A ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA

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CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHÁRIA ELÉTRICA

PROJETO INTEGRADOR

THIAGO ALVES LIMA

ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA

TAUÁ-CE / 2021

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ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA

THIAGO ALVES LIMA

Projeto Integrador do Curso de Bacharelado em Engenharia Elétrica da Universidadede Santo Amaro sobre orientação do Prof. ... como requisito parcial para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Elétrica.

TAUÁ-CE / 2021

RESUMO: O presente trabalho visa realizar um projeto de uma energia solar com efeito fotovoltaico, demonstrando sua viabilidade econômica e sustentável. Para tanto, discorre o contexto histórico da energia solar, ao qual tem sua origem em 7 a.C., e explana sua evolução ao decorrer dos anos. Posteriormente, analisa o efeito fotovoltaico, sua estrutura, os elementos que o compõem, bem como demonstra os materiais e sistemas utilizados para conversão da energia solar em eletricidade, explicitando os sistemas solarimétricos. Por último é realizado um projeto de instalação da energia solar com placas fotovoltaicas, demonstrando a quantidade de placas necessárias, área mínima exigida, e qual o valor do investimento, assim, será feito uma estimativa do valor gasto em energia de um cliente que consome 3000 kWh de energia, demonstrando o payback, que é o retorno do investimento, a fim de demonstrar se a energia solar é realmente viável economicamente.

Palavras-chave: Células Fotovoltaicas. Luz Solar. Payback. Sílicio.

ABSTRACT: The present work aims to carry out a project of solar energy with a photovoltaic effect, demonstrating its economic and sustainable viability. Therefore, it discusses the historical context of solar energy, which has its origins in 7 BC, and explains its evolution over the years. Subsequently, it analyzes the photovoltaic effect, its structure, the elements that compose it, as well as demonstrates the materials and systems used to convert solar energy into electricity, explaining the solarimetric systems. Finally, a project to install solar energy with photovoltaic plates is carried out, demonstrating the number of plates needed, the minimum area required, and the value of the investment, thus, an estimate will be made of the amount spent on energy by a customer who consumes 3000 kWh of energy, demonstrating the payback, which is the return on investment, in order to demonstrate whether solar energy is really economically viable

Keywords: Photo-voltaic cells. Sun light. Payback. Silicon.

Sumário

1.        INTRODUÇÃO        5

2.        ENERGIA SOLAR        6

3.        EFEITO FOTOVOLTAICO        8

4.        ENERGIA TÉRMICA X ENERGIA FOTOVOLTAICA        9

4.1.        Células Fotovoltaicas        10

4.2.        Sistemas solarimétricos        12

5.        ESTRUTURAS DAS CÉLULAS FOTOVOLTAICAS        13

5.1.        Células Fotovoltaicas        14

6.        PROJETO DE ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA        15

7.        CONSIDERAÇÕES FINAIS        21

8.        REFERÊNCIAS        22

GRÁFICO

Gráfico 1 - Energia gerada pelo sistema (kWh/mês).        18

FIGURAS

Figura 2- Energia térmica x energia fotovoltaica        9

Figura 3- Os dois tipos de geradores da energia solar        9

Figura 4-Como funciona as células fotovoltaicas.        11

Figura 5- Conversão de energia solar em elétrica        12

Figura 6-Representação da célula, módulo e painel/arranjo fotovoltaico        15

Figura 7- Trajetória dos raios de Sol na atmosfera        16

Figura 8 -Painéis solares instalados em uma cobertura.        17

Figura 9 -Inversor Growatt        20

TABELAS

Tabela 1- Capacidade de Geração do sistema        18

Tabela 2- Conta de energia mensal em um ano, direto da usina elétrica        19

Tabela 3- Retorno do investimento em 25 anos.        19

1. INTRODUÇÃO

        É sabido que o mundo inteiro vive em momento de hostilidade ambiental, onde o aquecimento global trás grandes prejuízos a população, aos ambientalistas e consequentemente aos economistas.

Um dos maiores desafios da sociedade é o fornecimento de energia que impacta drasticamente o meio ambiente, posto que a matriz energética do país e do mundo se destaca pela energia hídrica, no período de escassez de água há aumento na conta de energia, ou falta desta, isso tem gerado consequências no país, porquanto a falta de energia diminui a produção, impacta setores da economia e principalmente o setor da saúde, haja vista que os hospitais são os que mais necessitam de energia, em virtude das vidas que ali estão que precisam de energia, posto que muitas pessoas estão sobrevivendo a base de aparelhos conectados na energia.