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Aterramento de Sistema Fotovoltaico conectado a rede

A energia solar é captada através de painéis solares formados por células fotovoltaicas. Atualmente, o material mais empregado é o silício, devido a sua condutibilidade.  A conversão de energia solar em elétrica se dá em grande parte pelos semicondutores. A  transformação de energia é possível pelo efeito fotovoltaico, que consiste em transformar a energia solar em elétrica.

– Efeito Fotovoltaico: Alguns semicondutores como o silício, possui uma banda de valência totalmente preenchida com elétrons e uma banda de condução vazia. A ação da luz solar sobre os semicondutores provocará a excitação dos elétrons e a sua mudança da banda de valência para a banda de condução. Essa excitação nos elétrons provocará o retorno para a camada anterior, o impedimento realizado através de barreiras e conduzindo-os para um circuito elétrico, irá fazer com que seja gerado uma tensão e uma corrente elétrica.

 Módulo Fotovoltaico: composto por células fotovoltaicas conectadas em arranjos para produzir tensão e correntes suficientes para a utilização pratica da energia ao mesmo tempo que promove a proteção das células.

– A Irradiação Solar: Existem dois instrumentos comumente utilizados para medir a irradiação solar, que são: O Piranômetro  para medir as irradiações globais e o Pireliômetro para medir as irradiações diretas.

– Características Elétricas de um Módulo: É geralmente identificado pela sua potência de pico. A definição da potência é feita considerando irradiação solar de 1.000W/M² sob distribuição espectral padrão para AM 1,5 e temperatura de  celula de 25C.

 Efeito da Irradiação Solar: A corrente elétrica gerada pelo módulo aumenta com o aumento da irradiação solarA corrente de curto circuito tem um aumento linear com a irradiância.

– Temperatura de operação: Para determinamos a temperatura de operação de um módulo fotovoltaico, podemos usar uma formula simplificada:

Tmod= Tamb + Kat x G

Tmod = Temperatura do módulo

Tamb – Temperatura ambiente

G = Irradiação incidente do modulo (W/m²)

Kt = Coeficiente térmico, na ausência se usa o valor padrão 0,03.

 Características Elétricas –  Constam na etiqueta do modulo.

– Associação de Módulos Fotovoltaicos – Os módulos podem ser conectados em serie ou em paralelo, dependendo da corrente e tensão a ser alcançada, para obter painéis com potência mais elevada. No projeto deve ser definido a forma como será feita a ligação entre os módulos.

– Bateria: São dispositivos de armazenamento de energia usados para atender a necessidade do sistema quando a demanada é insuficiente. As baterias podem ser recarregáveis e não recarregáveis.

 Controladores de Carga: A função é a proteção das baterias do sistema fotovoltaicos contra as cargas e descargas excessivas que venham a comprometer a vida útil da bateria. Cabe também ao controlado a desconexão da bateria do painel fotovoltaico quando esta carregada.

-Inversores: Dispositivo eletrônico que fornece energia em corrente alternada (ca) a partir de uma fonte de energia elétrica em corrente contínua (cc). De acordo com a operação a ser realizada os inversores podem ser: Comutados pela rede ou autocomutados. 

– Critérios de qualidades de um inversor:

1- Alta eficiência de conversão tanto nas cargas nominais quanto as parciais.

2- Operação em uma faixa ampla de tensão de entrada;

3-Forma de onda senoidal, com baixo conteúdo harmônico;

4- Tolerância aos surtos de partida das cargas a serem alimentadas;

5- Grau de proteção IP adequado ao tipo de instalação; 

– Gerador Fotovoltaico: Deve se instalado em local apropriado para que possa aproveitar ao máximo a irradiação solar.

– Aterramento – O ponto inicial para o correto dimensionamento do aterramento é obter a resistividade do solo, de posse das informações é possível realizar um projeto bem dimensionado. Em um sistema fotovoltaico toda a sua estrutura deve está aterrada. Em sistemas fotovoltaicos isolados recomenda-se que haja proteção de todas as partes metálicas com um material isolante.

 – Aterramento de sistema fotovoltaico conectado a rede:  É necessário fazer o aterramento de proteção dos equipamentos (conexão da carcaça condutora ao terra). O aterramento funcional do sistema, conexão do circuito elétrico ao terra através do condutor neutro, no lado CA.. É necessário que haja uma integração de todos os aterramentos do sistema fotovoltaico, porém, é necessário consultar as especificações do fabricante para o procedimento a seguir para alguns equipamentos específicos do sistema fotovoltaico.

  

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