Rede de Sistemas Conectados

Escola de Ciências

Departamento de Física

Campus de Azurém

4800-058 Guimarães

PROJECTO INTERDISCIPLINAR II

DIMENSIONAMENTO DE SISTEMAS

FOTOVOLTAICOS

(SISTEMAS LIGADOS À REDE E SISTEMAS AUTÓNOMOS)

2º Ano do Mestrado Integrado em Engenharia Têxtil

(2009)

JOAQUIM

CARNEIRO

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[Dimensionamento

de

Sistemas

Fotovoltaicos] 2009

Joaquim

Carneiro

Página

2

ÍNDICE

1.1. Sistemas Ligados à Rede ...................................................................................................... 3

1.1.1. Regulador MPP e Conversor DC/DC.......................................................................... 4

1.1.2. Inversores DC/AC ......................................................................................................... 5

1.1.3. Dimensionamento de Sistemas FV Ligados à Rede................................................ 7

1.1.3.1. Selecção do módulo fotovoltaico ............................................................................. 7

1.1.3.2. Concepção do sistema fotovoltaico .......................................................................... 8

1.1.3.3. Dimensionamento do sistema fotovoltaico .............................................................. 9

1.1.3.4. Dimensionamento das cablagens............................................................................ 12

1.1.4. Estimativa da Produção de Energia .......................................................................... 14

1.2. Sistemas Autónomos........................................................................................................... 20

1.2.1. Regulador de Carga .................................................................................................... 21

1.2.2. Baterias de Acumuladores .......................................................................................... 22

1.2.2.1. Constituição e princípio de funcionamento............................................................ 23

1.2.2.2. Tipos de baterias de acumuladores......................................................................... 25

1.2.2.3. Características das baterias de acumuladores......................................................... 26

1.2.2.4. Associação de baterias de acumuladores................................................................ 29

1.2.3. Dimensionamento de Sistemas FV Autónomos para instalações domésticas .... 30

REFERÊNCIAS ........................................................................................................................ 37

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1.1. Sistemas Ligados à Rede

Em termos económicos, o desenvolvimento das nações está intimamente ligado ao consumo e

ao preço da energia. Na verdade, as oscilações que ocorrem no preço da energia repercutem-se

directamente em todos os subsectores das actividades económicas com grande impacto nos

cidadãos, como por exemplo os transportes, os bens alimentares ou a saúde. Neste contexto, os

países do ocidente terão que saber gerir a longa e árdua transição para um modelo energético

menos dependente do petróleo e dos combustíveis fósseis. É com este diagnóstico de crescentes

preocupações geoestratégicas, de subida de preços com o petróleo (e todos os seus derivados) e

de limitação de emissões de CO2 (Protocolo de Quioto), que é impreterível a utilização de outras

fontes de energia renováveis como por exemplo a energia eólica e solar fotovoltaica.

A União Europeia importa, actualmente, cerca de 50% das suas necessidades energéticas e com

o actual ritmo de crescimento a dependência deverá atingir os 70% dentro de 20 a 30 anos. A

necessidade de satisfazer o contínuo crescimento da procura de energia no futuro próximo,

especialmente no domínio da electricidade, em confronto com a necessária redução das

emissões de gases com efeito de estufa, obrigam a um investimento significativo na exploração

das fontes endógenas renováveis, como por exemplo a energia solar.

Para sistemas ligados à rede pública de distribuição de electricidade, o gerador fotovoltaico

entrega à rede a máxima potência que, em cada instante, pode produzir. Entre o módulo e a rede

existem equipamentos de regulação e interface que optimizam as condições de geração e

adaptam-nas às condições de recepção impostas pela rede. Em termos esquemáticos,