Sistemas Fotovoltaicos

Sistemas Fotovoltaicos
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
cidade do Rio de Janeiro é de 4,64 kWh/m².dia-1. 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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