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Universidade do Estado de Mato Grosso Prof. Dr.-Ing. Marlon Leão
Fontes renováveis de energia - Fotovoltaica
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,
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Fontes renováveis de energia - Fotovoltaica
Eletricidade
Fototérmica Fotovoltaica
Calor
Energia QuímicaArmazenamentode energiatérmica Fotossíntese
A conversão da energia solar
Usina térmica
Solar
Coletor Solar Célula Solar
Produção de hidrogênio eletrolítico
Fotoquímica
Reator solar
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Fontes renováveis de energia - Fotovoltaica
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ISE
Industrial27%
Conectados à rede36%
Consumo de produtos
15%
Eletrificação rural de áreas distantes
22%
Fotovoltaica – Áreas de uso
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Fontes renováveis de energia - Fotovoltaica
Exemplos de parques
Local: Beneixama (Provincia de Alicante - Espanha) Capacidade Instalada: 200 x 100 kWp (20 MWp) Radiação solar global: 1.934 kWh/m².a. no nível do móduloÁrea: 500.000 m² (71 campos de futebol) Painéis Solares: 100.000 unidades, modelo „City Solar PQ 200“ Área de painéis: 160.000 m² Produção de eletricidade: 30.000.000 kWh/a (25.500 habitações populares) CO2 evitado: 30.000 Toneladas/aInaugurado: Agosto de 2007
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Mercado mundial fotovoltaico
1 Japão: 230 MWp2 Coréia do Sul: 150 MWp3 Índia: 70 MWp4 Austrália: 40 MWp5 Canadá: 20 MWp6 China: 20 MWp7 Demais países 220 MWp8 Itália 150 MWp9 França 150 MWp10 Portugal 42 MWp11Bélgica 20 MWp12 Demais países UE 30 MWp
Novas Instalações2006: 1.600 MWp2007: 2.650 MWp +66%2008: 5.750 MWp +117%
Germany
Spain
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Sistema Isolado
Equipamento com bateria
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Bomba d‘água
Iluminação de rodovias
Sistema Isolado
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Brasil
India
Sistema Isolado
Locais de difícil acesso
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Conectados à rede
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Fontes renováveis de energia - Fotovoltaica
Integração e Instalação de Painéis Fotovoltaicos
Freiaufstellung
Aufständerung
auf Flachdach
Dachziegel
Aufdach-
montage
Aufdach-
montage hinterlüftet
Dachinte-
gration
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Integração e Instalação de Painéis Fotovoltaicos
Painéis modulares
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Fontes renováveis de energia - Fotovoltaica
Integração e Instalação de Painéis Fotovoltaicos
?
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Fontes renováveis de energia - Fotovoltaica
Integração e Instalação de Painéis Fotovoltaicos
Células coloridas Células Flexíveis
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Fontes renováveis de energia - Fotovoltaica
Integração e Instalação de Painéis Fotovoltaicos
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Fontes renováveis de energia - Fotovoltaica
Integração e Instalação de Painéis Fotovoltaicos
Arquitetura Jourda & Perraudin, Lyon
Mont Cenis Akademie, Herne
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Fontes renováveis de energia - Fotovoltaica
Integração e Instalação de Painéis Fotovoltaicos
Animação Verão
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Integração e Instalação de Painéis Fotovoltaicos
Animação Inverno
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Integração e Instalação de Painéis Fotovoltaicos
Animação Geração
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Integração e Instalação de Painéis Fotovoltaicos
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Integração e Instalação de Painéis Fotovoltaicos
Ginásio Burgtweining, Regenburg
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Integração e Instalação de Painéis Fotovoltaicos
Aplicada como arte
Zadar, Croácia
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Entorno
Problemas de Sombreamento
Próprio
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Estudo de Sombreamento
Modelo geométrico e Vista do telhado
Projeto de Otimização – Estudo de Sombreamento
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Fontes renováveis de energia - Fotovoltaica
Estudo de Sombreamento – Vista Telhado
Estação de TransiçãoSombreamento em Março
21 de Março 08:00 09:00 10:00 11:00
Resumo:Entre 11:00 e 14:00 horas os painéis fotovoltaicos estão completamente livre de sombreamento
12:00 13:00 14:00 15:00
16:00 17:00 18:00 19:00
Projeto de Otimização – Estudo de Sombreamento
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Pré-Projeto – Estimativa de Dimensionamento
21
m
kWAP
MPP⋅⋅= η
2
,,
1 mkW
fPEW
PotênciaMPPPainelsolglob
el
⋅⋅=
Estimativa simplificada:
Com um painel de eficiência 12% e uma área disponível de 20 m² é possível instalar uma potência de XX kWp.
Com um ângulo de inclinação do painel de 30°, orientação sul direta (Berlin - radiação global anual no nível do painel de aprox. 1150 kWh/(m²a)), capacidade instalada de 2,4 kWp e características de um equipamento médio (fpotência = 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 Equipamento e condições médias
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
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Pré-Projeto – Estimativa de Dimensionamento
21
m
kWAP
MPP⋅⋅= η
2
,,
1 mkW
fPEW
PotênciaMPPPainelsolglob
el
⋅⋅=
Estimativa simplificada:
Com um painel de eficiência 12% e uma área disponível de 20 m² é possível instalar uma potência de 2,4 kWp.
Com um ângulo de inclinação do painel de 30°, orientação sul direta (Berlin/Alemanha -radiação global anual no nível do painel de aprox. 1150 kWh/(m²a)), capacidade instalada de 2,4 kWp e características de um equipamento médio (fpotência = 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 Equipamento e condições médias
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
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Pré-Projeto – Estimativa de Dimensionamento
21
m
kWAP
MPP⋅⋅= η
2
,,
1 mkW
fPEW
PotênciaMPPPainelsolglob
el
⋅⋅=Estimativa simplificada:
Com um ângulo de inclinação do painel de 30°, orientação norte direta (Florianópolis - radiação global anual no nível do painel de aprox. 1700 kWh/(m²a)), capacidade instalada de xx kWp e características de um equipamento médio (fpotência = 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.
Com um painel de eficiência 20% e uma área disponível de 100 m² é possível instalar uma potência de XX kWp.
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Pré-Projeto – Estimativa de Dimensionamento para Florianópolis
21
m
kWAP
MPP⋅⋅= η
2
,,
1 mkW
fPEW
PotênciaMPPPainelsolglob
el
⋅⋅=Estimativa simplificada:
Com um ângulo de inclinação do painel de 30°, orientação norte direta (Florianópolis - radiação global anual no nível do painel de aprox. 1700 kWh/(m²a)), capacidade instalada de 20 kWp e características de um equipamento médio (fpotência = 0,70) o conjunto produz 22610 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.
Com um painel de eficiência 20% e uma área disponível de 100 m² é possível instalar uma potência de 20,0 kWp.
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Pré-Projeto – Estimativa de Dimensionamento para Sinop
Extra Input:Floors: 4Rooms: 6 x 15 m²Corridor: 1 x 18 m²Staircase block: 15 m²Cooling Demand: XX W/m²