Como funciona o sistema fotovoltaico Off-Grid ?
O sistema fotovoltaico OFF- Grid, trabalha independente da concessionária. O usuário possui o sistema completo para gerar a sua própria energia.
Figura 1
A aplicação é para utilização em locais isolados ,sem acesso à rede elétrica ou até mesmo para ficar independente da concessionária.
Exemplos de aplicações:
- Unidades remotas de Telecomunicações;
- Repetidoras de rádio;
- Residências em zona rural;
- Irrigação e bombeamento de água;
- Sinalização de estradas, acampamentos.
Para trabalhar independente se faz necessário o armazenamento da energia entregue pelas placas fotovoltaicas em um Banco de Baterias, uma vez que não vamos ter o sol irradiando com a intensidade desejada 24h por dia. Sendo assim, os painéis fotovoltaicos vão manter as baterias carregadas para entregar a potência demandada, projetada, a qualquer momento, com ou sem a presença do sol.
Os componentes básicos deste sistema são : Placas fotovoltaicas, Controlador de Carga, Baterias e Inversor.
Vamos agora detalhar a função dos principais componentes :
- Painel Fotovoltaico : Converter a energia do Sol em energia elétrica , conhecido como Efeito Fotoelétrico. Mais detalhes sobre esta conversão você pode encontrar no link - Efeito Fotoelétrico.
- Controlador de Carga : Como o próprio nome diz, este equipamento controla a carga das baterias , protegendo contra a sobrecarga, mantendo a tensão ideal para o perfeito funcionamento das mesmas, consequentemente a vida útil das baterias será prolongada.
O controlador de carga recebe a tensão/corrente dos painéis fotovoltaicos e entrega para as baterias a tensão/corrente ideal para a carga das mesmas. Quando atinge o nível satisfatório o controlador interrompe o fornecimento e mantém uma tensão de flutuação para evitar a auto - descarga. O controlador de carga vai monitorar as baterias para voltar a completar a carga quando for utilizada.
- Inversor: A função será converter a tensão / corrente contínua DC, recebida das baterias, em tensão /corrente alternada AC, pois as cargas usuais, televisão, geladeira, eletrodomésticos, são projetadas para receber a forma de onda senoidal entregue pela concessionária.
Figura 2
Na escolha do Inversor, procure um modelo que proteja as baterias contra descarga profunda, ou seja, não vai deixar a bateria descarregar totalmente. Quando a bateria estacionária é descarregada totalmente o número de ciclos de carga e descarga diminui, consequentemente sua vida útil.
-Bateria: A bateria ou acumulador permite acumular energia e conservar a carga. Desta forma representa uma fonte autônoma de energia.
As baterias podem ser associadas em série ou paralelo, o que permite obter os valores de tensão e corrente elétrica variados, conforme a necessidade.
A bateria estacionária, também conhecida como bateria de ciclo profundo é uma bateria construída de forma semelhante a bateria automotiva, mas com maior capacidade de descarga. A bateria automotiva permite descargas apenas para um curto intervalo de tempo, pois foi projetada para trabalhar sempre carregada e descarregar apenas 10% de sua capacidade total e a estacionária pode descarregar gradativamente por horas.
A bateria estacionária é utilizada em :
- Sistemas de telecomunicações;
- No-breaks;
- PABX;
- Retificadores CC;
- Fontes de energia alternativa.
O número de ciclos de carga e descarga da bateria que determina a sua vida útil e o fabricante descreve uma série de recomendações para garantir o maior número de ciclos, por exemplo, tensão ideal para carga, limites para descarga máxima, condições de temperatura , abrigo etc.
As baterias de chumbo - ácido representam, aproximadamente, 60% das Baterias mais vendidas em todo o mundo e possuem a vantagem de serem facilmente recicladas, quase na sua totalidade.
Para o dimensionamento do sistema Off- Grid é necessário levantar os dados dos equipamentos que serão utilizados, conforme o modelo da tabela abaixo, para a empresa contratada dimensionar de forma precisa.
Atenção: Para o dimensionamento é necessário seguir às recomendações dos fabricantes, principalmente das baterias, pois um erro comum é deixa-las descarregar totalmente ou próximo do limite, reduzindo assim o número de ciclos de carga e descarga e consequentemente a sua vida útil.
A solução Fotovoltaica Off - Grid tem sido uma ótima opção a longo prazo, pois utilizamos uma energia limpa, silenciosa e com manutenção muito inferior a qualquer outro sistema de geração de energia. Um gerador a Diesel, por exemplo, requer abastecimentos constantes e manutenção preventiva frequente para o seu uso contínuo, fora o barulho, podendo ser uma boa opção para fonte de energia reserva.
Concluindo, a solução Off-Grid representa um investimento inicial alto que a longo prazo compensa na relação custo benefício.