1679400555478ModeloartigoTIdocx X httpsjrsolarcombrprojetofotovoltaicooffgrid 35 078 1679400555478ModeloartigoTIdocx X httpswwwsitewarecombrgestaoestrategicaanalisede cenariosplanejamentoestrategico 19 031 Arquivos com problema de download httpsenetecunbbrblogsistemafotovoltaicooffgrid Não foi possível baixar o arquivo É recomendável baixar o arquivo manualmente e realizar a análise em conluio Um contra todos 30 CopySpider httpscopyspidercombr Page 2 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182202 Arquivo 1 1679400555478ModeloartigoTIdocx 3452 termos Arquivo 2 httpswwwecyclecombroffgrid 3136 termos Termos comuns 111 Similaridade 171 O texto abaixo é o conteúdo do documento 1679400555478ModeloartigoTIdocx 3452 termos Os termos em vermelho foram encontrados no documento httpswwwecyclecombroffgrid 3136 termos PROPOSTA DE SISTEMA FOTOVOLTAICO OFFGRID ESTUDO DE CASO EM USO RESIDENCIAL Não abreviar Colocar o nome e sobrenome por extenso Colocar nomes em ordem alfabética Fulano de Tal Sicrano de Tal Resumo Esta peça informativa aprofunda os aspectos técnicos de sistemas fotovoltaicos e instalações elétricas projetadas para uso residencial de pequeno e médio porte Ele destaca a importância de aderir às normas regulamentares nacionais e internacionais Um sistema de comutação de alimentador é introduzido permitindo uma transferência contínua entre o sistema fotovoltaico e a concessionária O artigo analisa o período de retorno desse investimento comparando os custos de implantação de outros sistemas de geração de energia com o da fotovoltaica Além disso a confiabilidade do sistema é discutida incluindo uma avaliação equilibrada dos impactos ambientais do processo de fabricação dos componentes do sistema fotovoltaico Trabalho Integrador Engenharia Elétrica Palavraschave Área do Conhecimento offgrid Consumo Residencial Sistema elétrico Introdução A Inteligência Computacional uma subdivisão da Inteligência Artificial IA investiga o domínio da compreensão humana incluindo percepção raciocínio e aprendizado Assim como na IA a interpretação do conceito varia de acordo com a perspectiva e o campo de aplicação TESTA 2021 O termo inteligência possui uma natureza multifacetada que o torna aberto a um espectro de interpretações onde justamente com medidas ambientais rentáveis o domínio do avanço tecnológico ele encapsula em grande parte a capacidade de um sistema de detectar problemas e em seguida oferecer soluções otimizadas que se alinham com a proeza cognitiva de nossas próprias mentes KARCZESKI 2022 Em essência a Inteligência Computacional examina a identidade dos agentes de tomada de decisão para replicar suas estratégias de solução de problemas e como resultado a pesquisa neste campo inspirase substancialmente na natureza analisando padrões para discernir como eles podem ser adaptados a diferentes ambientes VIEIRA 2022 Explorar fontes alternativas de energia marca uma mudança em direção a uma abordagem de energia fresca Isso envolve a incorporação de tecnologias renováveis CopySpider httpscopyspidercombr Page 3 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 que embora mais caras se mostram mais práticas com uma implementação mais ampla Ao aumentar a escala os custos diminuirão e outros avanços na tecnologia também aumentarão a viabilidade KIBERT 2019 O surgimento da geração de eletricidade fotovoltaica abriu novos caminhos para o desenvolvimento de projetos Tais projetos podem beneficiar os consumidores que residem em áreas remotas ou rurais onde as empresas de energia consideram inviável instalar redes convencionais de transmissão de energia devido à geografia ou a uma população esparsa REZENDE 2018 Embora a radiação solar seja uma das fontes de energia renovável mais abundantes no planeta apenas uma fração dela é utilizada Esta forma de energia juntamente com outras fontes secundárias oferece uma das tecnologias mais cruciais para a criação de um planeta sustentável Como tal as organizações que buscam promover um mundo equilibrado e ecologicamente correto que cause danos mínimos à natureza estão altamente interessadas em aproveitar essa forma de energia SANTOS 2020 O desenvolvimento e alocação de recursos para sistemas de produção de eletricidade utilizando recursos naturais e renováveis visam reduzir o impacto em três pilares cruciais ambiental social e econômico PEREIRA 2020 A vertente ambiental centrase na promoção de práticas ambientais positivas por parte de entidades públicas e privadas O aspecto social prioriza a conscientização sobre a conservação de energia para garantir a demanda sustentável CABENGUELA 2020 Por último a vertente económica passa pelo investimento e incorporação de unidades de produção de energia eléctrica em edifícios públicos e privados integrados em redes de distribuição Utilizando o Microsoft Excel 10 é possível prever analisar e comparar vários cenários relacionados ao consumo de energia custos produção avaliações e tarifas equivalentes em edifícios residenciais Referencial Teórico Sistema elétrico fotovoltaico offgrid Para entender melhor sua funcionalidade vamos começar examinando sua tradução O termo offgrid pode ser interpretado como conectado à rede em tradução livre O sistema fotovoltaico offgrid está diretamente ligado à rede pública A luz solar é convertida em energia elétrica por meio de painéis fotovoltaicos gerando energia em corrente contínua CC NASCIMENTO 2019 O inversor transforma essa energia em energia de Corrente Alternada CA que é então utilizada localmente Qualquer excesso de energia é enviado para a rede elétrica gerando créditos de energia para o proprietário do sistema que podem ser utilizados por até 60 meses OLIVEIRA OLIVEIRA 2020 Além disso os usuários do sistema offgrid têm acesso a um sistema de compensação Ou seja se não houver luz solar suficiente para gerar energia fotovoltaica durante a noite o usuário pode contar com a concessionária para fornecer energia SANTOS 2018 O principal benefício do sistema offgrid é que é a opção mais econômica já que não há necessidade de comprar baterias para armazenar a energia produzida A injeção direta de energia na rede resulta em um sistema altamente eficiente com os benefícios adicionais de manutenção mais barata e vida útil prolongada VASCONCELOS 2022 As placas podem servir ao seu propósito por até 25 a 30 anos tornando este método uma opção econômica e durável Caso o proprietário possua outra residência ou estabelecimento cadastrado no mesmo CPF ou CNPJ poderá aproveitar os créditos para minimizar também os encargos de energia desses espaços O sistema de energia offgrid é mais caro que o offgrid e opera de forma independente sem a necessidade de qualquer ligação com a rede de distribuição da distribuidora O mecanismo para aproveitar a energia solar é bastante semelhante para os sistemas on grid e offgrid Os painéis solares captam energia do sol que é então convertida de corrente contínua para corrente alternada antes da distribuição A principal diferença está no armazenamento excedente Enquanto os sistemas offgrid alimentam o excesso de energia para a rede elétrica por meio de um medidor bidirecional os sistemas offgrid armazenam essa energia nas baterias do sistema fotovoltaico CopySpider httpscopyspidercombr Page 4 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 Inversor de frequência offgrid Um inversor fotovoltaico deste tipo destinase principalmente ao uso em sistemas fotovoltaicos fora da rede Tais sistemas desconectados da rede elétrica dependem exclusivamente da energia armazenada no banco de baterias e gerada por painéis solares KONRAD 2021 Esses inversores fora da rede facilitam o fornecimento direto de energia aos aparelhos aproveitando a energia do banco de baterias ou painéis solares Isso produz um sinal de corrente alternada CA que é usado para alimentar os aparelhos No entanto a falta de integração com o sinal AC da rede os torna inadequados para sistemas offgrid MACÊDO 2006 Esses inversores não estão equipados para operar em paralelo com a rede pública e portanto podem não produzir os melhores resultados Figura 1 Inversor de frequência offgrid Fonte GROWATT 2022 Componente eletrônica de um sistema off grid Os sistemas de geração de energia solar fotovoltaica podem ser isolados ou autônomos ou seja não se conectam à rede elétrica Em vez disso eles alimentam diretamente aparelhos e dispositivos para uma finalidade específica e geralmente são construídos localmente Essa solução é particularmente popular em áreas remotas oferecendo uma maneira econômica e prática de gerar eletricidade Alguns exemplos de seu uso incluem sistemas de bombeamento de água cercas eletrificadas refrigeradores para vacinas postes de luz e estações de replicação de sinais Esses sistemas geralmente têm quatro componentes principais e contam com armazenamento em bateria para garantir o fornecimento contínuo durante os períodos sem luz solar No centro de qualquer sistema de energia solar estão os painéis solares responsáveis pela geração de eletricidade que alimenta as baterias Esses painéis possuem a capacidade única de converter a radiação solar em corrente elétrica direta Dependendo do tamanho do sistema ele pode apresentar painéis únicos ou múltiplos conectados em conjunto para uma saída ideal No centro de qualquer operação eficaz da bateria estão os controladores de carga Atuando como uma espécie de válvula cardíaca eles gerenciam o fluxo e a distribuição de energia evitando sobrecargas ou descargas profundas que podem reduzir a vida útil da bateria Ao garantir um fornecimento consistente e estável de eletricidade os controladores de carga oferecem um impulso crucial para a longevidade da bateria O inversor desempenha um papel fundamental na transformação de CC para CA convertendo tensões tão baixas quanto 12V para 127V Ele atua como a unidade central de processamento do sistema possibilitando a conexão com geradores alternativos ou mesmo com a rede elétrica para garantir o fornecimento ininterrupto da bateria No centro do sistema as baterias servem como esteio e mantêm a energia elétrica em reserva para os momentos em que o sol não está disponível e outras fontes de energia não estão disponíveis Instalações elétricas de um sistema off grid residencial Um sistema fora da rede ou isolado opera independentemente da rede de distribuição e é normalmente usado em regiões remotas onde o acesso à rede de distribuição é limitado ou indisponível Esses tipos de CopySpider httpscopyspidercombr Page 5 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 sistemas são frequentemente empregados para atender a pequenos requisitos como alimentar cercas elétricas para gado bombear água ou operar antenas de rádio ou postes de luz Além disso esses sistemas devem operar continuamente e sem interrupção LIMA 2016 A incorporação da tecnologia solar fotovoltaica pode satisfazer as necessidades de eletricidade de residências e empresas mesmo nos cantos mais remotos do mundo Esses sistemas autossustentáveis podem ser integrados a redes elétricas convencionais liberando os usuários da dependência de eletricidade centralizada AVELLA RUIZ 2016 A instalação de sistemas de energia solar fotovoltaica fora da rede pode converter cada propriedade individual em um micro usina de geração de energia desde pequenos sistemas isolados até residências Figura 2 Sistema off grid residencial Fonte JENSEN 2021 Metodologia Simulação e Modelagem O foco do estudo foi mostrar e simular como os aparelhos eletrônicos em edifícios comerciais consomem energia além de determinar o SF necessário para gerar energia solar alternativa e ecológica Por meio de simulações e avaliações de consumo com boa relação custobenefício a pesquisa procura apresentar uma alternativa economicamente viável à eletricidade de rede e estabelecer como ela pode ser implementada no setor comercial por meio do dimensionamento e instalação de SF Para determinar a viabilidade de conectar fazendas solares SF a redes de transmissão existentes analisamos dados de consumo de energia e insolação de prédios comerciais Selecionamos vários edifícios comerciais e processamos os dados para calcular as taxas de uso de energia medindo em quilowattshora para períodos diários mensais e anuais Isso envolveu a criação de um modelo confiável e análise estatística dos dados obtidos Para promover o uso de sistemas fotovoltaicos em edifícios comerciais reduzindo o consumo de energia ferramentas computacionais acessíveis estão disponíveis Essas ferramentas facilitam o desenvolvimento de modelos teóricos que simulam cenários do mundo real presentes em edificações A simulação envolve projetar um modelo de um sistema real e fazer experimentos para entender seu comportamento ou avaliar estratégias operacionais Isso inclui a introdução de conceitos básicos de modelagem e várias metodologias de simulação como a linguagem de simulação SIMAN para aplicações práticas em operações e engenharia O modelo de simulação é usado para prever mudanças e efeitos em sistemas renováveis o que é semelhante ao seu comportamento no mundo real Esse processo economiza tempo e recursos com resultados de qualidade a partir de interfaces amigáveis e plataformas de animação Uma etapa crucial na simulação é a modelagem do sistema em estudo que envolve a criação de uma história artificial do desempenho do sistema real Este processo requer um certo grau de abstração e simplificação da organização e operação do sistema real resultando em modelos matemáticos ou lógicos Em essência a simulação é um processo de criação e descrição de modelos que imitam e replicam o comportamento de sistemas do mundo real CopySpider httpscopyspidercombr Page 6 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 Viabilidade econômica A integração do SF em edifícios comerciais para o desenvolvimento sustentável apresenta um desafio significativo com altos custos iniciais de implementação e benefícios de retorno a longo prazo A avaliação do consumo de energia e a realização de análises econômicas de edifícios comerciais durante os dias úteis e não úteis formam parâmetros cruciais para avaliar custo versus benefício e a vantagem econômica de usar a energia solar de forma eficiente nesses edifícios Consideramse as seguintes bases reais de parâmetros no estudo proposto Após uma avaliação minuciosa a seção superior do edifício foi considerada espaçosa o suficiente para acomodar o SF sem exigir alterações na estrutura do telhado existente Esta área totaliza 230 m² 18 x 11 m² e é considerada adequada para a instalação Você pode consultar a Tabela 2 para obter uma visão geral abrangente das especificações técnicas do SF conforme necessário para o estudo proposto como mostra a Tabela 1 Tabela 1 Especificações técnicas do sistema fotovoltaico Tabela 2 Equipamentos eletrônicos e seus respectivos consumos de energia diária Antes da instalação do SF o custo mensal de energia elétrica RMW era determinado considerando o consumo mensal e a tarifa de MW cobrada no local Para calcular o custo mensal multiplique a utilização diária por 30 dias e depois pelo tarifário aplicável O cálculo é derivado da multiplicação de 19449MW por 30 dias e a seguir multiplicando o produto por R 300MW onde o valor de R 1750410 Um prédio de dois pavimentos composto por salas de espera escritórios banheiros anfiteatros praça de alimentação e garagem consome energia ao longo do dia Levase em conta a curva de carga horária da estrutura residencial e o consumo de energia em wattshora para se chegar a uma carga anual de R 21004920 aproximadamente duzentos e dez mil reais Para determinar a viabilidade de instalação do SF vários fatores são considerados incluindo tarifa básica de energia R 30000KW do Setor Comercial tarifas de energia elétrica para diferentes temporadas horários de ponta e fora de ponta e reajuste semestral Ao comparar e analisar diferentes cenários as simulações fornecem resultados viáveis para avaliar as tarifas de eletricidade da distribuidora local Resultados e Discussões Para analisar a viabilidade de uma instalação na cidade de Minas Gerais foram utilizadas planilhas do Microsoft Excel 2010 Essas planilhas calculam simulam estipulam e apresentam resultados viáveis para diversos cenários propostos no trabalho Os módulos fotovoltaicos no telhado do edifício foram inicialmente instalados com PF monocristalino para alcançar alta eficiência apesar de seu alto custo de produção e tecnologia A viabilidade econômica foi quantificada com o valor do investimento para instalação do SF tarifas de energia elétrica de acordo com a sazonalidade cronograma de demanda e sua evolução de juros por ano O método de simulação e o método de análise estatística mediram com precisão indicadores para avaliação de edifícios na fase de projeto e especificação de materiais equipamentos e sistemas A eficiência energética de todo o sistema sistema de iluminação sistema de condicionamento interno e CopySpider httpscopyspidercombr Page 7 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 sistema com cargas aleatórias instaladas no edifício foram avaliadas para os diferentes cenários Custos de mão de obra manutenção e ângulo de inclinação direção e direção dos PFs não foram considerados na simulação pois os dados históricos eram reais e já os contabilizavam na região A utilização de ferramentas que alavancam dados genuínos de consumo de edifícios e técnicas de avaliação estatística podem ser úteis para melhorar o desempenho energético e reduzir as despesas operacionais associadas à utilização de energia em edifícios Para tanto quatro cenários distintos podem ser propostos e comparados com o cenário pessimista real Para determinar o prazo a ser pago pelo FS em anos nos dois cenários com índice de confiança de 005 são atribuídas 30 repetições aleatórias sorteios para o setor comercial O estudo de viabilidade para a devolução do prédio depende de vários fatores como consumo total de energia área útil e carga total de equipamentos eletrônicos em um período de 24 horas A comparação dos cenários propostos versus o cenário pessimista real mostra uma redução de 35 no tempo de retorno do investimento inicial para a instalação do FS O estudo considera variações como insolação categoria climática e carga por hora para identificar o retorno projetado do investimento Dos diferentes cenários o Cenário 1 considera a variação da insolação ao longo do ano e o consumo máximo diário de energia Enquanto isso o Cenário 4 considera a variação do consumo de energia por hora e dias úteis e não úteis Com base no nível de significância inferior a 005 a projeção média de retorno do investimento para o FS é de aproximadamente 1102 anos Em comparação com o pior cenário ambos os cenários propostos 1 e 4 experimentaram um declínio de 6 anos nos retornos A implementação de medidas adequadas de dimensionamento do consumo de energia predial revela os custos flutuantes das tarifas de eletricidade nos horários de pico e nos meses de baixa insolação os dois principais fatores que afetam o período de retorno do investimento em SF A análise de simulação é um método viável para reduzir o período de retorno do investimento otimizando o dimensionamento de equipamentos eletrônicos uso horário dias úteis e horário comercial para obter um consumo anual de energia menor do que o cenário pessimista real Ao analisar a variação da insolação e do consumo dos sistemas de ar condicionado e iluminação em edifícios comerciais utilizando os cenários 2 e 3 o retorno médio do investimento projetado para o FS varia de 1101 a 1107 anos Essa estimativa é estatisticamente significativa com nível de significância superior a 005 Como a insolação varia ao longo do ano foi necessário considerar os dois cenários para determinar os intervalos mínimos e máximos de retorno Notavelmente o sistema de iluminação consome mais energia do que o sistema de ar condicionado Portanto o simulador SF pode ser usado como um indicador de avaliação para avaliar o desempenho do consumo e analisar as influências arquitetônicas no consumo de energia em edifícios comerciais Vale ressaltar que a ferramenta de cálculo do Excel pode ser uma forma eficaz de gerenciar e avaliar resultados em cenários da vida real Porém é importante observar que a comparação dos tempos médios obtidos a partir dos cenários propostos fornece insights valiosos para o setor da construção civil no Brasil Conclusão A ferramenta de cálculo do Microsoft Excel permite a modelagem e simulação de cenários prováveis facilitando a demonstração de situações da vida real É uma ferramenta valiosa para avaliar e comparar dados relevantes sobre a redução do consumo de energia elétrica e prever o potencial retorno do investimento na implementação de FS no setor empresarial Este método não apenas avalia e otimiza o consumo de energia e os custos de energia renovável mas também avalia a eficiência da utilização de energia na instalação do sistema conectado à rede de distribuição O estudo conclui que o método de simulação desenvolvido para SF é fundamental para analisar avaliar e otimizar o consumo de energia Por CopySpider httpscopyspidercombr Page 8 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 meio de modelagem e simulação os desafios relativos ao desempenho energético podem ser explorados Isso inclui otimizar o uso do edifício avaliar a relação custobenefício da energia fotovoltaica e determinar o menor prazo de pagamento para sua aquisição Significativamente o retorno do investimento para instalações SF excede o de outras usinas de energia renovável como parques eólicos no pior cenário É importante reconhecer que dados climáticos precisos incluindo flutuações horárias de insolação e condições climáticas como céu claro parcialmente claro nublado ou instável são fatores críticos ao simular vários cenários Estas variáveis são avaliadas para cada mês do ano e são fundamentais para quantificar a análise económica de um SF instalado no edifício em termos do seu impacto na iluminação e condicionamento ambiental Com a criação de um simulador de sistema fotovoltaico os usuários podem estimar e avaliar convenientemente as oportunidades de economia de energia analisando vários cenários Variáveis vitais para o estudo são acessíveis a qualquer pessoa por meio de centros de pesquisa meteorológica Para garantir uma análise estatística precisa a metodologia empregada neste estudo utiliza o Microsoft Excel 2010 Ao sintetizar informações sobre fatores como consumo de eletricidade tarifas de concessionárias padrões climáticos especificidades de construção e teste de modelo a ferramenta avalia cenários ideais O objetivo final é maximizar o retorno do investimento dos FSs conectados à rede elétrica nacional e promover o uso da energia solar como fonte de energia sustentável no país Especificamente a simulação de sistemas fotovoltaicos em setores comerciais fornecerá informações valiosas sobre a viabilidade de sistemas de energia renovável e a relação custobenefício de várias alternativas energéticas Referências AVELLA RUIZ Jorge Mario Aspectos técnicos econômicos e ambientais da implementação de energia eólica e solar fotovoltaica em edifícios 2016 CABENGUELA Christopher Roberto et al A relevância da sustentabilidade ambiental na gestão da Lavandaria Cavada 2020 Dissertação de Mestrado JENSEN Leonardo Henrique TCC sistema fotovoltáico de fornecimento offgrid metodologia para dimensionamento de sistema residencial isolado 2021 KONRAD Roitter Magalhães Dimensionamento de sistema fotovoltaico aplicado à edificações prediais 2021 KARCZESKI Louise Lima et al Gerando inteligência considerações etnográficas sobre a construção de objetividade no campo da inteligência artificial 2022 KIBERT Charles J Edificações Sustentáveis Projeto Construção e Operação Bookman Editora 2019 LIMA Juaceli Araújo de et al Análise da viabilidade da geração híbrida de energia solar e eólica no Nordeste brasileiro 2016 MACÊDO Wilson Negrão Análise do fator de dimensionamento do inversor FDI aplicado a sistemas fotovoltaicos conectados à rede SFCR 2006 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo NASCIMENTO Lucielen Nunes Barroso et al Uma abordagem sobre energia solar por meio da aprendizagem baseada em projetos 2019 NOVAES Thiago VILALTA Lucas Paolo SMARIERI Evandro Máquina Aberta a mentalidade técnica de Gilbert Simondon Editora Dialética 2022 OLIVEIRA João Antonio de Rezende OLIVEIRA Cassio Santos de SILVA Clayton Marcos da Estudo da viabilidade e implantação de um sistema fotovoltaico em um restaurante em Catalão GO 2021 PEREIRA Mariana Graciosa Economia Azul o caminho para eficiência econômica social e ambiental das atividades produtivas baseadas nos oceanos 2020 REZENDE JAQUELINE OLIVEIRA Energia elétrica e Sustentabilidade BRASIL Belo HorizonteMG CopySpider httpscopyspidercombr Page 9 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 Atena v 283 2018 SANTOS Edson Pereira dos Mercado no Brasil para uso de energias renováveis e ações de eficiência energética 2020 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo SANTOS Mauricio de Carvalho NUNES Rafael Policarpo Redes inteligentes de energia 2018 VASCONCELOS Letícia Bezerra de Estratégias de armazenamento de energia com baterias para atender um consumidor do grupo A no horário de ponta 2022 TESTA Alexandre Lunardi et al As máquinas e a língua um debate entre a Inteligência Artificial de Turing e a Enunciação de Benveniste 2021 VIEIRA Gabrielle Vaz Eficiência energética através da implementação da cultura ESG 2022 Agradecimentos Especificações Técnicas do SF Painel fotovoltaico monocristalino Potência 220W Quantidades de PFs 100 unidades Valor estimado dos PFs em R 100 x 1500 15000000 Rendimento nominal 3642 KW Corrente do inversor 4600A Quantidade de inversores 5 unidades Valor dos inversores em R 5 x 6900 3450000 Valor total inicial de investimento em R 20000000 Equipamentos eletrônicosConsumo WhTempo hCarga diária MWh Condicionadores dos quartos19502400468 Lâmpadas 2401300062 Computadores 5001300065 Forno elétrico20001200240 Cafeteiras elétricas7501000075 Televisores CopySpider httpscopyspidercombr Page 10 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 Arquivo 1 1679400555478ModeloartigoTIdocx 3452 termos Arquivo 2 httpsblogbluesolcombrsistemafotovoltaicooffgridisoladovoceachaquesabetudo 1963 termos Termos comuns 77 Similaridade 144 O texto abaixo é o conteúdo do documento 1679400555478ModeloartigoTIdocx 3452 termos Os termos em vermelho foram encontrados no documento httpsblogbluesolcombrsistema fotovoltaicooffgridisoladovoceachaquesabetudo 1963 termos PROPOSTA DE SISTEMA FOTOVOLTAICO OFFGRID ESTUDO DE CASO EM USO RESIDENCIAL Não abreviar Colocar o nome e sobrenome por extenso Colocar nomes em ordem alfabética Fulano de Tal Sicrano de Tal Resumo Esta peça informativa aprofunda os aspectos técnicos de sistemas fotovoltaicos e instalações elétricas projetadas para uso residencial de pequeno e médio porte Ele destaca a importância de aderir às normas regulamentares nacionais e internacionais Um sistema de comutação de alimentador é introduzido permitindo uma transferência contínua entre o sistema fotovoltaico e a concessionária O artigo analisa o período de retorno desse investimento comparando os custos de implantação de outros sistemas de geração de energia com o da fotovoltaica Além disso a confiabilidade do sistema é discutida incluindo uma avaliação equilibrada dos impactos ambientais do processo de fabricação dos componentes do sistema fotovoltaico Trabalho Integrador Engenharia Elétrica Palavraschave Área do Conhecimento offgrid Consumo Residencial Sistema elétrico Introdução A Inteligência Computacional uma subdivisão da Inteligência Artificial IA investiga o domínio da compreensão humana incluindo percepção raciocínio e aprendizado Assim como na IA a interpretação do conceito varia de acordo com a perspectiva e o campo de aplicação TESTA 2021 O termo inteligência possui uma natureza multifacetada que o torna aberto a um espectro de interpretações onde justamente com medidas ambientais rentáveis o domínio do avanço tecnológico ele encapsula em grande parte a capacidade de um sistema de detectar problemas e em seguida oferecer soluções otimizadas que se alinham com a proeza cognitiva de nossas próprias mentes KARCZESKI 2022 Em essência a Inteligência Computacional examina a identidade dos agentes de tomada de decisão para replicar suas estratégias de solução de problemas e como resultado a pesquisa neste campo inspirase substancialmente na natureza analisando padrões para discernir como eles podem ser adaptados a diferentes ambientes VIEIRA 2022 Explorar fontes alternativas de energia marca uma mudança em CopySpider httpscopyspidercombr Page 11 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 direção a uma abordagem de energia fresca Isso envolve a incorporação de tecnologias renováveis que embora mais caras se mostram mais práticas com uma implementação mais ampla Ao aumentar a escala os custos diminuirão e outros avanços na tecnologia também aumentarão a viabilidade KIBERT 2019 O surgimento da geração de eletricidade fotovoltaica abriu novos caminhos para o desenvolvimento de projetos Tais projetos podem beneficiar os consumidores que residem em áreas remotas ou rurais onde as empresas de energia consideram inviável instalar redes convencionais de transmissão de energia devido à geografia ou a uma população esparsa REZENDE 2018 Embora a radiação solar seja uma das fontes de energia renovável mais abundantes no planeta apenas uma fração dela é utilizada Esta forma de energia juntamente com outras fontes secundárias oferece uma das tecnologias mais cruciais para a criação de um planeta sustentável Como tal as organizações que buscam promover um mundo equilibrado e ecologicamente correto que cause danos mínimos à natureza estão altamente interessadas em aproveitar essa forma de energia SANTOS 2020 O desenvolvimento e alocação de recursos para sistemas de produção de eletricidade utilizando recursos naturais e renováveis visam reduzir o impacto em três pilares cruciais ambiental social e econômico PEREIRA 2020 A vertente ambiental centrase na promoção de práticas ambientais positivas por parte de entidades públicas e privadas O aspecto social prioriza a conscientização sobre a conservação de energia para garantir a demanda sustentável CABENGUELA 2020 Por último a vertente económica passa pelo investimento e incorporação de unidades de produção de energia eléctrica em edifícios públicos e privados integrados em redes de distribuição Utilizando o Microsoft Excel 10 é possível prever analisar e comparar vários cenários relacionados ao consumo de energia custos produção avaliações e tarifas equivalentes em edifícios residenciais Referencial Teórico Sistema elétrico fotovoltaico offgrid Para entender melhor sua funcionalidade vamos começar examinando sua tradução O termo offgrid pode ser interpretado como conectado à rede em tradução livre O sistema fotovoltaico offgrid está diretamente ligado à rede pública A luz solar é convertida em energia elétrica por meio de painéis fotovoltaicos gerando energia em corrente contínua CC NASCIMENTO 2019 O inversor transforma essa energia em energia de Corrente Alternada CA que é então utilizada localmente Qualquer excesso de energia é enviado para a rede elétrica gerando créditos de energia para o proprietário do sistema que podem ser utilizados por até 60 meses OLIVEIRA OLIVEIRA 2020 Além disso os usuários do sistema offgrid têm acesso a um sistema de compensação Ou seja se não houver luz solar suficiente para gerar energia fotovoltaica durante a noite o usuário pode contar com a concessionária para fornecer energia SANTOS 2018 O principal benefício do sistema offgrid é que é a opção mais econômica já que não há necessidade de comprar baterias para armazenar a energia produzida A injeção direta de energia na rede resulta em um sistema altamente eficiente com os benefícios adicionais de manutenção mais barata e vida útil prolongada VASCONCELOS 2022 As placas podem servir ao seu propósito por até 25 a 30 anos tornando este método uma opção econômica e durável Caso o proprietário possua outra residência ou estabelecimento cadastrado no mesmo CPF ou CNPJ poderá aproveitar os créditos para minimizar também os encargos de energia desses espaços O sistema de energia offgrid é mais caro que o offgrid e opera de forma independente sem a necessidade de qualquer ligação com a rede de distribuição da distribuidora O mecanismo para aproveitar a energia solar é bastante semelhante para os sistemas on grid e offgrid Os painéis solares captam energia do sol que é então convertida de corrente contínua para corrente alternada antes da distribuição A principal diferença está no armazenamento excedente Enquanto os sistemas offgrid alimentam o excesso de energia para a rede elétrica por meio de um CopySpider httpscopyspidercombr Page 12 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 medidor bidirecional os sistemas offgrid armazenam essa energia nas baterias do sistema fotovoltaico Inversor de frequência offgrid Um inversor fotovoltaico deste tipo destinase principalmente ao uso em sistemas fotovoltaicos fora da rede Tais sistemas desconectados da rede elétrica dependem exclusivamente da energia armazenada no banco de baterias e gerada por painéis solares KONRAD 2021 Esses inversores fora da rede facilitam o fornecimento direto de energia aos aparelhos aproveitando a energia do banco de baterias ou painéis solares Isso produz um sinal de corrente alternada CA que é usado para alimentar os aparelhos No entanto a falta de integração com o sinal AC da rede os torna inadequados para sistemas offgrid MACÊDO 2006 Esses inversores não estão equipados para operar em paralelo com a rede pública e portanto podem não produzir os melhores resultados Figura 1 Inversor de frequência offgrid Fonte GROWATT 2022 Componente eletrônica de um sistema off grid Os sistemas de geração de energia solar fotovoltaica podem ser isolados ou autônomos ou seja não se conectam à rede elétrica Em vez disso eles alimentam diretamente aparelhos e dispositivos para uma finalidade específica e geralmente são construídos localmente Essa solução é particularmente popular em áreas remotas oferecendo uma maneira econômica e prática de gerar eletricidade Alguns exemplos de seu uso incluem sistemas de bombeamento de água cercas eletrificadas refrigeradores para vacinas postes de luz e estações de replicação de sinais Esses sistemas geralmente têm quatro componentes principais e contam com armazenamento em bateria para garantir o fornecimento contínuo durante os períodos sem luz solar No centro de qualquer sistema de energia solar estão os painéis solares responsáveis pela geração de eletricidade que alimenta as baterias Esses painéis possuem a capacidade única de converter a radiação solar em corrente elétrica direta Dependendo do tamanho do sistema ele pode apresentar painéis únicos ou múltiplos conectados em conjunto para uma saída ideal No centro de qualquer operação eficaz da bateria estão os controladores de carga Atuando como uma espécie de válvula cardíaca eles gerenciam o fluxo e a distribuição de energia evitando sobrecargas ou descargas profundas que podem reduzir a vida útil da bateria Ao garantir um fornecimento consistente e estável de eletricidade os controladores de carga oferecem um impulso crucial para a longevidade da bateria O inversor desempenha um papel fundamental na transformação de CC para CA convertendo tensões tão baixas quanto 12V para 127V Ele atua como a unidade central de processamento do sistema possibilitando a conexão com geradores alternativos ou mesmo com a rede elétrica para garantir o fornecimento ininterrupto da bateria No centro do sistema as baterias servem como esteio e mantêm a energia elétrica em reserva para os momentos em que o sol não está disponível e outras fontes de energia não estão disponíveis Instalações elétricas de um sistema off grid residencial Um sistema fora da rede ou isolado opera independentemente da rede de distribuição e é normalmente CopySpider httpscopyspidercombr Page 13 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 usado em regiões remotas onde o acesso à rede de distribuição é limitado ou indisponível Esses tipos de sistemas são frequentemente empregados para atender a pequenos requisitos como alimentar cercas elétricas para gado bombear água ou operar antenas de rádio ou postes de luz Além disso esses sistemas devem operar continuamente e sem interrupção LIMA 2016 A incorporação da tecnologia solar fotovoltaica pode satisfazer as necessidades de eletricidade de residências e empresas mesmo nos cantos mais remotos do mundo Esses sistemas autossustentáveis podem ser integrados a redes elétricas convencionais liberando os usuários da dependência de eletricidade centralizada AVELLA RUIZ 2016 A instalação de sistemas de energia solar fotovoltaica fora da rede pode converter cada propriedade individual em um micro usina de geração de energia desde pequenos sistemas isolados até residências Figura 2 Sistema off grid residencial Fonte JENSEN 2021 Metodologia Simulação e Modelagem O foco do estudo foi mostrar e simular como os aparelhos eletrônicos em edifícios comerciais consomem energia além de determinar o SF necessário para gerar energia solar alternativa e ecológica Por meio de simulações e avaliações de consumo com boa relação custobenefício a pesquisa procura apresentar uma alternativa economicamente viável à eletricidade de rede e estabelecer como ela pode ser implementada no setor comercial por meio do dimensionamento e instalação de SF Para determinar a viabilidade de conectar fazendas solares SF a redes de transmissão existentes analisamos dados de consumo de energia e insolação de prédios comerciais Selecionamos vários edifícios comerciais e processamos os dados para calcular as taxas de uso de energia medindo em quilowattshora para períodos diários mensais e anuais Isso envolveu a criação de um modelo confiável e análise estatística dos dados obtidos Para promover o uso de sistemas fotovoltaicos em edifícios comerciais reduzindo o consumo de energia ferramentas computacionais acessíveis estão disponíveis Essas ferramentas facilitam o desenvolvimento de modelos teóricos que simulam cenários do mundo real presentes em edificações A simulação envolve projetar um modelo de um sistema real e fazer experimentos para entender seu comportamento ou avaliar estratégias operacionais Isso inclui a introdução de conceitos básicos de modelagem e várias metodologias de simulação como a linguagem de simulação SIMAN para aplicações práticas em operações e engenharia O modelo de simulação é usado para prever mudanças e efeitos em sistemas renováveis o que é semelhante ao seu comportamento no mundo real Esse processo economiza tempo e recursos com resultados de qualidade a partir de interfaces amigáveis e plataformas de animação Uma etapa crucial na simulação é a modelagem do sistema em estudo que envolve a criação de uma história artificial do desempenho do sistema real Este processo requer um certo grau de abstração e simplificação da organização e operação do sistema real resultando em modelos matemáticos ou lógicos Em essência a simulação é um processo de criação e descrição de modelos que imitam e replicam o comportamento de sistemas do mundo real CopySpider httpscopyspidercombr Page 14 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 Viabilidade econômica A integração do SF em edifícios comerciais para o desenvolvimento sustentável apresenta um desafio significativo com altos custos iniciais de implementação e benefícios de retorno a longo prazo A avaliação do consumo de energia e a realização de análises econômicas de edifícios comerciais durante os dias úteis e não úteis formam parâmetros cruciais para avaliar custo versus benefício e a vantagem econômica de usar a energia solar de forma eficiente nesses edifícios Consideramse as seguintes bases reais de parâmetros no estudo proposto Após uma avaliação minuciosa a seção superior do edifício foi considerada espaçosa o suficiente para acomodar o SF sem exigir alterações na estrutura do telhado existente Esta área totaliza 230 m² 18 x 11 m² e é considerada adequada para a instalação Você pode consultar a Tabela 2 para obter uma visão geral abrangente das especificações técnicas do SF conforme necessário para o estudo proposto como mostra a Tabela 1 Tabela 1 Especificações técnicas do sistema fotovoltaico Tabela 2 Equipamentos eletrônicos e seus respectivos consumos de energia diária Antes da instalação do SF o custo mensal de energia elétrica RMW era determinado considerando o consumo mensal e a tarifa de MW cobrada no local Para calcular o custo mensal multiplique a utilização diária por 30 dias e depois pelo tarifário aplicável O cálculo é derivado da multiplicação de 19449MW por 30 dias e a seguir multiplicando o produto por R 300MW onde o valor de R 1750410 Um prédio de dois pavimentos composto por salas de espera escritórios banheiros anfiteatros praça de alimentação e garagem consome energia ao longo do dia Levase em conta a curva de carga horária da estrutura residencial e o consumo de energia em wattshora para se chegar a uma carga anual de R 21004920 aproximadamente duzentos e dez mil reais Para determinar a viabilidade de instalação do SF vários fatores são considerados incluindo tarifa básica de energia R 30000KW do Setor Comercial tarifas de energia elétrica para diferentes temporadas horários de ponta e fora de ponta e reajuste semestral Ao comparar e analisar diferentes cenários as simulações fornecem resultados viáveis para avaliar as tarifas de eletricidade da distribuidora local Resultados e Discussões Para analisar a viabilidade de uma instalação na cidade de Minas Gerais foram utilizadas planilhas do Microsoft Excel 2010 Essas planilhas calculam simulam estipulam e apresentam resultados viáveis para diversos cenários propostos no trabalho Os módulos fotovoltaicos no telhado do edifício foram inicialmente instalados com PF monocristalino para alcançar alta eficiência apesar de seu alto custo de produção e tecnologia A viabilidade econômica foi quantificada com o valor do investimento para instalação do SF tarifas de energia elétrica de acordo com a sazonalidade cronograma de demanda e sua evolução de juros por ano O método de simulação e o método de análise estatística mediram com precisão indicadores para avaliação de edifícios na fase de projeto e especificação de materiais equipamentos e sistemas A CopySpider httpscopyspidercombr Page 15 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 eficiência energética de todo o sistema sistema de iluminação sistema de condicionamento interno e sistema com cargas aleatórias instaladas no edifício foram avaliadas para os diferentes cenários Custos de mão de obra manutenção e ângulo de inclinação direção e direção dos PFs não foram considerados na simulação pois os dados históricos eram reais e já os contabilizavam na região A utilização de ferramentas que alavancam dados genuínos de consumo de edifícios e técnicas de avaliação estatística podem ser úteis para melhorar o desempenho energético e reduzir as despesas operacionais associadas à utilização de energia em edifícios Para tanto quatro cenários distintos podem ser propostos e comparados com o cenário pessimista real Para determinar o prazo a ser pago pelo FS em anos nos dois cenários com índice de confiança de 005 são atribuídas 30 repetições aleatórias sorteios para o setor comercial O estudo de viabilidade para a devolução do prédio depende de vários fatores como consumo total de energia área útil e carga total de equipamentos eletrônicos em um período de 24 horas A comparação dos cenários propostos versus o cenário pessimista real mostra uma redução de 35 no tempo de retorno do investimento inicial para a instalação do FS O estudo considera variações como insolação categoria climática e carga por hora para identificar o retorno projetado do investimento Dos diferentes cenários o Cenário 1 considera a variação da insolação ao longo do ano e o consumo máximo diário de energia Enquanto isso o Cenário 4 considera a variação do consumo de energia por hora e dias úteis e não úteis Com base no nível de significância inferior a 005 a projeção média de retorno do investimento para o FS é de aproximadamente 1102 anos Em comparação com o pior cenário ambos os cenários propostos 1 e 4 experimentaram um declínio de 6 anos nos retornos A implementação de medidas adequadas de dimensionamento do consumo de energia predial revela os custos flutuantes das tarifas de eletricidade nos horários de pico e nos meses de baixa insolação os dois principais fatores que afetam o período de retorno do investimento em SF A análise de simulação é um método viável para reduzir o período de retorno do investimento otimizando o dimensionamento de equipamentos eletrônicos uso horário dias úteis e horário comercial para obter um consumo anual de energia menor do que o cenário pessimista real Ao analisar a variação da insolação e do consumo dos sistemas de ar condicionado e iluminação em edifícios comerciais utilizando os cenários 2 e 3 o retorno médio do investimento projetado para o FS varia de 1101 a 1107 anos Essa estimativa é estatisticamente significativa com nível de significância superior a 005 Como a insolação varia ao longo do ano foi necessário considerar os dois cenários para determinar os intervalos mínimos e máximos de retorno Notavelmente o sistema de iluminação consome mais energia do que o sistema de ar condicionado Portanto o simulador SF pode ser usado como um indicador de avaliação para avaliar o desempenho do consumo e analisar as influências arquitetônicas no consumo de energia em edifícios comerciais Vale ressaltar que a ferramenta de cálculo do Excel pode ser uma forma eficaz de gerenciar e avaliar resultados em cenários da vida real Porém é importante observar que a comparação dos tempos médios obtidos a partir dos cenários propostos fornece insights valiosos para o setor da construção civil no Brasil Conclusão A ferramenta de cálculo do Microsoft Excel permite a modelagem e simulação de cenários prováveis facilitando a demonstração de situações da vida real É uma ferramenta valiosa para avaliar e comparar dados relevantes sobre a redução do consumo de energia elétrica e prever o potencial retorno do investimento na implementação de FS no setor empresarial Este método não apenas avalia e otimiza o consumo de energia e os custos de energia renovável mas também avalia a eficiência da utilização de energia na instalação do sistema conectado à rede de distribuição O estudo conclui que o método de CopySpider httpscopyspidercombr Page 16 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 simulação desenvolvido para SF é fundamental para analisar avaliar e otimizar o consumo de energia Por meio de modelagem e simulação os desafios relativos ao desempenho energético podem ser explorados Isso inclui otimizar o uso do edifício avaliar a relação custobenefício da energia fotovoltaica e determinar o menor prazo de pagamento para sua aquisição Significativamente o retorno do investimento para instalações SF excede o de outras usinas de energia renovável como parques eólicos no pior cenário É importante reconhecer que dados climáticos precisos incluindo flutuações horárias de insolação e condições climáticas como céu claro parcialmente claro nublado ou instável são fatores críticos ao simular vários cenários Estas variáveis são avaliadas para cada mês do ano e são fundamentais para quantificar a análise económica de um SF instalado no edifício em termos do seu impacto na iluminação e condicionamento ambiental Com a criação de um simulador de sistema fotovoltaico os usuários podem estimar e avaliar convenientemente as oportunidades de economia de energia analisando vários cenários Variáveis vitais para o estudo são acessíveis a qualquer pessoa por meio de centros de pesquisa meteorológica Para garantir uma análise estatística precisa a metodologia empregada neste estudo utiliza o Microsoft Excel 2010 Ao sintetizar informações sobre fatores como consumo de eletricidade tarifas de concessionárias padrões climáticos especificidades de construção e teste de modelo a ferramenta avalia cenários ideais O objetivo final é maximizar o retorno do investimento dos FSs conectados à rede elétrica nacional e promover o uso da energia solar como fonte de energia sustentável no país Especificamente a simulação de sistemas fotovoltaicos em setores comerciais fornecerá informações valiosas sobre a viabilidade de sistemas de energia renovável e a relação custobenefício de várias alternativas energéticas Referências AVELLA RUIZ Jorge Mario Aspectos técnicos econômicos e ambientais da implementação de energia eólica e solar fotovoltaica em edifícios 2016 CABENGUELA Christopher Roberto et al A relevância da sustentabilidade ambiental na gestão da Lavandaria Cavada 2020 Dissertação de Mestrado JENSEN Leonardo Henrique TCC sistema fotovoltáico de fornecimento offgrid metodologia para dimensionamento de sistema residencial isolado 2021 KONRAD Roitter Magalhães Dimensionamento de sistema fotovoltaico aplicado à edificações prediais 2021 KARCZESKI Louise Lima et al Gerando inteligência considerações etnográficas sobre a construção de objetividade no campo da inteligência artificial 2022 KIBERT Charles J Edificações Sustentáveis Projeto Construção e Operação Bookman Editora 2019 LIMA Juaceli Araújo de et al Análise da viabilidade da geração híbrida de energia solar e eólica no Nordeste brasileiro 2016 MACÊDO Wilson Negrão Análise do fator de dimensionamento do inversor FDI aplicado a sistemas fotovoltaicos conectados à rede SFCR 2006 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo NASCIMENTO Lucielen Nunes Barroso et al Uma abordagem sobre energia solar por meio da aprendizagem baseada em projetos 2019 NOVAES Thiago VILALTA Lucas Paolo SMARIERI Evandro Máquina Aberta a mentalidade técnica de Gilbert Simondon Editora Dialética 2022 OLIVEIRA João Antonio de Rezende OLIVEIRA Cassio Santos de SILVA Clayton Marcos da Estudo da viabilidade e implantação de um sistema fotovoltaico em um restaurante em Catalão GO 2021 PEREIRA Mariana Graciosa Economia Azul o caminho para eficiência econômica social e ambiental das atividades produtivas baseadas nos oceanos 2020 CopySpider httpscopyspidercombr Page 17 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 REZENDE JAQUELINE OLIVEIRA Energia elétrica e Sustentabilidade BRASIL Belo HorizonteMG Atena v 283 2018 SANTOS Edson Pereira dos Mercado no Brasil para uso de energias renováveis e ações de eficiência energética 2020 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo SANTOS Mauricio de Carvalho NUNES Rafael Policarpo Redes inteligentes de energia 2018 VASCONCELOS Letícia Bezerra de Estratégias de armazenamento de energia com baterias para atender um consumidor do grupo A no horário de ponta 2022 TESTA Alexandre Lunardi et al As máquinas e a língua um debate entre a Inteligência Artificial de Turing e a Enunciação de Benveniste 2021 VIEIRA Gabrielle Vaz Eficiência energética através da implementação da cultura ESG 2022 Agradecimentos Especificações Técnicas do SF Painel fotovoltaico monocristalino Potência 220W Quantidades de PFs 100 unidades Valor estimado dos PFs em R 100 x 1500 15000000 Rendimento nominal 3642 KW Corrente do inversor 4600A Quantidade de inversores 5 unidades Valor dos inversores em R 5 x 6900 3450000 Valor total inicial de investimento em R 20000000 Equipamentos eletrônicosConsumo WhTempo hCarga diária MWh Condicionadores dos quartos19502400468 Lâmpadas 2401300062 Computadores 5001300065 Forno elétrico20001200240 Cafeteiras elétricas7501000075 Televisores CopySpider httpscopyspidercombr Page 18 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 Arquivo 1 1679400555478ModeloartigoTIdocx 3452 termos Arquivo 2 httpswwwocaenergiacomblogenergiasolarenergiasolaroffgridentendaoquee 1199 termos Termos comuns 64 Similaridade 139 O texto abaixo é o conteúdo do documento 1679400555478ModeloartigoTIdocx 3452 termos Os termos em vermelho foram encontrados no documento httpswwwocaenergiacomblogenergia solarenergiasolaroffgridentendaoquee 1199 termos PROPOSTA DE SISTEMA FOTOVOLTAICO OFFGRID ESTUDO DE CASO EM USO RESIDENCIAL Não abreviar Colocar o nome e sobrenome por extenso Colocar nomes em ordem alfabética Fulano de Tal Sicrano de Tal Resumo Esta peça informativa aprofunda os aspectos técnicos de sistemas fotovoltaicos e instalações elétricas projetadas para uso residencial de pequeno e médio porte Ele destaca a importância de aderir às normas regulamentares nacionais e internacionais Um sistema de comutação de alimentador é introduzido permitindo uma transferência contínua entre o sistema fotovoltaico e a concessionária O artigo analisa o período de retorno desse investimento comparando os custos de implantação de outros sistemas de geração de energia com o da fotovoltaica Além disso a confiabilidade do sistema é discutida incluindo uma avaliação equilibrada dos impactos ambientais do processo de fabricação dos componentes do sistema fotovoltaico Trabalho Integrador Engenharia Elétrica Palavraschave Área do Conhecimento offgrid Consumo Residencial Sistema elétrico Introdução A Inteligência Computacional uma subdivisão da Inteligência Artificial IA investiga o domínio da compreensão humana incluindo percepção raciocínio e aprendizado Assim como na IA a interpretação do conceito varia de acordo com a perspectiva e o campo de aplicação TESTA 2021 O termo inteligência possui uma natureza multifacetada que o torna aberto a um espectro de interpretações onde justamente com medidas ambientais rentáveis o domínio do avanço tecnológico ele encapsula em grande parte a capacidade de um sistema de detectar problemas e em seguida oferecer soluções otimizadas que se alinham com a proeza cognitiva de nossas próprias mentes KARCZESKI 2022 Em essência a Inteligência Computacional examina a identidade dos agentes de tomada de decisão para replicar suas estratégias de solução de problemas e como resultado a pesquisa neste campo inspirase substancialmente na natureza analisando padrões para discernir como eles podem ser adaptados a diferentes ambientes VIEIRA 2022 Explorar fontes alternativas de energia marca uma mudança em CopySpider httpscopyspidercombr Page 19 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 direção a uma abordagem de energia fresca Isso envolve a incorporação de tecnologias renováveis que embora mais caras se mostram mais práticas com uma implementação mais ampla Ao aumentar a escala os custos diminuirão e outros avanços na tecnologia também aumentarão a viabilidade KIBERT 2019 O surgimento da geração de eletricidade fotovoltaica abriu novos caminhos para o desenvolvimento de projetos Tais projetos podem beneficiar os consumidores que residem em áreas remotas ou rurais onde as empresas de energia consideram inviável instalar redes convencionais de transmissão de energia devido à geografia ou a uma população esparsa REZENDE 2018 Embora a radiação solar seja uma das fontes de energia renovável mais abundantes no planeta apenas uma fração dela é utilizada Esta forma de energia juntamente com outras fontes secundárias oferece uma das tecnologias mais cruciais para a criação de um planeta sustentável Como tal as organizações que buscam promover um mundo equilibrado e ecologicamente correto que cause danos mínimos à natureza estão altamente interessadas em aproveitar essa forma de energia SANTOS 2020 O desenvolvimento e alocação de recursos para sistemas de produção de eletricidade utilizando recursos naturais e renováveis visam reduzir o impacto em três pilares cruciais ambiental social e econômico PEREIRA 2020 A vertente ambiental centrase na promoção de práticas ambientais positivas por parte de entidades públicas e privadas O aspecto social prioriza a conscientização sobre a conservação de energia para garantir a demanda sustentável CABENGUELA 2020 Por último a vertente económica passa pelo investimento e incorporação de unidades de produção de energia eléctrica em edifícios públicos e privados integrados em redes de distribuição Utilizando o Microsoft Excel 10 é possível prever analisar e comparar vários cenários relacionados ao consumo de energia custos produção avaliações e tarifas equivalentes em edifícios residenciais Referencial Teórico Sistema elétrico fotovoltaico offgrid Para entender melhor sua funcionalidade vamos começar examinando sua tradução O termo offgrid pode ser interpretado como conectado à rede em tradução livre O sistema fotovoltaico offgrid está diretamente ligado à rede pública A luz solar é convertida em energia elétrica por meio de painéis fotovoltaicos gerando energia em corrente contínua CC NASCIMENTO 2019 O inversor transforma essa energia em energia de Corrente Alternada CA que é então utilizada localmente Qualquer excesso de energia é enviado para a rede elétrica gerando créditos de energia para o proprietário do sistema que podem ser utilizados por até 60 meses OLIVEIRA OLIVEIRA 2020 Além disso os usuários do sistema offgrid têm acesso a um sistema de compensação Ou seja se não houver luz solar suficiente para gerar energia fotovoltaica durante a noite o usuário pode contar com a concessionária para fornecer energia SANTOS 2018 O principal benefício do sistema offgrid é que é a opção mais econômica já que não há necessidade de comprar baterias para armazenar a energia produzida A injeção direta de energia na rede resulta em um sistema altamente eficiente com os benefícios adicionais de manutenção mais barata e vida útil prolongada VASCONCELOS 2022 As placas podem servir ao seu propósito por até 25 a 30 anos tornando este método uma opção econômica e durável Caso o proprietário possua outra residência ou estabelecimento cadastrado no mesmo CPF ou CNPJ poderá aproveitar os créditos para minimizar também os encargos de energia desses espaços O sistema de energia offgrid é mais caro que o offgrid e opera de forma independente sem a necessidade de qualquer ligação com a rede de distribuição da distribuidora O mecanismo para aproveitar a energia solar é bastante semelhante para os sistemas on grid e offgrid Os painéis solares captam energia do sol que é então convertida de corrente contínua para corrente alternada antes da distribuição A principal diferença está no armazenamento excedente Enquanto os sistemas offgrid alimentam o excesso de energia para a rede elétrica por meio de um CopySpider httpscopyspidercombr Page 20 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 medidor bidirecional os sistemas offgrid armazenam essa energia nas baterias do sistema fotovoltaico Inversor de frequência offgrid Um inversor fotovoltaico deste tipo destinase principalmente ao uso em sistemas fotovoltaicos fora da rede Tais sistemas desconectados da rede elétrica dependem exclusivamente da energia armazenada no banco de baterias e gerada por painéis solares KONRAD 2021 Esses inversores fora da rede facilitam o fornecimento direto de energia aos aparelhos aproveitando a energia do banco de baterias ou painéis solares Isso produz um sinal de corrente alternada CA que é usado para alimentar os aparelhos No entanto a falta de integração com o sinal AC da rede os torna inadequados para sistemas offgrid MACÊDO 2006 Esses inversores não estão equipados para operar em paralelo com a rede pública e portanto podem não produzir os melhores resultados Figura 1 Inversor de frequência offgrid Fonte GROWATT 2022 Componente eletrônica de um sistema off grid Os sistemas de geração de energia solar fotovoltaica podem ser isolados ou autônomos ou seja não se conectam à rede elétrica Em vez disso eles alimentam diretamente aparelhos e dispositivos para uma finalidade específica e geralmente são construídos localmente Essa solução é particularmente popular em áreas remotas oferecendo uma maneira econômica e prática de gerar eletricidade Alguns exemplos de seu uso incluem sistemas de bombeamento de água cercas eletrificadas refrigeradores para vacinas postes de luz e estações de replicação de sinais Esses sistemas geralmente têm quatro componentes principais e contam com armazenamento em bateria para garantir o fornecimento contínuo durante os períodos sem luz solar No centro de qualquer sistema de energia solar estão os painéis solares responsáveis pela geração de eletricidade que alimenta as baterias Esses painéis possuem a capacidade única de converter a radiação solar em corrente elétrica direta Dependendo do tamanho do sistema ele pode apresentar painéis únicos ou múltiplos conectados em conjunto para uma saída ideal No centro de qualquer operação eficaz da bateria estão os controladores de carga Atuando como uma espécie de válvula cardíaca eles gerenciam o fluxo e a distribuição de energia evitando sobrecargas ou descargas profundas que podem reduzir a vida útil da bateria Ao garantir um fornecimento consistente e estável de eletricidade os controladores de carga oferecem um impulso crucial para a longevidade da bateria O inversor desempenha um papel fundamental na transformação de CC para CA convertendo tensões tão baixas quanto 12V para 127V Ele atua como a unidade central de processamento do sistema possibilitando a conexão com geradores alternativos ou mesmo com a rede elétrica para garantir o fornecimento ininterrupto da bateria No centro do sistema as baterias servem como esteio e mantêm a energia elétrica em reserva para os momentos em que o sol não está disponível e outras fontes de energia não estão disponíveis Instalações elétricas de um sistema off grid residencial Um sistema fora da rede ou isolado opera independentemente da rede de distribuição e é normalmente CopySpider httpscopyspidercombr Page 21 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 usado em regiões remotas onde o acesso à rede de distribuição é limitado ou indisponível Esses tipos de sistemas são frequentemente empregados para atender a pequenos requisitos como alimentar cercas elétricas para gado bombear água ou operar antenas de rádio ou postes de luz Além disso esses sistemas devem operar continuamente e sem interrupção LIMA 2016 A incorporação da tecnologia solar fotovoltaica pode satisfazer as necessidades de eletricidade de residências e empresas mesmo nos cantos mais remotos do mundo Esses sistemas autossustentáveis podem ser integrados a redes elétricas convencionais liberando os usuários da dependência de eletricidade centralizada AVELLA RUIZ 2016 A instalação de sistemas de energia solar fotovoltaica fora da rede pode converter cada propriedade individual em um micro usina de geração de energia desde pequenos sistemas isolados até residências Figura 2 Sistema off grid residencial Fonte JENSEN 2021 Metodologia Simulação e Modelagem O foco do estudo foi mostrar e simular como os aparelhos eletrônicos em edifícios comerciais consomem energia além de determinar o SF necessário para gerar energia solar alternativa e ecológica Por meio de simulações e avaliações de consumo com boa relação custobenefício a pesquisa procura apresentar uma alternativa economicamente viável à eletricidade de rede e estabelecer como ela pode ser implementada no setor comercial por meio do dimensionamento e instalação de SF Para determinar a viabilidade de conectar fazendas solares SF a redes de transmissão existentes analisamos dados de consumo de energia e insolação de prédios comerciais Selecionamos vários edifícios comerciais e processamos os dados para calcular as taxas de uso de energia medindo em quilowattshora para períodos diários mensais e anuais Isso envolveu a criação de um modelo confiável e análise estatística dos dados obtidos Para promover o uso de sistemas fotovoltaicos em edifícios comerciais reduzindo o consumo de energia ferramentas computacionais acessíveis estão disponíveis Essas ferramentas facilitam o desenvolvimento de modelos teóricos que simulam cenários do mundo real presentes em edificações A simulação envolve projetar um modelo de um sistema real e fazer experimentos para entender seu comportamento ou avaliar estratégias operacionais Isso inclui a introdução de conceitos básicos de modelagem e várias metodologias de simulação como a linguagem de simulação SIMAN para aplicações práticas em operações e engenharia O modelo de simulação é usado para prever mudanças e efeitos em sistemas renováveis o que é semelhante ao seu comportamento no mundo real Esse processo economiza tempo e recursos com resultados de qualidade a partir de interfaces amigáveis e plataformas de animação Uma etapa crucial na simulação é a modelagem do sistema em estudo que envolve a criação de uma história artificial do desempenho do sistema real Este processo requer um certo grau de abstração e simplificação da organização e operação do sistema real resultando em modelos matemáticos ou lógicos Em essência a simulação é um processo de criação e descrição de modelos que imitam e replicam o comportamento de sistemas do mundo real CopySpider httpscopyspidercombr Page 22 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 Viabilidade econômica A integração do SF em edifícios comerciais para o desenvolvimento sustentável apresenta um desafio significativo com altos custos iniciais de implementação e benefícios de retorno a longo prazo A avaliação do consumo de energia e a realização de análises econômicas de edifícios comerciais durante os dias úteis e não úteis formam parâmetros cruciais para avaliar custo versus benefício e a vantagem econômica de usar a energia solar de forma eficiente nesses edifícios Consideramse as seguintes bases reais de parâmetros no estudo proposto Após uma avaliação minuciosa a seção superior do edifício foi considerada espaçosa o suficiente para acomodar o SF sem exigir alterações na estrutura do telhado existente Esta área totaliza 230 m² 18 x 11 m² e é considerada adequada para a instalação Você pode consultar a Tabela 2 para obter uma visão geral abrangente das especificações técnicas do SF conforme necessário para o estudo proposto como mostra a Tabela 1 Tabela 1 Especificações técnicas do sistema fotovoltaico Tabela 2 Equipamentos eletrônicos e seus respectivos consumos de energia diária Antes da instalação do SF o custo mensal de energia elétrica RMW era determinado considerando o consumo mensal e a tarifa de MW cobrada no local Para calcular o custo mensal multiplique a utilização diária por 30 dias e depois pelo tarifário aplicável O cálculo é derivado da multiplicação de 19449MW por 30 dias e a seguir multiplicando o produto por R 300MW onde o valor de R 1750410 Um prédio de dois pavimentos composto por salas de espera escritórios banheiros anfiteatros praça de alimentação e garagem consome energia ao longo do dia Levase em conta a curva de carga horária da estrutura residencial e o consumo de energia em wattshora para se chegar a uma carga anual de R 21004920 aproximadamente duzentos e dez mil reais Para determinar a viabilidade de instalação do SF vários fatores são considerados incluindo tarifa básica de energia R 30000KW do Setor Comercial tarifas de energia elétrica para diferentes temporadas horários de ponta e fora de ponta e reajuste semestral Ao comparar e analisar diferentes cenários as simulações fornecem resultados viáveis para avaliar as tarifas de eletricidade da distribuidora local Resultados e Discussões Para analisar a viabilidade de uma instalação na cidade de Minas Gerais foram utilizadas planilhas do Microsoft Excel 2010 Essas planilhas calculam simulam estipulam e apresentam resultados viáveis para diversos cenários propostos no trabalho Os módulos fotovoltaicos no telhado do edifício foram inicialmente instalados com PF monocristalino para alcançar alta eficiência apesar de seu alto custo de produção e tecnologia A viabilidade econômica foi quantificada com o valor do investimento para instalação do SF tarifas de energia elétrica de acordo com a sazonalidade cronograma de demanda e sua evolução de juros por ano O método de simulação e o método de análise estatística mediram com precisão indicadores para avaliação de edifícios na fase de projeto e especificação de materiais equipamentos e sistemas A CopySpider httpscopyspidercombr Page 23 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 eficiência energética de todo o sistema sistema de iluminação sistema de condicionamento interno e sistema com cargas aleatórias instaladas no edifício foram avaliadas para os diferentes cenários Custos de mão de obra manutenção e ângulo de inclinação direção e direção dos PFs não foram considerados na simulação pois os dados históricos eram reais e já os contabilizavam na região A utilização de ferramentas que alavancam dados genuínos de consumo de edifícios e técnicas de avaliação estatística podem ser úteis para melhorar o desempenho energético e reduzir as despesas operacionais associadas à utilização de energia em edifícios Para tanto quatro cenários distintos podem ser propostos e comparados com o cenário pessimista real Para determinar o prazo a ser pago pelo FS em anos nos dois cenários com índice de confiança de 005 são atribuídas 30 repetições aleatórias sorteios para o setor comercial O estudo de viabilidade para a devolução do prédio depende de vários fatores como consumo total de energia área útil e carga total de equipamentos eletrônicos em um período de 24 horas A comparação dos cenários propostos versus o cenário pessimista real mostra uma redução de 35 no tempo de retorno do investimento inicial para a instalação do FS O estudo considera variações como insolação categoria climática e carga por hora para identificar o retorno projetado do investimento Dos diferentes cenários o Cenário 1 considera a variação da insolação ao longo do ano e o consumo máximo diário de energia Enquanto isso o Cenário 4 considera a variação do consumo de energia por hora e dias úteis e não úteis Com base no nível de significância inferior a 005 a projeção média de retorno do investimento para o FS é de aproximadamente 1102 anos Em comparação com o pior cenário ambos os cenários propostos 1 e 4 experimentaram um declínio de 6 anos nos retornos A implementação de medidas adequadas de dimensionamento do consumo de energia predial revela os custos flutuantes das tarifas de eletricidade nos horários de pico e nos meses de baixa insolação os dois principais fatores que afetam o período de retorno do investimento em SF A análise de simulação é um método viável para reduzir o período de retorno do investimento otimizando o dimensionamento de equipamentos eletrônicos uso horário dias úteis e horário comercial para obter um consumo anual de energia menor do que o cenário pessimista real Ao analisar a variação da insolação e do consumo dos sistemas de ar condicionado e iluminação em edifícios comerciais utilizando os cenários 2 e 3 o retorno médio do investimento projetado para o FS varia de 1101 a 1107 anos Essa estimativa é estatisticamente significativa com nível de significância superior a 005 Como a insolação varia ao longo do ano foi necessário considerar os dois cenários para determinar os intervalos mínimos e máximos de retorno Notavelmente o sistema de iluminação consome mais energia do que o sistema de ar condicionado Portanto o simulador SF pode ser usado como um indicador de avaliação para avaliar o desempenho do consumo e analisar as influências arquitetônicas no consumo de energia em edifícios comerciais Vale ressaltar que a ferramenta de cálculo do Excel pode ser uma forma eficaz de gerenciar e avaliar resultados em cenários da vida real Porém é importante observar que a comparação dos tempos médios obtidos a partir dos cenários propostos fornece insights valiosos para o setor da construção civil no Brasil Conclusão A ferramenta de cálculo do Microsoft Excel permite a modelagem e simulação de cenários prováveis facilitando a demonstração de situações da vida real É uma ferramenta valiosa para avaliar e comparar dados relevantes sobre a redução do consumo de energia elétrica e prever o potencial retorno do investimento na implementação de FS no setor empresarial Este método não apenas avalia e otimiza o consumo de energia e os custos de energia renovável mas também avalia a eficiência da utilização de energia na instalação do sistema conectado à rede de distribuição O estudo conclui que o método de CopySpider httpscopyspidercombr Page 24 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 simulação desenvolvido para SF é fundamental para analisar avaliar e otimizar o consumo de energia Por meio de modelagem e simulação os desafios relativos ao desempenho energético podem ser explorados Isso inclui otimizar o uso do edifício avaliar a relação custobenefício da energia fotovoltaica e determinar o menor prazo de pagamento para sua aquisição Significativamente o retorno do investimento para instalações SF excede o de outras usinas de energia renovável como parques eólicos no pior cenário É importante reconhecer que dados climáticos precisos incluindo flutuações horárias de insolação e condições climáticas como céu claro parcialmente claro nublado ou instável são fatores críticos ao simular vários cenários Estas variáveis são avaliadas para cada mês do ano e são fundamentais para quantificar a análise económica de um SF instalado no edifício em termos do seu impacto na iluminação e condicionamento ambiental Com a criação de um simulador de sistema fotovoltaico os usuários podem estimar e avaliar convenientemente as oportunidades de economia de energia analisando vários cenários Variáveis vitais para o estudo são acessíveis a qualquer pessoa por meio de centros de pesquisa meteorológica Para garantir uma análise estatística precisa a metodologia empregada neste estudo utiliza o Microsoft Excel 2010 Ao sintetizar informações sobre fatores como consumo de eletricidade tarifas de concessionárias padrões climáticos especificidades de construção e teste de modelo a ferramenta avalia cenários ideais O objetivo final é maximizar o retorno do investimento dos FSs conectados à rede elétrica nacional e promover o uso da energia solar como fonte de energia sustentável no país Especificamente a simulação de sistemas fotovoltaicos em setores comerciais fornecerá informações valiosas sobre a viabilidade de sistemas de energia renovável e a relação custobenefício de várias alternativas energéticas Referências AVELLA RUIZ Jorge Mario Aspectos técnicos econômicos e ambientais da implementação de energia eólica e solar fotovoltaica em edifícios 2016 CABENGUELA Christopher Roberto et al A relevância da sustentabilidade ambiental na gestão da Lavandaria Cavada 2020 Dissertação de Mestrado JENSEN Leonardo Henrique TCC sistema fotovoltáico de fornecimento offgrid metodologia para dimensionamento de sistema residencial isolado 2021 KONRAD Roitter Magalhães Dimensionamento de sistema fotovoltaico aplicado à edificações prediais 2021 KARCZESKI Louise Lima et al Gerando inteligência considerações etnográficas sobre a construção de objetividade no campo da inteligência artificial 2022 KIBERT Charles J Edificações Sustentáveis Projeto Construção e Operação Bookman Editora 2019 LIMA Juaceli Araújo de et al Análise da viabilidade da geração híbrida de energia solar e eólica no Nordeste brasileiro 2016 MACÊDO Wilson Negrão Análise do fator de dimensionamento do inversor FDI aplicado a sistemas fotovoltaicos conectados à rede SFCR 2006 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo NASCIMENTO Lucielen Nunes Barroso et al Uma abordagem sobre energia solar por meio da aprendizagem baseada em projetos 2019 NOVAES Thiago VILALTA Lucas Paolo SMARIERI Evandro Máquina Aberta a mentalidade técnica de Gilbert Simondon Editora Dialética 2022 OLIVEIRA João Antonio de Rezende OLIVEIRA Cassio Santos de SILVA Clayton Marcos da Estudo da viabilidade e implantação de um sistema fotovoltaico em um restaurante em Catalão GO 2021 PEREIRA Mariana Graciosa Economia Azul o caminho para eficiência econômica social e ambiental das atividades produtivas baseadas nos oceanos 2020 CopySpider httpscopyspidercombr Page 25 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 REZENDE JAQUELINE OLIVEIRA Energia elétrica e Sustentabilidade BRASIL Belo HorizonteMG Atena v 283 2018 SANTOS Edson Pereira dos Mercado no Brasil para uso de energias renováveis e ações de eficiência energética 2020 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo SANTOS Mauricio de Carvalho NUNES Rafael Policarpo Redes inteligentes de energia 2018 VASCONCELOS Letícia Bezerra de Estratégias de armazenamento de energia com baterias para atender um consumidor do grupo A no horário de ponta 2022 TESTA Alexandre Lunardi et al As máquinas e a língua um debate entre a Inteligência Artificial de Turing e a Enunciação de Benveniste 2021 VIEIRA Gabrielle Vaz Eficiência energética através da implementação da cultura ESG 2022 Agradecimentos Especificações Técnicas do SF Painel fotovoltaico monocristalino Potência 220W Quantidades de PFs 100 unidades Valor estimado dos PFs em R 100 x 1500 15000000 Rendimento nominal 3642 KW Corrente do inversor 4600A Quantidade de inversores 5 unidades Valor dos inversores em R 5 x 6900 3450000 Valor total inicial de investimento em R 20000000 Equipamentos eletrônicosConsumo WhTempo hCarga diária MWh Condicionadores dos quartos19502400468 Lâmpadas 2401300062 Computadores 5001300065 Forno elétrico20001200240 Cafeteiras elétricas7501000075 Televisores CopySpider httpscopyspidercombr Page 26 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 Arquivo 1 1679400555478ModeloartigoTIdocx 3452 termos Arquivo 2 httpsengekengenhariacomsolar 494 termos Termos comuns 52 Similaridade 133 O texto abaixo é o conteúdo do documento 1679400555478ModeloartigoTIdocx 3452 termos Os termos em vermelho foram encontrados no documento httpsengekengenhariacomsolar 494 termos PROPOSTA DE SISTEMA FOTOVOLTAICO OFFGRID ESTUDO DE CASO EM USO RESIDENCIAL Não abreviar Colocar o nome e sobrenome por extenso Colocar nomes em ordem alfabética Fulano de Tal Sicrano de Tal Resumo Esta peça informativa aprofunda os aspectos técnicos de sistemas fotovoltaicos e instalações elétricas projetadas para uso residencial de pequeno e médio porte Ele destaca a importância de aderir às normas regulamentares nacionais e internacionais Um sistema de comutação de alimentador é introduzido permitindo uma transferência contínua entre o sistema fotovoltaico e a concessionária O artigo analisa o período de retorno desse investimento comparando os custos de implantação de outros sistemas de geração de energia com o da fotovoltaica Além disso a confiabilidade do sistema é discutida incluindo uma avaliação equilibrada dos impactos ambientais do processo de fabricação dos componentes do sistema fotovoltaico Trabalho Integrador Engenharia Elétrica Palavraschave Área do Conhecimento offgrid Consumo Residencial Sistema elétrico Introdução A Inteligência Computacional uma subdivisão da Inteligência Artificial IA investiga o domínio da compreensão humana incluindo percepção raciocínio e aprendizado Assim como na IA a interpretação do conceito varia de acordo com a perspectiva e o campo de aplicação TESTA 2021 O termo inteligência possui uma natureza multifacetada que o torna aberto a um espectro de interpretações onde justamente com medidas ambientais rentáveis o domínio do avanço tecnológico ele encapsula em grande parte a capacidade de um sistema de detectar problemas e em seguida oferecer soluções otimizadas que se alinham com a proeza cognitiva de nossas próprias mentes KARCZESKI 2022 Em essência a Inteligência Computacional examina a identidade dos agentes de tomada de decisão para replicar suas estratégias de solução de problemas e como resultado a pesquisa neste campo inspirase substancialmente na natureza analisando padrões para discernir como eles podem ser adaptados a diferentes ambientes VIEIRA 2022 Explorar fontes alternativas de energia marca uma mudança em direção a uma abordagem de energia fresca Isso envolve a incorporação de tecnologias renováveis CopySpider httpscopyspidercombr Page 27 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 que embora mais caras se mostram mais práticas com uma implementação mais ampla Ao aumentar a escala os custos diminuirão e outros avanços na tecnologia também aumentarão a viabilidade KIBERT 2019 O surgimento da geração de eletricidade fotovoltaica abriu novos caminhos para o desenvolvimento de projetos Tais projetos podem beneficiar os consumidores que residem em áreas remotas ou rurais onde as empresas de energia consideram inviável instalar redes convencionais de transmissão de energia devido à geografia ou a uma população esparsa REZENDE 2018 Embora a radiação solar seja uma das fontes de energia renovável mais abundantes no planeta apenas uma fração dela é utilizada Esta forma de energia juntamente com outras fontes secundárias oferece uma das tecnologias mais cruciais para a criação de um planeta sustentável Como tal as organizações que buscam promover um mundo equilibrado e ecologicamente correto que cause danos mínimos à natureza estão altamente interessadas em aproveitar essa forma de energia SANTOS 2020 O desenvolvimento e alocação de recursos para sistemas de produção de eletricidade utilizando recursos naturais e renováveis visam reduzir o impacto em três pilares cruciais ambiental social e econômico PEREIRA 2020 A vertente ambiental centrase na promoção de práticas ambientais positivas por parte de entidades públicas e privadas O aspecto social prioriza a conscientização sobre a conservação de energia para garantir a demanda sustentável CABENGUELA 2020 Por último a vertente económica passa pelo investimento e incorporação de unidades de produção de energia eléctrica em edifícios públicos e privados integrados em redes de distribuição Utilizando o Microsoft Excel 10 é possível prever analisar e comparar vários cenários relacionados ao consumo de energia custos produção avaliações e tarifas equivalentes em edifícios residenciais Referencial Teórico Sistema elétrico fotovoltaico offgrid Para entender melhor sua funcionalidade vamos começar examinando sua tradução O termo offgrid pode ser interpretado como conectado à rede em tradução livre O sistema fotovoltaico offgrid está diretamente ligado à rede pública A luz solar é convertida em energia elétrica por meio de painéis fotovoltaicos gerando energia em corrente contínua CC NASCIMENTO 2019 O inversor transforma essa energia em energia de Corrente Alternada CA que é então utilizada localmente Qualquer excesso de energia é enviado para a rede elétrica gerando créditos de energia para o proprietário do sistema que podem ser utilizados por até 60 meses OLIVEIRA OLIVEIRA 2020 Além disso os usuários do sistema offgrid têm acesso a um sistema de compensação Ou seja se não houver luz solar suficiente para gerar energia fotovoltaica durante a noite o usuário pode contar com a concessionária para fornecer energia SANTOS 2018 O principal benefício do sistema offgrid é que é a opção mais econômica já que não há necessidade de comprar baterias para armazenar a energia produzida A injeção direta de energia na rede resulta em um sistema altamente eficiente com os benefícios adicionais de manutenção mais barata e vida útil prolongada VASCONCELOS 2022 As placas podem servir ao seu propósito por até 25 a 30 anos tornando este método uma opção econômica e durável Caso o proprietário possua outra residência ou estabelecimento cadastrado no mesmo CPF ou CNPJ poderá aproveitar os créditos para minimizar também os encargos de energia desses espaços O sistema de energia offgrid é mais caro que o offgrid e opera de forma independente sem a necessidade de qualquer ligação com a rede de distribuição da distribuidora O mecanismo para aproveitar a energia solar é bastante semelhante para os sistemas on grid e offgrid Os painéis solares captam energia do sol que é então convertida de corrente contínua para corrente alternada antes da distribuição A principal diferença está no armazenamento excedente Enquanto os sistemas offgrid alimentam o excesso de energia para a rede elétrica por meio de um medidor bidirecional os sistemas offgrid armazenam essa energia nas baterias do sistema fotovoltaico CopySpider httpscopyspidercombr Page 28 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 Inversor de frequência offgrid Um inversor fotovoltaico deste tipo destinase principalmente ao uso em sistemas fotovoltaicos fora da rede Tais sistemas desconectados da rede elétrica dependem exclusivamente da energia armazenada no banco de baterias e gerada por painéis solares KONRAD 2021 Esses inversores fora da rede facilitam o fornecimento direto de energia aos aparelhos aproveitando a energia do banco de baterias ou painéis solares Isso produz um sinal de corrente alternada CA que é usado para alimentar os aparelhos No entanto a falta de integração com o sinal AC da rede os torna inadequados para sistemas offgrid MACÊDO 2006 Esses inversores não estão equipados para operar em paralelo com a rede pública e portanto podem não produzir os melhores resultados Figura 1 Inversor de frequência offgrid Fonte GROWATT 2022 Componente eletrônica de um sistema off grid Os sistemas de geração de energia solar fotovoltaica podem ser isolados ou autônomos ou seja não se conectam à rede elétrica Em vez disso eles alimentam diretamente aparelhos e dispositivos para uma finalidade específica e geralmente são construídos localmente Essa solução é particularmente popular em áreas remotas oferecendo uma maneira econômica e prática de gerar eletricidade Alguns exemplos de seu uso incluem sistemas de bombeamento de água cercas eletrificadas refrigeradores para vacinas postes de luz e estações de replicação de sinais Esses sistemas geralmente têm quatro componentes principais e contam com armazenamento em bateria para garantir o fornecimento contínuo durante os períodos sem luz solar No centro de qualquer sistema de energia solar estão os painéis solares responsáveis pela geração de eletricidade que alimenta as baterias Esses painéis possuem a capacidade única de converter a radiação solar em corrente elétrica direta Dependendo do tamanho do sistema ele pode apresentar painéis únicos ou múltiplos conectados em conjunto para uma saída ideal No centro de qualquer operação eficaz da bateria estão os controladores de carga Atuando como uma espécie de válvula cardíaca eles gerenciam o fluxo e a distribuição de energia evitando sobrecargas ou descargas profundas que podem reduzir a vida útil da bateria Ao garantir um fornecimento consistente e estável de eletricidade os controladores de carga oferecem um impulso crucial para a longevidade da bateria O inversor desempenha um papel fundamental na transformação de CC para CA convertendo tensões tão baixas quanto 12V para 127V Ele atua como a unidade central de processamento do sistema possibilitando a conexão com geradores alternativos ou mesmo com a rede elétrica para garantir o fornecimento ininterrupto da bateria No centro do sistema as baterias servem como esteio e mantêm a energia elétrica em reserva para os momentos em que o sol não está disponível e outras fontes de energia não estão disponíveis Instalações elétricas de um sistema off grid residencial Um sistema fora da rede ou isolado opera independentemente da rede de distribuição e é normalmente usado em regiões remotas onde o acesso à rede de distribuição é limitado ou indisponível Esses tipos de CopySpider httpscopyspidercombr Page 29 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 sistemas são frequentemente empregados para atender a pequenos requisitos como alimentar cercas elétricas para gado bombear água ou operar antenas de rádio ou postes de luz Além disso esses sistemas devem operar continuamente e sem interrupção LIMA 2016 A incorporação da tecnologia solar fotovoltaica pode satisfazer as necessidades de eletricidade de residências e empresas mesmo nos cantos mais remotos do mundo Esses sistemas autossustentáveis podem ser integrados a redes elétricas convencionais liberando os usuários da dependência de eletricidade centralizada AVELLA RUIZ 2016 A instalação de sistemas de energia solar fotovoltaica fora da rede pode converter cada propriedade individual em um micro usina de geração de energia desde pequenos sistemas isolados até residências Figura 2 Sistema off grid residencial Fonte JENSEN 2021 Metodologia Simulação e Modelagem O foco do estudo foi mostrar e simular como os aparelhos eletrônicos em edifícios comerciais consomem energia além de determinar o SF necessário para gerar energia solar alternativa e ecológica Por meio de simulações e avaliações de consumo com boa relação custobenefício a pesquisa procura apresentar uma alternativa economicamente viável à eletricidade de rede e estabelecer como ela pode ser implementada no setor comercial por meio do dimensionamento e instalação de SF Para determinar a viabilidade de conectar fazendas solares SF a redes de transmissão existentes analisamos dados de consumo de energia e insolação de prédios comerciais Selecionamos vários edifícios comerciais e processamos os dados para calcular as taxas de uso de energia medindo em quilowattshora para períodos diários mensais e anuais Isso envolveu a criação de um modelo confiável e análise estatística dos dados obtidos Para promover o uso de sistemas fotovoltaicos em edifícios comerciais reduzindo o consumo de energia ferramentas computacionais acessíveis estão disponíveis Essas ferramentas facilitam o desenvolvimento de modelos teóricos que simulam cenários do mundo real presentes em edificações A simulação envolve projetar um modelo de um sistema real e fazer experimentos para entender seu comportamento ou avaliar estratégias operacionais Isso inclui a introdução de conceitos básicos de modelagem e várias metodologias de simulação como a linguagem de simulação SIMAN para aplicações práticas em operações e engenharia O modelo de simulação é usado para prever mudanças e efeitos em sistemas renováveis o que é semelhante ao seu comportamento no mundo real Esse processo economiza tempo e recursos com resultados de qualidade a partir de interfaces amigáveis e plataformas de animação Uma etapa crucial na simulação é a modelagem do sistema em estudo que envolve a criação de uma história artificial do desempenho do sistema real Este processo requer um certo grau de abstração e simplificação da organização e operação do sistema real resultando em modelos matemáticos ou lógicos Em essência a simulação é um processo de criação e descrição de modelos que imitam e replicam o comportamento de sistemas do mundo real CopySpider httpscopyspidercombr Page 30 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 Viabilidade econômica A integração do SF em edifícios comerciais para o desenvolvimento sustentável apresenta um desafio significativo com altos custos iniciais de implementação e benefícios de retorno a longo prazo A avaliação do consumo de energia e a realização de análises econômicas de edifícios comerciais durante os dias úteis e não úteis formam parâmetros cruciais para avaliar custo versus benefício e a vantagem econômica de usar a energia solar de forma eficiente nesses edifícios Consideramse as seguintes bases reais de parâmetros no estudo proposto Após uma avaliação minuciosa a seção superior do edifício foi considerada espaçosa o suficiente para acomodar o SF sem exigir alterações na estrutura do telhado existente Esta área totaliza 230 m² 18 x 11 m² e é considerada adequada para a instalação Você pode consultar a Tabela 2 para obter uma visão geral abrangente das especificações técnicas do SF conforme necessário para o estudo proposto como mostra a Tabela 1 Tabela 1 Especificações técnicas do sistema fotovoltaico Tabela 2 Equipamentos eletrônicos e seus respectivos consumos de energia diária Antes da instalação do SF o custo mensal de energia elétrica RMW era determinado considerando o consumo mensal e a tarifa de MW cobrada no local Para calcular o custo mensal multiplique a utilização diária por 30 dias e depois pelo tarifário aplicável O cálculo é derivado da multiplicação de 19449MW por 30 dias e a seguir multiplicando o produto por R 300MW onde o valor de R 1750410 Um prédio de dois pavimentos composto por salas de espera escritórios banheiros anfiteatros praça de alimentação e garagem consome energia ao longo do dia Levase em conta a curva de carga horária da estrutura residencial e o consumo de energia em wattshora para se chegar a uma carga anual de R 21004920 aproximadamente duzentos e dez mil reais Para determinar a viabilidade de instalação do SF vários fatores são considerados incluindo tarifa básica de energia R 30000KW do Setor Comercial tarifas de energia elétrica para diferentes temporadas horários de ponta e fora de ponta e reajuste semestral Ao comparar e analisar diferentes cenários as simulações fornecem resultados viáveis para avaliar as tarifas de eletricidade da distribuidora local Resultados e Discussões Para analisar a viabilidade de uma instalação na cidade de Minas Gerais foram utilizadas planilhas do Microsoft Excel 2010 Essas planilhas calculam simulam estipulam e apresentam resultados viáveis para diversos cenários propostos no trabalho Os módulos fotovoltaicos no telhado do edifício foram inicialmente instalados com PF monocristalino para alcançar alta eficiência apesar de seu alto custo de produção e tecnologia A viabilidade econômica foi quantificada com o valor do investimento para instalação do SF tarifas de energia elétrica de acordo com a sazonalidade cronograma de demanda e sua evolução de juros por ano O método de simulação e o método de análise estatística mediram com precisão indicadores para avaliação de edifícios na fase de projeto e especificação de materiais equipamentos e sistemas A eficiência energética de todo o sistema sistema de iluminação sistema de condicionamento interno e CopySpider httpscopyspidercombr Page 31 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 sistema com cargas aleatórias instaladas no edifício foram avaliadas para os diferentes cenários Custos de mão de obra manutenção e ângulo de inclinação direção e direção dos PFs não foram considerados na simulação pois os dados históricos eram reais e já os contabilizavam na região A utilização de ferramentas que alavancam dados genuínos de consumo de edifícios e técnicas de avaliação estatística podem ser úteis para melhorar o desempenho energético e reduzir as despesas operacionais associadas à utilização de energia em edifícios Para tanto quatro cenários distintos podem ser propostos e comparados com o cenário pessimista real Para determinar o prazo a ser pago pelo FS em anos nos dois cenários com índice de confiança de 005 são atribuídas 30 repetições aleatórias sorteios para o setor comercial O estudo de viabilidade para a devolução do prédio depende de vários fatores como consumo total de energia área útil e carga total de equipamentos eletrônicos em um período de 24 horas A comparação dos cenários propostos versus o cenário pessimista real mostra uma redução de 35 no tempo de retorno do investimento inicial para a instalação do FS O estudo considera variações como insolação categoria climática e carga por hora para identificar o retorno projetado do investimento Dos diferentes cenários o Cenário 1 considera a variação da insolação ao longo do ano e o consumo máximo diário de energia Enquanto isso o Cenário 4 considera a variação do consumo de energia por hora e dias úteis e não úteis Com base no nível de significância inferior a 005 a projeção média de retorno do investimento para o FS é de aproximadamente 1102 anos Em comparação com o pior cenário ambos os cenários propostos 1 e 4 experimentaram um declínio de 6 anos nos retornos A implementação de medidas adequadas de dimensionamento do consumo de energia predial revela os custos flutuantes das tarifas de eletricidade nos horários de pico e nos meses de baixa insolação os dois principais fatores que afetam o período de retorno do investimento em SF A análise de simulação é um método viável para reduzir o período de retorno do investimento otimizando o dimensionamento de equipamentos eletrônicos uso horário dias úteis e horário comercial para obter um consumo anual de energia menor do que o cenário pessimista real Ao analisar a variação da insolação e do consumo dos sistemas de ar condicionado e iluminação em edifícios comerciais utilizando os cenários 2 e 3 o retorno médio do investimento projetado para o FS varia de 1101 a 1107 anos Essa estimativa é estatisticamente significativa com nível de significância superior a 005 Como a insolação varia ao longo do ano foi necessário considerar os dois cenários para determinar os intervalos mínimos e máximos de retorno Notavelmente o sistema de iluminação consome mais energia do que o sistema de ar condicionado Portanto o simulador SF pode ser usado como um indicador de avaliação para avaliar o desempenho do consumo e analisar as influências arquitetônicas no consumo de energia em edifícios comerciais Vale ressaltar que a ferramenta de cálculo do Excel pode ser uma forma eficaz de gerenciar e avaliar resultados em cenários da vida real Porém é importante observar que a comparação dos tempos médios obtidos a partir dos cenários propostos fornece insights valiosos para o setor da construção civil no Brasil Conclusão A ferramenta de cálculo do Microsoft Excel permite a modelagem e simulação de cenários prováveis facilitando a demonstração de situações da vida real É uma ferramenta valiosa para avaliar e comparar dados relevantes sobre a redução do consumo de energia elétrica e prever o potencial retorno do investimento na implementação de FS no setor empresarial Este método não apenas avalia e otimiza o consumo de energia e os custos de energia renovável mas também avalia a eficiência da utilização de energia na instalação do sistema conectado à rede de distribuição O estudo conclui que o método de simulação desenvolvido para SF é fundamental para analisar avaliar e otimizar o consumo de energia Por CopySpider httpscopyspidercombr Page 32 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 meio de modelagem e simulação os desafios relativos ao desempenho energético podem ser explorados Isso inclui otimizar o uso do edifício avaliar a relação custobenefício da energia fotovoltaica e determinar o menor prazo de pagamento para sua aquisição Significativamente o retorno do investimento para instalações SF excede o de outras usinas de energia renovável como parques eólicos no pior cenário É importante reconhecer que dados climáticos precisos incluindo flutuações horárias de insolação e condições climáticas como céu claro parcialmente claro nublado ou instável são fatores críticos ao simular vários cenários Estas variáveis são avaliadas para cada mês do ano e são fundamentais para quantificar a análise económica de um SF instalado no edifício em termos do seu impacto na iluminação e condicionamento ambiental Com a criação de um simulador de sistema fotovoltaico os usuários podem estimar e avaliar convenientemente as oportunidades de economia de energia analisando vários cenários Variáveis vitais para o estudo são acessíveis a qualquer pessoa por meio de centros de pesquisa meteorológica Para garantir uma análise estatística precisa a metodologia empregada neste estudo utiliza o Microsoft Excel 2010 Ao sintetizar informações sobre fatores como consumo de eletricidade tarifas de concessionárias padrões climáticos especificidades de construção e teste de modelo a ferramenta avalia cenários ideais O objetivo final é maximizar o retorno do investimento dos FSs conectados à rede elétrica nacional e promover o uso da energia solar como fonte de energia sustentável no país Especificamente a simulação de sistemas fotovoltaicos em setores comerciais fornecerá informações valiosas sobre a viabilidade de sistemas de energia renovável e a relação custobenefício de várias alternativas energéticas Referências AVELLA RUIZ Jorge Mario Aspectos técnicos econômicos e ambientais da implementação de energia eólica e solar fotovoltaica em edifícios 2016 CABENGUELA Christopher Roberto et al A relevância da sustentabilidade ambiental na gestão da Lavandaria Cavada 2020 Dissertação de Mestrado JENSEN Leonardo Henrique TCC sistema fotovoltáico de fornecimento offgrid metodologia para dimensionamento de sistema residencial isolado 2021 KONRAD Roitter Magalhães Dimensionamento de sistema fotovoltaico aplicado à edificações prediais 2021 KARCZESKI Louise Lima et al Gerando inteligência considerações etnográficas sobre a construção de objetividade no campo da inteligência artificial 2022 KIBERT Charles J Edificações Sustentáveis Projeto Construção e Operação Bookman Editora 2019 LIMA Juaceli Araújo de et al Análise da viabilidade da geração híbrida de energia solar e eólica no Nordeste brasileiro 2016 MACÊDO Wilson Negrão Análise do fator de dimensionamento do inversor FDI aplicado a sistemas fotovoltaicos conectados à rede SFCR 2006 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo NASCIMENTO Lucielen Nunes Barroso et al Uma abordagem sobre energia solar por meio da aprendizagem baseada em projetos 2019 NOVAES Thiago VILALTA Lucas Paolo SMARIERI Evandro Máquina Aberta a mentalidade técnica de Gilbert Simondon Editora Dialética 2022 OLIVEIRA João Antonio de Rezende OLIVEIRA Cassio Santos de SILVA Clayton Marcos da Estudo da viabilidade e implantação de um sistema fotovoltaico em um restaurante em Catalão GO 2021 PEREIRA Mariana Graciosa Economia Azul o caminho para eficiência econômica social e ambiental das atividades produtivas baseadas nos oceanos 2020 REZENDE JAQUELINE OLIVEIRA Energia elétrica e Sustentabilidade BRASIL Belo HorizonteMG CopySpider httpscopyspidercombr Page 33 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 Atena v 283 2018 SANTOS Edson Pereira dos Mercado no Brasil para uso de energias renováveis e ações de eficiência energética 2020 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo SANTOS Mauricio de Carvalho NUNES Rafael Policarpo Redes inteligentes de energia 2018 VASCONCELOS Letícia Bezerra de Estratégias de armazenamento de energia com baterias para atender um consumidor do grupo A no horário de ponta 2022 TESTA Alexandre Lunardi et al As máquinas e a língua um debate entre a Inteligência Artificial de Turing e a Enunciação de Benveniste 2021 VIEIRA Gabrielle Vaz Eficiência energética através da implementação da cultura ESG 2022 Agradecimentos Especificações Técnicas do SF Painel fotovoltaico monocristalino Potência 220W Quantidades de PFs 100 unidades Valor estimado dos PFs em R 100 x 1500 15000000 Rendimento nominal 3642 KW Corrente do inversor 4600A Quantidade de inversores 5 unidades Valor dos inversores em R 5 x 6900 3450000 Valor total inicial de investimento em R 20000000 Equipamentos eletrônicosConsumo WhTempo hCarga diária MWh Condicionadores dos quartos19502400468 Lâmpadas 2401300062 Computadores 5001300065 Forno elétrico20001200240 Cafeteiras elétricas7501000075 Televisores CopySpider httpscopyspidercombr Page 34 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 Arquivo 1 1679400555478ModeloartigoTIdocx 3452 termos Arquivo 2 httpswwwportalsolarcombrsistemaenergiasolaroffgrid 970 termos Termos comuns 53 Similaridade 121 O texto abaixo é o conteúdo do documento 1679400555478ModeloartigoTIdocx 3452 termos Os termos em vermelho foram encontrados no documento httpswwwportalsolarcombrsistema energiasolaroffgrid 970 termos PROPOSTA DE SISTEMA FOTOVOLTAICO OFFGRID ESTUDO DE CASO EM USO RESIDENCIAL Não abreviar Colocar o nome e sobrenome por extenso Colocar nomes em ordem alfabética Fulano de Tal Sicrano de Tal Resumo Esta peça informativa aprofunda os aspectos técnicos de sistemas fotovoltaicos e instalações elétricas projetadas para uso residencial de pequeno e médio porte Ele destaca a importância de aderir às normas regulamentares nacionais e internacionais Um sistema de comutação de alimentador é introduzido permitindo uma transferência contínua entre o sistema fotovoltaico e a concessionária O artigo analisa o período de retorno desse investimento comparando os custos de implantação de outros sistemas de geração de energia com o da fotovoltaica Além disso a confiabilidade do sistema é discutida incluindo uma avaliação equilibrada dos impactos ambientais do processo de fabricação dos componentes do sistema fotovoltaico Trabalho Integrador Engenharia Elétrica Palavraschave Área do Conhecimento offgrid Consumo Residencial Sistema elétrico Introdução A Inteligência Computacional uma subdivisão da Inteligência Artificial IA investiga o domínio da compreensão humana incluindo percepção raciocínio e aprendizado Assim como na IA a interpretação do conceito varia de acordo com a perspectiva e o campo de aplicação TESTA 2021 O termo inteligência possui uma natureza multifacetada que o torna aberto a um espectro de interpretações onde justamente com medidas ambientais rentáveis o domínio do avanço tecnológico ele encapsula em grande parte a capacidade de um sistema de detectar problemas e em seguida oferecer soluções otimizadas que se alinham com a proeza cognitiva de nossas próprias mentes KARCZESKI 2022 Em essência a Inteligência Computacional examina a identidade dos agentes de tomada de decisão para replicar suas estratégias de solução de problemas e como resultado a pesquisa neste campo inspirase substancialmente na natureza analisando padrões para discernir como eles podem ser adaptados a diferentes ambientes VIEIRA 2022 Explorar fontes alternativas de energia marca uma mudança em direção a uma abordagem de energia fresca Isso envolve a incorporação de tecnologias renováveis CopySpider httpscopyspidercombr Page 35 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 que embora mais caras se mostram mais práticas com uma implementação mais ampla Ao aumentar a escala os custos diminuirão e outros avanços na tecnologia também aumentarão a viabilidade KIBERT 2019 O surgimento da geração de eletricidade fotovoltaica abriu novos caminhos para o desenvolvimento de projetos Tais projetos podem beneficiar os consumidores que residem em áreas remotas ou rurais onde as empresas de energia consideram inviável instalar redes convencionais de transmissão de energia devido à geografia ou a uma população esparsa REZENDE 2018 Embora a radiação solar seja uma das fontes de energia renovável mais abundantes no planeta apenas uma fração dela é utilizada Esta forma de energia juntamente com outras fontes secundárias oferece uma das tecnologias mais cruciais para a criação de um planeta sustentável Como tal as organizações que buscam promover um mundo equilibrado e ecologicamente correto que cause danos mínimos à natureza estão altamente interessadas em aproveitar essa forma de energia SANTOS 2020 O desenvolvimento e alocação de recursos para sistemas de produção de eletricidade utilizando recursos naturais e renováveis visam reduzir o impacto em três pilares cruciais ambiental social e econômico PEREIRA 2020 A vertente ambiental centrase na promoção de práticas ambientais positivas por parte de entidades públicas e privadas O aspecto social prioriza a conscientização sobre a conservação de energia para garantir a demanda sustentável CABENGUELA 2020 Por último a vertente económica passa pelo investimento e incorporação de unidades de produção de energia eléctrica em edifícios públicos e privados integrados em redes de distribuição Utilizando o Microsoft Excel 10 é possível prever analisar e comparar vários cenários relacionados ao consumo de energia custos produção avaliações e tarifas equivalentes em edifícios residenciais Referencial Teórico Sistema elétrico fotovoltaico offgrid Para entender melhor sua funcionalidade vamos começar examinando sua tradução O termo offgrid pode ser interpretado como conectado à rede em tradução livre O sistema fotovoltaico offgrid está diretamente ligado à rede pública A luz solar é convertida em energia elétrica por meio de painéis fotovoltaicos gerando energia em corrente contínua CC NASCIMENTO 2019 O inversor transforma essa energia em energia de Corrente Alternada CA que é então utilizada localmente Qualquer excesso de energia é enviado para a rede elétrica gerando créditos de energia para o proprietário do sistema que podem ser utilizados por até 60 meses OLIVEIRA OLIVEIRA 2020 Além disso os usuários do sistema offgrid têm acesso a um sistema de compensação Ou seja se não houver luz solar suficiente para gerar energia fotovoltaica durante a noite o usuário pode contar com a concessionária para fornecer energia SANTOS 2018 O principal benefício do sistema offgrid é que é a opção mais econômica já que não há necessidade de comprar baterias para armazenar a energia produzida A injeção direta de energia na rede resulta em um sistema altamente eficiente com os benefícios adicionais de manutenção mais barata e vida útil prolongada VASCONCELOS 2022 As placas podem servir ao seu propósito por até 25 a 30 anos tornando este método uma opção econômica e durável Caso o proprietário possua outra residência ou estabelecimento cadastrado no mesmo CPF ou CNPJ poderá aproveitar os créditos para minimizar também os encargos de energia desses espaços O sistema de energia offgrid é mais caro que o offgrid e opera de forma independente sem a necessidade de qualquer ligação com a rede de distribuição da distribuidora O mecanismo para aproveitar a energia solar é bastante semelhante para os sistemas on grid e offgrid Os painéis solares captam energia do sol que é então convertida de corrente contínua para corrente alternada antes da distribuição A principal diferença está no armazenamento excedente Enquanto os sistemas offgrid alimentam o excesso de energia para a rede elétrica por meio de um medidor bidirecional os sistemas offgrid armazenam essa energia nas baterias do sistema fotovoltaico CopySpider httpscopyspidercombr Page 36 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 Inversor de frequência offgrid Um inversor fotovoltaico deste tipo destinase principalmente ao uso em sistemas fotovoltaicos fora da rede Tais sistemas desconectados da rede elétrica dependem exclusivamente da energia armazenada no banco de baterias e gerada por painéis solares KONRAD 2021 Esses inversores fora da rede facilitam o fornecimento direto de energia aos aparelhos aproveitando a energia do banco de baterias ou painéis solares Isso produz um sinal de corrente alternada CA que é usado para alimentar os aparelhos No entanto a falta de integração com o sinal AC da rede os torna inadequados para sistemas offgrid MACÊDO 2006 Esses inversores não estão equipados para operar em paralelo com a rede pública e portanto podem não produzir os melhores resultados Figura 1 Inversor de frequência offgrid Fonte GROWATT 2022 Componente eletrônica de um sistema off grid Os sistemas de geração de energia solar fotovoltaica podem ser isolados ou autônomos ou seja não se conectam à rede elétrica Em vez disso eles alimentam diretamente aparelhos e dispositivos para uma finalidade específica e geralmente são construídos localmente Essa solução é particularmente popular em áreas remotas oferecendo uma maneira econômica e prática de gerar eletricidade Alguns exemplos de seu uso incluem sistemas de bombeamento de água cercas eletrificadas refrigeradores para vacinas postes de luz e estações de replicação de sinais Esses sistemas geralmente têm quatro componentes principais e contam com armazenamento em bateria para garantir o fornecimento contínuo durante os períodos sem luz solar No centro de qualquer sistema de energia solar estão os painéis solares responsáveis pela geração de eletricidade que alimenta as baterias Esses painéis possuem a capacidade única de converter a radiação solar em corrente elétrica direta Dependendo do tamanho do sistema ele pode apresentar painéis únicos ou múltiplos conectados em conjunto para uma saída ideal No centro de qualquer operação eficaz da bateria estão os controladores de carga Atuando como uma espécie de válvula cardíaca eles gerenciam o fluxo e a distribuição de energia evitando sobrecargas ou descargas profundas que podem reduzir a vida útil da bateria Ao garantir um fornecimento consistente e estável de eletricidade os controladores de carga oferecem um impulso crucial para a longevidade da bateria O inversor desempenha um papel fundamental na transformação de CC para CA convertendo tensões tão baixas quanto 12V para 127V Ele atua como a unidade central de processamento do sistema possibilitando a conexão com geradores alternativos ou mesmo com a rede elétrica para garantir o fornecimento ininterrupto da bateria No centro do sistema as baterias servem como esteio e mantêm a energia elétrica em reserva para os momentos em que o sol não está disponível e outras fontes de energia não estão disponíveis Instalações elétricas de um sistema off grid residencial Um sistema fora da rede ou isolado opera independentemente da rede de distribuição e é normalmente usado em regiões remotas onde o acesso à rede de distribuição é limitado ou indisponível Esses tipos de CopySpider httpscopyspidercombr Page 37 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 sistemas são frequentemente empregados para atender a pequenos requisitos como alimentar cercas elétricas para gado bombear água ou operar antenas de rádio ou postes de luz Além disso esses sistemas devem operar continuamente e sem interrupção LIMA 2016 A incorporação da tecnologia solar fotovoltaica pode satisfazer as necessidades de eletricidade de residências e empresas mesmo nos cantos mais remotos do mundo Esses sistemas autossustentáveis podem ser integrados a redes elétricas convencionais liberando os usuários da dependência de eletricidade centralizada AVELLA RUIZ 2016 A instalação de sistemas de energia solar fotovoltaica fora da rede pode converter cada propriedade individual em um micro usina de geração de energia desde pequenos sistemas isolados até residências Figura 2 Sistema off grid residencial Fonte JENSEN 2021 Metodologia Simulação e Modelagem O foco do estudo foi mostrar e simular como os aparelhos eletrônicos em edifícios comerciais consomem energia além de determinar o SF necessário para gerar energia solar alternativa e ecológica Por meio de simulações e avaliações de consumo com boa relação custobenefício a pesquisa procura apresentar uma alternativa economicamente viável à eletricidade de rede e estabelecer como ela pode ser implementada no setor comercial por meio do dimensionamento e instalação de SF Para determinar a viabilidade de conectar fazendas solares SF a redes de transmissão existentes analisamos dados de consumo de energia e insolação de prédios comerciais Selecionamos vários edifícios comerciais e processamos os dados para calcular as taxas de uso de energia medindo em quilowattshora para períodos diários mensais e anuais Isso envolveu a criação de um modelo confiável e análise estatística dos dados obtidos Para promover o uso de sistemas fotovoltaicos em edifícios comerciais reduzindo o consumo de energia ferramentas computacionais acessíveis estão disponíveis Essas ferramentas facilitam o desenvolvimento de modelos teóricos que simulam cenários do mundo real presentes em edificações A simulação envolve projetar um modelo de um sistema real e fazer experimentos para entender seu comportamento ou avaliar estratégias operacionais Isso inclui a introdução de conceitos básicos de modelagem e várias metodologias de simulação como a linguagem de simulação SIMAN para aplicações práticas em operações e engenharia O modelo de simulação é usado para prever mudanças e efeitos em sistemas renováveis o que é semelhante ao seu comportamento no mundo real Esse processo economiza tempo e recursos com resultados de qualidade a partir de interfaces amigáveis e plataformas de animação Uma etapa crucial na simulação é a modelagem do sistema em estudo que envolve a criação de uma história artificial do desempenho do sistema real Este processo requer um certo grau de abstração e simplificação da organização e operação do sistema real resultando em modelos matemáticos ou lógicos Em essência a simulação é um processo de criação e descrição de modelos que imitam e replicam o comportamento de sistemas do mundo real CopySpider httpscopyspidercombr Page 38 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 Viabilidade econômica A integração do SF em edifícios comerciais para o desenvolvimento sustentável apresenta um desafio significativo com altos custos iniciais de implementação e benefícios de retorno a longo prazo A avaliação do consumo de energia e a realização de análises econômicas de edifícios comerciais durante os dias úteis e não úteis formam parâmetros cruciais para avaliar custo versus benefício e a vantagem econômica de usar a energia solar de forma eficiente nesses edifícios Consideramse as seguintes bases reais de parâmetros no estudo proposto Após uma avaliação minuciosa a seção superior do edifício foi considerada espaçosa o suficiente para acomodar o SF sem exigir alterações na estrutura do telhado existente Esta área totaliza 230 m² 18 x 11 m² e é considerada adequada para a instalação Você pode consultar a Tabela 2 para obter uma visão geral abrangente das especificações técnicas do SF conforme necessário para o estudo proposto como mostra a Tabela 1 Tabela 1 Especificações técnicas do sistema fotovoltaico Tabela 2 Equipamentos eletrônicos e seus respectivos consumos de energia diária Antes da instalação do SF o custo mensal de energia elétrica RMW era determinado considerando o consumo mensal e a tarifa de MW cobrada no local Para calcular o custo mensal multiplique a utilização diária por 30 dias e depois pelo tarifário aplicável O cálculo é derivado da multiplicação de 19449MW por 30 dias e a seguir multiplicando o produto por R 300MW onde o valor de R 1750410 Um prédio de dois pavimentos composto por salas de espera escritórios banheiros anfiteatros praça de alimentação e garagem consome energia ao longo do dia Levase em conta a curva de carga horária da estrutura residencial e o consumo de energia em wattshora para se chegar a uma carga anual de R 21004920 aproximadamente duzentos e dez mil reais Para determinar a viabilidade de instalação do SF vários fatores são considerados incluindo tarifa básica de energia R 30000KW do Setor Comercial tarifas de energia elétrica para diferentes temporadas horários de ponta e fora de ponta e reajuste semestral Ao comparar e analisar diferentes cenários as simulações fornecem resultados viáveis para avaliar as tarifas de eletricidade da distribuidora local Resultados e Discussões Para analisar a viabilidade de uma instalação na cidade de Minas Gerais foram utilizadas planilhas do Microsoft Excel 2010 Essas planilhas calculam simulam estipulam e apresentam resultados viáveis para diversos cenários propostos no trabalho Os módulos fotovoltaicos no telhado do edifício foram inicialmente instalados com PF monocristalino para alcançar alta eficiência apesar de seu alto custo de produção e tecnologia A viabilidade econômica foi quantificada com o valor do investimento para instalação do SF tarifas de energia elétrica de acordo com a sazonalidade cronograma de demanda e sua evolução de juros por ano O método de simulação e o método de análise estatística mediram com precisão indicadores para avaliação de edifícios na fase de projeto e especificação de materiais equipamentos e sistemas A eficiência energética de todo o sistema sistema de iluminação sistema de condicionamento interno e CopySpider httpscopyspidercombr Page 39 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 sistema com cargas aleatórias instaladas no edifício foram avaliadas para os diferentes cenários Custos de mão de obra manutenção e ângulo de inclinação direção e direção dos PFs não foram considerados na simulação pois os dados históricos eram reais e já os contabilizavam na região A utilização de ferramentas que alavancam dados genuínos de consumo de edifícios e técnicas de avaliação estatística podem ser úteis para melhorar o desempenho energético e reduzir as despesas operacionais associadas à utilização de energia em edifícios Para tanto quatro cenários distintos podem ser propostos e comparados com o cenário pessimista real Para determinar o prazo a ser pago pelo FS em anos nos dois cenários com índice de confiança de 005 são atribuídas 30 repetições aleatórias sorteios para o setor comercial O estudo de viabilidade para a devolução do prédio depende de vários fatores como consumo total de energia área útil e carga total de equipamentos eletrônicos em um período de 24 horas A comparação dos cenários propostos versus o cenário pessimista real mostra uma redução de 35 no tempo de retorno do investimento inicial para a instalação do FS O estudo considera variações como insolação categoria climática e carga por hora para identificar o retorno projetado do investimento Dos diferentes cenários o Cenário 1 considera a variação da insolação ao longo do ano e o consumo máximo diário de energia Enquanto isso o Cenário 4 considera a variação do consumo de energia por hora e dias úteis e não úteis Com base no nível de significância inferior a 005 a projeção média de retorno do investimento para o FS é de aproximadamente 1102 anos Em comparação com o pior cenário ambos os cenários propostos 1 e 4 experimentaram um declínio de 6 anos nos retornos A implementação de medidas adequadas de dimensionamento do consumo de energia predial revela os custos flutuantes das tarifas de eletricidade nos horários de pico e nos meses de baixa insolação os dois principais fatores que afetam o período de retorno do investimento em SF A análise de simulação é um método viável para reduzir o período de retorno do investimento otimizando o dimensionamento de equipamentos eletrônicos uso horário dias úteis e horário comercial para obter um consumo anual de energia menor do que o cenário pessimista real Ao analisar a variação da insolação e do consumo dos sistemas de ar condicionado e iluminação em edifícios comerciais utilizando os cenários 2 e 3 o retorno médio do investimento projetado para o FS varia de 1101 a 1107 anos Essa estimativa é estatisticamente significativa com nível de significância superior a 005 Como a insolação varia ao longo do ano foi necessário considerar os dois cenários para determinar os intervalos mínimos e máximos de retorno Notavelmente o sistema de iluminação consome mais energia do que o sistema de ar condicionado Portanto o simulador SF pode ser usado como um indicador de avaliação para avaliar o desempenho do consumo e analisar as influências arquitetônicas no consumo de energia em edifícios comerciais Vale ressaltar que a ferramenta de cálculo do Excel pode ser uma forma eficaz de gerenciar e avaliar resultados em cenários da vida real Porém é importante observar que a comparação dos tempos médios obtidos a partir dos cenários propostos fornece insights valiosos para o setor da construção civil no Brasil Conclusão A ferramenta de cálculo do Microsoft Excel permite a modelagem e simulação de cenários prováveis facilitando a demonstração de situações da vida real É uma ferramenta valiosa para avaliar e comparar dados relevantes sobre a redução do consumo de energia elétrica e prever o potencial retorno do investimento na implementação de FS no setor empresarial Este método não apenas avalia e otimiza o consumo de energia e os custos de energia renovável mas também avalia a eficiência da utilização de energia na instalação do sistema conectado à rede de distribuição O estudo conclui que o método de simulação desenvolvido para SF é fundamental para analisar avaliar e otimizar o consumo de energia Por CopySpider httpscopyspidercombr Page 40 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 meio de modelagem e simulação os desafios relativos ao desempenho energético podem ser explorados Isso inclui otimizar o uso do edifício avaliar a relação custobenefício da energia fotovoltaica e determinar o menor prazo de pagamento para sua aquisição Significativamente o retorno do investimento para instalações SF excede o de outras usinas de energia renovável como parques eólicos no pior cenário É importante reconhecer que dados climáticos precisos incluindo flutuações horárias de insolação e condições climáticas como céu claro parcialmente claro nublado ou instável são fatores críticos ao simular vários cenários Estas variáveis são avaliadas para cada mês do ano e são fundamentais para quantificar a análise económica de um SF instalado no edifício em termos do seu impacto na iluminação e condicionamento ambiental Com a criação de um simulador de sistema fotovoltaico os usuários podem estimar e avaliar convenientemente as oportunidades de economia de energia analisando vários cenários Variáveis vitais para o estudo são acessíveis a qualquer pessoa por meio de centros de pesquisa meteorológica Para garantir uma análise estatística precisa a metodologia empregada neste estudo utiliza o Microsoft Excel 2010 Ao sintetizar informações sobre fatores como consumo de eletricidade tarifas de concessionárias padrões climáticos especificidades de construção e teste de modelo a ferramenta avalia cenários ideais O objetivo final é maximizar o retorno do investimento dos FSs conectados à rede elétrica nacional e promover o uso da energia solar como fonte de energia sustentável no país Especificamente a simulação de sistemas fotovoltaicos em setores comerciais fornecerá informações valiosas sobre a viabilidade de sistemas de energia renovável e a relação custobenefício de várias alternativas energéticas Referências AVELLA RUIZ Jorge Mario Aspectos técnicos econômicos e ambientais da implementação de energia eólica e solar fotovoltaica em edifícios 2016 CABENGUELA Christopher Roberto et al A relevância da sustentabilidade ambiental na gestão da Lavandaria Cavada 2020 Dissertação de Mestrado JENSEN Leonardo Henrique TCC sistema fotovoltáico de fornecimento offgrid metodologia para dimensionamento de sistema residencial isolado 2021 KONRAD Roitter Magalhães Dimensionamento de sistema fotovoltaico aplicado à edificações prediais 2021 KARCZESKI Louise Lima et al Gerando inteligência considerações etnográficas sobre a construção de objetividade no campo da inteligência artificial 2022 KIBERT Charles J Edificações Sustentáveis Projeto Construção e Operação Bookman Editora 2019 LIMA Juaceli Araújo de et al Análise da viabilidade da geração híbrida de energia solar e eólica no Nordeste brasileiro 2016 MACÊDO Wilson Negrão Análise do fator de dimensionamento do inversor FDI aplicado a sistemas fotovoltaicos conectados à rede SFCR 2006 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo NASCIMENTO Lucielen Nunes Barroso et al Uma abordagem sobre energia solar por meio da aprendizagem baseada em projetos 2019 NOVAES Thiago VILALTA Lucas Paolo SMARIERI Evandro Máquina Aberta a mentalidade técnica de Gilbert Simondon Editora Dialética 2022 OLIVEIRA João Antonio de Rezende OLIVEIRA Cassio Santos de SILVA Clayton Marcos da Estudo da viabilidade e implantação de um sistema fotovoltaico em um restaurante em Catalão GO 2021 PEREIRA Mariana Graciosa Economia Azul o caminho para eficiência econômica social e ambiental das atividades produtivas baseadas nos oceanos 2020 REZENDE JAQUELINE OLIVEIRA Energia elétrica e Sustentabilidade BRASIL Belo HorizonteMG CopySpider httpscopyspidercombr Page 41 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 Atena v 283 2018 SANTOS Edson Pereira dos Mercado no Brasil para uso de energias renováveis e ações de eficiência energética 2020 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo SANTOS Mauricio de Carvalho NUNES Rafael Policarpo Redes inteligentes de energia 2018 VASCONCELOS Letícia Bezerra de Estratégias de armazenamento de energia com baterias para atender um consumidor do grupo A no horário de ponta 2022 TESTA Alexandre Lunardi et al As máquinas e a língua um debate entre a Inteligência Artificial de Turing e a Enunciação de Benveniste 2021 VIEIRA Gabrielle Vaz Eficiência energética através da implementação da cultura ESG 2022 Agradecimentos Especificações Técnicas do SF Painel fotovoltaico monocristalino Potência 220W Quantidades de PFs 100 unidades Valor estimado dos PFs em R 100 x 1500 15000000 Rendimento nominal 3642 KW Corrente do inversor 4600A Quantidade de inversores 5 unidades Valor dos inversores em R 5 x 6900 3450000 Valor total inicial de investimento em R 20000000 Equipamentos eletrônicosConsumo WhTempo hCarga diária MWh Condicionadores dos quartos19502400468 Lâmpadas 2401300062 Computadores 5001300065 Forno elétrico20001200240 Cafeteiras elétricas7501000075 Televisores CopySpider httpscopyspidercombr Page 42 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 Arquivo 1 1679400555478ModeloartigoTIdocx 3452 termos Arquivo 2 httpswwwg5solarcombrpostqualadiferenC3A7aentresistemaongrideoffgrid 541 termos Termos comuns 46 Similaridade 116 O texto abaixo é o conteúdo do documento 1679400555478ModeloartigoTIdocx 3452 termos Os termos em vermelho foram encontrados no documento httpswwwg5solarcombrpostquala diferenC3A7aentresistemaongrideoffgrid 541 termos PROPOSTA DE SISTEMA FOTOVOLTAICO OFFGRID ESTUDO DE CASO EM USO RESIDENCIAL Não abreviar Colocar o nome e sobrenome por extenso Colocar nomes em ordem alfabética Fulano de Tal Sicrano de Tal Resumo Esta peça informativa aprofunda os aspectos técnicos de sistemas fotovoltaicos e instalações elétricas projetadas para uso residencial de pequeno e médio porte Ele destaca a importância de aderir às normas regulamentares nacionais e internacionais Um sistema de comutação de alimentador é introduzido permitindo uma transferência contínua entre o sistema fotovoltaico e a concessionária O artigo analisa o período de retorno desse investimento comparando os custos de implantação de outros sistemas de geração de energia com o da fotovoltaica Além disso a confiabilidade do sistema é discutida incluindo uma avaliação equilibrada dos impactos ambientais do processo de fabricação dos componentes do sistema fotovoltaico Trabalho Integrador Engenharia Elétrica Palavraschave Área do Conhecimento offgrid Consumo Residencial Sistema elétrico Introdução A Inteligência Computacional uma subdivisão da Inteligência Artificial IA investiga o domínio da compreensão humana incluindo percepção raciocínio e aprendizado Assim como na IA a interpretação do conceito varia de acordo com a perspectiva e o campo de aplicação TESTA 2021 O termo inteligência possui uma natureza multifacetada que o torna aberto a um espectro de interpretações onde justamente com medidas ambientais rentáveis o domínio do avanço tecnológico ele encapsula em grande parte a capacidade de um sistema de detectar problemas e em seguida oferecer soluções otimizadas que se alinham com a proeza cognitiva de nossas próprias mentes KARCZESKI 2022 Em essência a Inteligência Computacional examina a identidade dos agentes de tomada de decisão para replicar suas estratégias de solução de problemas e como resultado a pesquisa neste campo inspirase substancialmente na natureza analisando padrões para discernir como eles podem ser adaptados a diferentes ambientes VIEIRA 2022 Explorar fontes alternativas de energia marca uma mudança em CopySpider httpscopyspidercombr Page 43 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 direção a uma abordagem de energia fresca Isso envolve a incorporação de tecnologias renováveis que embora mais caras se mostram mais práticas com uma implementação mais ampla Ao aumentar a escala os custos diminuirão e outros avanços na tecnologia também aumentarão a viabilidade KIBERT 2019 O surgimento da geração de eletricidade fotovoltaica abriu novos caminhos para o desenvolvimento de projetos Tais projetos podem beneficiar os consumidores que residem em áreas remotas ou rurais onde as empresas de energia consideram inviável instalar redes convencionais de transmissão de energia devido à geografia ou a uma população esparsa REZENDE 2018 Embora a radiação solar seja uma das fontes de energia renovável mais abundantes no planeta apenas uma fração dela é utilizada Esta forma de energia juntamente com outras fontes secundárias oferece uma das tecnologias mais cruciais para a criação de um planeta sustentável Como tal as organizações que buscam promover um mundo equilibrado e ecologicamente correto que cause danos mínimos à natureza estão altamente interessadas em aproveitar essa forma de energia SANTOS 2020 O desenvolvimento e alocação de recursos para sistemas de produção de eletricidade utilizando recursos naturais e renováveis visam reduzir o impacto em três pilares cruciais ambiental social e econômico PEREIRA 2020 A vertente ambiental centrase na promoção de práticas ambientais positivas por parte de entidades públicas e privadas O aspecto social prioriza a conscientização sobre a conservação de energia para garantir a demanda sustentável CABENGUELA 2020 Por último a vertente económica passa pelo investimento e incorporação de unidades de produção de energia eléctrica em edifícios públicos e privados integrados em redes de distribuição Utilizando o Microsoft Excel 10 é possível prever analisar e comparar vários cenários relacionados ao consumo de energia custos produção avaliações e tarifas equivalentes em edifícios residenciais Referencial Teórico Sistema elétrico fotovoltaico offgrid Para entender melhor sua funcionalidade vamos começar examinando sua tradução O termo offgrid pode ser interpretado como conectado à rede em tradução livre O sistema fotovoltaico offgrid está diretamente ligado à rede pública A luz solar é convertida em energia elétrica por meio de painéis fotovoltaicos gerando energia em corrente contínua CC NASCIMENTO 2019 O inversor transforma essa energia em energia de Corrente Alternada CA que é então utilizada localmente Qualquer excesso de energia é enviado para a rede elétrica gerando créditos de energia para o proprietário do sistema que podem ser utilizados por até 60 meses OLIVEIRA OLIVEIRA 2020 Além disso os usuários do sistema offgrid têm acesso a um sistema de compensação Ou seja se não houver luz solar suficiente para gerar energia fotovoltaica durante a noite o usuário pode contar com a concessionária para fornecer energia SANTOS 2018 O principal benefício do sistema offgrid é que é a opção mais econômica já que não há necessidade de comprar baterias para armazenar a energia produzida A injeção direta de energia na rede resulta em um sistema altamente eficiente com os benefícios adicionais de manutenção mais barata e vida útil prolongada VASCONCELOS 2022 As placas podem servir ao seu propósito por até 25 a 30 anos tornando este método uma opção econômica e durável Caso o proprietário possua outra residência ou estabelecimento cadastrado no mesmo CPF ou CNPJ poderá aproveitar os créditos para minimizar também os encargos de energia desses espaços O sistema de energia offgrid é mais caro que o offgrid e opera de forma independente sem a necessidade de qualquer ligação com a rede de distribuição da distribuidora O mecanismo para aproveitar a energia solar é bastante semelhante para os sistemas on grid e offgrid Os painéis solares captam energia do sol que é então convertida de corrente contínua para corrente alternada antes da distribuição A principal diferença está no armazenamento excedente Enquanto os sistemas offgrid alimentam o excesso de energia para a rede elétrica por meio de um CopySpider httpscopyspidercombr Page 44 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 medidor bidirecional os sistemas offgrid armazenam essa energia nas baterias do sistema fotovoltaico Inversor de frequência offgrid Um inversor fotovoltaico deste tipo destinase principalmente ao uso em sistemas fotovoltaicos fora da rede Tais sistemas desconectados da rede elétrica dependem exclusivamente da energia armazenada no banco de baterias e gerada por painéis solares KONRAD 2021 Esses inversores fora da rede facilitam o fornecimento direto de energia aos aparelhos aproveitando a energia do banco de baterias ou painéis solares Isso produz um sinal de corrente alternada CA que é usado para alimentar os aparelhos No entanto a falta de integração com o sinal AC da rede os torna inadequados para sistemas offgrid MACÊDO 2006 Esses inversores não estão equipados para operar em paralelo com a rede pública e portanto podem não produzir os melhores resultados Figura 1 Inversor de frequência offgrid Fonte GROWATT 2022 Componente eletrônica de um sistema off grid Os sistemas de geração de energia solar fotovoltaica podem ser isolados ou autônomos ou seja não se conectam à rede elétrica Em vez disso eles alimentam diretamente aparelhos e dispositivos para uma finalidade específica e geralmente são construídos localmente Essa solução é particularmente popular em áreas remotas oferecendo uma maneira econômica e prática de gerar eletricidade Alguns exemplos de seu uso incluem sistemas de bombeamento de água cercas eletrificadas refrigeradores para vacinas postes de luz e estações de replicação de sinais Esses sistemas geralmente têm quatro componentes principais e contam com armazenamento em bateria para garantir o fornecimento contínuo durante os períodos sem luz solar No centro de qualquer sistema de energia solar estão os painéis solares responsáveis pela geração de eletricidade que alimenta as baterias Esses painéis possuem a capacidade única de converter a radiação solar em corrente elétrica direta Dependendo do tamanho do sistema ele pode apresentar painéis únicos ou múltiplos conectados em conjunto para uma saída ideal No centro de qualquer operação eficaz da bateria estão os controladores de carga Atuando como uma espécie de válvula cardíaca eles gerenciam o fluxo e a distribuição de energia evitando sobrecargas ou descargas profundas que podem reduzir a vida útil da bateria Ao garantir um fornecimento consistente e estável de eletricidade os controladores de carga oferecem um impulso crucial para a longevidade da bateria O inversor desempenha um papel fundamental na transformação de CC para CA convertendo tensões tão baixas quanto 12V para 127V Ele atua como a unidade central de processamento do sistema possibilitando a conexão com geradores alternativos ou mesmo com a rede elétrica para garantir o fornecimento ininterrupto da bateria No centro do sistema as baterias servem como esteio e mantêm a energia elétrica em reserva para os momentos em que o sol não está disponível e outras fontes de energia não estão disponíveis Instalações elétricas de um sistema off grid residencial Um sistema fora da rede ou isolado opera independentemente da rede de distribuição e é normalmente CopySpider httpscopyspidercombr Page 45 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 usado em regiões remotas onde o acesso à rede de distribuição é limitado ou indisponível Esses tipos de sistemas são frequentemente empregados para atender a pequenos requisitos como alimentar cercas elétricas para gado bombear água ou operar antenas de rádio ou postes de luz Além disso esses sistemas devem operar continuamente e sem interrupção LIMA 2016 A incorporação da tecnologia solar fotovoltaica pode satisfazer as necessidades de eletricidade de residências e empresas mesmo nos cantos mais remotos do mundo Esses sistemas autossustentáveis podem ser integrados a redes elétricas convencionais liberando os usuários da dependência de eletricidade centralizada AVELLA RUIZ 2016 A instalação de sistemas de energia solar fotovoltaica fora da rede pode converter cada propriedade individual em um micro usina de geração de energia desde pequenos sistemas isolados até residências Figura 2 Sistema off grid residencial Fonte JENSEN 2021 Metodologia Simulação e Modelagem O foco do estudo foi mostrar e simular como os aparelhos eletrônicos em edifícios comerciais consomem energia além de determinar o SF necessário para gerar energia solar alternativa e ecológica Por meio de simulações e avaliações de consumo com boa relação custobenefício a pesquisa procura apresentar uma alternativa economicamente viável à eletricidade de rede e estabelecer como ela pode ser implementada no setor comercial por meio do dimensionamento e instalação de SF Para determinar a viabilidade de conectar fazendas solares SF a redes de transmissão existentes analisamos dados de consumo de energia e insolação de prédios comerciais Selecionamos vários edifícios comerciais e processamos os dados para calcular as taxas de uso de energia medindo em quilowattshora para períodos diários mensais e anuais Isso envolveu a criação de um modelo confiável e análise estatística dos dados obtidos Para promover o uso de sistemas fotovoltaicos em edifícios comerciais reduzindo o consumo de energia ferramentas computacionais acessíveis estão disponíveis Essas ferramentas facilitam o desenvolvimento de modelos teóricos que simulam cenários do mundo real presentes em edificações A simulação envolve projetar um modelo de um sistema real e fazer experimentos para entender seu comportamento ou avaliar estratégias operacionais Isso inclui a introdução de conceitos básicos de modelagem e várias metodologias de simulação como a linguagem de simulação SIMAN para aplicações práticas em operações e engenharia O modelo de simulação é usado para prever mudanças e efeitos em sistemas renováveis o que é semelhante ao seu comportamento no mundo real Esse processo economiza tempo e recursos com resultados de qualidade a partir de interfaces amigáveis e plataformas de animação Uma etapa crucial na simulação é a modelagem do sistema em estudo que envolve a criação de uma história artificial do desempenho do sistema real Este processo requer um certo grau de abstração e simplificação da organização e operação do sistema real resultando em modelos matemáticos ou lógicos Em essência a simulação é um processo de criação e descrição de modelos que imitam e replicam o comportamento de sistemas do mundo real CopySpider httpscopyspidercombr Page 46 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 Viabilidade econômica A integração do SF em edifícios comerciais para o desenvolvimento sustentável apresenta um desafio significativo com altos custos iniciais de implementação e benefícios de retorno a longo prazo A avaliação do consumo de energia e a realização de análises econômicas de edifícios comerciais durante os dias úteis e não úteis formam parâmetros cruciais para avaliar custo versus benefício e a vantagem econômica de usar a energia solar de forma eficiente nesses edifícios Consideramse as seguintes bases reais de parâmetros no estudo proposto Após uma avaliação minuciosa a seção superior do edifício foi considerada espaçosa o suficiente para acomodar o SF sem exigir alterações na estrutura do telhado existente Esta área totaliza 230 m² 18 x 11 m² e é considerada adequada para a instalação Você pode consultar a Tabela 2 para obter uma visão geral abrangente das especificações técnicas do SF conforme necessário para o estudo proposto como mostra a Tabela 1 Tabela 1 Especificações técnicas do sistema fotovoltaico Tabela 2 Equipamentos eletrônicos e seus respectivos consumos de energia diária Antes da instalação do SF o custo mensal de energia elétrica RMW era determinado considerando o consumo mensal e a tarifa de MW cobrada no local Para calcular o custo mensal multiplique a utilização diária por 30 dias e depois pelo tarifário aplicável O cálculo é derivado da multiplicação de 19449MW por 30 dias e a seguir multiplicando o produto por R 300MW onde o valor de R 1750410 Um prédio de dois pavimentos composto por salas de espera escritórios banheiros anfiteatros praça de alimentação e garagem consome energia ao longo do dia Levase em conta a curva de carga horária da estrutura residencial e o consumo de energia em wattshora para se chegar a uma carga anual de R 21004920 aproximadamente duzentos e dez mil reais Para determinar a viabilidade de instalação do SF vários fatores são considerados incluindo tarifa básica de energia R 30000KW do Setor Comercial tarifas de energia elétrica para diferentes temporadas horários de ponta e fora de ponta e reajuste semestral Ao comparar e analisar diferentes cenários as simulações fornecem resultados viáveis para avaliar as tarifas de eletricidade da distribuidora local Resultados e Discussões Para analisar a viabilidade de uma instalação na cidade de Minas Gerais foram utilizadas planilhas do Microsoft Excel 2010 Essas planilhas calculam simulam estipulam e apresentam resultados viáveis para diversos cenários propostos no trabalho Os módulos fotovoltaicos no telhado do edifício foram inicialmente instalados com PF monocristalino para alcançar alta eficiência apesar de seu alto custo de produção e tecnologia A viabilidade econômica foi quantificada com o valor do investimento para instalação do SF tarifas de energia elétrica de acordo com a sazonalidade cronograma de demanda e sua evolução de juros por ano O método de simulação e o método de análise estatística mediram com precisão indicadores para avaliação de edifícios na fase de projeto e especificação de materiais equipamentos e sistemas A CopySpider httpscopyspidercombr Page 47 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 eficiência energética de todo o sistema sistema de iluminação sistema de condicionamento interno e sistema com cargas aleatórias instaladas no edifício foram avaliadas para os diferentes cenários Custos de mão de obra manutenção e ângulo de inclinação direção e direção dos PFs não foram considerados na simulação pois os dados históricos eram reais e já os contabilizavam na região A utilização de ferramentas que alavancam dados genuínos de consumo de edifícios e técnicas de avaliação estatística podem ser úteis para melhorar o desempenho energético e reduzir as despesas operacionais associadas à utilização de energia em edifícios Para tanto quatro cenários distintos podem ser propostos e comparados com o cenário pessimista real Para determinar o prazo a ser pago pelo FS em anos nos dois cenários com índice de confiança de 005 são atribuídas 30 repetições aleatórias sorteios para o setor comercial O estudo de viabilidade para a devolução do prédio depende de vários fatores como consumo total de energia área útil e carga total de equipamentos eletrônicos em um período de 24 horas A comparação dos cenários propostos versus o cenário pessimista real mostra uma redução de 35 no tempo de retorno do investimento inicial para a instalação do FS O estudo considera variações como insolação categoria climática e carga por hora para identificar o retorno projetado do investimento Dos diferentes cenários o Cenário 1 considera a variação da insolação ao longo do ano e o consumo máximo diário de energia Enquanto isso o Cenário 4 considera a variação do consumo de energia por hora e dias úteis e não úteis Com base no nível de significância inferior a 005 a projeção média de retorno do investimento para o FS é de aproximadamente 1102 anos Em comparação com o pior cenário ambos os cenários propostos 1 e 4 experimentaram um declínio de 6 anos nos retornos A implementação de medidas adequadas de dimensionamento do consumo de energia predial revela os custos flutuantes das tarifas de eletricidade nos horários de pico e nos meses de baixa insolação os dois principais fatores que afetam o período de retorno do investimento em SF A análise de simulação é um método viável para reduzir o período de retorno do investimento otimizando o dimensionamento de equipamentos eletrônicos uso horário dias úteis e horário comercial para obter um consumo anual de energia menor do que o cenário pessimista real Ao analisar a variação da insolação e do consumo dos sistemas de ar condicionado e iluminação em edifícios comerciais utilizando os cenários 2 e 3 o retorno médio do investimento projetado para o FS varia de 1101 a 1107 anos Essa estimativa é estatisticamente significativa com nível de significância superior a 005 Como a insolação varia ao longo do ano foi necessário considerar os dois cenários para determinar os intervalos mínimos e máximos de retorno Notavelmente o sistema de iluminação consome mais energia do que o sistema de ar condicionado Portanto o simulador SF pode ser usado como um indicador de avaliação para avaliar o desempenho do consumo e analisar as influências arquitetônicas no consumo de energia em edifícios comerciais Vale ressaltar que a ferramenta de cálculo do Excel pode ser uma forma eficaz de gerenciar e avaliar resultados em cenários da vida real Porém é importante observar que a comparação dos tempos médios obtidos a partir dos cenários propostos fornece insights valiosos para o setor da construção civil no Brasil Conclusão A ferramenta de cálculo do Microsoft Excel permite a modelagem e simulação de cenários prováveis facilitando a demonstração de situações da vida real É uma ferramenta valiosa para avaliar e comparar dados relevantes sobre a redução do consumo de energia elétrica e prever o potencial retorno do investimento na implementação de FS no setor empresarial Este método não apenas avalia e otimiza o consumo de energia e os custos de energia renovável mas também avalia a eficiência da utilização de energia na instalação do sistema conectado à rede de distribuição O estudo conclui que o método de CopySpider httpscopyspidercombr Page 48 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 simulação desenvolvido para SF é fundamental para analisar avaliar e otimizar o consumo de energia Por meio de modelagem e simulação os desafios relativos ao desempenho energético podem ser explorados Isso inclui otimizar o uso do edifício avaliar a relação custobenefício da energia fotovoltaica e determinar o menor prazo de pagamento para sua aquisição Significativamente o retorno do investimento para instalações SF excede o de outras usinas de energia renovável como parques eólicos no pior cenário É importante reconhecer que dados climáticos precisos incluindo flutuações horárias de insolação e condições climáticas como céu claro parcialmente claro nublado ou instável são fatores críticos ao simular vários cenários Estas variáveis são avaliadas para cada mês do ano e são fundamentais para quantificar a análise económica de um SF instalado no edifício em termos do seu impacto na iluminação e condicionamento ambiental Com a criação de um simulador de sistema fotovoltaico os usuários podem estimar e avaliar convenientemente as oportunidades de economia de energia analisando vários cenários Variáveis vitais para o estudo são acessíveis a qualquer pessoa por meio de centros de pesquisa meteorológica Para garantir uma análise estatística precisa a metodologia empregada neste estudo utiliza o Microsoft Excel 2010 Ao sintetizar informações sobre fatores como consumo de eletricidade tarifas de concessionárias padrões climáticos especificidades de construção e teste de modelo a ferramenta avalia cenários ideais O objetivo final é maximizar o retorno do investimento dos FSs conectados à rede elétrica nacional e promover o uso da energia solar como fonte de energia sustentável no país Especificamente a simulação de sistemas fotovoltaicos em setores comerciais fornecerá informações valiosas sobre a viabilidade de sistemas de energia renovável e a relação custobenefício de várias alternativas energéticas Referências AVELLA RUIZ Jorge Mario Aspectos técnicos econômicos e ambientais da implementação de energia eólica e solar fotovoltaica em edifícios 2016 CABENGUELA Christopher Roberto et al A relevância da sustentabilidade ambiental na gestão da Lavandaria Cavada 2020 Dissertação de Mestrado JENSEN Leonardo Henrique TCC sistema fotovoltáico de fornecimento offgrid metodologia para dimensionamento de sistema residencial isolado 2021 KONRAD Roitter Magalhães Dimensionamento de sistema fotovoltaico aplicado à edificações prediais 2021 KARCZESKI Louise Lima et al Gerando inteligência considerações etnográficas sobre a construção de objetividade no campo da inteligência artificial 2022 KIBERT Charles J Edificações Sustentáveis Projeto Construção e Operação Bookman Editora 2019 LIMA Juaceli Araújo de et al Análise da viabilidade da geração híbrida de energia solar e eólica no Nordeste brasileiro 2016 MACÊDO Wilson Negrão Análise do fator de dimensionamento do inversor FDI aplicado a sistemas fotovoltaicos conectados à rede SFCR 2006 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo NASCIMENTO Lucielen Nunes Barroso et al Uma abordagem sobre energia solar por meio da aprendizagem baseada em projetos 2019 NOVAES Thiago VILALTA Lucas Paolo SMARIERI Evandro Máquina Aberta a mentalidade técnica de Gilbert Simondon Editora Dialética 2022 OLIVEIRA João Antonio de Rezende OLIVEIRA Cassio Santos de SILVA Clayton Marcos da Estudo da viabilidade e implantação de um sistema fotovoltaico em um restaurante em Catalão GO 2021 PEREIRA Mariana Graciosa Economia Azul o caminho para eficiência econômica social e ambiental das atividades produtivas baseadas nos oceanos 2020 CopySpider httpscopyspidercombr Page 49 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 REZENDE JAQUELINE OLIVEIRA Energia elétrica e Sustentabilidade BRASIL Belo HorizonteMG Atena v 283 2018 SANTOS Edson Pereira dos Mercado no Brasil para uso de energias renováveis e ações de eficiência energética 2020 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo SANTOS Mauricio de Carvalho NUNES Rafael Policarpo Redes inteligentes de energia 2018 VASCONCELOS Letícia Bezerra de Estratégias de armazenamento de energia com baterias para atender um consumidor do grupo A no horário de ponta 2022 TESTA Alexandre Lunardi et al As máquinas e a língua um debate entre a Inteligência Artificial de Turing e a Enunciação de Benveniste 2021 VIEIRA Gabrielle Vaz Eficiência energética através da implementação da cultura ESG 2022 Agradecimentos Especificações Técnicas do SF Painel fotovoltaico monocristalino Potência 220W Quantidades de PFs 100 unidades Valor estimado dos PFs em R 100 x 1500 15000000 Rendimento nominal 3642 KW Corrente do inversor 4600A Quantidade de inversores 5 unidades Valor dos inversores em R 5 x 6900 3450000 Valor total inicial de investimento em R 20000000 Equipamentos eletrônicosConsumo WhTempo hCarga diária MWh Condicionadores dos quartos19502400468 Lâmpadas 2401300062 Computadores 5001300065 Forno elétrico20001200240 Cafeteiras elétricas7501000075 Televisores CopySpider httpscopyspidercombr Page 50 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 Arquivo 1 1679400555478ModeloartigoTIdocx 3452 termos Arquivo 2 httpswwwdufriocombrblogdicasdeeconomiasistemaongrideoffgrid 1762 termos Termos comuns 58 Similaridade 112 O texto abaixo é o conteúdo do documento 1679400555478ModeloartigoTIdocx 3452 termos Os termos em vermelho foram encontrados no documento httpswwwdufriocombrblogdicasde economiasistemaongrideoffgrid 1762 termos PROPOSTA DE SISTEMA FOTOVOLTAICO OFFGRID ESTUDO DE CASO EM USO RESIDENCIAL Não abreviar Colocar o nome e sobrenome por extenso Colocar nomes em ordem alfabética Fulano de Tal Sicrano de Tal Resumo Esta peça informativa aprofunda os aspectos técnicos de sistemas fotovoltaicos e instalações elétricas projetadas para uso residencial de pequeno e médio porte Ele destaca a importância de aderir às normas regulamentares nacionais e internacionais Um sistema de comutação de alimentador é introduzido permitindo uma transferência contínua entre o sistema fotovoltaico e a concessionária O artigo analisa o período de retorno desse investimento comparando os custos de implantação de outros sistemas de geração de energia com o da fotovoltaica Além disso a confiabilidade do sistema é discutida incluindo uma avaliação equilibrada dos impactos ambientais do processo de fabricação dos componentes do sistema fotovoltaico Trabalho Integrador Engenharia Elétrica Palavraschave Área do Conhecimento offgrid Consumo Residencial Sistema elétrico Introdução A Inteligência Computacional uma subdivisão da Inteligência Artificial IA investiga o domínio da compreensão humana incluindo percepção raciocínio e aprendizado Assim como na IA a interpretação do conceito varia de acordo com a perspectiva e o campo de aplicação TESTA 2021 O termo inteligência possui uma natureza multifacetada que o torna aberto a um espectro de interpretações onde justamente com medidas ambientais rentáveis o domínio do avanço tecnológico ele encapsula em grande parte a capacidade de um sistema de detectar problemas e em seguida oferecer soluções otimizadas que se alinham com a proeza cognitiva de nossas próprias mentes KARCZESKI 2022 Em essência a Inteligência Computacional examina a identidade dos agentes de tomada de decisão para replicar suas estratégias de solução de problemas e como resultado a pesquisa neste campo inspirase substancialmente na natureza analisando padrões para discernir como eles podem ser adaptados a diferentes ambientes VIEIRA 2022 Explorar fontes alternativas de energia marca uma mudança em direção a uma abordagem de energia fresca Isso envolve a incorporação de tecnologias renováveis CopySpider httpscopyspidercombr Page 51 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 que embora mais caras se mostram mais práticas com uma implementação mais ampla Ao aumentar a escala os custos diminuirão e outros avanços na tecnologia também aumentarão a viabilidade KIBERT 2019 O surgimento da geração de eletricidade fotovoltaica abriu novos caminhos para o desenvolvimento de projetos Tais projetos podem beneficiar os consumidores que residem em áreas remotas ou rurais onde as empresas de energia consideram inviável instalar redes convencionais de transmissão de energia devido à geografia ou a uma população esparsa REZENDE 2018 Embora a radiação solar seja uma das fontes de energia renovável mais abundantes no planeta apenas uma fração dela é utilizada Esta forma de energia juntamente com outras fontes secundárias oferece uma das tecnologias mais cruciais para a criação de um planeta sustentável Como tal as organizações que buscam promover um mundo equilibrado e ecologicamente correto que cause danos mínimos à natureza estão altamente interessadas em aproveitar essa forma de energia SANTOS 2020 O desenvolvimento e alocação de recursos para sistemas de produção de eletricidade utilizando recursos naturais e renováveis visam reduzir o impacto em três pilares cruciais ambiental social e econômico PEREIRA 2020 A vertente ambiental centrase na promoção de práticas ambientais positivas por parte de entidades públicas e privadas O aspecto social prioriza a conscientização sobre a conservação de energia para garantir a demanda sustentável CABENGUELA 2020 Por último a vertente económica passa pelo investimento e incorporação de unidades de produção de energia eléctrica em edifícios públicos e privados integrados em redes de distribuição Utilizando o Microsoft Excel 10 é possível prever analisar e comparar vários cenários relacionados ao consumo de energia custos produção avaliações e tarifas equivalentes em edifícios residenciais Referencial Teórico Sistema elétrico fotovoltaico offgrid Para entender melhor sua funcionalidade vamos começar examinando sua tradução O termo offgrid pode ser interpretado como conectado à rede em tradução livre O sistema fotovoltaico offgrid está diretamente ligado à rede pública A luz solar é convertida em energia elétrica por meio de painéis fotovoltaicos gerando energia em corrente contínua CC NASCIMENTO 2019 O inversor transforma essa energia em energia de Corrente Alternada CA que é então utilizada localmente Qualquer excesso de energia é enviado para a rede elétrica gerando créditos de energia para o proprietário do sistema que podem ser utilizados por até 60 meses OLIVEIRA OLIVEIRA 2020 Além disso os usuários do sistema offgrid têm acesso a um sistema de compensação Ou seja se não houver luz solar suficiente para gerar energia fotovoltaica durante a noite o usuário pode contar com a concessionária para fornecer energia SANTOS 2018 O principal benefício do sistema offgrid é que é a opção mais econômica já que não há necessidade de comprar baterias para armazenar a energia produzida A injeção direta de energia na rede resulta em um sistema altamente eficiente com os benefícios adicionais de manutenção mais barata e vida útil prolongada VASCONCELOS 2022 As placas podem servir ao seu propósito por até 25 a 30 anos tornando este método uma opção econômica e durável Caso o proprietário possua outra residência ou estabelecimento cadastrado no mesmo CPF ou CNPJ poderá aproveitar os créditos para minimizar também os encargos de energia desses espaços O sistema de energia offgrid é mais caro que o offgrid e opera de forma independente sem a necessidade de qualquer ligação com a rede de distribuição da distribuidora O mecanismo para aproveitar a energia solar é bastante semelhante para os sistemas on grid e offgrid Os painéis solares captam energia do sol que é então convertida de corrente contínua para corrente alternada antes da distribuição A principal diferença está no armazenamento excedente Enquanto os sistemas offgrid alimentam o excesso de energia para a rede elétrica por meio de um medidor bidirecional os sistemas offgrid armazenam essa energia nas baterias do sistema fotovoltaico CopySpider httpscopyspidercombr Page 52 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 Inversor de frequência offgrid Um inversor fotovoltaico deste tipo destinase principalmente ao uso em sistemas fotovoltaicos fora da rede Tais sistemas desconectados da rede elétrica dependem exclusivamente da energia armazenada no banco de baterias e gerada por painéis solares KONRAD 2021 Esses inversores fora da rede facilitam o fornecimento direto de energia aos aparelhos aproveitando a energia do banco de baterias ou painéis solares Isso produz um sinal de corrente alternada CA que é usado para alimentar os aparelhos No entanto a falta de integração com o sinal AC da rede os torna inadequados para sistemas offgrid MACÊDO 2006 Esses inversores não estão equipados para operar em paralelo com a rede pública e portanto podem não produzir os melhores resultados Figura 1 Inversor de frequência offgrid Fonte GROWATT 2022 Componente eletrônica de um sistema off grid Os sistemas de geração de energia solar fotovoltaica podem ser isolados ou autônomos ou seja não se conectam à rede elétrica Em vez disso eles alimentam diretamente aparelhos e dispositivos para uma finalidade específica e geralmente são construídos localmente Essa solução é particularmente popular em áreas remotas oferecendo uma maneira econômica e prática de gerar eletricidade Alguns exemplos de seu uso incluem sistemas de bombeamento de água cercas eletrificadas refrigeradores para vacinas postes de luz e estações de replicação de sinais Esses sistemas geralmente têm quatro componentes principais e contam com armazenamento em bateria para garantir o fornecimento contínuo durante os períodos sem luz solar No centro de qualquer sistema de energia solar estão os painéis solares responsáveis pela geração de eletricidade que alimenta as baterias Esses painéis possuem a capacidade única de converter a radiação solar em corrente elétrica direta Dependendo do tamanho do sistema ele pode apresentar painéis únicos ou múltiplos conectados em conjunto para uma saída ideal No centro de qualquer operação eficaz da bateria estão os controladores de carga Atuando como uma espécie de válvula cardíaca eles gerenciam o fluxo e a distribuição de energia evitando sobrecargas ou descargas profundas que podem reduzir a vida útil da bateria Ao garantir um fornecimento consistente e estável de eletricidade os controladores de carga oferecem um impulso crucial para a longevidade da bateria O inversor desempenha um papel fundamental na transformação de CC para CA convertendo tensões tão baixas quanto 12V para 127V Ele atua como a unidade central de processamento do sistema possibilitando a conexão com geradores alternativos ou mesmo com a rede elétrica para garantir o fornecimento ininterrupto da bateria No centro do sistema as baterias servem como esteio e mantêm a energia elétrica em reserva para os momentos em que o sol não está disponível e outras fontes de energia não estão disponíveis Instalações elétricas de um sistema off grid residencial Um sistema fora da rede ou isolado opera independentemente da rede de distribuição e é normalmente usado em regiões remotas onde o acesso à rede de distribuição é limitado ou indisponível Esses tipos de CopySpider httpscopyspidercombr Page 53 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 sistemas são frequentemente empregados para atender a pequenos requisitos como alimentar cercas elétricas para gado bombear água ou operar antenas de rádio ou postes de luz Além disso esses sistemas devem operar continuamente e sem interrupção LIMA 2016 A incorporação da tecnologia solar fotovoltaica pode satisfazer as necessidades de eletricidade de residências e empresas mesmo nos cantos mais remotos do mundo Esses sistemas autossustentáveis podem ser integrados a redes elétricas convencionais liberando os usuários da dependência de eletricidade centralizada AVELLA RUIZ 2016 A instalação de sistemas de energia solar fotovoltaica fora da rede pode converter cada propriedade individual em um micro usina de geração de energia desde pequenos sistemas isolados até residências Figura 2 Sistema off grid residencial Fonte JENSEN 2021 Metodologia Simulação e Modelagem O foco do estudo foi mostrar e simular como os aparelhos eletrônicos em edifícios comerciais consomem energia além de determinar o SF necessário para gerar energia solar alternativa e ecológica Por meio de simulações e avaliações de consumo com boa relação custobenefício a pesquisa procura apresentar uma alternativa economicamente viável à eletricidade de rede e estabelecer como ela pode ser implementada no setor comercial por meio do dimensionamento e instalação de SF Para determinar a viabilidade de conectar fazendas solares SF a redes de transmissão existentes analisamos dados de consumo de energia e insolação de prédios comerciais Selecionamos vários edifícios comerciais e processamos os dados para calcular as taxas de uso de energia medindo em quilowattshora para períodos diários mensais e anuais Isso envolveu a criação de um modelo confiável e análise estatística dos dados obtidos Para promover o uso de sistemas fotovoltaicos em edifícios comerciais reduzindo o consumo de energia ferramentas computacionais acessíveis estão disponíveis Essas ferramentas facilitam o desenvolvimento de modelos teóricos que simulam cenários do mundo real presentes em edificações A simulação envolve projetar um modelo de um sistema real e fazer experimentos para entender seu comportamento ou avaliar estratégias operacionais Isso inclui a introdução de conceitos básicos de modelagem e várias metodologias de simulação como a linguagem de simulação SIMAN para aplicações práticas em operações e engenharia O modelo de simulação é usado para prever mudanças e efeitos em sistemas renováveis o que é semelhante ao seu comportamento no mundo real Esse processo economiza tempo e recursos com resultados de qualidade a partir de interfaces amigáveis e plataformas de animação Uma etapa crucial na simulação é a modelagem do sistema em estudo que envolve a criação de uma história artificial do desempenho do sistema real Este processo requer um certo grau de abstração e simplificação da organização e operação do sistema real resultando em modelos matemáticos ou lógicos Em essência a simulação é um processo de criação e descrição de modelos que imitam e replicam o comportamento de sistemas do mundo real CopySpider httpscopyspidercombr Page 54 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 Viabilidade econômica A integração do SF em edifícios comerciais para o desenvolvimento sustentável apresenta um desafio significativo com altos custos iniciais de implementação e benefícios de retorno a longo prazo A avaliação do consumo de energia e a realização de análises econômicas de edifícios comerciais durante os dias úteis e não úteis formam parâmetros cruciais para avaliar custo versus benefício e a vantagem econômica de usar a energia solar de forma eficiente nesses edifícios Consideramse as seguintes bases reais de parâmetros no estudo proposto Após uma avaliação minuciosa a seção superior do edifício foi considerada espaçosa o suficiente para acomodar o SF sem exigir alterações na estrutura do telhado existente Esta área totaliza 230 m² 18 x 11 m² e é considerada adequada para a instalação Você pode consultar a Tabela 2 para obter uma visão geral abrangente das especificações técnicas do SF conforme necessário para o estudo proposto como mostra a Tabela 1 Tabela 1 Especificações técnicas do sistema fotovoltaico Tabela 2 Equipamentos eletrônicos e seus respectivos consumos de energia diária Antes da instalação do SF o custo mensal de energia elétrica RMW era determinado considerando o consumo mensal e a tarifa de MW cobrada no local Para calcular o custo mensal multiplique a utilização diária por 30 dias e depois pelo tarifário aplicável O cálculo é derivado da multiplicação de 19449MW por 30 dias e a seguir multiplicando o produto por R 300MW onde o valor de R 1750410 Um prédio de dois pavimentos composto por salas de espera escritórios banheiros anfiteatros praça de alimentação e garagem consome energia ao longo do dia Levase em conta a curva de carga horária da estrutura residencial e o consumo de energia em wattshora para se chegar a uma carga anual de R 21004920 aproximadamente duzentos e dez mil reais Para determinar a viabilidade de instalação do SF vários fatores são considerados incluindo tarifa básica de energia R 30000KW do Setor Comercial tarifas de energia elétrica para diferentes temporadas horários de ponta e fora de ponta e reajuste semestral Ao comparar e analisar diferentes cenários as simulações fornecem resultados viáveis para avaliar as tarifas de eletricidade da distribuidora local Resultados e Discussões Para analisar a viabilidade de uma instalação na cidade de Minas Gerais foram utilizadas planilhas do Microsoft Excel 2010 Essas planilhas calculam simulam estipulam e apresentam resultados viáveis para diversos cenários propostos no trabalho Os módulos fotovoltaicos no telhado do edifício foram inicialmente instalados com PF monocristalino para alcançar alta eficiência apesar de seu alto custo de produção e tecnologia A viabilidade econômica foi quantificada com o valor do investimento para instalação do SF tarifas de energia elétrica de acordo com a sazonalidade cronograma de demanda e sua evolução de juros por ano O método de simulação e o método de análise estatística mediram com precisão indicadores para avaliação de edifícios na fase de projeto e especificação de materiais equipamentos e sistemas A eficiência energética de todo o sistema sistema de iluminação sistema de condicionamento interno e CopySpider httpscopyspidercombr Page 55 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 sistema com cargas aleatórias instaladas no edifício foram avaliadas para os diferentes cenários Custos de mão de obra manutenção e ângulo de inclinação direção e direção dos PFs não foram considerados na simulação pois os dados históricos eram reais e já os contabilizavam na região A utilização de ferramentas que alavancam dados genuínos de consumo de edifícios e técnicas de avaliação estatística podem ser úteis para melhorar o desempenho energético e reduzir as despesas operacionais associadas à utilização de energia em edifícios Para tanto quatro cenários distintos podem ser propostos e comparados com o cenário pessimista real Para determinar o prazo a ser pago pelo FS em anos nos dois cenários com índice de confiança de 005 são atribuídas 30 repetições aleatórias sorteios para o setor comercial O estudo de viabilidade para a devolução do prédio depende de vários fatores como consumo total de energia área útil e carga total de equipamentos eletrônicos em um período de 24 horas A comparação dos cenários propostos versus o cenário pessimista real mostra uma redução de 35 no tempo de retorno do investimento inicial para a instalação do FS O estudo considera variações como insolação categoria climática e carga por hora para identificar o retorno projetado do investimento Dos diferentes cenários o Cenário 1 considera a variação da insolação ao longo do ano e o consumo máximo diário de energia Enquanto isso o Cenário 4 considera a variação do consumo de energia por hora e dias úteis e não úteis Com base no nível de significância inferior a 005 a projeção média de retorno do investimento para o FS é de aproximadamente 1102 anos Em comparação com o pior cenário ambos os cenários propostos 1 e 4 experimentaram um declínio de 6 anos nos retornos A implementação de medidas adequadas de dimensionamento do consumo de energia predial revela os custos flutuantes das tarifas de eletricidade nos horários de pico e nos meses de baixa insolação os dois principais fatores que afetam o período de retorno do investimento em SF A análise de simulação é um método viável para reduzir o período de retorno do investimento otimizando o dimensionamento de equipamentos eletrônicos uso horário dias úteis e horário comercial para obter um consumo anual de energia menor do que o cenário pessimista real Ao analisar a variação da insolação e do consumo dos sistemas de ar condicionado e iluminação em edifícios comerciais utilizando os cenários 2 e 3 o retorno médio do investimento projetado para o FS varia de 1101 a 1107 anos Essa estimativa é estatisticamente significativa com nível de significância superior a 005 Como a insolação varia ao longo do ano foi necessário considerar os dois cenários para determinar os intervalos mínimos e máximos de retorno Notavelmente o sistema de iluminação consome mais energia do que o sistema de ar condicionado Portanto o simulador SF pode ser usado como um indicador de avaliação para avaliar o desempenho do consumo e analisar as influências arquitetônicas no consumo de energia em edifícios comerciais Vale ressaltar que a ferramenta de cálculo do Excel pode ser uma forma eficaz de gerenciar e avaliar resultados em cenários da vida real Porém é importante observar que a comparação dos tempos médios obtidos a partir dos cenários propostos fornece insights valiosos para o setor da construção civil no Brasil Conclusão A ferramenta de cálculo do Microsoft Excel permite a modelagem e simulação de cenários prováveis facilitando a demonstração de situações da vida real É uma ferramenta valiosa para avaliar e comparar dados relevantes sobre a redução do consumo de energia elétrica e prever o potencial retorno do investimento na implementação de FS no setor empresarial Este método não apenas avalia e otimiza o consumo de energia e os custos de energia renovável mas também avalia a eficiência da utilização de energia na instalação do sistema conectado à rede de distribuição O estudo conclui que o método de simulação desenvolvido para SF é fundamental para analisar avaliar e otimizar o consumo de energia Por CopySpider httpscopyspidercombr Page 56 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 meio de modelagem e simulação os desafios relativos ao desempenho energético podem ser explorados Isso inclui otimizar o uso do edifício avaliar a relação custobenefício da energia fotovoltaica e determinar o menor prazo de pagamento para sua aquisição Significativamente o retorno do investimento para instalações SF excede o de outras usinas de energia renovável como parques eólicos no pior cenário É importante reconhecer que dados climáticos precisos incluindo flutuações horárias de insolação e condições climáticas como céu claro parcialmente claro nublado ou instável são fatores críticos ao simular vários cenários Estas variáveis são avaliadas para cada mês do ano e são fundamentais para quantificar a análise económica de um SF instalado no edifício em termos do seu impacto na iluminação e condicionamento ambiental Com a criação de um simulador de sistema fotovoltaico os usuários podem estimar e avaliar convenientemente as oportunidades de economia de energia analisando vários cenários Variáveis vitais para o estudo são acessíveis a qualquer pessoa por meio de centros de pesquisa meteorológica Para garantir uma análise estatística precisa a metodologia empregada neste estudo utiliza o Microsoft Excel 2010 Ao sintetizar informações sobre fatores como consumo de eletricidade tarifas de concessionárias padrões climáticos especificidades de construção e teste de modelo a ferramenta avalia cenários ideais O objetivo final é maximizar o retorno do investimento dos FSs conectados à rede elétrica nacional e promover o uso da energia solar como fonte de energia sustentável no país Especificamente a simulação de sistemas fotovoltaicos em setores comerciais fornecerá informações valiosas sobre a viabilidade de sistemas de energia renovável e a relação custobenefício de várias alternativas energéticas Referências AVELLA RUIZ Jorge Mario Aspectos técnicos econômicos e ambientais da implementação de energia eólica e solar fotovoltaica em edifícios 2016 CABENGUELA Christopher Roberto et al A relevância da sustentabilidade ambiental na gestão da Lavandaria Cavada 2020 Dissertação de Mestrado JENSEN Leonardo Henrique TCC sistema fotovoltáico de fornecimento offgrid metodologia para dimensionamento de sistema residencial isolado 2021 KONRAD Roitter Magalhães Dimensionamento de sistema fotovoltaico aplicado à edificações prediais 2021 KARCZESKI Louise Lima et al Gerando inteligência considerações etnográficas sobre a construção de objetividade no campo da inteligência artificial 2022 KIBERT Charles J Edificações Sustentáveis Projeto Construção e Operação Bookman Editora 2019 LIMA Juaceli Araújo de et al Análise da viabilidade da geração híbrida de energia solar e eólica no Nordeste brasileiro 2016 MACÊDO Wilson Negrão Análise do fator de dimensionamento do inversor FDI aplicado a sistemas fotovoltaicos conectados à rede SFCR 2006 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo NASCIMENTO Lucielen Nunes Barroso et al Uma abordagem sobre energia solar por meio da aprendizagem baseada em projetos 2019 NOVAES Thiago VILALTA Lucas Paolo SMARIERI Evandro Máquina Aberta a mentalidade técnica de Gilbert Simondon Editora Dialética 2022 OLIVEIRA João Antonio de Rezende OLIVEIRA Cassio Santos de SILVA Clayton Marcos da Estudo da viabilidade e implantação de um sistema fotovoltaico em um restaurante em Catalão GO 2021 PEREIRA Mariana Graciosa Economia Azul o caminho para eficiência econômica social e ambiental das atividades produtivas baseadas nos oceanos 2020 REZENDE JAQUELINE OLIVEIRA Energia elétrica e Sustentabilidade BRASIL Belo HorizonteMG CopySpider httpscopyspidercombr Page 57 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 Atena v 283 2018 SANTOS Edson Pereira dos Mercado no Brasil para uso de energias renováveis e ações de eficiência energética 2020 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo SANTOS Mauricio de Carvalho NUNES Rafael Policarpo Redes inteligentes de energia 2018 VASCONCELOS Letícia Bezerra de Estratégias de armazenamento de energia com baterias para atender um consumidor do grupo A no horário de ponta 2022 TESTA Alexandre Lunardi et al As máquinas e a língua um debate entre a Inteligência Artificial de Turing e a Enunciação de Benveniste 2021 VIEIRA Gabrielle Vaz Eficiência energética através da implementação da cultura ESG 2022 Agradecimentos Especificações Técnicas do SF Painel fotovoltaico monocristalino Potência 220W Quantidades de PFs 100 unidades Valor estimado dos PFs em R 100 x 1500 15000000 Rendimento nominal 3642 KW Corrente do inversor 4600A Quantidade de inversores 5 unidades Valor dos inversores em R 5 x 6900 3450000 Valor total inicial de investimento em R 20000000 Equipamentos eletrônicosConsumo WhTempo hCarga diária MWh Condicionadores dos quartos19502400468 Lâmpadas 2401300062 Computadores 5001300065 Forno elétrico20001200240 Cafeteiras elétricas7501000075 Televisores CopySpider httpscopyspidercombr Page 58 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182203 Arquivo 1 1679400555478ModeloartigoTIdocx 3452 termos Arquivo 2 httpsblogbluesolcombrinversorfotovoltaicooqueecomofunciona 3414 termos Termos comuns 69 Similaridade 101 O texto abaixo é o conteúdo do documento 1679400555478ModeloartigoTIdocx 3452 termos Os termos em vermelho foram encontrados no documento httpsblogbluesolcombrinversor fotovoltaicooqueecomofunciona 3414 termos PROPOSTA DE SISTEMA FOTOVOLTAICO OFFGRID ESTUDO DE CASO EM USO RESIDENCIAL Não abreviar Colocar o nome e sobrenome por extenso Colocar nomes em ordem alfabética Fulano de Tal Sicrano de Tal Resumo Esta peça informativa aprofunda os aspectos técnicos de sistemas fotovoltaicos e instalações elétricas projetadas para uso residencial de pequeno e médio porte Ele destaca a importância de aderir às normas regulamentares nacionais e internacionais Um sistema de comutação de alimentador é introduzido permitindo uma transferência contínua entre o sistema fotovoltaico e a concessionária O artigo analisa o período de retorno desse investimento comparando os custos de implantação de outros sistemas de geração de energia com o da fotovoltaica Além disso a confiabilidade do sistema é discutida incluindo uma avaliação equilibrada dos impactos ambientais do processo de fabricação dos componentes do sistema fotovoltaico Trabalho Integrador Engenharia Elétrica Palavraschave Área do Conhecimento offgrid Consumo Residencial Sistema elétrico Introdução A Inteligência Computacional uma subdivisão da Inteligência Artificial IA investiga o domínio da compreensão humana incluindo percepção raciocínio e aprendizado Assim como na IA a interpretação do conceito varia de acordo com a perspectiva e o campo de aplicação TESTA 2021 O termo inteligência possui uma natureza multifacetada que o torna aberto a um espectro de interpretações onde justamente com medidas ambientais rentáveis o domínio do avanço tecnológico ele encapsula em grande parte a capacidade de um sistema de detectar problemas e em seguida oferecer soluções otimizadas que se alinham com a proeza cognitiva de nossas próprias mentes KARCZESKI 2022 Em essência a Inteligência Computacional examina a identidade dos agentes de tomada de decisão para replicar suas estratégias de solução de problemas e como resultado a pesquisa neste campo inspirase substancialmente na natureza analisando padrões para discernir como eles podem ser adaptados a diferentes ambientes VIEIRA 2022 Explorar fontes alternativas de energia marca uma mudança em direção a uma abordagem de energia fresca Isso envolve a incorporação de tecnologias renováveis CopySpider httpscopyspidercombr Page 59 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182204 que embora mais caras se mostram mais práticas com uma implementação mais ampla Ao aumentar a escala os custos diminuirão e outros avanços na tecnologia também aumentarão a viabilidade KIBERT 2019 O surgimento da geração de eletricidade fotovoltaica abriu novos caminhos para o desenvolvimento de projetos Tais projetos podem beneficiar os consumidores que residem em áreas remotas ou rurais onde as empresas de energia consideram inviável instalar redes convencionais de transmissão de energia devido à geografia ou a uma população esparsa REZENDE 2018 Embora a radiação solar seja uma das fontes de energia renovável mais abundantes no planeta apenas uma fração dela é utilizada Esta forma de energia juntamente com outras fontes secundárias oferece uma das tecnologias mais cruciais para a criação de um planeta sustentável Como tal as organizações que buscam promover um mundo equilibrado e ecologicamente correto que cause danos mínimos à natureza estão altamente interessadas em aproveitar essa forma de energia SANTOS 2020 O desenvolvimento e alocação de recursos para sistemas de produção de eletricidade utilizando recursos naturais e renováveis visam reduzir o impacto em três pilares cruciais ambiental social e econômico PEREIRA 2020 A vertente ambiental centrase na promoção de práticas ambientais positivas por parte de entidades públicas e privadas O aspecto social prioriza a conscientização sobre a conservação de energia para garantir a demanda sustentável CABENGUELA 2020 Por último a vertente económica passa pelo investimento e incorporação de unidades de produção de energia eléctrica em edifícios públicos e privados integrados em redes de distribuição Utilizando o Microsoft Excel 10 é possível prever analisar e comparar vários cenários relacionados ao consumo de energia custos produção avaliações e tarifas equivalentes em edifícios residenciais Referencial Teórico Sistema elétrico fotovoltaico offgrid Para entender melhor sua funcionalidade vamos começar examinando sua tradução O termo offgrid pode ser interpretado como conectado à rede em tradução livre O sistema fotovoltaico offgrid está diretamente ligado à rede pública A luz solar é convertida em energia elétrica por meio de painéis fotovoltaicos gerando energia em corrente contínua CC NASCIMENTO 2019 O inversor transforma essa energia em energia de Corrente Alternada CA que é então utilizada localmente Qualquer excesso de energia é enviado para a rede elétrica gerando créditos de energia para o proprietário do sistema que podem ser utilizados por até 60 meses OLIVEIRA OLIVEIRA 2020 Além disso os usuários do sistema offgrid têm acesso a um sistema de compensação Ou seja se não houver luz solar suficiente para gerar energia fotovoltaica durante a noite o usuário pode contar com a concessionária para fornecer energia SANTOS 2018 O principal benefício do sistema offgrid é que é a opção mais econômica já que não há necessidade de comprar baterias para armazenar a energia produzida A injeção direta de energia na rede resulta em um sistema altamente eficiente com os benefícios adicionais de manutenção mais barata e vida útil prolongada VASCONCELOS 2022 As placas podem servir ao seu propósito por até 25 a 30 anos tornando este método uma opção econômica e durável Caso o proprietário possua outra residência ou estabelecimento cadastrado no mesmo CPF ou CNPJ poderá aproveitar os créditos para minimizar também os encargos de energia desses espaços O sistema de energia offgrid é mais caro que o offgrid e opera de forma independente sem a necessidade de qualquer ligação com a rede de distribuição da distribuidora O mecanismo para aproveitar a energia solar é bastante semelhante para os sistemas on grid e offgrid Os painéis solares captam energia do sol que é então convertida de corrente contínua para corrente alternada antes da distribuição A principal diferença está no armazenamento excedente Enquanto os sistemas offgrid alimentam o excesso de energia para a rede elétrica por meio de um medidor bidirecional os sistemas offgrid armazenam essa energia nas baterias do sistema fotovoltaico CopySpider httpscopyspidercombr Page 60 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182204 Inversor de frequência offgrid Um inversor fotovoltaico deste tipo destinase principalmente ao uso em sistemas fotovoltaicos fora da rede Tais sistemas desconectados da rede elétrica dependem exclusivamente da energia armazenada no banco de baterias e gerada por painéis solares KONRAD 2021 Esses inversores fora da rede facilitam o fornecimento direto de energia aos aparelhos aproveitando a energia do banco de baterias ou painéis solares Isso produz um sinal de corrente alternada CA que é usado para alimentar os aparelhos No entanto a falta de integração com o sinal AC da rede os torna inadequados para sistemas offgrid MACÊDO 2006 Esses inversores não estão equipados para operar em paralelo com a rede pública e portanto podem não produzir os melhores resultados Figura 1 Inversor de frequência offgrid Fonte GROWATT 2022 Componente eletrônica de um sistema off grid Os sistemas de geração de energia solar fotovoltaica podem ser isolados ou autônomos ou seja não se conectam à rede elétrica Em vez disso eles alimentam diretamente aparelhos e dispositivos para uma finalidade específica e geralmente são construídos localmente Essa solução é particularmente popular em áreas remotas oferecendo uma maneira econômica e prática de gerar eletricidade Alguns exemplos de seu uso incluem sistemas de bombeamento de água cercas eletrificadas refrigeradores para vacinas postes de luz e estações de replicação de sinais Esses sistemas geralmente têm quatro componentes principais e contam com armazenamento em bateria para garantir o fornecimento contínuo durante os períodos sem luz solar No centro de qualquer sistema de energia solar estão os painéis solares responsáveis pela geração de eletricidade que alimenta as baterias Esses painéis possuem a capacidade única de converter a radiação solar em corrente elétrica direta Dependendo do tamanho do sistema ele pode apresentar painéis únicos ou múltiplos conectados em conjunto para uma saída ideal No centro de qualquer operação eficaz da bateria estão os controladores de carga Atuando como uma espécie de válvula cardíaca eles gerenciam o fluxo e a distribuição de energia evitando sobrecargas ou descargas profundas que podem reduzir a vida útil da bateria Ao garantir um fornecimento consistente e estável de eletricidade os controladores de carga oferecem um impulso crucial para a longevidade da bateria O inversor desempenha um papel fundamental na transformação de CC para CA convertendo tensões tão baixas quanto 12V para 127V Ele atua como a unidade central de processamento do sistema possibilitando a conexão com geradores alternativos ou mesmo com a rede elétrica para garantir o fornecimento ininterrupto da bateria No centro do sistema as baterias servem como esteio e mantêm a energia elétrica em reserva para os momentos em que o sol não está disponível e outras fontes de energia não estão disponíveis Instalações elétricas de um sistema off grid residencial Um sistema fora da rede ou isolado opera independentemente da rede de distribuição e é normalmente usado em regiões remotas onde o acesso à rede de distribuição é limitado ou indisponível Esses tipos de CopySpider httpscopyspidercombr Page 61 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182204 sistemas são frequentemente empregados para atender a pequenos requisitos como alimentar cercas elétricas para gado bombear água ou operar antenas de rádio ou postes de luz Além disso esses sistemas devem operar continuamente e sem interrupção LIMA 2016 A incorporação da tecnologia solar fotovoltaica pode satisfazer as necessidades de eletricidade de residências e empresas mesmo nos cantos mais remotos do mundo Esses sistemas autossustentáveis podem ser integrados a redes elétricas convencionais liberando os usuários da dependência de eletricidade centralizada AVELLA RUIZ 2016 A instalação de sistemas de energia solar fotovoltaica fora da rede pode converter cada propriedade individual em um micro usina de geração de energia desde pequenos sistemas isolados até residências Figura 2 Sistema off grid residencial Fonte JENSEN 2021 Metodologia Simulação e Modelagem O foco do estudo foi mostrar e simular como os aparelhos eletrônicos em edifícios comerciais consomem energia além de determinar o SF necessário para gerar energia solar alternativa e ecológica Por meio de simulações e avaliações de consumo com boa relação custobenefício a pesquisa procura apresentar uma alternativa economicamente viável à eletricidade de rede e estabelecer como ela pode ser implementada no setor comercial por meio do dimensionamento e instalação de SF Para determinar a viabilidade de conectar fazendas solares SF a redes de transmissão existentes analisamos dados de consumo de energia e insolação de prédios comerciais Selecionamos vários edifícios comerciais e processamos os dados para calcular as taxas de uso de energia medindo em quilowattshora para períodos diários mensais e anuais Isso envolveu a criação de um modelo confiável e análise estatística dos dados obtidos Para promover o uso de sistemas fotovoltaicos em edifícios comerciais reduzindo o consumo de energia ferramentas computacionais acessíveis estão disponíveis Essas ferramentas facilitam o desenvolvimento de modelos teóricos que simulam cenários do mundo real presentes em edificações A simulação envolve projetar um modelo de um sistema real e fazer experimentos para entender seu comportamento ou avaliar estratégias operacionais Isso inclui a introdução de conceitos básicos de modelagem e várias metodologias de simulação como a linguagem de simulação SIMAN para aplicações práticas em operações e engenharia O modelo de simulação é usado para prever mudanças e efeitos em sistemas renováveis o que é semelhante ao seu comportamento no mundo real Esse processo economiza tempo e recursos com resultados de qualidade a partir de interfaces amigáveis e plataformas de animação Uma etapa crucial na simulação é a modelagem do sistema em estudo que envolve a criação de uma história artificial do desempenho do sistema real Este processo requer um certo grau de abstração e simplificação da organização e operação do sistema real resultando em modelos matemáticos ou lógicos Em essência a simulação é um processo de criação e descrição de modelos que imitam e replicam o comportamento de sistemas do mundo real CopySpider httpscopyspidercombr Page 62 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182204 Viabilidade econômica A integração do SF em edifícios comerciais para o desenvolvimento sustentável apresenta um desafio significativo com altos custos iniciais de implementação e benefícios de retorno a longo prazo A avaliação do consumo de energia e a realização de análises econômicas de edifícios comerciais durante os dias úteis e não úteis formam parâmetros cruciais para avaliar custo versus benefício e a vantagem econômica de usar a energia solar de forma eficiente nesses edifícios Consideramse as seguintes bases reais de parâmetros no estudo proposto Após uma avaliação minuciosa a seção superior do edifício foi considerada espaçosa o suficiente para acomodar o SF sem exigir alterações na estrutura do telhado existente Esta área totaliza 230 m² 18 x 11 m² e é considerada adequada para a instalação Você pode consultar a Tabela 2 para obter uma visão geral abrangente das especificações técnicas do SF conforme necessário para o estudo proposto como mostra a Tabela 1 Tabela 1 Especificações técnicas do sistema fotovoltaico Tabela 2 Equipamentos eletrônicos e seus respectivos consumos de energia diária Antes da instalação do SF o custo mensal de energia elétrica RMW era determinado considerando o consumo mensal e a tarifa de MW cobrada no local Para calcular o custo mensal multiplique a utilização diária por 30 dias e depois pelo tarifário aplicável O cálculo é derivado da multiplicação de 19449MW por 30 dias e a seguir multiplicando o produto por R 300MW onde o valor de R 1750410 Um prédio de dois pavimentos composto por salas de espera escritórios banheiros anfiteatros praça de alimentação e garagem consome energia ao longo do dia Levase em conta a curva de carga horária da estrutura residencial e o consumo de energia em wattshora para se chegar a uma carga anual de R 21004920 aproximadamente duzentos e dez mil reais Para determinar a viabilidade de instalação do SF vários fatores são considerados incluindo tarifa básica de energia R 30000KW do Setor Comercial tarifas de energia elétrica para diferentes temporadas horários de ponta e fora de ponta e reajuste semestral Ao comparar e analisar diferentes cenários as simulações fornecem resultados viáveis para avaliar as tarifas de eletricidade da distribuidora local Resultados e Discussões Para analisar a viabilidade de uma instalação na cidade de Minas Gerais foram utilizadas planilhas do Microsoft Excel 2010 Essas planilhas calculam simulam estipulam e apresentam resultados viáveis para diversos cenários propostos no trabalho Os módulos fotovoltaicos no telhado do edifício foram inicialmente instalados com PF monocristalino para alcançar alta eficiência apesar de seu alto custo de produção e tecnologia A viabilidade econômica foi quantificada com o valor do investimento para instalação do SF tarifas de energia elétrica de acordo com a sazonalidade cronograma de demanda e sua evolução de juros por ano O método de simulação e o método de análise estatística mediram com precisão indicadores para avaliação de edifícios na fase de projeto e especificação de materiais equipamentos e sistemas A eficiência energética de todo o sistema sistema de iluminação sistema de condicionamento interno e CopySpider httpscopyspidercombr Page 63 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182204 sistema com cargas aleatórias instaladas no edifício foram avaliadas para os diferentes cenários Custos de mão de obra manutenção e ângulo de inclinação direção e direção dos PFs não foram considerados na simulação pois os dados históricos eram reais e já os contabilizavam na região A utilização de ferramentas que alavancam dados genuínos de consumo de edifícios e técnicas de avaliação estatística podem ser úteis para melhorar o desempenho energético e reduzir as despesas operacionais associadas à utilização de energia em edifícios Para tanto quatro cenários distintos podem ser propostos e comparados com o cenário pessimista real Para determinar o prazo a ser pago pelo FS em anos nos dois cenários com índice de confiança de 005 são atribuídas 30 repetições aleatórias sorteios para o setor comercial O estudo de viabilidade para a devolução do prédio depende de vários fatores como consumo total de energia área útil e carga total de equipamentos eletrônicos em um período de 24 horas A comparação dos cenários propostos versus o cenário pessimista real mostra uma redução de 35 no tempo de retorno do investimento inicial para a instalação do FS O estudo considera variações como insolação categoria climática e carga por hora para identificar o retorno projetado do investimento Dos diferentes cenários o Cenário 1 considera a variação da insolação ao longo do ano e o consumo máximo diário de energia Enquanto isso o Cenário 4 considera a variação do consumo de energia por hora e dias úteis e não úteis Com base no nível de significância inferior a 005 a projeção média de retorno do investimento para o FS é de aproximadamente 1102 anos Em comparação com o pior cenário ambos os cenários propostos 1 e 4 experimentaram um declínio de 6 anos nos retornos A implementação de medidas adequadas de dimensionamento do consumo de energia predial revela os custos flutuantes das tarifas de eletricidade nos horários de pico e nos meses de baixa insolação os dois principais fatores que afetam o período de retorno do investimento em SF A análise de simulação é um método viável para reduzir o período de retorno do investimento otimizando o dimensionamento de equipamentos eletrônicos uso horário dias úteis e horário comercial para obter um consumo anual de energia menor do que o cenário pessimista real Ao analisar a variação da insolação e do consumo dos sistemas de ar condicionado e iluminação em edifícios comerciais utilizando os cenários 2 e 3 o retorno médio do investimento projetado para o FS varia de 1101 a 1107 anos Essa estimativa é estatisticamente significativa com nível de significância superior a 005 Como a insolação varia ao longo do ano foi necessário considerar os dois cenários para determinar os intervalos mínimos e máximos de retorno Notavelmente o sistema de iluminação consome mais energia do que o sistema de ar condicionado Portanto o simulador SF pode ser usado como um indicador de avaliação para avaliar o desempenho do consumo e analisar as influências arquitetônicas no consumo de energia em edifícios comerciais Vale ressaltar que a ferramenta de cálculo do Excel pode ser uma forma eficaz de gerenciar e avaliar resultados em cenários da vida real Porém é importante observar que a comparação dos tempos médios obtidos a partir dos cenários propostos fornece insights valiosos para o setor da construção civil no Brasil Conclusão A ferramenta de cálculo do Microsoft Excel permite a modelagem e simulação de cenários prováveis facilitando a demonstração de situações da vida real É uma ferramenta valiosa para avaliar e comparar dados relevantes sobre a redução do consumo de energia elétrica e prever o potencial retorno do investimento na implementação de FS no setor empresarial Este método não apenas avalia e otimiza o consumo de energia e os custos de energia renovável mas também avalia a eficiência da utilização de energia na instalação do sistema conectado à rede de distribuição O estudo conclui que o método de simulação desenvolvido para SF é fundamental para analisar avaliar e otimizar o consumo de energia Por CopySpider httpscopyspidercombr Page 64 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182204 meio de modelagem e simulação os desafios relativos ao desempenho energético podem ser explorados Isso inclui otimizar o uso do edifício avaliar a relação custobenefício da energia fotovoltaica e determinar o menor prazo de pagamento para sua aquisição Significativamente o retorno do investimento para instalações SF excede o de outras usinas de energia renovável como parques eólicos no pior cenário É importante reconhecer que dados climáticos precisos incluindo flutuações horárias de insolação e condições climáticas como céu claro parcialmente claro nublado ou instável são fatores críticos ao simular vários cenários Estas variáveis são avaliadas para cada mês do ano e são fundamentais para quantificar a análise económica de um SF instalado no edifício em termos do seu impacto na iluminação e condicionamento ambiental Com a criação de um simulador de sistema fotovoltaico os usuários podem estimar e avaliar convenientemente as oportunidades de economia de energia analisando vários cenários Variáveis vitais para o estudo são acessíveis a qualquer pessoa por meio de centros de pesquisa meteorológica Para garantir uma análise estatística precisa a metodologia empregada neste estudo utiliza o Microsoft Excel 2010 Ao sintetizar informações sobre fatores como consumo de eletricidade tarifas de concessionárias padrões climáticos especificidades de construção e teste de modelo a ferramenta avalia cenários ideais O objetivo final é maximizar o retorno do investimento dos FSs conectados à rede elétrica nacional e promover o uso da energia solar como fonte de energia sustentável no país Especificamente a simulação de sistemas fotovoltaicos em setores comerciais fornecerá informações valiosas sobre a viabilidade de sistemas de energia renovável e a relação custobenefício de várias alternativas energéticas Referências AVELLA RUIZ Jorge Mario Aspectos técnicos econômicos e ambientais da implementação de energia eólica e solar fotovoltaica em edifícios 2016 CABENGUELA Christopher Roberto et al A relevância da sustentabilidade ambiental na gestão da Lavandaria Cavada 2020 Dissertação de Mestrado JENSEN Leonardo Henrique TCC sistema fotovoltáico de fornecimento offgrid metodologia para dimensionamento de sistema residencial isolado 2021 KONRAD Roitter Magalhães Dimensionamento de sistema fotovoltaico aplicado à edificações prediais 2021 KARCZESKI Louise Lima et al Gerando inteligência considerações etnográficas sobre a construção de objetividade no campo da inteligência artificial 2022 KIBERT Charles J Edificações Sustentáveis Projeto Construção e Operação Bookman Editora 2019 LIMA Juaceli Araújo de et al Análise da viabilidade da geração híbrida de energia solar e eólica no Nordeste brasileiro 2016 MACÊDO Wilson Negrão Análise do fator de dimensionamento do inversor FDI aplicado a sistemas fotovoltaicos conectados à rede SFCR 2006 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo NASCIMENTO Lucielen Nunes Barroso et al Uma abordagem sobre energia solar por meio da aprendizagem baseada em projetos 2019 NOVAES Thiago VILALTA Lucas Paolo SMARIERI Evandro Máquina Aberta a mentalidade técnica de Gilbert Simondon Editora Dialética 2022 OLIVEIRA João Antonio de Rezende OLIVEIRA Cassio Santos de SILVA Clayton Marcos da Estudo da viabilidade e implantação de um sistema fotovoltaico em um restaurante em Catalão GO 2021 PEREIRA Mariana Graciosa Economia Azul o caminho para eficiência econômica social e ambiental das atividades produtivas baseadas nos oceanos 2020 REZENDE JAQUELINE OLIVEIRA Energia elétrica e Sustentabilidade BRASIL Belo HorizonteMG CopySpider httpscopyspidercombr Page 65 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182204 Atena v 283 2018 SANTOS Edson Pereira dos Mercado no Brasil para uso de energias renováveis e ações de eficiência energética 2020 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo SANTOS Mauricio de Carvalho NUNES Rafael Policarpo Redes inteligentes de energia 2018 VASCONCELOS Letícia Bezerra de Estratégias de armazenamento de energia com baterias para atender um consumidor do grupo A no horário de ponta 2022 TESTA Alexandre Lunardi et al As máquinas e a língua um debate entre a Inteligência Artificial de Turing e a Enunciação de Benveniste 2021 VIEIRA Gabrielle Vaz Eficiência energética através da implementação da cultura ESG 2022 Agradecimentos Especificações Técnicas do SF Painel fotovoltaico monocristalino Potência 220W Quantidades de PFs 100 unidades Valor estimado dos PFs em R 100 x 1500 15000000 Rendimento nominal 3642 KW Corrente do inversor 4600A Quantidade de inversores 5 unidades Valor dos inversores em R 5 x 6900 3450000 Valor total inicial de investimento em R 20000000 Equipamentos eletrônicosConsumo WhTempo hCarga diária MWh Condicionadores dos quartos19502400468 Lâmpadas 2401300062 Computadores 5001300065 Forno elétrico20001200240 Cafeteiras elétricas7501000075 Televisores CopySpider httpscopyspidercombr Page 66 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182204 Arquivo 1 1679400555478ModeloartigoTIdocx 3452 termos Arquivo 2 httpsjrsolarcombrprojetofotovoltaicooffgrid 1049 termos Termos comuns 35 Similaridade 078 O texto abaixo é o conteúdo do documento 1679400555478ModeloartigoTIdocx 3452 termos Os termos em vermelho foram encontrados no documento httpsjrsolarcombrprojetofotovoltaico offgrid 1049 termos PROPOSTA DE SISTEMA FOTOVOLTAICO OFFGRID ESTUDO DE CASO EM USO RESIDENCIAL Não abreviar Colocar o nome e sobrenome por extenso Colocar nomes em ordem alfabética Fulano de Tal Sicrano de Tal Resumo Esta peça informativa aprofunda os aspectos técnicos de sistemas fotovoltaicos e instalações elétricas projetadas para uso residencial de pequeno e médio porte Ele destaca a importância de aderir às normas regulamentares nacionais e internacionais Um sistema de comutação de alimentador é introduzido permitindo uma transferência contínua entre o sistema fotovoltaico e a concessionária O artigo analisa o período de retorno desse investimento comparando os custos de implantação de outros sistemas de geração de energia com o da fotovoltaica Além disso a confiabilidade do sistema é discutida incluindo uma avaliação equilibrada dos impactos ambientais do processo de fabricação dos componentes do sistema fotovoltaico Trabalho Integrador Engenharia Elétrica Palavraschave Área do Conhecimento offgrid Consumo Residencial Sistema elétrico Introdução A Inteligência Computacional uma subdivisão da Inteligência Artificial IA investiga o domínio da compreensão humana incluindo percepção raciocínio e aprendizado Assim como na IA a interpretação do conceito varia de acordo com a perspectiva e o campo de aplicação TESTA 2021 O termo inteligência possui uma natureza multifacetada que o torna aberto a um espectro de interpretações onde justamente com medidas ambientais rentáveis o domínio do avanço tecnológico ele encapsula em grande parte a capacidade de um sistema de detectar problemas e em seguida oferecer soluções otimizadas que se alinham com a proeza cognitiva de nossas próprias mentes KARCZESKI 2022 Em essência a Inteligência Computacional examina a identidade dos agentes de tomada de decisão para replicar suas estratégias de solução de problemas e como resultado a pesquisa neste campo inspirase substancialmente na natureza analisando padrões para discernir como eles podem ser adaptados a diferentes ambientes VIEIRA 2022 Explorar fontes alternativas de energia marca uma mudança em direção a uma abordagem de energia fresca Isso envolve a incorporação de tecnologias renováveis CopySpider httpscopyspidercombr Page 67 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182204 que embora mais caras se mostram mais práticas com uma implementação mais ampla Ao aumentar a escala os custos diminuirão e outros avanços na tecnologia também aumentarão a viabilidade KIBERT 2019 O surgimento da geração de eletricidade fotovoltaica abriu novos caminhos para o desenvolvimento de projetos Tais projetos podem beneficiar os consumidores que residem em áreas remotas ou rurais onde as empresas de energia consideram inviável instalar redes convencionais de transmissão de energia devido à geografia ou a uma população esparsa REZENDE 2018 Embora a radiação solar seja uma das fontes de energia renovável mais abundantes no planeta apenas uma fração dela é utilizada Esta forma de energia juntamente com outras fontes secundárias oferece uma das tecnologias mais cruciais para a criação de um planeta sustentável Como tal as organizações que buscam promover um mundo equilibrado e ecologicamente correto que cause danos mínimos à natureza estão altamente interessadas em aproveitar essa forma de energia SANTOS 2020 O desenvolvimento e alocação de recursos para sistemas de produção de eletricidade utilizando recursos naturais e renováveis visam reduzir o impacto em três pilares cruciais ambiental social e econômico PEREIRA 2020 A vertente ambiental centrase na promoção de práticas ambientais positivas por parte de entidades públicas e privadas O aspecto social prioriza a conscientização sobre a conservação de energia para garantir a demanda sustentável CABENGUELA 2020 Por último a vertente económica passa pelo investimento e incorporação de unidades de produção de energia eléctrica em edifícios públicos e privados integrados em redes de distribuição Utilizando o Microsoft Excel 10 é possível prever analisar e comparar vários cenários relacionados ao consumo de energia custos produção avaliações e tarifas equivalentes em edifícios residenciais Referencial Teórico Sistema elétrico fotovoltaico offgrid Para entender melhor sua funcionalidade vamos começar examinando sua tradução O termo offgrid pode ser interpretado como conectado à rede em tradução livre O sistema fotovoltaico offgrid está diretamente ligado à rede pública A luz solar é convertida em energia elétrica por meio de painéis fotovoltaicos gerando energia em corrente contínua CC NASCIMENTO 2019 O inversor transforma essa energia em energia de Corrente Alternada CA que é então utilizada localmente Qualquer excesso de energia é enviado para a rede elétrica gerando créditos de energia para o proprietário do sistema que podem ser utilizados por até 60 meses OLIVEIRA OLIVEIRA 2020 Além disso os usuários do sistema offgrid têm acesso a um sistema de compensação Ou seja se não houver luz solar suficiente para gerar energia fotovoltaica durante a noite o usuário pode contar com a concessionária para fornecer energia SANTOS 2018 O principal benefício do sistema offgrid é que é a opção mais econômica já que não há necessidade de comprar baterias para armazenar a energia produzida A injeção direta de energia na rede resulta em um sistema altamente eficiente com os benefícios adicionais de manutenção mais barata e vida útil prolongada VASCONCELOS 2022 As placas podem servir ao seu propósito por até 25 a 30 anos tornando este método uma opção econômica e durável Caso o proprietário possua outra residência ou estabelecimento cadastrado no mesmo CPF ou CNPJ poderá aproveitar os créditos para minimizar também os encargos de energia desses espaços O sistema de energia offgrid é mais caro que o offgrid e opera de forma independente sem a necessidade de qualquer ligação com a rede de distribuição da distribuidora O mecanismo para aproveitar a energia solar é bastante semelhante para os sistemas on grid e offgrid Os painéis solares captam energia do sol que é então convertida de corrente contínua para corrente alternada antes da distribuição A principal diferença está no armazenamento excedente Enquanto os sistemas offgrid alimentam o excesso de energia para a rede elétrica por meio de um medidor bidirecional os sistemas offgrid armazenam essa energia nas baterias do sistema fotovoltaico CopySpider httpscopyspidercombr Page 68 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182204 Inversor de frequência offgrid Um inversor fotovoltaico deste tipo destinase principalmente ao uso em sistemas fotovoltaicos fora da rede Tais sistemas desconectados da rede elétrica dependem exclusivamente da energia armazenada no banco de baterias e gerada por painéis solares KONRAD 2021 Esses inversores fora da rede facilitam o fornecimento direto de energia aos aparelhos aproveitando a energia do banco de baterias ou painéis solares Isso produz um sinal de corrente alternada CA que é usado para alimentar os aparelhos No entanto a falta de integração com o sinal AC da rede os torna inadequados para sistemas offgrid MACÊDO 2006 Esses inversores não estão equipados para operar em paralelo com a rede pública e portanto podem não produzir os melhores resultados Figura 1 Inversor de frequência offgrid Fonte GROWATT 2022 Componente eletrônica de um sistema off grid Os sistemas de geração de energia solar fotovoltaica podem ser isolados ou autônomos ou seja não se conectam à rede elétrica Em vez disso eles alimentam diretamente aparelhos e dispositivos para uma finalidade específica e geralmente são construídos localmente Essa solução é particularmente popular em áreas remotas oferecendo uma maneira econômica e prática de gerar eletricidade Alguns exemplos de seu uso incluem sistemas de bombeamento de água cercas eletrificadas refrigeradores para vacinas postes de luz e estações de replicação de sinais Esses sistemas geralmente têm quatro componentes principais e contam com armazenamento em bateria para garantir o fornecimento contínuo durante os períodos sem luz solar No centro de qualquer sistema de energia solar estão os painéis solares responsáveis pela geração de eletricidade que alimenta as baterias Esses painéis possuem a capacidade única de converter a radiação solar em corrente elétrica direta Dependendo do tamanho do sistema ele pode apresentar painéis únicos ou múltiplos conectados em conjunto para uma saída ideal No centro de qualquer operação eficaz da bateria estão os controladores de carga Atuando como uma espécie de válvula cardíaca eles gerenciam o fluxo e a distribuição de energia evitando sobrecargas ou descargas profundas que podem reduzir a vida útil da bateria Ao garantir um fornecimento consistente e estável de eletricidade os controladores de carga oferecem um impulso crucial para a longevidade da bateria O inversor desempenha um papel fundamental na transformação de CC para CA convertendo tensões tão baixas quanto 12V para 127V Ele atua como a unidade central de processamento do sistema possibilitando a conexão com geradores alternativos ou mesmo com a rede elétrica para garantir o fornecimento ininterrupto da bateria No centro do sistema as baterias servem como esteio e mantêm a energia elétrica em reserva para os momentos em que o sol não está disponível e outras fontes de energia não estão disponíveis Instalações elétricas de um sistema off grid residencial Um sistema fora da rede ou isolado opera independentemente da rede de distribuição e é normalmente usado em regiões remotas onde o acesso à rede de distribuição é limitado ou indisponível Esses tipos de CopySpider httpscopyspidercombr Page 69 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182204 sistemas são frequentemente empregados para atender a pequenos requisitos como alimentar cercas elétricas para gado bombear água ou operar antenas de rádio ou postes de luz Além disso esses sistemas devem operar continuamente e sem interrupção LIMA 2016 A incorporação da tecnologia solar fotovoltaica pode satisfazer as necessidades de eletricidade de residências e empresas mesmo nos cantos mais remotos do mundo Esses sistemas autossustentáveis podem ser integrados a redes elétricas convencionais liberando os usuários da dependência de eletricidade centralizada AVELLA RUIZ 2016 A instalação de sistemas de energia solar fotovoltaica fora da rede pode converter cada propriedade individual em um micro usina de geração de energia desde pequenos sistemas isolados até residências Figura 2 Sistema off grid residencial Fonte JENSEN 2021 Metodologia Simulação e Modelagem O foco do estudo foi mostrar e simular como os aparelhos eletrônicos em edifícios comerciais consomem energia além de determinar o SF necessário para gerar energia solar alternativa e ecológica Por meio de simulações e avaliações de consumo com boa relação custobenefício a pesquisa procura apresentar uma alternativa economicamente viável à eletricidade de rede e estabelecer como ela pode ser implementada no setor comercial por meio do dimensionamento e instalação de SF Para determinar a viabilidade de conectar fazendas solares SF a redes de transmissão existentes analisamos dados de consumo de energia e insolação de prédios comerciais Selecionamos vários edifícios comerciais e processamos os dados para calcular as taxas de uso de energia medindo em quilowattshora para períodos diários mensais e anuais Isso envolveu a criação de um modelo confiável e análise estatística dos dados obtidos Para promover o uso de sistemas fotovoltaicos em edifícios comerciais reduzindo o consumo de energia ferramentas computacionais acessíveis estão disponíveis Essas ferramentas facilitam o desenvolvimento de modelos teóricos que simulam cenários do mundo real presentes em edificações A simulação envolve projetar um modelo de um sistema real e fazer experimentos para entender seu comportamento ou avaliar estratégias operacionais Isso inclui a introdução de conceitos básicos de modelagem e várias metodologias de simulação como a linguagem de simulação SIMAN para aplicações práticas em operações e engenharia O modelo de simulação é usado para prever mudanças e efeitos em sistemas renováveis o que é semelhante ao seu comportamento no mundo real Esse processo economiza tempo e recursos com resultados de qualidade a partir de interfaces amigáveis e plataformas de animação Uma etapa crucial na simulação é a modelagem do sistema em estudo que envolve a criação de uma história artificial do desempenho do sistema real Este processo requer um certo grau de abstração e simplificação da organização e operação do sistema real resultando em modelos matemáticos ou lógicos Em essência a simulação é um processo de criação e descrição de modelos que imitam e replicam o comportamento de sistemas do mundo real CopySpider httpscopyspidercombr Page 70 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182204 Viabilidade econômica A integração do SF em edifícios comerciais para o desenvolvimento sustentável apresenta um desafio significativo com altos custos iniciais de implementação e benefícios de retorno a longo prazo A avaliação do consumo de energia e a realização de análises econômicas de edifícios comerciais durante os dias úteis e não úteis formam parâmetros cruciais para avaliar custo versus benefício e a vantagem econômica de usar a energia solar de forma eficiente nesses edifícios Consideramse as seguintes bases reais de parâmetros no estudo proposto Após uma avaliação minuciosa a seção superior do edifício foi considerada espaçosa o suficiente para acomodar o SF sem exigir alterações na estrutura do telhado existente Esta área totaliza 230 m² 18 x 11 m² e é considerada adequada para a instalação Você pode consultar a Tabela 2 para obter uma visão geral abrangente das especificações técnicas do SF conforme necessário para o estudo proposto como mostra a Tabela 1 Tabela 1 Especificações técnicas do sistema fotovoltaico Tabela 2 Equipamentos eletrônicos e seus respectivos consumos de energia diária Antes da instalação do SF o custo mensal de energia elétrica RMW era determinado considerando o consumo mensal e a tarifa de MW cobrada no local Para calcular o custo mensal multiplique a utilização diária por 30 dias e depois pelo tarifário aplicável O cálculo é derivado da multiplicação de 19449MW por 30 dias e a seguir multiplicando o produto por R 300MW onde o valor de R 1750410 Um prédio de dois pavimentos composto por salas de espera escritórios banheiros anfiteatros praça de alimentação e garagem consome energia ao longo do dia Levase em conta a curva de carga horária da estrutura residencial e o consumo de energia em wattshora para se chegar a uma carga anual de R 21004920 aproximadamente duzentos e dez mil reais Para determinar a viabilidade de instalação do SF vários fatores são considerados incluindo tarifa básica de energia R 30000KW do Setor Comercial tarifas de energia elétrica para diferentes temporadas horários de ponta e fora de ponta e reajuste semestral Ao comparar e analisar diferentes cenários as simulações fornecem resultados viáveis para avaliar as tarifas de eletricidade da distribuidora local Resultados e Discussões Para analisar a viabilidade de uma instalação na cidade de Minas Gerais foram utilizadas planilhas do Microsoft Excel 2010 Essas planilhas calculam simulam estipulam e apresentam resultados viáveis para diversos cenários propostos no trabalho Os módulos fotovoltaicos no telhado do edifício foram inicialmente instalados com PF monocristalino para alcançar alta eficiência apesar de seu alto custo de produção e tecnologia A viabilidade econômica foi quantificada com o valor do investimento para instalação do SF tarifas de energia elétrica de acordo com a sazonalidade cronograma de demanda e sua evolução de juros por ano O método de simulação e o método de análise estatística mediram com precisão indicadores para avaliação de edifícios na fase de projeto e especificação de materiais equipamentos e sistemas A eficiência energética de todo o sistema sistema de iluminação sistema de condicionamento interno e CopySpider httpscopyspidercombr Page 71 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182204 sistema com cargas aleatórias instaladas no edifício foram avaliadas para os diferentes cenários Custos de mão de obra manutenção e ângulo de inclinação direção e direção dos PFs não foram considerados na simulação pois os dados históricos eram reais e já os contabilizavam na região A utilização de ferramentas que alavancam dados genuínos de consumo de edifícios e técnicas de avaliação estatística podem ser úteis para melhorar o desempenho energético e reduzir as despesas operacionais associadas à utilização de energia em edifícios Para tanto quatro cenários distintos podem ser propostos e comparados com o cenário pessimista real Para determinar o prazo a ser pago pelo FS em anos nos dois cenários com índice de confiança de 005 são atribuídas 30 repetições aleatórias sorteios para o setor comercial O estudo de viabilidade para a devolução do prédio depende de vários fatores como consumo total de energia área útil e carga total de equipamentos eletrônicos em um período de 24 horas A comparação dos cenários propostos versus o cenário pessimista real mostra uma redução de 35 no tempo de retorno do investimento inicial para a instalação do FS O estudo considera variações como insolação categoria climática e carga por hora para identificar o retorno projetado do investimento Dos diferentes cenários o Cenário 1 considera a variação da insolação ao longo do ano e o consumo máximo diário de energia Enquanto isso o Cenário 4 considera a variação do consumo de energia por hora e dias úteis e não úteis Com base no nível de significância inferior a 005 a projeção média de retorno do investimento para o FS é de aproximadamente 1102 anos Em comparação com o pior cenário ambos os cenários propostos 1 e 4 experimentaram um declínio de 6 anos nos retornos A implementação de medidas adequadas de dimensionamento do consumo de energia predial revela os custos flutuantes das tarifas de eletricidade nos horários de pico e nos meses de baixa insolação os dois principais fatores que afetam o período de retorno do investimento em SF A análise de simulação é um método viável para reduzir o período de retorno do investimento otimizando o dimensionamento de equipamentos eletrônicos uso horário dias úteis e horário comercial para obter um consumo anual de energia menor do que o cenário pessimista real Ao analisar a variação da insolação e do consumo dos sistemas de ar condicionado e iluminação em edifícios comerciais utilizando os cenários 2 e 3 o retorno médio do investimento projetado para o FS varia de 1101 a 1107 anos Essa estimativa é estatisticamente significativa com nível de significância superior a 005 Como a insolação varia ao longo do ano foi necessário considerar os dois cenários para determinar os intervalos mínimos e máximos de retorno Notavelmente o sistema de iluminação consome mais energia do que o sistema de ar condicionado Portanto o simulador SF pode ser usado como um indicador de avaliação para avaliar o desempenho do consumo e analisar as influências arquitetônicas no consumo de energia em edifícios comerciais Vale ressaltar que a ferramenta de cálculo do Excel pode ser uma forma eficaz de gerenciar e avaliar resultados em cenários da vida real Porém é importante observar que a comparação dos tempos médios obtidos a partir dos cenários propostos fornece insights valiosos para o setor da construção civil no Brasil Conclusão A ferramenta de cálculo do Microsoft Excel permite a modelagem e simulação de cenários prováveis facilitando a demonstração de situações da vida real É uma ferramenta valiosa para avaliar e comparar dados relevantes sobre a redução do consumo de energia elétrica e prever o potencial retorno do investimento na implementação de FS no setor empresarial Este método não apenas avalia e otimiza o consumo de energia e os custos de energia renovável mas também avalia a eficiência da utilização de energia na instalação do sistema conectado à rede de distribuição O estudo conclui que o método de simulação desenvolvido para SF é fundamental para analisar avaliar e otimizar o consumo de energia Por CopySpider httpscopyspidercombr Page 72 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182204 meio de modelagem e simulação os desafios relativos ao desempenho energético podem ser explorados Isso inclui otimizar o uso do edifício avaliar a relação custobenefício da energia fotovoltaica e determinar o menor prazo de pagamento para sua aquisição Significativamente o retorno do investimento para instalações SF excede o de outras usinas de energia renovável como parques eólicos no pior cenário É importante reconhecer que dados climáticos precisos incluindo flutuações horárias de insolação e condições climáticas como céu claro parcialmente claro nublado ou instável são fatores críticos ao simular vários cenários Estas variáveis são avaliadas para cada mês do ano e são fundamentais para quantificar a análise económica de um SF instalado no edifício em termos do seu impacto na iluminação e condicionamento ambiental Com a criação de um simulador de sistema fotovoltaico os usuários podem estimar e avaliar convenientemente as oportunidades de economia de energia analisando vários cenários Variáveis vitais para o estudo são acessíveis a qualquer pessoa por meio de centros de pesquisa meteorológica Para garantir uma análise estatística precisa a metodologia empregada neste estudo utiliza o Microsoft Excel 2010 Ao sintetizar informações sobre fatores como consumo de eletricidade tarifas de concessionárias padrões climáticos especificidades de construção e teste de modelo a ferramenta avalia cenários ideais O objetivo final é maximizar o retorno do investimento dos FSs conectados à rede elétrica nacional e promover o uso da energia solar como fonte de energia sustentável no país Especificamente a simulação de sistemas fotovoltaicos em setores comerciais fornecerá informações valiosas sobre a viabilidade de sistemas de energia renovável e a relação custobenefício de várias alternativas energéticas Referências AVELLA RUIZ Jorge Mario Aspectos técnicos econômicos e ambientais da implementação de energia eólica e solar fotovoltaica em edifícios 2016 CABENGUELA Christopher Roberto et al A relevância da sustentabilidade ambiental na gestão da Lavandaria Cavada 2020 Dissertação de Mestrado JENSEN Leonardo Henrique TCC sistema fotovoltáico de fornecimento offgrid metodologia para dimensionamento de sistema residencial isolado 2021 KONRAD Roitter Magalhães Dimensionamento de sistema fotovoltaico aplicado à edificações prediais 2021 KARCZESKI Louise Lima et al Gerando inteligência considerações etnográficas sobre a construção de objetividade no campo da inteligência artificial 2022 KIBERT Charles J Edificações Sustentáveis Projeto Construção e Operação Bookman Editora 2019 LIMA Juaceli Araújo de et al Análise da viabilidade da geração híbrida de energia solar e eólica no Nordeste brasileiro 2016 MACÊDO Wilson Negrão Análise do fator de dimensionamento do inversor FDI aplicado a sistemas fotovoltaicos conectados à rede SFCR 2006 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo NASCIMENTO Lucielen Nunes Barroso et al Uma abordagem sobre energia solar por meio da aprendizagem baseada em projetos 2019 NOVAES Thiago VILALTA Lucas Paolo SMARIERI Evandro Máquina Aberta a mentalidade técnica de Gilbert Simondon Editora Dialética 2022 OLIVEIRA João Antonio de Rezende OLIVEIRA Cassio Santos de SILVA Clayton Marcos da Estudo da viabilidade e implantação de um sistema fotovoltaico em um restaurante em Catalão GO 2021 PEREIRA Mariana Graciosa Economia Azul o caminho para eficiência econômica social e ambiental das atividades produtivas baseadas nos oceanos 2020 REZENDE JAQUELINE OLIVEIRA Energia elétrica e Sustentabilidade BRASIL Belo HorizonteMG CopySpider httpscopyspidercombr Page 73 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182204 Atena v 283 2018 SANTOS Edson Pereira dos Mercado no Brasil para uso de energias renováveis e ações de eficiência energética 2020 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo SANTOS Mauricio de Carvalho NUNES Rafael Policarpo Redes inteligentes de energia 2018 VASCONCELOS Letícia Bezerra de Estratégias de armazenamento de energia com baterias para atender um consumidor do grupo A no horário de ponta 2022 TESTA Alexandre Lunardi et al As máquinas e a língua um debate entre a Inteligência Artificial de Turing e a Enunciação de Benveniste 2021 VIEIRA Gabrielle Vaz Eficiência energética através da implementação da cultura ESG 2022 Agradecimentos Especificações Técnicas do SF Painel fotovoltaico monocristalino Potência 220W Quantidades de PFs 100 unidades Valor estimado dos PFs em R 100 x 1500 15000000 Rendimento nominal 3642 KW Corrente do inversor 4600A Quantidade de inversores 5 unidades Valor dos inversores em R 5 x 6900 3450000 Valor total inicial de investimento em R 20000000 Equipamentos eletrônicosConsumo WhTempo hCarga diária MWh Condicionadores dos quartos19502400468 Lâmpadas 2401300062 Computadores 5001300065 Forno elétrico20001200240 Cafeteiras elétricas7501000075 Televisores CopySpider httpscopyspidercombr Page 74 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182204 Arquivo 1 1679400555478ModeloartigoTIdocx 3452 termos Arquivo 2 httpswwwsitewarecombrgestaoestrategicaanalisedecenariosplanejamentoestrategico 2633 termos Termos comuns 19 Similaridade 031 O texto abaixo é o conteúdo do documento 1679400555478ModeloartigoTIdocx 3452 termos Os termos em vermelho foram encontrados no documento httpswwwsitewarecombrgestao estrategicaanalisedecenariosplanejamentoestrategico 2633 termos PROPOSTA DE SISTEMA FOTOVOLTAICO OFFGRID ESTUDO DE CASO EM USO RESIDENCIAL Não abreviar Colocar o nome e sobrenome por extenso Colocar nomes em ordem alfabética Fulano de Tal Sicrano de Tal Resumo Esta peça informativa aprofunda os aspectos técnicos de sistemas fotovoltaicos e instalações elétricas projetadas para uso residencial de pequeno e médio porte Ele destaca a importância de aderir às normas regulamentares nacionais e internacionais Um sistema de comutação de alimentador é introduzido permitindo uma transferência contínua entre o sistema fotovoltaico e a concessionária O artigo analisa o período de retorno desse investimento comparando os custos de implantação de outros sistemas de geração de energia com o da fotovoltaica Além disso a confiabilidade do sistema é discutida incluindo uma avaliação equilibrada dos impactos ambientais do processo de fabricação dos componentes do sistema fotovoltaico Trabalho Integrador Engenharia Elétrica Palavraschave Área do Conhecimento offgrid Consumo Residencial Sistema elétrico Introdução A Inteligência Computacional uma subdivisão da Inteligência Artificial IA investiga o domínio da compreensão humana incluindo percepção raciocínio e aprendizado Assim como na IA a interpretação do conceito varia de acordo com a perspectiva e o campo de aplicação TESTA 2021 O termo inteligência possui uma natureza multifacetada que o torna aberto a um espectro de interpretações onde justamente com medidas ambientais rentáveis o domínio do avanço tecnológico ele encapsula em grande parte a capacidade de um sistema de detectar problemas e em seguida oferecer soluções otimizadas que se alinham com a proeza cognitiva de nossas próprias mentes KARCZESKI 2022 Em essência a Inteligência Computacional examina a identidade dos agentes de tomada de decisão para replicar suas estratégias de solução de problemas e como resultado a pesquisa neste campo inspirase substancialmente na natureza analisando padrões para discernir como eles podem ser adaptados a diferentes ambientes VIEIRA 2022 Explorar fontes alternativas de energia marca uma mudança em CopySpider httpscopyspidercombr Page 75 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182204 direção a uma abordagem de energia fresca Isso envolve a incorporação de tecnologias renováveis que embora mais caras se mostram mais práticas com uma implementação mais ampla Ao aumentar a escala os custos diminuirão e outros avanços na tecnologia também aumentarão a viabilidade KIBERT 2019 O surgimento da geração de eletricidade fotovoltaica abriu novos caminhos para o desenvolvimento de projetos Tais projetos podem beneficiar os consumidores que residem em áreas remotas ou rurais onde as empresas de energia consideram inviável instalar redes convencionais de transmissão de energia devido à geografia ou a uma população esparsa REZENDE 2018 Embora a radiação solar seja uma das fontes de energia renovável mais abundantes no planeta apenas uma fração dela é utilizada Esta forma de energia juntamente com outras fontes secundárias oferece uma das tecnologias mais cruciais para a criação de um planeta sustentável Como tal as organizações que buscam promover um mundo equilibrado e ecologicamente correto que cause danos mínimos à natureza estão altamente interessadas em aproveitar essa forma de energia SANTOS 2020 O desenvolvimento e alocação de recursos para sistemas de produção de eletricidade utilizando recursos naturais e renováveis visam reduzir o impacto em três pilares cruciais ambiental social e econômico PEREIRA 2020 A vertente ambiental centrase na promoção de práticas ambientais positivas por parte de entidades públicas e privadas O aspecto social prioriza a conscientização sobre a conservação de energia para garantir a demanda sustentável CABENGUELA 2020 Por último a vertente económica passa pelo investimento e incorporação de unidades de produção de energia eléctrica em edifícios públicos e privados integrados em redes de distribuição Utilizando o Microsoft Excel 10 é possível prever analisar e comparar vários cenários relacionados ao consumo de energia custos produção avaliações e tarifas equivalentes em edifícios residenciais Referencial Teórico Sistema elétrico fotovoltaico offgrid Para entender melhor sua funcionalidade vamos começar examinando sua tradução O termo offgrid pode ser interpretado como conectado à rede em tradução livre O sistema fotovoltaico offgrid está diretamente ligado à rede pública A luz solar é convertida em energia elétrica por meio de painéis fotovoltaicos gerando energia em corrente contínua CC NASCIMENTO 2019 O inversor transforma essa energia em energia de Corrente Alternada CA que é então utilizada localmente Qualquer excesso de energia é enviado para a rede elétrica gerando créditos de energia para o proprietário do sistema que podem ser utilizados por até 60 meses OLIVEIRA OLIVEIRA 2020 Além disso os usuários do sistema offgrid têm acesso a um sistema de compensação Ou seja se não houver luz solar suficiente para gerar energia fotovoltaica durante a noite o usuário pode contar com a concessionária para fornecer energia SANTOS 2018 O principal benefício do sistema offgrid é que é a opção mais econômica já que não há necessidade de comprar baterias para armazenar a energia produzida A injeção direta de energia na rede resulta em um sistema altamente eficiente com os benefícios adicionais de manutenção mais barata e vida útil prolongada VASCONCELOS 2022 As placas podem servir ao seu propósito por até 25 a 30 anos tornando este método uma opção econômica e durável Caso o proprietário possua outra residência ou estabelecimento cadastrado no mesmo CPF ou CNPJ poderá aproveitar os créditos para minimizar também os encargos de energia desses espaços O sistema de energia offgrid é mais caro que o offgrid e opera de forma independente sem a necessidade de qualquer ligação com a rede de distribuição da distribuidora O mecanismo para aproveitar a energia solar é bastante semelhante para os sistemas on grid e offgrid Os painéis solares captam energia do sol que é então convertida de corrente contínua para corrente alternada antes da distribuição A principal diferença está no armazenamento excedente Enquanto os sistemas offgrid alimentam o excesso de energia para a rede elétrica por meio de um CopySpider httpscopyspidercombr Page 76 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182204 medidor bidirecional os sistemas offgrid armazenam essa energia nas baterias do sistema fotovoltaico Inversor de frequência offgrid Um inversor fotovoltaico deste tipo destinase principalmente ao uso em sistemas fotovoltaicos fora da rede Tais sistemas desconectados da rede elétrica dependem exclusivamente da energia armazenada no banco de baterias e gerada por painéis solares KONRAD 2021 Esses inversores fora da rede facilitam o fornecimento direto de energia aos aparelhos aproveitando a energia do banco de baterias ou painéis solares Isso produz um sinal de corrente alternada CA que é usado para alimentar os aparelhos No entanto a falta de integração com o sinal AC da rede os torna inadequados para sistemas offgrid MACÊDO 2006 Esses inversores não estão equipados para operar em paralelo com a rede pública e portanto podem não produzir os melhores resultados Figura 1 Inversor de frequência offgrid Fonte GROWATT 2022 Componente eletrônica de um sistema off grid Os sistemas de geração de energia solar fotovoltaica podem ser isolados ou autônomos ou seja não se conectam à rede elétrica Em vez disso eles alimentam diretamente aparelhos e dispositivos para uma finalidade específica e geralmente são construídos localmente Essa solução é particularmente popular em áreas remotas oferecendo uma maneira econômica e prática de gerar eletricidade Alguns exemplos de seu uso incluem sistemas de bombeamento de água cercas eletrificadas refrigeradores para vacinas postes de luz e estações de replicação de sinais Esses sistemas geralmente têm quatro componentes principais e contam com armazenamento em bateria para garantir o fornecimento contínuo durante os períodos sem luz solar No centro de qualquer sistema de energia solar estão os painéis solares responsáveis pela geração de eletricidade que alimenta as baterias Esses painéis possuem a capacidade única de converter a radiação solar em corrente elétrica direta Dependendo do tamanho do sistema ele pode apresentar painéis únicos ou múltiplos conectados em conjunto para uma saída ideal No centro de qualquer operação eficaz da bateria estão os controladores de carga Atuando como uma espécie de válvula cardíaca eles gerenciam o fluxo e a distribuição de energia evitando sobrecargas ou descargas profundas que podem reduzir a vida útil da bateria Ao garantir um fornecimento consistente e estável de eletricidade os controladores de carga oferecem um impulso crucial para a longevidade da bateria O inversor desempenha um papel fundamental na transformação de CC para CA convertendo tensões tão baixas quanto 12V para 127V Ele atua como a unidade central de processamento do sistema possibilitando a conexão com geradores alternativos ou mesmo com a rede elétrica para garantir o fornecimento ininterrupto da bateria No centro do sistema as baterias servem como esteio e mantêm a energia elétrica em reserva para os momentos em que o sol não está disponível e outras fontes de energia não estão disponíveis Instalações elétricas de um sistema off grid residencial Um sistema fora da rede ou isolado opera independentemente da rede de distribuição e é normalmente CopySpider httpscopyspidercombr Page 77 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182204 usado em regiões remotas onde o acesso à rede de distribuição é limitado ou indisponível Esses tipos de sistemas são frequentemente empregados para atender a pequenos requisitos como alimentar cercas elétricas para gado bombear água ou operar antenas de rádio ou postes de luz Além disso esses sistemas devem operar continuamente e sem interrupção LIMA 2016 A incorporação da tecnologia solar fotovoltaica pode satisfazer as necessidades de eletricidade de residências e empresas mesmo nos cantos mais remotos do mundo Esses sistemas autossustentáveis podem ser integrados a redes elétricas convencionais liberando os usuários da dependência de eletricidade centralizada AVELLA RUIZ 2016 A instalação de sistemas de energia solar fotovoltaica fora da rede pode converter cada propriedade individual em um micro usina de geração de energia desde pequenos sistemas isolados até residências Figura 2 Sistema off grid residencial Fonte JENSEN 2021 Metodologia Simulação e Modelagem O foco do estudo foi mostrar e simular como os aparelhos eletrônicos em edifícios comerciais consomem energia além de determinar o SF necessário para gerar energia solar alternativa e ecológica Por meio de simulações e avaliações de consumo com boa relação custobenefício a pesquisa procura apresentar uma alternativa economicamente viável à eletricidade de rede e estabelecer como ela pode ser implementada no setor comercial por meio do dimensionamento e instalação de SF Para determinar a viabilidade de conectar fazendas solares SF a redes de transmissão existentes analisamos dados de consumo de energia e insolação de prédios comerciais Selecionamos vários edifícios comerciais e processamos os dados para calcular as taxas de uso de energia medindo em quilowattshora para períodos diários mensais e anuais Isso envolveu a criação de um modelo confiável e análise estatística dos dados obtidos Para promover o uso de sistemas fotovoltaicos em edifícios comerciais reduzindo o consumo de energia ferramentas computacionais acessíveis estão disponíveis Essas ferramentas facilitam o desenvolvimento de modelos teóricos que simulam cenários do mundo real presentes em edificações A simulação envolve projetar um modelo de um sistema real e fazer experimentos para entender seu comportamento ou avaliar estratégias operacionais Isso inclui a introdução de conceitos básicos de modelagem e várias metodologias de simulação como a linguagem de simulação SIMAN para aplicações práticas em operações e engenharia O modelo de simulação é usado para prever mudanças e efeitos em sistemas renováveis o que é semelhante ao seu comportamento no mundo real Esse processo economiza tempo e recursos com resultados de qualidade a partir de interfaces amigáveis e plataformas de animação Uma etapa crucial na simulação é a modelagem do sistema em estudo que envolve a criação de uma história artificial do desempenho do sistema real Este processo requer um certo grau de abstração e simplificação da organização e operação do sistema real resultando em modelos matemáticos ou lógicos Em essência a simulação é um processo de criação e descrição de modelos que imitam e replicam o comportamento de sistemas do mundo real CopySpider httpscopyspidercombr Page 78 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182204 Viabilidade econômica A integração do SF em edifícios comerciais para o desenvolvimento sustentável apresenta um desafio significativo com altos custos iniciais de implementação e benefícios de retorno a longo prazo A avaliação do consumo de energia e a realização de análises econômicas de edifícios comerciais durante os dias úteis e não úteis formam parâmetros cruciais para avaliar custo versus benefício e a vantagem econômica de usar a energia solar de forma eficiente nesses edifícios Consideramse as seguintes bases reais de parâmetros no estudo proposto Após uma avaliação minuciosa a seção superior do edifício foi considerada espaçosa o suficiente para acomodar o SF sem exigir alterações na estrutura do telhado existente Esta área totaliza 230 m² 18 x 11 m² e é considerada adequada para a instalação Você pode consultar a Tabela 2 para obter uma visão geral abrangente das especificações técnicas do SF conforme necessário para o estudo proposto como mostra a Tabela 1 Tabela 1 Especificações técnicas do sistema fotovoltaico Tabela 2 Equipamentos eletrônicos e seus respectivos consumos de energia diária Antes da instalação do SF o custo mensal de energia elétrica RMW era determinado considerando o consumo mensal e a tarifa de MW cobrada no local Para calcular o custo mensal multiplique a utilização diária por 30 dias e depois pelo tarifário aplicável O cálculo é derivado da multiplicação de 19449MW por 30 dias e a seguir multiplicando o produto por R 300MW onde o valor de R 1750410 Um prédio de dois pavimentos composto por salas de espera escritórios banheiros anfiteatros praça de alimentação e garagem consome energia ao longo do dia Levase em conta a curva de carga horária da estrutura residencial e o consumo de energia em wattshora para se chegar a uma carga anual de R 21004920 aproximadamente duzentos e dez mil reais Para determinar a viabilidade de instalação do SF vários fatores são considerados incluindo tarifa básica de energia R 30000KW do Setor Comercial tarifas de energia elétrica para diferentes temporadas horários de ponta e fora de ponta e reajuste semestral Ao comparar e analisar diferentes cenários as simulações fornecem resultados viáveis para avaliar as tarifas de eletricidade da distribuidora local Resultados e Discussões Para analisar a viabilidade de uma instalação na cidade de Minas Gerais foram utilizadas planilhas do Microsoft Excel 2010 Essas planilhas calculam simulam estipulam e apresentam resultados viáveis para diversos cenários propostos no trabalho Os módulos fotovoltaicos no telhado do edifício foram inicialmente instalados com PF monocristalino para alcançar alta eficiência apesar de seu alto custo de produção e tecnologia A viabilidade econômica foi quantificada com o valor do investimento para instalação do SF tarifas de energia elétrica de acordo com a sazonalidade cronograma de demanda e sua evolução de juros por ano O método de simulação e o método de análise estatística mediram com precisão indicadores para avaliação de edifícios na fase de projeto e especificação de materiais equipamentos e sistemas A CopySpider httpscopyspidercombr Page 79 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182204 eficiência energética de todo o sistema sistema de iluminação sistema de condicionamento interno e sistema com cargas aleatórias instaladas no edifício foram avaliadas para os diferentes cenários Custos de mão de obra manutenção e ângulo de inclinação direção e direção dos PFs não foram considerados na simulação pois os dados históricos eram reais e já os contabilizavam na região A utilização de ferramentas que alavancam dados genuínos de consumo de edifícios e técnicas de avaliação estatística podem ser úteis para melhorar o desempenho energético e reduzir as despesas operacionais associadas à utilização de energia em edifícios Para tanto quatro cenários distintos podem ser propostos e comparados com o cenário pessimista real Para determinar o prazo a ser pago pelo FS em anos nos dois cenários com índice de confiança de 005 são atribuídas 30 repetições aleatórias sorteios para o setor comercial O estudo de viabilidade para a devolução do prédio depende de vários fatores como consumo total de energia área útil e carga total de equipamentos eletrônicos em um período de 24 horas A comparação dos cenários propostos versus o cenário pessimista real mostra uma redução de 35 no tempo de retorno do investimento inicial para a instalação do FS O estudo considera variações como insolação categoria climática e carga por hora para identificar o retorno projetado do investimento Dos diferentes cenários o Cenário 1 considera a variação da insolação ao longo do ano e o consumo máximo diário de energia Enquanto isso o Cenário 4 considera a variação do consumo de energia por hora e dias úteis e não úteis Com base no nível de significância inferior a 005 a projeção média de retorno do investimento para o FS é de aproximadamente 1102 anos Em comparação com o pior cenário ambos os cenários propostos 1 e 4 experimentaram um declínio de 6 anos nos retornos A implementação de medidas adequadas de dimensionamento do consumo de energia predial revela os custos flutuantes das tarifas de eletricidade nos horários de pico e nos meses de baixa insolação os dois principais fatores que afetam o período de retorno do investimento em SF A análise de simulação é um método viável para reduzir o período de retorno do investimento otimizando o dimensionamento de equipamentos eletrônicos uso horário dias úteis e horário comercial para obter um consumo anual de energia menor do que o cenário pessimista real Ao analisar a variação da insolação e do consumo dos sistemas de ar condicionado e iluminação em edifícios comerciais utilizando os cenários 2 e 3 o retorno médio do investimento projetado para o FS varia de 1101 a 1107 anos Essa estimativa é estatisticamente significativa com nível de significância superior a 005 Como a insolação varia ao longo do ano foi necessário considerar os dois cenários para determinar os intervalos mínimos e máximos de retorno Notavelmente o sistema de iluminação consome mais energia do que o sistema de ar condicionado Portanto o simulador SF pode ser usado como um indicador de avaliação para avaliar o desempenho do consumo e analisar as influências arquitetônicas no consumo de energia em edifícios comerciais Vale ressaltar que a ferramenta de cálculo do Excel pode ser uma forma eficaz de gerenciar e avaliar resultados em cenários da vida real Porém é importante observar que a comparação dos tempos médios obtidos a partir dos cenários propostos fornece insights valiosos para o setor da construção civil no Brasil Conclusão A ferramenta de cálculo do Microsoft Excel permite a modelagem e simulação de cenários prováveis facilitando a demonstração de situações da vida real É uma ferramenta valiosa para avaliar e comparar dados relevantes sobre a redução do consumo de energia elétrica e prever o potencial retorno do investimento na implementação de FS no setor empresarial Este método não apenas avalia e otimiza o consumo de energia e os custos de energia renovável mas também avalia a eficiência da utilização de energia na instalação do sistema conectado à rede de distribuição O estudo conclui que o método de CopySpider httpscopyspidercombr Page 80 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182204 simulação desenvolvido para SF é fundamental para analisar avaliar e otimizar o consumo de energia Por meio de modelagem e simulação os desafios relativos ao desempenho energético podem ser explorados Isso inclui otimizar o uso do edifício avaliar a relação custobenefício da energia fotovoltaica e determinar o menor prazo de pagamento para sua aquisição Significativamente o retorno do investimento para instalações SF excede o de outras usinas de energia renovável como parques eólicos no pior cenário É importante reconhecer que dados climáticos precisos incluindo flutuações horárias de insolação e condições climáticas como céu claro parcialmente claro nublado ou instável são fatores críticos ao simular vários cenários Estas variáveis são avaliadas para cada mês do ano e são fundamentais para quantificar a análise económica de um SF instalado no edifício em termos do seu impacto na iluminação e condicionamento ambiental Com a criação de um simulador de sistema fotovoltaico os usuários podem estimar e avaliar convenientemente as oportunidades de economia de energia analisando vários cenários Variáveis vitais para o estudo são acessíveis a qualquer pessoa por meio de centros de pesquisa meteorológica Para garantir uma análise estatística precisa a metodologia empregada neste estudo utiliza o Microsoft Excel 2010 Ao sintetizar informações sobre fatores como consumo de eletricidade tarifas de concessionárias padrões climáticos especificidades de construção e teste de modelo a ferramenta avalia cenários ideais O objetivo final é maximizar o retorno do investimento dos FSs conectados à rede elétrica nacional e promover o uso da energia solar como fonte de energia sustentável no país Especificamente a simulação de sistemas fotovoltaicos em setores comerciais fornecerá informações valiosas sobre a viabilidade de sistemas de energia renovável e a relação custobenefício de várias alternativas energéticas Referências AVELLA RUIZ Jorge Mario Aspectos técnicos econômicos e ambientais da implementação de energia eólica e solar fotovoltaica em edifícios 2016 CABENGUELA Christopher Roberto et al A relevância da sustentabilidade ambiental na gestão da Lavandaria Cavada 2020 Dissertação de Mestrado JENSEN Leonardo Henrique TCC sistema fotovoltáico de fornecimento offgrid metodologia para dimensionamento de sistema residencial isolado 2021 KONRAD Roitter Magalhães Dimensionamento de sistema fotovoltaico aplicado à edificações prediais 2021 KARCZESKI Louise Lima et al Gerando inteligência considerações etnográficas sobre a construção de objetividade no campo da inteligência artificial 2022 KIBERT Charles J Edificações Sustentáveis Projeto Construção e Operação Bookman Editora 2019 LIMA Juaceli Araújo de et al Análise da viabilidade da geração híbrida de energia solar e eólica no Nordeste brasileiro 2016 MACÊDO Wilson Negrão Análise do fator de dimensionamento do inversor FDI aplicado a sistemas fotovoltaicos conectados à rede SFCR 2006 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo NASCIMENTO Lucielen Nunes Barroso et al Uma abordagem sobre energia solar por meio da aprendizagem baseada em projetos 2019 NOVAES Thiago VILALTA Lucas Paolo SMARIERI Evandro Máquina Aberta a mentalidade técnica de Gilbert Simondon Editora Dialética 2022 OLIVEIRA João Antonio de Rezende OLIVEIRA Cassio Santos de SILVA Clayton Marcos da Estudo da viabilidade e implantação de um sistema fotovoltaico em um restaurante em Catalão GO 2021 PEREIRA Mariana Graciosa Economia Azul o caminho para eficiência econômica social e ambiental das atividades produtivas baseadas nos oceanos 2020 CopySpider httpscopyspidercombr Page 81 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182204 REZENDE JAQUELINE OLIVEIRA Energia elétrica e Sustentabilidade BRASIL Belo HorizonteMG Atena v 283 2018 SANTOS Edson Pereira dos Mercado no Brasil para uso de energias renováveis e ações de eficiência energética 2020 Tese de Doutorado Universidade de São Paulo SANTOS Mauricio de Carvalho NUNES Rafael Policarpo Redes inteligentes de energia 2018 VASCONCELOS Letícia Bezerra de Estratégias de armazenamento de energia com baterias para atender um consumidor do grupo A no horário de ponta 2022 TESTA Alexandre Lunardi et al As máquinas e a língua um debate entre a Inteligência Artificial de Turing e a Enunciação de Benveniste 2021 VIEIRA Gabrielle Vaz Eficiência energética através da implementação da cultura ESG 2022 Agradecimentos Especificações Técnicas do SF Painel fotovoltaico monocristalino Potência 220W Quantidades de PFs 100 unidades Valor estimado dos PFs em R 100 x 1500 15000000 Rendimento nominal 3642 KW Corrente do inversor 4600A Quantidade de inversores 5 unidades Valor dos inversores em R 5 x 6900 3450000 Valor total inicial de investimento em R 20000000 Equipamentos eletrônicosConsumo WhTempo hCarga diária MWh Condicionadores dos quartos19502400468 Lâmpadas 2401300062 Computadores 5001300065 Forno elétrico20001200240 Cafeteiras elétricas7501000075 Televisores CopySpider httpscopyspidercombr Page 82 of 82 Relatório gerado por CopySpider Software 20230325 182204