Dimensionamento de Projeto Solar Fotovoltaico e Cálculo de Baterias - Energia e Meio Ambiente

UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS FACULDADE DE TECNOLOGIA ENGENHARIA DE PRODUÇÃO Disciplina Energia e Meio Ambiente Curso Eng de Produção FT06 Prof Joaquim Maciel 2024 Disciplina Energia e Meio Ambiente Curso Eng de Produção 20242 Ambiente Virtual Cód Turma 7ojcmwt classroom Prof Joaquim Maciel da Costa Craveiro aula dias 24 2609 e 03102024 Atividade em sala Tópico da ementa Energia consumo e demanda Planejamento Integrado de Recursos Fontes renováveis de energia solar eólica biomassa hídrica Fontes não renováveis de energia petróleo gás carvão nuclear Contabilidade das emissões e dos impactos ambientais Cálculo do Dimensionamento Projeto Solar Fotovoltaico Cuidados com descarga das Baterias Para dimensionar quantos painéis solares são necessários para carregar as baterias no sistema Off Grid é preciso definir o tipo de bateria que será adquirida no mercado para compor o banco de baterias Vejamos Ex supondo que a opção seja pela compra da bateria Moura 234 Ah Temos Duas baterias de 234Ah ligadas em série neste caso a corrente Icc é a mesma a tensão será a soma 12Vcc 12Vcc 24 Vcc Note que no exemplo acima temos 876W necessários para Carregar as Baterias e 444W para usar em Equipamentos Considerando a recomendação do fabricante de bateria e consultando a tabela Descarga da Bateria em C20 A Tabela 4 Corrente A para diferentes regimes de descarga link Fonte httpsmmcofapcombrArquivosManualEstacionariaMMpdf Teremos para os cálculos do nosso exemplo 234Ah 20 117Ah ou seja para regime de descarga de 20h C20 representa que somente poderá ser consumido 280W do banco de baterias Potência 117Acc x 24Vcc 280W E para proteger o banco de bateria significa dizer que teremos a AUTONOMIA ESTIMADA em 6h resultante da escolha por C20 ou seja considerando apenas 30 do tempo de 20h temos 20 x 03 6h Nota podem ser usados 25 30 até 40 para os cálculos de autonomia estimada para banco de baterias visando proteger o tempo de vida e mantendo a garantia do fabricante Para a escolha dos painéis fotovoltaicos temos para o exemplo acima conforme especificação a seguir custo painél 465Wp R 102400 Painéis de potência Pmp 330Wp tensão Vmp 372V corrente Imp 886A Tensão em aberto Voc 4472V corrente sem carga Isc 957A Logo pelo tipo ligação da fig temos Série e Paralelo total 8944Voc e 1914Asc A Ligação Série Paralelo para atender o controlador de 1320W Tipo MPPT 60A Com alimentação de funcionamento na entrada em 24Vcc Nota Todo Circuito deverá ser aterrado e ter seus cabos para corrente continua dimensionados Com bitolas dentro das especificações de corrente em cada estágio do sistema dos circuitos Elétricos Aprendendo com as ligações de bancos de baterias em 48Vcc 24Vcc 12Vcc para sistema Off Grid Qual será mais eficiente Vejamos o arranjo a seguir com as bateria de 234Ah Para ligação banco de baterias em 48Vcc podemos associar em Série Somado a tensão 12V teremos 48Vcc a Corrente será a mesma 234Ah E a Potência será dada por P V x I será 48V x 234Ah 11232 Wh Aplicar regime de descarga de 20h C20 Seguindo agora para ligação banco de baterias em 24Vcc Se temos 234Ah em Baterias logo serão usados 10 da carga do banco de baterias 234Ah Sabendo que no carregamento a tensão da bateria pode variar entre 115Vcc12Vcc 142Vcc ou 144Vcc podemos efetuar o cálculo 234Ah x 284Vcc 664W que corresponde a potência mín à ser gerada pelos painéis para carregar o banco de baterias Porém é necessários um rendimento acima de 664W que possa garantir as perdas de aquecimento resistências dos cabos etc em geral colocamos 30 sobre este valor de consumo do sistema em W Assim teremos 664W x 13 876W Se considerarmos o uso de 1 controlador de carga com capacidade de 1320W Tipo MPPT 60A Com alimentação de funcionamento em 24Vcc Teremos no sistema 1320W 876W 444W que restam para lâmpadas ventiladores outros equipamentos UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS FACULDADE DE TECNOLOGIA ENGENHARIA DE PRODUÇÃO Disciplina Energia e Meio Ambiente Curso Eng de Produção FT06 Prof Joaquim Maciel 2024 Para ligação banco de baterias em 24Vcc podemos associar em SérieParalelo Teremos a tensão equivalente de 12V 12V teremos 24Vcc a Corrente será de 468Ah Logo a Potência será dada por P V x I será 24V x 468Ah 11232 Wh Nota A cada mudança na associação do banco de baterias a Corrente muda devendo Mudar também a bitola dos cabos para que suportem a carga instalada e evite acidentes Aplicar regime de descarga de 20h C20 Para ligação banco de baterias em 12Vcc podemos associar em Paralelo Teremos a tensão na ligação em Paralelo de 12Vcc a Corrente será de 936Ah Logo a Potência será dada por P V x I será 12V x 936Ah 11232 Wh Aplicar regime de descarga de 20h C20 Nota A cada mudança na associação do banco de baterias a Corrente muda devendo Mudar também a bitola dos cabos para que suportem a carga instalada e evite acidentes Resumo observamos que dependendo da necessidade da tensão da entrada de acionamento do controlador de tensão ou do inversor faz necessários adequar o circuito de baterias e de painéis para ligação do sistema de energia solar Off Grid Lembrese Todos os projetos e instalações devem compulsoriamente atender todas as normas vigentes Para micro geração as principais são NR10 e NBR 16274 Demonstre os cálculos em todos os exercícios