A seguinte matéria explica alguns detalhes técnicos do sistema na sede da Solarize, e das decisões tomadas durante o planejamento da reforma. Acesse aqui a descrição do funcionamento em geral e veja mais fotos nesta galeria.
Ponto de Partida
Os seguintes aspectos foram ponderadas na reforma:
- Objetivos: o objetivo para aumentar nosso sistema era atender à demanda maior de energia após a construção de uma piscina. Além disso quisemos apresentar aos participantes dos nossos cursos conceitos mais avançados durante a visita técnica.
- Estética: o sistema da Solarize é muito visitado e aparece na mídia com frequência. Por isso foi primordial manter um aspecto bonito que incentivasse outras pessoas a seguir o exemplo.
- Tamanho: a face do telhado usada pelo sistema sofre com sombreamento durante as primeiras horas do dia, causado por prédios vizinhos ao leste, o que impediu aproveitar parte do telhado. O tamanho do sistema ficou restrito à área já utilizada anteriormente, com melhor aproveitamento do espaço.
- Potência: a potência do sistema reformado ficou definida pelas restrições descritas acima e não pelo consumo da casa.
- Modernização: com a evolução do setor fotovoltaico no Brasil apareceu no mercado material que não estava disponível quando instalamos nosso primeiro sistema. Resolvemos trocar peças artesanais por equivalentes industriais e incluimos componentes de proteção que viraram padrão neste meio tempo.
- Reutilização: onde possível optamos por reutilizar o material anterior.
Modelagem
Usamos o software PV*SOL premium para modelar uma série de layouts diferentes do novo sistema como base de decisão.
Arranjo fotovoltaico
Em projetos de reforma e aumento de sistemas sente-se o rápido avanço da tecnologia. Dificilmente consegue-se comprar o mesmo modelo de módulo instalado anteriormente. Como os módulos fotovoltaicos representam quase metade do valor do sistema, é importante projetar como integrar módulos antigos com novos.
Nosso arranjo conta com os seguintes modelos:
- 10 módulos policristalinos da marca SunEarth, com 235 Wp de potência cada. Tamanho: 1642 x 992 x 46 mm. Modelo: TPB 156x156-60-P
- 7 módulos policristalinos da marca Axitec, com 260 Wp de potência. Tamanho: 1640 x 992 x 35 mm. Modelo: Axipower AC-260P/156-60S
Como combinar os módulos?
- A diferença dos parâmetros elétricos impede a interconexão direta dos dois tipos de módulos no mesmo string. É necessário usar um inversor com duas entradas separadas (seguidores MPP).
- A diferença na espessura dos módulos impede a fixação na mesma fileira. Por isso, os módulos antigos formam as fileiras do meio, enquanto os módulos novos formam a fileira inferior mais o módulo superior horizontal.
Base de suporte
A base de suporte original foi fabricada de forma artesanal por um serralheiro contratado, já que, na época, a oferta de componentes industriais no Brasil era mínima. Hoje, a situação mudou completamente. Substituimos toda a base pelo sistema TRI-STAND da empresa TRITEC, usando ganchos de telhado.
Cabeamento
O cabeamento do string antigo continua atendendo, com bitola de 4mm². Foi necessário puxar uma fiação para o string dos novos módulos, a partir do telhado até o inversor.
No cabeamento dos próprios módulos é importante prestar atenção na indução de surtos por eventuais descargas atmosféricas (raios): conectamos os módulos em série e conduzimos o fio de retorno junto até a entrada do telhado.
Substituimos o fio terra por um com bitola de 6 mm², atendendo às normas para indução de surtos por cargas atmosféricas.
Inversor
O antigo inversor tinha uma potência de 2 kW. Ele ficou pequeno com a reforma. Ficamos com as duas opções:
- Instalar um segundo inversor para atender aos novos módulos;
- Substituir o inversor por um modelo mais potente com duas entradas separadas.
Optamos pela segunda alternativa, já que o espaço físico de dois inversores seria difícil de realizar. Escolhemos o modelo Solar Energy SE-TL4KA.
Proteção contra raios e surtos
O inversor é protegido contra surtos provindo dos módulos com dispositivos DPS fotovoltaicos da marca OBO, do tipo 2. Foram necessários dois DPS, um para cada string.
Do lado de corrente alternada há um DPS no quadro de entrada da casa, que protege contra descarga direta e indireta provindo da rede da concessionária. Este DPS é do tipo combinado 1+2. Além disso, instalamos um DPS do tipo 2 na caixa de conexão c.a. do inversor. Este DPS não seria necessário, visto que a probabilidade de descargas entre a o quadro geral e o inversor é mínima. O instalamos por questões didáticas.
Monitoramento
O próprio inversor permite monitorar a geração da energia pelo site monitor.solarenergy.com.br, mediante informação de usuário e senha. Ele conta com uma conexão internet de cabo para transmitir as informações ao site de monitoramento.
Instalamos adicionalmente um data logger da marca Meteocontrol WEB'log comfort. Ele tem várias funções:
- Ele recebe os dados de geração através da saida pulsada do medidor de energia, instalado na caixa de conexão do inversor.
- Além disso, ele coleta informações do sensor de irradiação, instalado ao lado dos módulos, e do sensor de temperatura, fixado no fundo de um módulo.
- Comparando a irradiação com a geração, o site da Meteocontrol consegue verificar se o sistema está gerando energia de forma satisfatória. Em caso de defeitos, ele envia um e-mail de alerta.
- Além disso, o site oferece ao operador uma série de gráficos adicionais para poder averiguar o funcionamento de diferentes instalações.
- O site public.meteocontrol.de informa dados de monitoramento de muitos sistemas, cujos donos permitiram a liberação (o nosso inclusive). Em regiões com maior número destes data loggers, essas informações servem como comparativo. No Brasil, este número ainda é pequeno.
Diagrama Elétrico
O seguinte diagrama apresenta a conexão elétrica do sistema.
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