Dimensionamento de Geração Eólica

UNIVERSIDADE REGIONAL INTEGRADA DO ALTO URUGUAI E DAS MISSÕES

URI - CAMPUS DE ERECHIM

Thobias Daniel

DIMENSIONAMENTO DE UMA GERAÇÃO DE ENERGIA

                                                                                

ERECHIM

2016

Problema: Uma empresa localizada na região norte do Rio Grande do Sul, busca se tornar

autossuficiente no consumo de energia, ou seja, eliminar o pagamento de energia elétrica fornecida pela distribuidora, desta maneira contratou a assessoria de um engenheiro para dimensionar o sistema e apresentar o modo de geração mais adequado com melhor custo benefício. Além dos valores iniciais de investimento financeiro e tempo de retorno do mesmo.

A Tab. 1 descreve o histórico de consumo de energia elétrica da empresa:

Tabela 1. Consumo de energia elétrica anual da empresa.

[pic 1]

- a empresa possui 17 funcionários que trabalham em 2 turnos (manhã e tarde);

- está instalada em um pavilhão de 50 metros de comprimento por 24 metros de largura e 6 metros de altura;

- possui uma entrada de energia na tensão de 220/380V – 60 Hz.

Diante do exposto, apresente o dimensionamento para atender ao problema, apresente todos os cálculos necessários, busque os valores de mercado das opções de geração de energia disponíveis, citando as fontes de consulta e auxilio.

1 SOLUÇÃO

        Para solucionar o problema exposto pela empresa, será dimensionado um sistema com painéis fotovoltaicos conectados à rede elétrica, o excedente de energia gerado durante o período do dia será compensado pelo período sem geração a noite, e será feito um pequeno sobre-dimensionando para garantir que não será pago valores de energia para a concessionária, caso houver excedente de geração no final do mês, será gerador créditos de energia, conforme resolução normativa da ANEEL nº 482.[5]

2 DIMENSIONAMENTO

        Dimensões da área disponível  fornecidas pelo contratante:

• Comprimento (C): ;[pic 2]
• Largura (L): ;[pic 3]
• Altura (A): .[pic 4]

Desse modo, o cálculo da área do pavilhão () é determinado por:[pic 5]

[pic 6]

[pic 7]

[pic 8]

3 HISTÓRICO DE CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA

        Com base na Tab. 1, citada no problema. Podemos calcular a média de consumo de energia da empresa:

[pic 9]

onde o consumo total de energia nos 12 meses () é dada por:[pic 10]

[pic 11]

[pic 12]

[pic 13]

        Sendo assim,  é:[pic 14]

[pic 15]

[pic 16]

4 CONSUMO MÉDIO POR DIA

        O consumo médio diário de energia pode ser calculado dividindo-se o consumo mensal por 30 dias.

[pic 17]

[pic 18]

[pic 19]

5 ÍNDICE SOLARIMÉTRICO NA REGIÃO NORTE DO RIO GRANDE DO SUL

        Para determinar o indice solarimetrico da cidade de Erechim, foram inseridos as coordenadas de latitude e longitude no site da CRESESB.[1]

        Porém, a cidade mais perto encontrada no site foi a cidade de Passo Fundo - RS.

Para o referido projeto, os painéis voltaicos serão instalados com uma inclinação de 28°, para obter-se o máximo proveito da energia solar.[1]

[pic 20]

6 POTÊNCIA DOS MÓDULOS FOTOVOLTAICOS

        A potência dos módulos fotovoltaicos (pode ser determinada por:[pic 21]

[pic 22]

[pic 23]

[pic 24]

7 EFICIÊNCIA DO PROJETO FOTOVOLTAICO

        Para calcular a eficiência do projeto foram utilizados os seguintes dados:

• 5% de perdas nas placas por contato e corrente de fuga no silício.[6]
• 98,1% de eficiência do inversor.[4]

[pic 25]

8 POTÊNCIA INSTALADA DE MÓDULOS FOTOVOLTAICOS

        Para calcularmos a potencia instalada do sistema (), basta dividirmos a potencia dos módulos pela eficiência do sistema.[pic 26]

[pic 27]

[pic 28]

[pic 29]

9 POTÊNCIA DE CADA MÓDULO FOTOVOLTAICO

        A potência dos módulos fotovoltaicos depende do modelo escolhido para o projeto. Nesse caso, será utilizado painéis de . A Tab. 2 mostra os valores fornecidos pelo fabricante.[pic 30]

Tabela 2. Valores fornecidos pelo fabricante para as placas solares.

Fabricante/Modelo	Canadian CSI CS6P-255P Policristalino[3]
Potência (W)	[pic 31]
Preço (R$)	[pic 32]

10 NÚMERO DE MÓDULOS FOTOVOLTAICOS

        O número de módulos fotovoltaicos (), é obtido pela relação entre a potencia do sistema e a potencia de cada modulo fotovoltaico:[pic 33]

[pic 34]

        Sendo assim, a Tab. 3 apresenta o número de módulos fotovoltaicos o modelo determinado, com o preço informado.

Tabela 3. Quantidade de módulos necessários