Sistemas Foto Fotovoltaicos voltaicos Potencial de Geração Ao receber uma Irradiância Solar de 1.000 W/m² , um módulo fotovoltaico gera a sua potência pico em quilowatts hora. Veremos, então, a possibilidade de geração de um módulo fotovoltaico de 240 Wp em uma dada localidade, em média diária, mensal e anual. Escolhemos a localidade do Rio de Janeiro, de onde usaremos os valores de Radiação
Solar e, também, de temperaturas ambientes; para o cálculo da estimativa de geração elétrica de um módulo fotovoltaico.
Geração em Potência Pico O valor da disponibilidade solar diária ( HSP – Horas de Sol Pico), em média anual, na -1
cidade do Rio de Janeiro é de 4,64 kWh/m².dia . Considerando um módulo fotovoltaico no plano horizontal, sem os ganhos e perdas por inclinação, o máximo teórico que um módulo fotovoltaico de 240 Wp poderia gerar seria:
Onde:
Wh/dia = Energia gerada por dia em watts hora. Wp = potência pico do módulo fotovoltaico HSP = disponibilidade solar da localidade, no plano do módulo fotovoltaico
Correção da Potência por Fator de Temperatura Para estimar a real geração de um módulo fotovoltaico é necessário conhecer os seus coeficientes de temperatura, para fazer a Correção (ou Compensação) por Temperatura. Por esse motivo é preciso saber QUAL é o módulo utilizado: fabricante, marca e modelo. Para exemplificar este exercício, faremos a análise de um módulo do fabricante Suntech,
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da marca Pluto, modelo Pluto240-Wde, que possui as características listadas na tabela abaixo: Tabela 5 - Características Elétrica do Módulo Fotovoltaico Suntech Pluto240Wde
Característica
Valor
Potência Pico (Wp)
240 Wp
Tensão em Máxima Potência (Vmpp)
29,6 V
Corrente em Máxima Potência( Impp)
8,11 A
Tensão em Circuito Aberto (Voc)
36,8 V
Corrente em Curto Circuito (Isc)
8, 46 A
Coeficiente de temperatura da Wp
-0,400%/°C
Coeficiente de temperatura da Voc
-0,314%/°C
Coeficiente de temperatura da Isc
0,051%/°C
Para fazer a compensação de temperatura, necessitaremos dos valores de temperatura máxima da cidade do Rio de Janeiro, que podem ser conseguidos no site do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET).
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O valor da temperatura máxima, em média anual, no Rio de Janeiro, está em torno de 29°C. Para fazer a correção, multiplicamos o coeficiente de temperatura, pela temperatura ambiente, segundo a equação abaixo:
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Onde:
L°CPmax = Perda de Potência Pico por temperatura Como o módulo fotovoltaico perde 11,6% da sua potência pico em STC , significa que terá potência pico de 212 Wp, em média (88,4% de 240 Wp).
O ideal é fazer a compensação de temperatura mensalmente, pois a variação de temperatura ambiente pode ser muito grande, em algumas localidades.
Geração em Potência Corrigida Considerando a potência corrigida, para a temperatura máxima em média anual, para o Rio de Janeiro, o módulo fotovoltaico de 240 Wp gerará em torno de 984 Wh/dia.
Onde:
Wpc = potência pico corrigida (compensada) A estimativa de geração de um painel fotovoltaico (conjunto de módulos) segue o mesmo princípio, considerando-se o uso de módulos de mesmo fabricante e com os mesmos coeficientes de temperatura.
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A troca de fornecedor, durante o projeto, pode invalidar toda a estimativa de geração, pois os coeficientes podem mudar totalmente os valores apresentados inicialmente.
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