Fontes renováveis de energia - Fotovoltaica. Aula energias renováveis

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1 Aula energias renováveis Fotovoltaica - Aplicação e Desenvolvimento de Mercado - Função das células solares - Tipos de módulos e de construção - Grau de eficiência e rendimento dos módulos fotovoltaicos - Sistemas isolados e conectados a rede - Planejamento, instalação e integração à construção,

2 A conversão da energia solar Fototérmica Coletor Solar Fotovoltaica Célula Solar Calor Usina térmica Solar Eletricidade Produção de hidrogênio eletrolítico Armazenamento de energia térmica Energia Química Reator solar Fotossíntese Fotoquímica

3 Fotovoltaica Áreas de uso Industrial 27% Conectados à rede 36% Eletrificação rural de áreas distantes 22% Consumo de produtos 15% Quelle: J. Luther, Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

4 Exemplos de parques Local: Beneixama (Provincia de Alicante - Espanha) Capacidade Instalada: 200 x 100 kwp (20 MWp) Radiação solar global: kwh/m².a. no nível do módulo Área: m² (71 campos de futebol) Painéis Solares: unidades, modelo City Solar PQ 200 Área de painéis: m² Produção de eletricidade: kwh/a ( habitações populares) CO2 evitado: Toneladas/a Inaugurado: Agosto de 2007

5 Mercado mundial fotovoltaico Germany Spain 1 Japão: 230 MWp 2 Coréia do Sul: 150 MWp 3 Índia: 70 MWp 4 Austrália: 40 MWp 5 Canadá: 20 MWp 6 China: 20 MWp 7 Demais países 220 MWp 8 Itália 150 MWp 9 França 150 MWp 10 Portugal 42 MWp 11Bélgica 20 MWp 12 Demais países UE 30 MWp Novas Instalações 2006: MWp 2007: MWp +66% 2008: MWp +117%

6 Sistema Isolado Equipamento com bateria

7 Sistema Isolado Bomba d água Iluminação de rodovias

8 Sistema Isolado Locais de difícil acesso India Brasil

9 Conectados à rede

10 Integração e Instalação de Painéis Fotovoltaicos Freiaufstellung Aufständerung auf Flachdach Aufdachmontage Aufdachmontage hinterlüftet Dachziegel Dachintegration

11 Integração e Instalação de Painéis Fotovoltaicos Painéis modulares

12 Integração e Instalação de Painéis Fotovoltaicos?

13 Integração e Instalação de Painéis Fotovoltaicos Células coloridas Células Flexíveis

14 Integração e Instalação de Painéis Fotovoltaicos

15 Integração e Instalação de Painéis Fotovoltaicos Mont Cenis Akademie, Herne Arquitetura Jourda & Perraudin, Lyon

16 Integração e Instalação de Painéis Fotovoltaicos Animação Verão

17 Integração e Instalação de Painéis Fotovoltaicos Animação Inverno

18 Integração e Instalação de Painéis Fotovoltaicos Animação Geração

19 Integração e Instalação de Painéis Fotovoltaicos

20 Integração e Instalação de Painéis Fotovoltaicos Ginásio Burgtweining, Regenburg

21 Integração e Instalação de Painéis Fotovoltaicos Aplicada como arte Zadar, Croácia

22 Problemas de Sombreamento Entorno Próprio

23 Projeto de Otimização Estudo de Sombreamento Estudo de Sombreamento Modelo geométrico e Vista do telhado

24 Projeto de Otimização Estudo de Sombreamento Estudo de Sombreamento Vista Telhado Estação de Transição Sombreamento em Março 21 de Março 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 Resumo: Entre 11:00 e 14:00 horas os painéis fotovoltaicos estão completamente livre de sombreamento

25 Pré-Projeto Estimativa de Dimensionamento Estimativa simplificada: P MPP kw = A η 1 m 2 Com um painel de eficiência 12% e uma área disponível de 20 m² é possível instalar uma potência de XX kwp. W el = E glob, sol, Painel P MPP 2 1kW m f Potência Com um ângulo de inclinação do painel de 30, orientação sul direta (Berlin - radiação global anual no nível do painel de aprox kwh/(m²a)), capacidade instalada de 2,4 kwp e características de um equipamento médio (f potência = 0,75) o conjunto produz XXXX kwh/a. Fator de Potência Descrição 0,85 Equipamento muito bom, muito bem ventilado, sem sombreamento e com pouca sujeira 0,80 Equipamento bom, bem ventilado, sem sombreamento e com pouca sujeira 0,75 Equipam ento e condições m édias 0,70 Equipamento médio, pouco sombreamento ou ventilação ruim 0,60 Equipamento ruim, muito sombreamento e muita sujeira 0,50 Equipamento e condições muito ruins

26 Pré-Projeto Estimativa de Dimensionamento Estimativa simplificada: P MPP kw = A η 1 m 2 Com um painel de eficiência 12% e uma área disponível de 20 m² é possível instalar uma potência de 2,4 kwp. W el = E glob, sol, Painel P MPP 2 1kW m f Potência Com um ângulo de inclinação do painel de 30, orientação sul direta (Berlin/Alemanha - radiação global anual no nível do painel de aprox kwh/(m²a)), capacidade instalada de 2,4 kwp e características de um equipamento médio (f potência = 0,75) o conjunto produz 2070 kwh/a. Fator de Potência Descrição 0,85 Equipamento muito bom, muito bem ventilado, sem sombreamento e com pouca sujeira 0,80 Equipamento bom, bem ventilado, sem sombreamento e com pouca sujeira 0,75 Equipam ento e condições m édias 0,70 Equipamento médio, pouco sombreamento ou ventilação ruim 0,60 Equipamento ruim, muito sombreamento e muita sujeira 0,50 Equipamento e condições muito ruins

27 Pré-Projeto Estimativa de Dimensionamento Estimativa simplificada: P MPP kw = A η 1 m 2 Com um painel de eficiência 20% e uma área disponível de 100 m² é possível instalar uma potência de XX kwp. W el = E glob, sol, Painel P MPP 1kW m 2 f Potência Com um ângulo de inclinação do painel de 30, orientação norte direta (Florianópolis - radiação global anual no nível do painel de aprox kwh/(m²a)), capacidade instalada de xx kwp e características de um equipamento médio (f potência = 0,70) o conjunto produz xxxx kwh/a. Potencial de geração anual em cada ângulo e azimute em relação ao posicionamento ideal para Florianópolis (-27 35' 48' ). Santos e Rüther, 2009.

28 Pré-Projeto Estimativa de Dimensionamento para Florianópolis Estimativa simplificada: P MPP kw = A η 1 m 2 Com um painel de eficiência 20% e uma área disponível de 100 m² é possível instalar uma potência de 20,0 kwp. W el = E glob, sol, Painel P MPP 1kW m 2 f Potência Com um ângulo de inclinação do painel de 30, orientação norte direta (Florianópolis - radiação global anual no nível do painel de aprox kwh/(m²a)), capacidade instalada de 20 kwp e características de um equipamento médio (f potência = 0,70) o conjunto produz kwh/a. Potencial de geração anual em cada ângulo e azimute em relação ao posicionamento ideal para Florianópolis (-27 35' 48' ). Santos e Rüther, 2009.

29 Pré-Projeto Estimativa de Dimensionamento para Sinop Extra Input: Floors: 4 Rooms: 6 x 15 m² Corridor: 1 x 18 m² Staircase block: 15 m² Cooling Demand: XX W/m²