Sistemas de Energia Solar e Eólica Professor: Jorge Andrés Cormane Angarita

Transcrição

1 Sistemas de Energia Solar e Eólica Professor: Jorge Andrés Cormane Angarita

2 Especificações dos Módulos Fotovoltaicos Comerciais Sistemas de Energia Solar e Eólica

3 Identificação e informações gerais Módulo fotovoltaico(abnt,2006) unidade básica formada por um conjunto de células solares, interligadas eletricamente e encapsuladas, com o objetivo de gerar energia elétrica Símbolo 3

4 Folhas de dados Os fabricantes disponibilizam folhas de dados com as características elétricas, mecânicas e outras informações relevantes sobre os módulos fotovoltaicos. 4

5 Identificação e informações gerais Potência de pico Wp (ABNT,2006) potência nominal de saída de um conversor fotovoltaico, sob as condições padrão de referência para ensaio 5

6 Identificação e informações gerais Área total da célula solar A CT (ABNT,2006) superfície de uma célula solar limitada por seu perímetro ACT 2 0,156 0,156 0,024 m 6

7 Identificação e informações gerais Área das células do módulo A CM (ABNT,2006) área total de uma célula individual multiplicada pelo número de células do módulo A CM = na CT A = 60 0,024 1, 46 m CM 2 7

8 Identificação e informações gerais Área total do módulo A MT (ABNT,2006) superfície frontal do módulo, incluindo a moldura externa ou qualquer outra protuberância. x 1,658 1,662 y 0,988 0,992 AMT 2 1,64 1,65 m 8

9 Identificação e informações gerais Aspecto do módulo e desenho com cotas das dimensões 9

10 Características elétricas em STC (Standard Test Conditions) A sigla STC refere-se às condições padronizadas para testes do módulo fotovoltaico Condições produzidas em laboratório câmara climática certificação internacional As STC permitem comparar módulos de diversos fabricantes de acordo com os mesmos critérios 10

11 Características elétricas em STC (Standard Test Conditions) Condições padrão de referência para ensaio (ABNT, 2006) Temperatura de junção da célula 25 C Irradiância total 1000 W/m 2 normal à superfície de ensaio Espectro AM 1,5 11

12 Características elétricas em STC (Standard Test Conditions) Corrente de Curto-Circuito I SC (ABNT,2006) corrente de saída de um conversor fotovoltaico, na condição de curto-circuito, para valores preestabelecidos de temperatura e irradiância total. 12

13 Características elétricas em STC (Standard Test Conditions) Tensão de Circuito Aberto V OC (ABNT,2006) tensão gerada através de um conversor fotovoltaico sem carga (aberto), para valores preestabelecidos de temperatura e irradiância total. 13

14 Características elétricas em STC (Standard Test Conditions) Tensão de Máxima Potência V mp (ABNT,2006) é o valor da tensão nos terminais do módulo quando fornece sua potência máxima 14

15 Características elétricas em STC (Standard Test Conditions) Corrente de Máxima Potência I mp (ABNT,2006) é a corrente nos terminais do módulo quando fornece sua potência máxima 15

16 Características elétricas em STC (Standard Test Conditions) Potência Máxima (ABNT,2006) potência em um ponto da curva característica de um conversor fotovoltaico, onde o produto da corrente pela tensão é máximo. 16

17 Características elétricas em STC (Standard Test Conditions) Eficiência (ABNT,2006) Razão entre a potência máxima fornecida e o produto da área do módulo, ou da célula, pela irradiância total, para valores preestabelecidos de temperatura, especificada na forma de porcentagem Pmp A ou A G MT CM TOT 100% 17

18 Características elétricas em STC (Standard Test Conditions) Eficiência 250 A MT ,15% 1, A CM ,12% 1,

19 Características elétricas em STC (Standard Test Conditions) Resistência à corrente inversa é a corrente que o módulo pode suportar durante a polarização inversa (sentido contrário) 19

20 Características elétricas em STC (Standard Test Conditions) No Brasil, O INMETRO avalia e certifica os módulos fotovoltaicos Após testes, recebem um selo do Programa de Conservação de Energia Elétrica (PROCEL), que atesta a classe de eficiência do módulo 20

21 Características elétricas em NOCT (Nominal Operating Cell Temperature) A sigla NOTC refere-se à temperatura normal de operação da célula Os valores obtidos nesta condição são mais próximos do funcionamento em condições reais de operação Os testes são certificados internacionalmente 21

22 Características elétricas em NOCT (Nominal Operating Cell Temperature) Temperatura nominal de operação da célula (ABNT, 2006) Temperatura média de equilíbrio da célula solar encapsulada em um módulo 48,4 ºC Temperatura ambiente 20 C Irradiância 800 W/m 2 Velocidade do vento 1 m/s e em circuito aberto 22

23 Características Elétricas em NOCT (Nominal Operating Cell Temperature) 23

24 Características Térmicas Definem o comportamento do módulo por diante de variações de temperatura Potência Tensão Corrente 24

25 Características Térmicas Coeficiente de temperatura de potência Indica a redução de potência (em porcentagem) para cada grau de aumento da temperatura 25

26 Características Térmicas Coeficiente de temperatura de tensão Indica a redução de tensão de saída do módulo (em porcentagem) para cada grau de aumento da temperatura 26

27 Características Térmicas Coeficiente de temperatura de corrente Indica o aumento de corrente (em porcentagem) para cada grau de aumento da temperatura 27

28 Variação de Luminosidade A tabela a seguir mostra como o módulo se comporta por diante de variações de luminosidade 28

29 Programa Brasileiro de Etiquetagem - PBE Sobre o PBE O PBE é um programa de etiquetagem de desempenho coordenado pelo Inmetro, com foco especial na eficiência energética está alinhado com a Lei , de 17 de outubro de 2001, conhecida como Lei de Eficiência Energética. 29

30 Programa Brasileiro de Etiquetagem - PBE Objetivos do PBE Prover informações úteis que influenciem a decisão de compra dos consumidores, que podem levar em consideração outros atributos, além do preço, no momento da aquisição dos produtos. Estimular a competitividade da indústria, através da indução do processo de inovação e desenvolvimento tecnológico promovido pela escolha consciente dos consumidores. 30

31 Programa Brasileiro de Etiquetagem - PBE Produtos abrangidos pela regulamentação do PBE 38 programas, em diferentes níveis de implementação 31

32 Programa Brasileiro de Etiquetagem - PBE O PBE Fofotvoltaico / Portaria Inmetro n 4/2011 O objetivo dessa legislação é o estabelecimento de regras equânimes para os equipamentos de geração de energia fotovoltaica. Estão abrangidos pelo programa: Módulos (Placas fotovoltaicas) Controladores de carga Inversores Baterias estacionárias de baixa intensidade de descarga, para aplicação fotovoltaica 32

33 Programa Brasileiro de Etiquetagem - PBE Prazos de adequação 01/07/ Para fabricação e importação de produtos em desacordo com a Portaria Inmetro no 4/ /07/ Para a comercialização, em território nacional, de produtos em desacordo com a Portaria Inmetro no 4/

34 Programa Brasileiro de Etiquetagem - PBE Laboratórios responsáveis pelos ensaios no PBE 34

35 Programa Brasileiro de Etiquetagem - PBE Como funciona o PBE Classificação A (mais eficiente) Classificação E (menos eficiente) 35

36 Programa Brasileiro de Etiquetagem - PBE Como ler a etiqueta 36

37 Programa Brasileiro de Etiquetagem - PBE ENCE Módulos 37

38 Programa Brasileiro de Etiquetagem - PBE ENCE - Controladores e inversores 38

39 Programa Brasileiro de Etiquetagem - PBE ENCE - Baterias 39

40 Programa Brasileiro de Etiquetagem - PBE Tabela DE Eficiência Energética Sistema de Energia Fotovoltaica Módulos - Edição 06/2015 Baterias - Edição 04/2015 Inversores On Grid - Edição 08/2015 Inversores Off Grid - Edição 08/

41 Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica - Procel O Procel O Procel foi criado em dezembro de 1985 pelos Ministérios de Minas e Energia e da Indústria e Comércio, e gerido por uma Secretaria-Executiva subordinada à Eletrobras. Em 18 de julho de 1991, o Procel foi transformado em programa de governo, tendo sua abrangência e suas responsabilidades ampliadas. 41

42 Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica - Procel O objetivo do Procel é promover a racionalização da produção e do consumo de energia elétrica, para que se eliminem os desperdícios e se reduzam os custos e os investimentos setoriais 42

43 Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica - Procel O selo Procel Eletrobras de Economia de Energia Instituído por Decreto Presidencial em 8 de dezembro de 1993 Para ser contemplado com o Selo Procel, o produto deve ser submetido a ensaios específicos em laboratório idôneo, indicado pelo Procel. Normalmente, os produtos contemplados com o Selo Procel são caracterizados pela faixa "A" da ENCE 43

44 Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica - Procel O selo Procel Eletrobras de Economia de Energia Para ser contemplado com o Selo Procel, o produto deve ser submetido a ensaios específicos em laboratório idôneo, indicado pelo Procel. Normalmente, os produtos contemplados com o Selo Procel são caracterizados pela faixa "A" da ENCE. 44

45 Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica - Procel O objetivo do selo Procel Eletrobras de Economia de Energia orientar o consumidor no ato da compra, indicando os produtos que apresentam os melhores níveis de eficiência energética dentro de cada categoria, proporcionando, assim, economia na conta de energia elétrica. estimular a fabricação e a comercialização de produtos mais eficientes, contribuindo para o desenvolvimento tecnológico e a preservação do meio ambiente. 45

46 Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica - Procel Certificados 2013 para módulos Fotovoltaicos Ver arquivo 46

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48 Identificação e informações gerais Segundo a ABNT NBR de 2006 Célula fotovoltaica Dispositivo fotovoltaico elementar especificamente desenvolvido para realizar a conversão direta de energia solar em energia eletrica 48

49 Identificação e informações gerais Segundo a ABNT NBR de 2006 Painel fotovoltaico Um ou mais módulos fotovoltaicos interligados eletricamente, montados de modo a formar uma única estrutura 49

50 Identificação e informações gerais Área ativa da célula solar A CA (ABNT,2006) superfície de uma célula solar que recebe radiação solar Área total da célula solar A CT (ABNT,2006) superfície de uma célula solar limitada por seu perímetro 50

51 Características elétricas em STC (Standard Test Conditions) Resistência à corrente inversa é a corrente que o módulo pode suportar no sentido contrário Esta situação ocorre quando existem conjuntos de módulos conectados em paralelo e um deles recebe menos iluminação do que o outro O módulo iluminado fornece corrente para o módulo escurecido forçando a polarização inversa 51