Buscar

1 - APOSTILA DE INTRODUÇÃO AOS SISTEMAS SOLARES FOTOVOLTAICOS

Prévia do material em texto

APOSTILA DE INTRODUÇÃO AOS SISTEMAS SOLARES FOTOVOLTAICOS 
 
 
Nas últimas décadas, o mundo começa a usar com uma maior intensidade outras 
fontes de energia como a solar e a eólica. São fontes de energias usadas há milhares 
de anos, porém a grande demanda por eletricidade nas últimas décadas fez a 
humanidade se voltar na exploração destas energias. Tanto a energia eólica como a 
solar se usam para a produção de energia elétrica. O desenvolvimento de uma nação 
está relacionado diretamente com o consumo de energia, assim, quanto maior for a 
deficiência energética, menor o índice de desenvolvimento. 
A partir das nossas necessidades, somos dependentes da eletricidade, a cada dia cresce 
mais ainda essa demanda, porém, devemos lembrar que explorar os recursos naturais 
a todo custo em detrimento das nossas necessidades, causamos impactos ao meio 
ambiente que podem ser irreversíveis. 
 
A importância da disseminação do conhecimento em energia renovável é diretamente 
relacionada com a velocidade dos avanços tecnológicos e das mudanças no cenário 
econômico-ecológico mundial, além dos aspectos regionais relacionados ao grande 
potencial de recursos naturais em energia renovável do semiárido. 
Introdução 
 
No Brasil, o desenvolvimento econômico e a crise hídrica têm requerido um crescente 
incremento na oferta de energia, resultando na busca por tecnologias alternativas, 
econômicas e ecologicamente viáveis de curto prazo. Tabela 1 apresenta a matriz 
elétrica brasileira em 2014. 
 
Combustível 
 
 
2014 
(%) 
Hidro 65,2 
Gás Natural 13,0 
 
 
7,3 
Petróleo 6,9 
Carvão 3,2 
Nuclear 2,5 
Eólica 2,0 
Biomassa 
 
Tabela 1: Geração de eletricidade no Brasil por combustível (%) [EPE, 2015] 
Neste contexto, o Estado do Ceará destaca-se pela disponibilidade potencial 
em termos de energia solar, eólica e de biomassa, dentre outros, o que favorece 
o desenvolvimento de sistemas conectados à rede e autônomos, a partir da 
utilização eficiente dessas fontes renováveis. Tabela 2 apresenta a matriz de 
geração de eletricidade no Ceará em 2014. 
 
Tabela 2: Potência instalada no Ceará – 2014 [BEN 2015] 
 
Planta Potência elétrica 
( MW ) 
Participação (%) 
Hidro 6 , 0 2 
Térmica 1946 61 , 3 
Eólica 1219 38 , 4 
Solar 1 03 0 , 
Nuclear 0 0 
Total 3172 100 
 
É a tecnologia de geração através da conversão direta da luz em eletricidade através do 
chamado efeito fotovoltaico. A célula solar fotovoltaica é o dispositivo semicondutor 
que utiliza este efeito para produzir eletricidade em corrente contínua. Mais adiante 
veremos, o quão simples é a instalação e aplicação desta energia em nosso dia a dia. 
Essas células não precisam de luz solar direta para o processo de conversão de energia, 
podendo gerar um pouco de eletricidade em um dia nublado. 
O silício é o material semicondutor mais utilizado para a fabricação de células solares. 
O módulo (painel) solar fotovoltaico é composto por células fotovoltaicas conectadas 
em arranjos (série / paralelo) produzindo tensão e corrente adequados para a 
utilização da energia. 
 
 
 
 
• Os sistemas fotovoltaicos (FV) fornecem energia renovável, fazendo a conversão 
de energia solar. 
• Os painéis FV são robustos e resistentes a intempéries ambientais, uma 
tecnologia segura para a conversão da energia solar. As empresas dão garantias 
extensas em termos de vida útil e dos níveis de eficiência dos painéis ao longo 
do tempo: vida útil de até 25 anos ou mais, alguns com perda máxima de 
eficiência de apenas 18%, mesmo após 20 anos de operação. 
• Painéis FV operam sem geração de ruído, pois não incorporam partes mecânicas 
móveis. 
• Em regiões como o Nordeste do Brasil, a produção de energia por meio FV não 
apresenta diferença alta entre o estimado e o produzido. Essa característica 
favorece a integração dessa alternativa energética ao sistema elétrico na medida 
em que são relativamente reduzidas as incertezas quanto à disponibilidade 
energética da fonte e, por consequência, quanto ao retorno do investimento. 
 
As principais vantagens da tecnologia 
 
• Com relação aos custos operacionais e custos de manutenção, os painéis FV, ao 
contrário de outras tecnologias de energia renovável, exigem custos de manutenção 
operacionais mínimos ou, apenas executar limpeza regular da superfície do painel é 
suficiente para operação. 
• A eletricidade gerada é a mais democrática das fontes verdes, pois tem aplicação 
diversa, tanto residencial como em larga escala. 
As principais desvantagens da tecnologia 
• Os painéis FV têm baixos níveis de eficiência, em comparação a outras fontes de 
energia renovável - como a hidroelétrica, variando entre 12-20%. Os sistemas FV 
são limitados pela capacidade dos materiais utilizados nas células (Filme fino, mono 
ou policristalinas). 
• Produção de corrente elétrica contínua, que deve ser convertida em corrente 
alternada (AC) para que possa ser utilizada para consumo (ou para ser transferida 
para a rede de energia, ou diretamente para o consumo próprio). Para converter CC 
para CA, painéis FV utilizam inversores, equipamentos eletrônicos caros e com 
As principais vantagens da tecnologia 
 
certas limitações tecnológicas, aumentando o custo do sistema como um todo, 
especialmente em potências maiores. 
Iluminação pública e residencial Sistemas de emergência e back up 
Cercas eletrificadas Carregamento de baterias em geral 
Telecomunicações, transmissão de dados, sinais, 
internet 
Eletrificação de escolas e postos de saúde e 
rurais 
Bombeamento de água Rádio, TV, parabólica 
Náutica e embarcações Telefonia rural, fixa e celular 
Sinalização (estradas, torres, ferrovias) Informática (computadores e impressoras) 
Refrigeração residencial Eletrificação residencial rural 
Sistemas de alarme e segurança Sistemas conectados à rede 
 
Tabela 3 – Aplicações dos sistemas FV 
Nos sistemas autônomos, os módulos FV são a única fonte de eletricidade 
para a carga; podem ser com baterias ou sem baterias. 
 Sem baterias: A água é à base da vida e o 
sistema de bombeamento de água com 
energia solar FV é, sem dúvida, uma das 
soluções de grande valor para 
convivência com a escassez de água. 
 
 Com baterias: possuem acumuladores que 
armazenam a energia para períodos 
nublados ou sem sol, dimensionados de 
acordo com a autonomia que o sistema se 
propõe. 
A plicações da tecnologia FV 
 
Os principais componentes são: Painel fotovoltaico, Controlador de Carga/Descarga das 
baterias, Banco de baterias, Inversor para cargas em CA, Cargas CC ou CA. 
 
Figura 2 – Sistema FV autônomo utilizando banco de baterias. 
 
Os principais componentes são: Painel fotovoltaico, Controlador de Carga/Descarga das 
baterias, Banco de baterias, Inversor para cargas em CA, Cargas CC ou CA. 
 
A bateria pode ser definida como um conjunto de células 
eletroquímicas, conectadas em série e/ou em paralelo, capazes de 
armazenar eletricidade na forma de energia química. Quando 
conectada a uma carga, o processo se inverte e a bateria converte 
energia química em eletricidade na forma de corrente contínua. A 
bateria de chumbo-ácido é a tecnologia mais empregada. 
Controladores de carga são dispositivos que têm a missão de proteger 
as baterias contra cargas e descargas excessivas que possam 
prejudicá-las, reduzindo a vida útil. 
Nos sistemas híbridos, mais de uma fonte se soma para o abastecimento de energia 
elétrica para a carga. Figura 3 apresenta uma aplicação de sistema híbrido na 
Alemanha, unindo módulos FV, aerogerador e gerador diesel. 
 
 
Figura 3: sistema híbrido FV – aerogerador – gerador diesel 
Nos sistemas conectados à rede elétrica, os módulos FV entregam a eletricidade gerada 
a uma rede na qual estão conectados outros tipos de geradores, como usinas hidroe 
termoelétricas. A Figura 4 ilustra os componentes principais de um sistema conectado 
Foto: Paulo Carvalho 
 
à rede elétrica, sistema já adotado em vários países do mundo com instalação em larga 
escala, com sistemas de pequena e grande potencia elétrica. 
 
Figura 4 – Planta FV conectada à rede elétrica (Alemanha) 
Foto: Paulo Carvalho 
 
Os sistemas conectados apresentam muitas vantagens ambientais, em 
relação aos sistemas autônomos: não utilização de baterias e de 
controladores de carga, a geração e injeção direta na rede elétrica, que 
funciona como bateria virtual e também garante que toda a energia seja 
utilizada, ou localmente ou em outro ponto da rede. Pode ser usado para 
consumo doméstico, ou simplesmente produzir e injetar a energia na rede 
elétrica. 
 
No Brasil esse tipo de sistema FV deve ser instalado e operar conforme norma 
técnica da concessionária local regulamentada por resolução normativa 482 
da Agencia Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). 
Os principais componentes são: Módulos FV, Inversor Grid-tie ou On-grid, 
Quadro de controle e proteção, Medidor de energia bidirecional (figura 5). 
 
 
Figura 5 – Estrutura de um sistema FV conectado à rede elétrica 
Módulos FV 
As características elétricas mais importantes dos módulos ou painéis FV são dadas em 
termos da potência elétrica, corrente elétrica continua e tensão elétrica continua 
normalmente fornecidas na plaqueta de identificação(figura 6). 
 
 
Ponto de Potência máxima (MPP): É o valor máximo de potência que 
se pode entregar a uma carga e corresponde ao ponto da curva no 
qual o produto V x I é máximo (V é a tensão elétrica e I é a corrente 
elétrica). O parâmetro MPP é utilizado no dimensionamento do 
 
painel com relação aos consumidores de energia elétrica 
(motobombas, lâmpadas, chuveiros elétricos). 
 
Corrente no ponto de máxima potência (IMPP): É o valor da corrente 
que é entregue a uma carga à máxima potência (MPP), sob 
determinadas condições de irradiação e temperatura. É utilizada 
como corrente nominal do modulo solar. IMPP é utilizado para o 
dimensionamento da seção transversal (bitola) dos cabos elétricos no 
sistema FV. 
Tensão no ponto de máxima potência (VMPP): É o valor da tensão que é 
entregue à carga à máxima potência, sob determinadas condições de 
irradiação e temperatura. É utilizada como tensão nominal do painel solar 
e estabelece a conexão (série ou paralela) adotada para a interligação 
entre os módulos conforme a necessidade da carga da instalação elétrica. 
Corrente de curto-circuito (ISC): é a corrente elétrica que o módulo 
consegue fornecer quando seus terminais estão em curto-circuito. A 
 
informação da corrente de curto-circuito é útil para auxiliar no 
dimensionamento dos sistemas FV e na especificação dos equipamentos 
e acessórios ligados ao módulo. O valor da corrente de curto-circuito é a 
corrente máxima, em qualquer hipótese, que o módulo vai fornecer nessa 
condição. 
Tensão de circuito aberto (VOC): é o valor da tensão elétrica, medida em volts (V), 
que o módulo fornece nos seus terminais quando estão abertos, ou seja, é a tensão 
medida por um voltímetro quando não existe corrente elétrica circulando pelo 
módulo. 
ELETRICAL 
PARAMETERS 
 
TYPE PVE-P6- 
210 
PVE-P6- 
215 
PVE-P6- 
220 
PVE-P6- 
225 
PVE-P6- 
230 
PVE-P6- 
235 
PVE-P6- 
240 
Rated Maximum 
Power at STC 
210W 215W 220W 225W 230W 235W 240W 
Open Circuit Voltage 
(Voc) 
36.60 36.77 36.94 37.11 37.28 37.45 37.62 
 
Maximum Power 
Voltage (Vmp) 
29.40 28.60 29.80 30.00 30.20 30.40 30.60 
Maximum Power 
Current (Imp) 
7.14 7.26 7.38 7.50 7.62 7.73 7.84 
Short Circuit Current 
(Isc) 
8.10 8.16 8.25 8.33 8.42 8.50 8.59 
Power Tolerance 
 
3% 
 
Tabela 4: Características de módulos FV 
Na figuras 7 e 8 estão representadas as curvas de corrente x tensão e de potência x 
tensão de uma célula solar, destacando a corrente de curto-circuito, a tensão de 
circuito aberto e o ponto de potência máxima (MPP). 
 
 
Figura 7: Curva de corrente x tensão de uma célula solar 
 
 
Figura 8: Curva de potência x tensão de uma célula solar 
A dependência da curva de corrente x tensão para diferentes valores de irradiância e 
temperatura pode ser observada nas figuras 9 e 10. Os pontos de potência máxima se 
 
encontram, para os níveis mais elevados de irradiância, em uma faixa de tensão 
relativamente estreita. 
 
Figura 9: Curvas I x V para temperatura da célula de T = 25°C e diferentes níveis 
de irradiância 
 
 
Figura 10: Curvas I x V para irradiância de 1000 W/m2 e diferentes temperaturas da célula 
 
Considerando que a potência fornecida pela célula depende da 
irradiância e da temperatura, diferentes células podem ser comparadas 
entre si por intermédio do estabelecimento de condições padrões de 
teste que devem ser atendidas para a comparação do rendimento: 
 
• espectro de referência AM 1,5; 
• irradiância de 1000 W/m2 e 
• temperatura da célula de 25°C. 
Cada módulo apresenta suas características próprias, de acordo com a tecnologia 
que foi usada na célula. Os módulos de silício monocristalino e policristalino (figura 
11) são os mais utilizados na atualidade 
 
Os módulos FV utilizados 
para sistemas conectados à 
rede elétrica são de 
potências mais elevadas, 
normalmente, com 
valores: 
 
- acima dos 150/160 Wp, 
chegando aos 260/300 
Wp; 
- Vmpp na ordem dos 30 
VDC; 
Os módulos FV comerciais tem 
forma quadrada ou retangular; 
suportam ligeiras 
deformações, adaptando-se a 
esforços mecânicos. Os 
fabricantes de módulos 
Figura 11: Módulos de silício policristalino 
Foto: Paulo Carvalho 
 
disponibilizam dados com características elétricas, mecânicas e outras informações 
importantes acerca dos módulos. A identificação e informações gerais trazem dados do 
fabricante, altura, largura, peso, tomada de ligação, tipo de tomada de ligação, cabo, 
superfície do vidro frontal, tipo de célula, classe de potência, graduação de potência, 
estrutura, nº de células, carga mecânica admissível. 
 
Inversores 
A principal característica dos inversores para aplicação FV é o intervalo de tensão para 
o qual o sistema entra em funcionamento. 
 
 
Figura 14 – Inversores para planta FV conectada à rede (Alemanha) 
Quadro de controle e proteção 
 
Foto: Paulo Carvalho 
 
Deve existir no sistema AC, entre o inversor e a medição de energia da concessionária, um 
quadro de comando e proteção. 
 
 
Figura 16 – Sistema de comando e proteção do inversor 
 
Medidor de energia 
Este equipamento é normalmente definido pelo fornecedor de energia local, podendo 
existir uma de duas soluções: 
Figura 21 – Medidores de energia consumida e produzida 
 
1 - contador bidirecional, fazendo a contagem da energia consumida e da produzida; 
2 - contadores unidirecionais, um fazendo a contagem da energia consumida e o outro 
da produzida (sendo este o exemplo da figura 21); 
Localização dos módulos FV 
Para projetos, deve-se consultar o valor da irradiação diária média da região; no caso 
do Ceará, o valor é de 5,5 kWh/m2. Para medição da irradiação solar se utiliza o 
piranômetro. 
Figura 22: Piranômetro 
 
É necessário garantir que no local de instalação dos módulos não ocorra risco de 
sombreamento e que estejam próximos aos locais de utilização da energia, além da 
inclinação correta. 
 
A eficiência do módulo FV está ligada a sua correta instalação: 
 
1. Fixação no telhado, pois está mais protegido do vento, de roubo e do vandalismo. 
2. Orientação para o norte (regiões localizadas no hemisfério Sul) ou para o Sul (regiões 
localizadas no hemisfério Norte). 
3. Grau de inclinação correto para cada estado (Tabela 5), mas por recomendação dos 
fabricantes observar um ângulo de inclinação de no mínimo10°, para o escoamento da 
água da chuva. 
4. O módulo deve estar livre de sombreamento e/ ou sujeira, pois até mesmo a sombra 
projetada por um fio telefônico pode reduzir sensivelmente sua capacidade. Se o módulo 
estiver sujo, limpe o vidro com água e flanela de nylon. Detergentes não abrasivos ou 
neutros podem ser usados para remoção da sujeita mais persistente. 
 
Estados Ângulos de inclinação 
Graus 
Estados Ângulos de inclinação Graus 
Acre 10 Paraíba 10 
Alagoas 10 Paraná 25 
Amapá 10 Pernambuco 10 
Amazonas 10 Piauí 10 
Bahia 10 Rio de Janeiro 22 
Ceará 10 Rio grande do Norte 10 
Espírito Santo 20 Rio grande do Sul 40 
Goiás 16 Rondônia 10 
Maranhão 10 Roraima 10 
Mato Grosso 15 Santa Catarina 32 
Mato Grosso do Sul 20 São Paulo 23 
Minas Gerais 19 Sergipe 10 
 
Pará 10 Tocantins 10 
Tabela 5 – Grau de inclinação dos painéis FV 
Quando a demanda de energia aumenta, um único painel já não é mais suficiente para 
suprir a demanda das cargas; porém, é possível aumentar a geração simplesmente 
conectando outros painéis ao sistema. 
Ligação em série: É feita conectando-se o terminal Negativo de um módulo com o 
terminal Positivo do módulo seguinte. Os terminais de saída do conjunto serão os dos 
terminais das extremidades da associação. A tensão do sistema será igual à soma da 
tensão de cada módulo e a corrente será a mesma de 1 módulo. 
Se a VMPP dos módulos é 12 V, os terminais de saída fornecerão 24 V para a carga do 
sistema. Nesse caso, essas cargas devem ter tensão nominal de 24 V. O valor da corrente 
permanecerá o mesmo, permitindo assim o uso de cabos de mesma bitola. Conectando 
vários painéis em série, aumenta a tensão do sistema. Em um sistema FV quanto maior 
for a tensão, menores serão as perdas de energia ao longo dos cabos. 
 
 
 
Figura 23 – Diagrama da conexão em série 
Ligação em paralelo: É feita conectando todos os módulos entre si com Positivo com 
Positivo e Negativo com Negativo (figura 24). Nessa associação, a corrente do conjunto 
será a soma das correntes dos módulos associados e a tensão do conjunto se mantém 
igual a tensão elétrica de 1 só módulo. Essa tensão elétrica é o parâmetro VMPP, 
quando o conjunto de painéis é conectado a carga. 
 
 
Figura 24 – Ligação em paralelo 
 
Estrutura para instalação dos painéis 
Fixa - montada numa posição que não se altera; no mínimo deve garantir uma inclinação 
adequada de forma a melhorar a exposição direta aos raios Solares, com orientação a 
norte para unidades no hemisfério sul (caso do Brasil); 
 
Figura 34 – Estrutura fixa para painéis FV em estacionamento (Portugal) 
Foto: Paulo Carvalho 
 
 
Semifixas - montada numa estrutura que permita o ajuste manual, alternando, por 
exemplo, entre uma inclinação de Inverno, quando o Sol anda mais baixo e o grau de 
inclinação deve ser maior e o Verão, quando o Sol anda mais alto e o grau de inclinação 
deve ser menor; 
 
Móvel – estrutura dotada de um seguidor solar que orienta automaticamente os painéis FV 
de forma a fazerem face ao Sol ao longo do dia. 
 
 
Figura 35: Módulo FV com seguidor solar 
A estrutura é um fator muito importante, pois um mau funcionamento do suporte 
comprometerá o investimento feito. No telhado onde geralmente se faz a instalação 
para autoconsumo deve ser verificado o tipo de telha e madeiramento, enfim, toda 
a estrutura que suporta o telhado respeitando as limitações arquitetônicas. Para as 
instalações em plano horizontal deve se verificar a altura mínima e também as 
cargas de vento que adicionam um esforço mecânico aos suportes e ancoragens. 
Para fixar os módulos em telhados, deve-se ter especial cuidado na 
impermeabilização, tanto para o sistema FV, quanto pela própria edificação. 
Dependendo do telhado, é preciso saber que suporte vai ser utilizado. Tem os 
suportes para telhados de cerâmica, argila ou concreto (figura 36) e os suportes 
para telhados metálicos. 
 
 
Figura 36 – Suporte para telhados de argila 
 
As presilhas são dispostas para receber o perfil de suporte que será dimensionado e 
posicionado de acordo com os módulos, por isso que a etapa de medição dos espaços 
disponíveis é tão importante durante o estudo de caso e proposta de projetos (figura 37 
a, b, c) 
 
 
Figura 37 a – Presilha para telhas de metal 
 
Figura 37 b 
 
 
Figura 37 c 
 
O que prende os módulos e o perfil de suporte são as presilhas rosqueadas, que 
são adaptáveis à grande maioria dos módulos, desde que sejam emoldurados e 
a sua moldura esteja dentro dos padrões. Nas estruturas em telhado inclinado, 
principalmente os de telhas de argila, não é recomendável utilizar de ajustes para 
corrigir a inclinação, que tornam a instalação mais difícil, pois o suporte deverá 
suportar cargas de vento maiores. Ao optar por uma instalação no telhado requer 
análise e cuidado, melhor seria arquitetar o telhado já com a devida orientação 
e inclinação, porém, isso só é possível em fase de edificação ou no caso de 
reforma. Fazer ajustes para instalação do sistema FV, depois da estrutura pronta, 
pode inviabilizar o projeto. 
A construção do painel FV no chão ou cobertura permite maior flexibilidade quanto a 
orientação e inclinação. Nas grandes instalações, devem ser tomados alguns cuidados, 
principalmente quanto ao sombreamento, como já vimos, este pode ser um dos fatores de 
aparecimento de hot spots. 
 
 
Figura 38 – Estrutura para montagem de painéis 
 
Para instalações no chão, o painel deverá ter altura mínima de 30 cm do chão a fim 
de evitar o sombreamento causado pelo mato, ou sujeira dos módulos mais baixos, 
causadas pela chuva ao tocar no chão. Esses cuidados são especialmente importantes 
para os sistemas instalados em localidades remotas e/ou inóspitas. Já para painéis 
montados em coberturas a altura mínima recomendável é de 5 cm, para permitir o 
escoamento da chuva, e a quebra da força do vento, e diminui a carga de vento sobre 
o painel. 
Atividades sobre telhados 
 
Os telhados podem ser basicamente de dois tipos: 
 
Telhados inclinados: figura 39 apresenta planta FV instalada em telhado inclinado na 
cidade de Colônia, Alemanha. Observe a inclinação do telhado, devido à latitude do 
país (latitude de 51° norte) 
Telhados planos: figura 40 apresenta planta FV em telhado plano em Fortaleza, Brasil 
(latitude de 4° sul). Como citado, uma inclinação mínima deve ser mantida para 
facilitar o escoamento de água da chuva. 
 
 
Figura 39: planta FV em telhado inclinado (Colônia, Alemanha) 
 
 
 
 
Figura 40: planta FV em telhado plano (Fortaleza, Brasil) 
As principais causas de acidentes em trabalhos realizados sobre telhados podem ser 
resumidas em: 
 
a) quebra de telhas devido à baixa resistência mecânica e tábuas mal posicionadas; 
b) escorregamento devido a telhas molhadas ou com acentuada inclinação; 
c) uso de calçados inadequados e/ou impregnados de óleo ou graxa; 
d) operações de levantamento e transporte incorreto de telhas; 
e) deslocamento sobre coroamento dos prédios; 
f) emprego de escadas inadequadas de acesso ao telhado; 
g) ofuscamento pela luz solar, diretamente ou refletida; 
 
h) falta de sinalização e isolamento nos pisos inferiores ao local de trabalho. 
Algumas medidas preventivas devem ser tomadas quando do início de atividades 
sobre telhados: 
 
• Evitar concentração excessiva de pessoas ou materiais num mesmo ponto sobre o 
telhado; 
• Observar o uso de equipamento de proteção individual (EPI): botas de segurança, 
óculos de segurança, capacete de segurança, cinturão de segurança, luvas; 
• Observar se as condições atmosféricas são favoráveis; 
• Observar se o local abaixo do telhado está interditado e isolado. 
 
No portal do Ministério do Trabalho e Emprego é encontrada a NR 18 - CONDIÇÕES E 
MEIO AMBIENTEDE TRABALHO NA INDÚSTRIA DA CONSTRUÇÃO. Para projetos de 
instalação de plantas FV integradas às edificações, merece destaque o item 18.18 
TELHADOS E COBERTURAS, reproduzido no final deste manual. 
 
A norma tem como objetivo estabelecer “diretrizes de ordem administrativa, de 
planejamento e de organização, que objetivam a implementação de medidas de 
controle e sistemas preventivos de segurança nos processos, nas condições e no meio 
ambiente de trabalho na Indústria da Construção”. 
 
 
Dimensionamento de planta FV 
conectada à rede elétrica 
Conta de Energia Elétrica 
 kWh 
JAN 175 
FEV 175 
MAR 170 
ABR 91 
MAI 230 
JUN 174 
 
JUL 184 
AGO 161 
SET 130 
OUT 123 
NOV 156 
DEZ 164 
SOMA 1933 
MÉDIA 161,08 
Média de Consumo: 160 kWh/Mês 
 Consumo Anual de Energia elétrica: 
160 kWh x 12 meses = 1.920 kWh 
 
 
Fator de Capacidade 
𝐹𝐶𝐹𝑉 = ℰ𝐹𝑉/ (𝑃𝑜𝑡𝐹𝑉𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙. 𝑇) 
Horas de Sol Pleno 
 
 
Quantidade de horas necessárias para igualar a 
irradiação total medida (Wh/m2), caso a 
irradiância seja igual a 1000 W/m2. 
Qual o FC para novembro de 2014? 
- 30 dias; 
 
- Arranjo FV de 348 Wp; 
 
- Eletricidade gerada: 47,55 kWh;’ 
 
Dados de Fortaleza, CE 
Arranjo FV de 348 Wp 
Descrição set/14 out/14 nov/14 dez/14 jan/15 fev/15 mar/15 
ℰ𝐹𝑉 (kWh) 
52,65 60,18 47,55 48,95 47,93 34,98 41,78 
ℰ𝐹𝑉𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 (kWh) 
250,56 258,912 250,56 258,912 258,912 233,856 258,912 
𝐹𝐶_𝐹𝑉 (%) 
21,01% 23,24% 18,98% 18,91% 18,51% 14,96% 16,14% 
Sol Pleno (h) 6,30 6,97 5,69 5,67 5,55 4,49 4,84 
 
FC médio = 18,82 % 
Qual a potência nominal FV para 
atender a demanda anual? 
 
 
 
 
 
 
Quantos módulos? 
Parâmetros Elétricos 
 
 
 
 
 
5 módulos! 
 
Quantos módulos por fileira 
(série)? 
 
TEMPERATURE COEFFICIENTS FOR PV MODULES AND 
ARRAYS: MEASUREMENT METHODS, DIFFICULTIES, AND 
RESULTS 
 
David L. King, Jay A. Kratochvil, and William E. Boyson 
Sandia National Laboratories, Albuquerque, NM 
26th PVSC; Sept. 3Wct. 3,1997; Anaheim, CA 
Coeficiente de temperatura para Si policristalino 
 
 
 
Qual a tensão ajustada? 
𝑉aju = 𝑉𝑜𝑐 × (1+ (𝑇𝑚𝑖𝑛−25°)∗𝐶𝑡) 
 
Voc = 37,62 V 
Tmin = 50°C 
Ct = - 0,0039 
Vaju = 33,95 V 
 
Número de módulos por fileira 
 
 
 
 
Inversor suporta expansão! 
 
Isc, mod = 8,59 A 
 
Imax, inv = 20 A 
Bibliografia 
Balanço Energético Nacional 2015 
M. R. Borges Neto; P. C. M. Carvalho: Geração de Energia Elétrica - Fundamentos; Editora Érica, 2012 (ISBN 978-85-365-0422-3) 
EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA: Balanço Energético Nacional; 2015 
EREC – GREENPEACE: [R]evolução energética: perspectivas para uma energia global sustentável; 2007 
INTERNATIONAL ENERGY AGENCY: Key World Energy Statistics; 2014

Continue navegando