Dimensionamento de Sistema Autônomo de Energia Fotovoltaica para Residências Rurais Localizadas na Região Amazônica

Dimensionamento de Sistema Autônomo de Energia Fotovoltaica para Residências...

Adênio Miguel Silva da Costa, Matheus Pereira Furtado, Otavio Andre Chase, Paulo Eduardo Silva Bezerra, Rodrigo Silva de Oliveira, Warisson Ramon Sousa da Silva

Universidade Federal Rural da Amazônia, Graduação em Engenharia Ambiental e Energias Renováveis adenio.miguel@yahoo.com.br matheus_p_furtado@hotmail.com otavio.chase@ufra.edu.br paulo_edu.1@hotmail.com rodrigo_so7@hotmail.com ramon_silva_18@hotmail.com

RESUMO: A demanda por energia elétrica aumenta com o desenvolvimento da sociedade, sendo necessário a adoção de novas fontes de energia para que esta necessidade seja suprida. Os Sistemas Autônomos de Energia Fotovoltaica (SAEF) são uma solução viável para as áreas remotas da Amazônia, onde as questões socioambientais são agravadas devido a infraestrutura de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica ser precária ou inexistente. Estes sistemas apresentam os seguintes componentes elementares: módulo fotovoltaico, são os painéis solares; controlador de carga, que regula a passagem da corrente elétrica para proteger o sistema de sobrecargas; banco de baterias, armazena a energia gerada; e inversor de frequência, transforma de corrente contínua (C) para alternada (CA). Com isso, está pesquisa objetiva adaptar a metodologia de dimensionamento de um sistema autônomo fotovoltaico para o caso das residências localizadas na área rural de cidades da região Amazônica. Assim, buscando, contribuir para o desenvolvimento de políticas públicas de distribuição de energia elétrica voltadas para as regiões remotas do território amazônico. A metodologia para dimensionamento do sistema autônomo fotovoltaico segue as seguintes etapas: (1) identificar o consumo de energia diário (W/h) dos equipamentos da residência, que representa a Necessidade de Geração Diária (NGD); (2) a Potência de Geração do Módulo

Solar (PGM), a qual deve ser maior ou igual a NGD; (3) calcular a corrente de consumo total, que representa a corrente elétrica máxima exigida pelos equipamentos ligados ao módulo solar; (4) calcular também a Capacidade de Corrente Requerida pela Bateria (CB); e (5) o número de baterias, para formação do banco de baterias. Considerando uma residência rural com cinco lâmpadas com potência de 11W, ligadas 5h/dia; dois ventiladores com potência de 65W, ligados 4h/dia; uma geladeira com potência de 90W, ligada 24h/dia; e uma televisão com potência de 90W, ligada 5h/dia. Teríamos, para esta situação, uma NGD de 3.405W/dia, representando uma Geração Mínima (GMÍN) necessária de 681W/h, para o tempo médio anual de insolação (TINS) de cinco horas (TINS varia de acordo com o lugar). Considerando sete painéis solares de 100W, ligados em paralelo, teríamos uma PGM de 700Wh, para atender o critério de PGM ≥ GMÍN. A Corrente de Consumo Total (IMMÁX) é de aproximadamente

58,33Ah, para tensão de trabalho do sistema igual a 12V. Isto nos daria uma CB de 291,67A/dia. Resultando na necessidade de três unidades de bateria de 12V/100Ah, ligadas em paralelo, para atender à necessidade exigida. Constatou-se que, a aplicação de sistemas fotovoltaicos em pequena escala, como o mostrado nesta pesquisa, é uma excelente alternativa para as localidades do interior do espaço amazônico, onde a distribuição e transmissão de energia elétrica não está presente.

Palavras-Chave: novas fontes de energia, área rural, metodologia de dimensionamento.

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