Estudo de implementação de alimentação eléctrica através de energia solar fotovoltaica para Jardim de Infância realizado no âmbito da disciplina de Introdução a Energias Renováveis do curso de Mestrado Integrado em Engenharia Electrónica e de Telecomunicações da Universidade do Algarve.

1. Irradia¸˜o Solar
ca
Cen´rios de Consumo
a
Solu¸˜es
co
Conclus˜o
a
Estudo de implementa¸˜o de alimenta¸˜o el´ctrica
ca ca e
atrav´s de energia solar fotovoltaica para Jardim
e
de Infˆncia
a
Rodrigo Neves, 25067
Henrique Evaristo, 22427
Hugo Amorim, 26113
5 de Dezembro de 2008
R. Neves, H. Evaristo e H. Amorim Introdu¸˜o a Energias Renov´veis
ca a

2. Irradia¸˜o Solar
ca
Cen´rios de Consumo
a
Solu¸˜es
co
Conclus˜o
a
1 Irradia¸˜o Solar
ca
2 Cen´rios de Consumo
a
3 Solu¸˜es
co
4 Conclus˜o
a
R. Neves, H. Evaristo e H. Amorim Introdu¸˜o a Energias Renov´veis
ca a

3. Irradia¸˜o Solar
ca
Cen´rios de Consumo
a
Solu¸˜es
co
Conclus˜o
a
Dados Fornecidos (1 de 3)
Foram-nos fornecidos pelo Professor Eus´bio Concei¸˜o alguns
e ca
valores exemplo do desenvolvimento da potˆncia incidente em
e
colectores e c´lulas solares ao longo do dia
e
R. Neves, H. Evaristo e H. Amorim Introdu¸˜o a Energias Renov´veis
ca a

4. Irradia¸˜o Solar
ca
Cen´rios de Consumo
a
Solu¸˜es
co
Conclus˜o
a
Dados Fornecidos (1 de 3)
Foram-nos fornecidos pelo Professor Eus´bio Concei¸˜o alguns
e ca
valores exemplo do desenvolvimento da potˆncia incidente em
e
colectores e c´lulas solares ao longo do dia:
e
Figura: Dia t´
ıpico de Ver˜o
a Figura: Dia t´
ıpico de Inverno
R. Neves, H. Evaristo e H. Amorim Introdu¸˜o a Energias Renov´veis
ca a

5. Irradia¸˜o Solar
ca
Cen´rios de Consumo
a
Solu¸˜es
co
Conclus˜o
a
Dados Fornecidos (2 de 3)
Bem como o esquema da disposi¸˜o dos edif´
ca ıcios em redor para
previs˜o dos sombreamentos
a
R. Neves, H. Evaristo e H. Amorim Introdu¸˜o a Energias Renov´veis
ca a

6. Irradia¸˜o Solar
ca
Cen´rios de Consumo
a
Solu¸˜es
co
Conclus˜o
a
Dados Fornecidos (2 de 3)
Bem como o esquema da disposi¸˜o dos edif´
ca ıcios em redor para
previs˜o dos sombreamentos:
a
R. Neves, H. Evaristo e H. Amorim Introdu¸˜o a Energias Renov´veis
ca a

7. Irradia¸˜o Solar
ca
Cen´rios de Consumo
a
Solu¸˜es
co
Conclus˜o
a
Dados Fornecidos (3 de 3)
Utilizando os dados fornecidos, que contˆm informa¸˜o dos
e ca
sombreamentos, aplic´mos a pain´is de sil´ monocristalino
a e ıcio
t´
ıpicos com rendimento na ordem dos 16.5%:
R. Neves, H. Evaristo e H. Amorim Introdu¸˜o a Energias Renov´veis
ca a

8. Irradia¸˜o Solar
ca
Cen´rios de Consumo
a
Solu¸˜es
co
Conclus˜o
a
Nosso modelo (1 de 3)
Foi ent˜o desenvolvido uma ferramenta pr´pria em Matlab que
a o
permite calcular:
Irradia¸˜o solar global di´ria, mensal e anual em qualquer
ca a
ponto na Terra;
R. Neves, H. Evaristo e H. Amorim Introdu¸˜o a Energias Renov´veis
ca a

9. Irradia¸˜o Solar
ca
Cen´rios de Consumo
a
Solu¸˜es
co
Conclus˜o
a
Nosso modelo (1 de 3)
Foi ent˜o desenvolvido uma ferramenta pr´pria em Matlab que
a o
permite calcular:
Irradia¸˜o solar global di´ria, mensal e anual em qualquer
ca a
ponto na Terra;
Irradia¸˜o solar incidente num plano horizontal ou obl´
ca ıquo
com qualquer ˆngulo;
a
R. Neves, H. Evaristo e H. Amorim Introdu¸˜o a Energias Renov´veis
ca a

10. Irradia¸˜o Solar
ca
Cen´rios de Consumo
a
Solu¸˜es
co
Conclus˜o
a
Nosso modelo (1 de 3)
Foi ent˜o desenvolvido uma ferramenta pr´pria em Matlab que
a o
permite calcular:
Irradia¸˜o solar global di´ria, mensal e anual em qualquer
ca a
ponto na Terra;
Irradia¸˜o solar incidente num plano horizontal ou obl´
ca ıquo
com qualquer ˆngulo;
a
Irradia¸˜o solar incidente num painel rotativo de dois eixos
ca
(N/S e E/O);
R. Neves, H. Evaristo e H. Amorim Introdu¸˜o a Energias Renov´veis
ca a

11. Irradia¸˜o Solar
ca
Cen´rios de Consumo
a
Solu¸˜es
co
Conclus˜o
a
Nosso modelo (1 de 3)
Foi ent˜o desenvolvido uma ferramenta pr´pria em Matlab que
a o
permite calcular:
Irradia¸˜o solar global di´ria, mensal e anual em qualquer
ca a
ponto na Terra;
Irradia¸˜o solar incidente num plano horizontal ou obl´
ca ıquo
com qualquer ˆngulo;
a
Irradia¸˜o solar incidente num painel rotativo de dois eixos
ca
(N/S e E/O);
Potˆncia de sa´ de uma ´rea de pain´is.
e ıda a e
R. Neves, H. Evaristo e H. Amorim Introdu¸˜o a Energias Renov´veis
ca a

12. Irradia¸˜o Solar
ca
Cen´rios de Consumo
a
Solu¸˜es
co
Conclus˜o
a
Nosso modelo (2 de 3)
Gr´fico de Irradia¸˜o Global incidente num ponto do globo
a ca
localizado a uma latitude de 37o (Algarve):
R. Neves, H. Evaristo e H. Amorim Introdu¸˜o a Energias Renov´veis
ca a

13. Irradia¸˜o Solar
ca
Cen´rios de Consumo
a
Solu¸˜es
co
Conclus˜o
a
Nosso modelo (3 de 3)
Neste caso podemos observar a diferen¸a entre a utiliza¸˜o de
c ca
pain´is inclinados com posicionamento normalizado - ˆngulo 47o e
e a
apontados para Sul - e pain´is com posicionamento calculado pelo
e
modelo - ˆngulo 26o e direc¸˜o 152o .
a ca
Figura: Dia t´
ıpico de Ver˜o
a Figura: Dia t´
ıpico de Inverno
R. Neves, H. Evaristo e H. Amorim Introdu¸˜o a Energias Renov´veis
ca a

14. Irradia¸˜o Solar
ca
Cen´rios de Consumo
a
Solu¸˜es
co
Conclus˜o
a
Cen´rios de Consumo poss´
a ıveis
Cen´rio 1 Circuito de ilumina¸˜o interior + 4 ventiladores +
a ca
Bomba de calor:
P = 5210W
R. Neves, H. Evaristo e H. Amorim Introdu¸˜o a Energias Renov´veis
ca a

15. Irradia¸˜o Solar
ca
Cen´rios de Consumo
a
Solu¸˜es
co
Conclus˜o
a
Cen´rios de Consumo poss´
a ıveis
Cen´rio 1 Circuito de ilumina¸˜o interior + 4 ventiladores +
a ca
Bomba de calor:
P = 5210W
Cen´rio 2 Circuito de ilumina¸˜o interior + 4 ventiladores:
a ca
P = 4660W
R. Neves, H. Evaristo e H. Amorim Introdu¸˜o a Energias Renov´veis
ca a

16. Irradia¸˜o Solar
ca
Cen´rios de Consumo
a
Solu¸˜es
co
Conclus˜o
a
Cen´rios de Consumo poss´
a ıveis
Cen´rio 1 Circuito de ilumina¸˜o interior + 4 ventiladores +
a ca
Bomba de calor:
P = 5210W
Cen´rio 2 Circuito de ilumina¸˜o interior + 4 ventiladores:
a ca
P = 4660W
Cen´rio 3 Circuito de ilumina¸˜o interior + Bomba de calor:
a ca
P = 2550W
R. Neves, H. Evaristo e H. Amorim Introdu¸˜o a Energias Renov´veis
ca a

17. Irradia¸˜o Solar
ca
Cen´rios de Consumo
a
Solu¸˜es
co
Conclus˜o
a
Cen´rios de Consumo poss´
a ıveis
Cen´rio 1 Circuito de ilumina¸˜o interior + 4 ventiladores +
a ca
Bomba de calor:
P = 5210W
Cen´rio 2 Circuito de ilumina¸˜o interior + 4 ventiladores:
a ca
P = 4660W
Cen´rio 3 Circuito de ilumina¸˜o interior + Bomba de calor:
a ca
P = 2550W
Cen´rio 4 Circuito de ilumina¸˜o interior:
a ca
P = 2000W
R. Neves, H. Evaristo e H. Amorim Introdu¸˜o a Energias Renov´veis
ca a

18. Irradia¸˜o Solar
ca
Cen´rios de Consumo
a
Solu¸˜es
co
Conclus˜o
a
Solu¸oes Propostas (1 de 2)
c˜
Pain´is de Sil´ Monocristalino Fixos
e ıcio
Pain´is de Sil´ Monocristalino M´veis
e ıcio o
Pain´is de Concentra¸˜o Solar
e ca
R. Neves, H. Evaristo e H. Amorim Introdu¸˜o a Energias Renov´veis
ca a

19. Irradia¸˜o Solar
ca
Cen´rios de Consumo
a
Solu¸˜es
co
Conclus˜o
a
Solu¸oes Propostas (2 de 2)
c˜
Nos seguintes gr´ficos s˜o apresentadas as potˆncias geradas pelas
a a e
3 solu¸˜es anteriormente referidas. Os valores correspondem a
co
´reas semelhantes para os trˆs casos - cerca de 35m2 - e as
a e
eficiˆncias utilizadas s˜o referentes a pain´is existentes no mercado
e a e
- 16.5% para os de sil´ e 23.5% para o de concentra¸˜o.
ıcio ca
Figura: Dia t´
ıpico de Ver˜o
a Figura: Dia t´
ıpico de Inverno
R. Neves, H. Evaristo e H. Amorim Introdu¸˜o a Energias Renov´veis
ca a

20. Irradia¸˜o Solar
ca
Cen´rios de Consumo
a
Solu¸˜es
co
Conclus˜o
a
Conclus˜o
a
Agradecimentos
Eng. Jo˜o Gomes - Escola Superior de Tecnologia, Universidade do
a
Algarve
Professor Eus´bio Concei¸˜o - Faculdade de Ciˆncias do Mar e do
e ca e
Ambiente, Universidade do Algarve
Rodrigo Neves - a25067@ualg.pt
Henrique Evaristo - a22427@ualg.pt
Hugo Amorim - HugoAmorim@hotmail.com
R. Neves, H. Evaristo e H. Amorim Introdu¸˜o a Energias Renov´veis
ca a