ESTUDO PARA APLICAÇÃO DE UM SISTEMA FOTOVOLTAICO PARA A ALIMENTAÇÃO DA ILUMINAÇÃO EXTERNA DO CORREDOR DO PARQUE ACADÊMICO INDUSTRIAL

ESTUDO PARA APLICAÇÃO DE UM SISTEMA FOTOVOLTAICO PARA A ALIMENTAÇÃO DA ILUMINAÇÃO EXTERNA DO CORREDOR DO PARQUE ACADÊMICO INDUSTRIAL

Gustavo Abreu de Souza, Pedro da Silva Farinazzo, Udielly Fumian Cruz Reis^[1]

RESUMO

Os objetivos da pesquisa são o estudo da montagem do sistema elétrico das placas fotovoltaicas e dos materiais utilizados pelo próprio, afim que possam ser avaliados e que no futuro sejam objetos de pesquisa pelos alunos ou pesquisadores de dentro ou fora do Instituto Federal Fluminense campus Itaperuna (IFF) para obter dados conclusivos sobre a conexão e o local utilizado e se isso beneficiaria a instituição e que modos alternativos possam o melhorar. A metodologia utilizada será através da descrição de cada material utilizado e como foi feita sua ligação no Parque Acadêmico Industrial (PAI) para se obter o resultado de que se ele realmente seria uma fonte viável para alimentar a iluminação da área externa do corredor PAI. A coleta da pesquisa terá o auxílio do professor Udielly e será feita uma análise de cada equipamento elétrico utilizado na ligação do sistema de energia fotovoltaica no circuito de iluminação dos corredores do PAI.

Palavras-chave: Energia Renovável. Luz Solar. Tecnologia Fotovoltaica.

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1. Introdução

Desde a Revolução Industrial, os combustíveis fósseis vêm sendo bastante utilizados para o fornecimento de energia elétrica tanto para as fábricas como para alimentar uma parte do consumo energético residencial, sem se preocupar com os impactos gerados por esses tipos de combustíveis ao meio ambiente. Porém, ultimamente a sociedade moderna compreendeu que o uso desses combustíveis fósseis desordenadamente pode resultar em grandes consequências, não só ao meio ambiente, como também a nossa saúde, sendo esse um dos motivos para que venhamos estudar outra forma de adquirir energia elétrica.

Novas tecnologias vêm sendo empregadas para amenizar a utilização dos recursos fósseis, que além de poluentes são esgotáveis, uma delas, atualmente, tem se tornado bastante cobiçado e estudado, que é o aproveitamento da energia proveniente dos raios solares por placas fotovoltaicas.

As placas fotovoltaicas foram construídas pela primeira vez por W.G. Adams e R.E. Day em 1877 e consistia em dois eletrodos de selênio que produziam uma corrente elétrica quando expostos à radiação^[2] (BRITO e SILVA, 2006), embora pouco eficiente de um ponto de vista energético, foi um grande passo para o desenvolvimento dessa tecnologia para alimentar sistemas elétricos de baixa demanda energética.

Atualmente, existem dois tipos de tecnologias mais utilizadas para o consumo energético, o sistema isolado e o sistema conectado a rede. No sistema isolado não se faz necessário uma conexão com a rede elétrica da concessionária, sendo  esta usada para autonomia total da rede elétrica. Já no sistema conectado a rede, faz jus o uso de uma conexão com a rede da concessionária gerando uma quantidade de energia que abastecerá o sistema elétrico, e assim, o consumidor obtém um desconto ou um crédito da concessionária de energia local.

Este artigo tem como objetivo: relatar os equipamentos encontrados e utilizados pelo IFF campus Itaperuna no sistema, e os modos em que eles estão conectados de forma clara e simples para que futuramente novos alunos e pesquisadores da instituição possam trabalhar gerando dados e conhecimentos do funcionamento desse modelo de energia renovável para escola para o aprendizado de novos alunos a essa área.

1. Metodologia

        O sistema que se apresenta no Parque Acadêmico Industrial do Instituto Federal Fluminense campus Itaperuna é um sistema isolado, basicamente, utiliza-se de seis módulos ou placas fotovoltaicas YL145P-17B da fabricante Yingli Solar de potência máxima 145 W, ou seja, totalizando, 870 W de potência instalada, sendo que cada placa utilizada nesse levantamento é do tipo policristalino, como na figura 1, cujas especificações se encontram na figura 2.

Figura 1 – Placa fotovoltaica YL145P-17B

Figura 2 –Especificações da placa fotovoltaica

Fonte: https://www.60hz.com.br/painel-solar-fotovoltaico-145w-12v-yingli-solar.html (2016). 

A forma em que as placas foram instaladas, também influencia na capitação de energia. Em que a inclinação dos módulos fotovoltaicos é de aproximadamente 21º, isso porque a latitude de onde esta a placa é de -21.185844° virado para o norte geográfico, tendo uma capacidade de captação de luz solar maior nesses requisitos, como presente no figura 3.

Figura 3 – Foto de como as placas fotovoltaicas estam no IFF

Com a eficiência de acordo com a fabricante, de aproximadamente 14,5% que atualmente é um bom valor se comparado às outros tipos de placas fotovoltaicas, de acordo com a tabela 1.

Tabela 1 – Eficiência energética dos módulos fotovoltaicos para cada classe de eficiência energética , definidos pelo INMETRO

[pic 1]

Fonte: Inmetro (2016)

Além das placas, o sistema conta com três controladores de carga TRACER-2210RN da fabricante EP Solar, de acordo com a figura 5, com suporte máximo de 20 A cada um, com saídas para alimentação das cargas de 12 Vcc / 260W ou 24 Vcc / 520W de acordo com a figura 4.

        Figura 4 – Especificações do controlador de carga        

Fonte: http://www.neosolar.com.br/loja/controlador-de-carga-mppt-epsolar-tracer-2210rn-20a-12-24v.html (2016)

Ele apresenta uma característica que auxilia ao operador visualizar o que esta acontecendo nele, como por exemplo, reconhecimento automático de 12 V / 24 V, que facilita ao instalador para que na hora de instalar a bateria, ele enviara a voltagem correta dela, t·Advanced maximum power point tracking technology to optimize using the solarecnologia avançada de rastreamento de potência máxima para otimizar o uso da energia solar nosystem. sistema,·Peak conversion efficiency of 97 %, high Tracking efficiency of 99%. eficiência de conversão de pico de 97%, alta eficiência de rastreamento de 99%, v·Very fast sweeping of the entire IV curve, several seconds tracking speed.arredura muito rápida de toda a curva I x V, velocidade de rastreamento de vários segundos, reconhecimento ·Widely used, automatic recognize day/night.automático entre dia / noite, ·Unique dual timer function, enhance the flexibility of street light system.·Sealed, Gel and Flooded battery option.parâmetros automáticos, melhorando a vida útil da bateria, proteção eletrônica: sobre o carregamento, sobre a descarga, sobrecarga, curto-circuito, proteção reversa: qualquer combinação de módulo solar e bateria, sem damage to any component.danos a qualquer componente, excelente design térmico e arrefecimento do ar natural. ·RJ45 interface with remote meter MT-5, convenient to check operating parameters of