7 Passos Fáceis para Dimensionar um Projeto Fotovoltaico do Grupo B.

Uma das primeiras etapas de um projeto fotovoltaico é fazer um pré dimensionamento. Nele conseguimos evitar que o sistema seja sobre ou sub dimensionado gerando maiores custos ao cliente final ou não suprindo a demanda do mesmo, e com isso gerando futuras insatisfações. No blog de hoje será discutido especificamente o dimensionamento de um sistema fotovoltaico do Grupo B de fornecimento elétrico. Mas vale ressaltar que são passos simplificados e não dispensam o uso de sistemas de cálculo mais assertivos.

As faturas de energia apresentam, em geral, os dados do cliente e os dados técnicos da instalação. No caso do nosso artigo, o grupo de faturamento da instalação em questão refere-se ao Grupo B, que são Unidades Consumidoras (Ucs) de Baixa Tensão, com seus subgrupos designados como: Residencial (Subgrupo B1), Rural (B2), Demais Classes (B3) e Iluminação Pública (B4).

Os passos abaixo foram desenvolvidos com o intuito de realizar um projeto fotovoltaico de forma rápida e fácil, mas vale ressaltar a necessidade de usar softwares de projeção e demais variáveis que interferem no processo.

PASSO 1: Fórmula Geral

O primeiro passo é composto pela fórmula que irá ser responsável pelo cálculo da potência total dos painéis, ou seja, a potência CC do seu sistema. Nos passos mais a frente, aplicaremos essa fórmula em um exemplo.

PASSO 2: Consumo Médio

Em todas as faturas de energia, o consumo anual (12 meses) é disponibilizado por lei, na parte de Histórico de Faturamento da UC. É com base nestes valores que utilizaremos para calcular a Energia de Geração.

Nesse passo, será calculado a média desse histórico de faturamento, ou seja, a somatória do consumo de todos os meses dividido por 12.

PASSO 3: Dados Solarimétricos

O índice solarimetrico é a quantidade de luz incidente em determinada localidade. Esse fato nos diz o valor em watts que incide em uma área de 1 metro quadrado durante um dia na região em que o projeto pretende ser instalado.

Para nos basearmos em dados confiáveis, utilizaremos de fontes especializadas, como o Cresesb, Centro de Referência para Energia Solar e Eólica. Através do link http://www.cresesb.cepel.br/index.php#data, na parte de Potencial Solar, deve-se inserir a latitude e longitude geográfica do local de instalação para obtenção da média do tempo de exposição de sol na região. É esse valor que iremos inserir na Fórmula do Passo 1.

PASSO 4: Rendimento

Um dos pontos considerados no dimensionamento dos sistemas fotovoltaico, são as perdas, nelas são consideradas algumas variáveis de processo que interferem no resultado entregue pelo sistema gerador. Esses valores informados abaixo dos proprios fabricantes dos equipamentos, dados esses disponíveis nos datasheets de cada um, ou através de testes realizados.

As categorias consideradas são:

• Perdas por Temperatura – sabemos que a temperatura é um fator limitante na geração de um sistema, devido ao fato de que o aquecimento influencia na condutividade dos materias elétricos que compõe o projeto.  Perdas de: 7,0% – 18,0%;
• Incompatibilidade Elétrica – caracterizado pelas conexões dos condutores, compatibilidade entre inversor e módulo, dentre outros. Perdas de: 1,0% – 2,0%;
• Acumulo de Sujeira –.residuos sobre a superficie dos módulos gera um impacto significativo na conversão de energia. Perdas de: 1,0% – 8,0%;
• Cabeamento CC – as perdas por queda de tensão ao longo dos cabos CC, mesmo que pequenas, existem e podem ser evitadas com o correto dimensionamento dos cabos e cálculo de queda de tensão. Perdas de: 0,5% – 1,0%;
• Cabeamento CA – uma atenção redobrada à distância percorrida e a bitola dos cabos CA, pois essa queda de tensão em corrente alternada é maior devido ao valor elevado de corrente, comparado ao lado CC. Perdas de: 0,5% – 1,0%;
• Inversor – nenhuma máquina produzida pelo homem é 100% eficiente, temos perdas nos circuitos internos do inversor, mesmo que baixas. Esse valor geralmente é definido pelas fabricantes e disponíveis nos datasheets. Perdas de: 2,5% – 5,0%;

Em suma, tomamos como base um valor entre 75~80% de rendimento em um sistema de geração fotovoltaico.

PASSO 5: Aplicando a Fórmula Geral

Nessa etapa iremos relembrar a fórmula introduzida no início desse artigo e aplicar os cálculos de acordo com o nosso projeto:

PASSO 6: Cálculo da quantidade de painéis

O próximo passo é encontrar a quantidade de módulos necessários para sua instalação. O valor da potência dos painéis encontrada no passo 5 dividido pela potência do modulo que será utilizado na sua cotação.

PASSO 7: Escolha do inversor

No caso da escolha do inversor para seu projeto fotovoltaico, o ponto principal a ser levado em consideração é que a potência total dos painéis deve estar dentro dos limites do inversor! Neste caso ainda é considerado ideal permanecer na faixa de 20% acima ou 20% abaixo. Além disso, deve-se levar em conta os padrões elétricos da UC, seja ela mono, bi ou trifásico e o valor de tensão de fornecimento CA da concessionária, para que seja feita a escolha correta do equipamento.

Vamos para um exemplo prático a fim de aplicar os passos acima.

Exemplo Prático:

-Passo 1:

Fórmula Geral:

-Passo 2:

Considerando o consumo abaixo, somando a coluna de kWh de todos os meses e dividindo por 12, chegamos no seguinte resultado: 383,84 kWh/ mês.

-Passo 3:

No nosso exemplo atual, o projeto de instalação do sistema será na cidade de Vila Velha, no Espírito Santo e segundo o site informado acima, o dado solarimétrico do endereço de consumo da fatura é em média de 5,01kWh/m². dia.

-Passo 4:

Iremos considerar um perdas no sistema de 20%, logo teremos um rendimento de 80% neste exemplo.

-Passo 5:

Considerações:

• Energia de geração, como calculada no Passo 2, 383.84 kWh/ mês;
• Tempo de exposição, do passo 3, 5,01 kWh/m². dia;
• Rendimento, do passo 4, de 80% ou 0.8;

Aplicando na Fórmula Geral:

-Passo 6:

Vamos assumir uma placa da fabricante ZNSHINE de 430W e considerando os dados anteriores:

-Passo 7:

No nosso exemplo, a UC em questão é fornecida em uma tensão 220V e de padrão bifásico. Neste caso, podemos utilizar um inversor monofásico 220V e considerando que nosso sistema agora é de 3.44kWp, podemos utilizar um inversor monofásico de 3kW, pois permanece na faixa dos 20% sugerida.

Com isso finalizamos nosso dimensionamento rápido de um projeto fotovoltaico para o Grupo B. Lembrando que, é um dimensionamento que não dispensa os demais dados considerados importantes para a geração, como angulação do telhado, orientação e sombreamento. É apenas uma forma simples de se calcular rapidamente um sistema necessário para suprir ofertar ao seus clientes.

Autoria:

Iza Furieri Del Puppo – Técnica em Produto e Suporte Técnico na Fotus Energia Solar.

Revisado:

Wagner Trarbach Frank – Analista de Produto e Suporte Técnico na Fotus Energia Solar.