Fotovoltaica de bolso: esquema de sistema doméstico

Utilizar um minisistema para alimentar eletrodomésticos ou computadores: não só é possível, mas também vantajoso graças à redução dos custos de energia.

Utilizar um minisistema para alimentar eletrodomésticos ou computadores: não só é possível, mas também vantajoso graças à redução dos custos de energia.

Conteúdo processado

  • Existem 2 tipos
  • A avaliação
  • Os requisitos necessários para um mini sistema fotovoltaico
  • Eles são auto-suficientes
  • O que pode ser conectado
  • Armazenamento e reserva
  • Kits prontos para usar: como funcionam
  • Quanto
  • Usos e consumo
  • Sem nenhum custo

Uma das primeiras aplicações domésticas da energia fotovoltaica foi a recarga de baterias de calculadoras . Hoje a tecnologia se desenvolveu e se estendeu para muitos usos, inclusive aqueles para os quais não é necessário recorrer a grandes plantas. Num futuro próximo, bicicletas e carros elétricos funcionarão com energia fotovoltaica; no primeiro caso, dois módulos poderiam ser suficientes, se bem orientados para o sol.

Para a iluminação de jardins, gazebos, garagens, funcionamento do sistema de rega ou alimentação eléctrica de cortadores de relva, portões eléctricos e intercomunicadores, podem ser instalados pequenos sistemas fotovoltaicos num curto espaço de tempo e com consideráveis ​​poupanças de energia . Tudo que você precisa é de uma varanda, terraço, terreno ou uma pequena parte do telhado. Os principais sistemas são divididos em duas categorias, dependendo se podem ou não se conectar à rede elétrica.

Existem 2 tipos

Autônomo ou "ilha"

Termos com os quais são definidas as usinas não conectadas à rede elétrica nacional, como normalmente é o caso de “conectadas à rede” (conectadas à rede). São autossuficientes e por isso muitas vezes são instalados em locais de difícil acesso à eletricidade (edifícios isolados, parques de campismo, campistas, barcos, mas também em casas de férias que são utilizadas alguns meses por ano) ou no lugar de geradores a diesel (e portanto poluentes).

Sistemas com função de armazenamento

Têm por objetivo armazenar a energia produzida durante o dia e explorá-la à noite, à noite ou a qualquer outro momento, por exemplo nas horas em que a eletricidade é mais cara. Eles são conectados à rede elétrica, que podem então usar como reserva.

A avaliação

Para escolher o tipo de sistema e o tamanho do sistema, estes fatores devem ser levados em consideração:

  1. A aplicação , ou seja, as cargas a serem conectadas: luzes, TV, rádio, eletrodomésticos.
  2. Área de instalação : em áreas não atendidas pela rede (isolada, agrícola, serra), a solução são os sistemas autônomos.
  3. Período de uso : todo o ano, fins de semana ou feriados.
  4. Tipo de usuário : em corrente contínua ou alternada (luzes e carregadores de bateria funcionam com os primeiros; aparelhos com os segundos).

Os requisitos necessários para um mini sistema fotovoltaico

Uma mini planta não apresenta grandes problemas de instalação e operação. Aqui estão os elementos a serem considerados.

A superfície necessária para a instalação do módulo fotovoltaico, que devem de preferência ser exposta ao sul, em uma área livre de sombra, ainda que temporária, com uma inclinação para ser definida com base no período de utilização do sistema.
O espaço para alojar os outros componentes, que no entanto é muito pequeno: os reguladores menores têm dimensões de cerca de 15 x 15 cm para uma espessura de 3 cm, enquanto uma bateria de 18 Ah (Ampere hora) tem lados de 10 -20 cm para cerca de 5 kg de peso.
Conhecimentos técnicos (para mini-plantas do tipo faça você mesmo); em todos os outros casos, é necessário entrar em contato com um instalador profissional.

Eles são auto-suficientes

É possível ter sistemas insulares eficientes a partir de um único módulo fotovoltaico de alguns Watt de pico (Wp), a unidade de medida da potência entregue. A escolha de sistemas autônomos é vasta, começando com realmente mini kits (cerca de 22 Wp), capazes de alimentar, por exemplo, uma lâmpada de 7 W - 12 Volts por até 7 horas por dia, a outras com mais potencial.
Para o primeiro, são suficientes os sistemas mais simples, que utilizam corrente contínua, ou seja, baixa tensão (por exemplo 12 ou 24 Volts) na saída dos painéis fotovoltaicos.
Mas como os eletrodomésticos funcionam em corrente alternada (por exemplo 220 Volts), é necessário mais um elemento: o inversor. Não é uma pequena diferença, porque este dispositivo aumenta o potencial e o desempenho deste segundo tipo de sistema.
Mesmo que ambas sejam pequenas fábricas, sua tecnologia não é de forma alguma insignificante. Em particular, são feitos de forma a acumular energia suficiente para adiar o seu uso mesmo por várias horas ou dias: quando o sol brilha nem sempre é necessário usar um determinado aparelho e vice-versa.

  • lâmpadas
  • carregador para celulares e notebooks
  • refrigeradores freezers televisores para campistas e barcos

COM 3 COMPONENTES: 1. Reguladores de carga : servem para estabilizar a energia recolhida e gerenciá-la dentro do sistema. Isso ocorre tanto para o módulo fotovoltaico quanto para os aparelhos elétricos. 2. Um ou mais módulos fotovoltaicos : de diferentes tamanhos e com um número variável de células elementares em silício mono ou policristalino e com tensão de saída contínua geralmente 12 ou 24V. Quanto aos sistemas maiores e conectados à rede, eles devem ser posicionados de forma a se beneficiarem da maior radiação solar durante o dia (sul, ou no máximo sudeste ou sudoeste). 3. Baterias: preservam a corrente elétrica fornecida pelos coletores fotovoltaicos, acumulada nas horas de radiação solar suficiente, de forma a permitir sua utilização pelos aparelhos elétricos mesmo nas horas de menor luz solar ou escuridão. Geralmente operam em 12 V, com capacidades de 18 a 100 Ah (Ampère-hora).

  • televisores
  • aparelho de áudio e vídeo
  • eletrodomésticos

O CON 4: 4. Inverter R: é o dispositivo usado para comutar a corrente contínua (12 ou 24 V, geralmente), na saída do painel fotovoltaico, em corrente alternada (a um utilizado pelos aparelhos domésticos), por conseguinte, maior. Geralmente é 110 ou 230 Volt, para sistemas até alguns kW; 400 Volts para potências acima de 5 kW. Esses sistemas (com módulos relacionados, baterias, inversores) existem em vários "tamanhos" já calculados de acordo com as necessidades dos usuários.

E se eu quiser mais

Corrente contínua e alternada

  • alimentar aparelhos mais potentes (máquina de lavar, lava-louças, aspirador de pó, etc.)
  • recarregar bicicletas e pequenos carros elétricos

Este tipo de mini usina é capaz de garantir um fornecimento seguro de energia independente das condições climáticas.

Armazenamento e reserva

Eles são sistemas compostos de elementos completamente semelhantes aos sistemas autônomos. A diferença é que eles podem ser conectados à rede elétrica, que usam como reserva.

De forma alguma, porém, o sistema fotovoltaico produz ou retira energia da rede.
O termo armazenamento, por outro lado, significa que a energia solar produzida durante o dia é armazenada nas baterias do sistema para ser aproveitada em outro horário.
A ligação à rede ocorre automaticamente, em todos os casos em que as baterias não são suficientes para alimentar as várias cargas.
Eles também existem na forma de kits “plug-and-play” (literalmente: plug and use).

Kits prontos para usar: como funcionam

1. Módulos fotovoltaicos : como nos sistemas fora da rede , não estão conectados à rede, para a qual não transferem a energia produzida. 2. Caixa : o elemento principal desses sistemas é uma espécie de gabinete metálico que agrupa controladores de carga, inversores e compartimentos de bateria, além de quadros eletrônicos e elétricos em seu interior. Do lado de fora, apenas são visíveis as tomadas de ligação à rede e as várias fichas para ligação aos aparelhos eléctricos e electrónicos da casa. 3. Rede elétrica nacional : sempre que a energia armazenada nas baterias for consumida antes do previsto, a ligação à rede elétrica nacional ocorre automaticamente.

Quanto

Solução básica com a qual é possível ligar luzes, rádio, TV, ventilador e uma pequena geladeira.

Inclui:

Módulo 245 Wp,

controlador de carga,

Inversor de 1 kwp,

Bateria 12V AGM

Com autonomia de um dia, tabela de preços: 1.340 euros

Com autonomia de 2 dias, tabela de preços: 1.620 euros

Usos e consumo

Vamos pegar um sistema autônomo, por exemplo. Um kit com potência de 1 kWp de módulos instalados produzirá 1.200 kWh por ano (energia máxima disponível). Por dia, será de 3,2 kWh (1.200 kWh / 365 dias = 3,2 kWh).

Agora vamos ver o consumo: os de um pequeno refrigerador custam no mínimo 480 Wh por dia; portanto, com 3,2 kWh, igual a 3.200 Wh, poderiam potencialmente mantê-los em 6.
O cálculo é apenas aproximado: na realidade a energia produzida será distribuída ao longo do ano, dependendo da insolação e da posição das plantas.
Se, por outro lado, considerarmos uma geladeira de 230 litros, o consumo será em torno de 300 Kwh por ano (cerca de 800 Wh por dia); neste caso falaríamos de 4 geladeiras ligadas por uma média de 8/24 h.

Agradecemos aos engenheiros Federico Turcoliveri e Marco Boschello da empresa Solon e Emanuele Gualazzi da Enerpoint por sua colaboração.

Sem nenhum custo

Basta direcioná-los bem para o sol durante o dia: assim, pequenos e grandes aparelhos são alimentados e recarregados sem consumir energia.