ARQUITETURA SOLAR: CRITÉRIOS PARA OTIMIZAR A GERAÇÃO Palestra na Intersolar 2016 Mauro Lerer © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br
Posicionamento Geográfico
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A orientação ideal, no hemisfério sul, é voltado para o norte geográfico O norte magnético sofre desvio, dependendo do local
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Arquitetura Solar
• Deve ser considerada desde o anteprojeto • Aspectos importantes – orientação geográfica – Inclinação – Sombreamento
• Procure especialistas!
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Orientação Geográfica e Inclinação •
NBR 10899:2013 define diversos ângulos relativos ao posicionamento dos módulos; Na prática somente dois são relevantes – A orientação geográfica; e – A inclinação em relação ao plano horiozontal, que idealmente deve ser próxima à: • latitude do local para sistemas fotovoltaicos e • latitude do local + 10° para sistemas de aquecimento solar O Inclinação relativa à horizontal (Altura)
NG
L
Orientação relativa ao norte geográfico ou verdadeiro (Azimuth)
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Eficiência devido à Orientação e Inclinação • • •
Na prática, a instalação em telhados segue, preferencialmente, a orientação e inclinação do telhado Quando fora do ideal há perda energética, que pode ser calculada com software e compensada com maior área de instalada. Exemplo de perdas ao longo do ano, calculado para o Rio de Janeiro (software RetScreen): Orientação
Inclinação 25°
Inclinação 10°
Ótimo
-1%
45° (nordeste / noroeste)
-3%
-3%
90° (leste / oeste)
-9%
-6%
180° (sul)
-21%
-10%
Norte
Obs: Uma inclinação abaixo de 10° .. 15° prejudica a auto-limpeza
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Análise de sombreamento no local: App Sun Surveyor •
Vista a partir do meio do futuro arranjo fotovoltaico
Inverno
Verão
Manhã – Leste
Verão
Tarde – Oeste
Tutorial na Base de Conhecimento no site da Solarize: clique aqui © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br
Inverno
Análise de Sombreamento com Software de Simulação: PV*SOL Sombreamento com horizonte, objetos grandes e pequenos
Saiba mais: clique aqui © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br
Formas de Aproveitamento
Eletricidade Energia Fotovoltaica
Sistemas autônomos
Uso direto (bombas)
Sistemas ligados à rede
Aquecimento solar
Usina termossolar Resfriamento
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Água Ar
Componentes de um SAS e Princípios Arquitetônicos Reservatórios térmicos
Peso e espaço físico
Apoio
Coletores Cortesia: VALIC
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Exposto ao sol, preferencialmente para norte
Princípios arquitetônicos Três níveis com circulação natural Caixa d’água fria
Dois níveis com circulação forçada (bombeada)
1
Caixa d’água fria Coletores
Reservatório térmico
2
Reservatório térmico
Circulação forçada (bomba)
3
Importante: Reservatório, coletores e ponto de consumo devem ser próximos para não perder calor
Coletores © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br
Setor Residencial Unifamiliar Circulação natural - termosifão • A torre abriga caixa d´água e reservatório acima dos coletores (três níveis) • Telhado planejado para coletores solares • Outros telhados, por serem muito recortados, dificultam uso de energia solar
fonte: Dasol/Abrava
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Setor Residencial Unifamiliar Circulação forçada • Coletores no telhado, acima do reservatório (dentro do telhado)
Santa Teresa, Rio de Janeiro, 500l
foto: Solarize
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Setor Residencial Multifamiliar Circulação forçada • Grande volume de água
Belo Horizonte: capital solar do Brasil Sistemas centrais
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Piscinas Circulação forçada Palácio da Alvorada, Brasília
Residência, Goias: Aquecimento de piscina e banho
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Aquecimento Solar: Resumo
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Considere aquecimento solar desde o anteprojeto – Telhado – Distribuição – Armazenamento – Aquecimento complementar Projeto, equipamento e instalação variam conforme o segmento do mercado e perfil dos usuários Economize água quente antes de aquecê-la! Procure especialistas!
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Formas de Aproveitamento
Eletricidade Energia Fotovoltaica
Sistemas autônomos
Uso direto (bombas)
Sistemas ligados à rede
Aquecimento solar
Usina termossolar Resfriamento
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Água Ar
Energia Fotovoltaica – Componentes
Sede da Solarize: Primeira instalação ligada à rede no Rio de Janeiro, agosto de 2013 © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br
Princípios Arquitetônicos
• Módulos – – – –
Orientação preferencialmente norte, opcional leste / oeste Inclinação igual latitude (quando orientado para norte) Pouca ou nenhuma sombra!!! Boa ventilação para reduzir calor
• Inversor – – – –
Instalação em local arejado, sem poeira, sol, chuva Cuidado com cabos expostos Não faz barulho Conexão à internet
• Instalação elétrica – Poucos eletrodutos, sem modificação da instalação existente © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br
Geração Distribuída Definição e Esquema Geração Distribuída: “Uma unidade de consumo ... passa a também gerar energia.”
Arranjo fotovoltaico
Fonte
Inversor
Quadro de Distribuição
Medidor injeção Medidor consumo Medidor consumo
Consumidores © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br
Geração Distribuída Falta de energia
Fonte
O inversor desliga “anti-ilhamento”
Inversor
Medidor injeção Medidor consumo
Os consumidores ficam sem energia © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br
Geração Distribuída
• Unidades de consumo passam a também gerar energia • Injeção na rede, sem armazenamento local • Vantagens: – – – –
Petrópolis-RJ 2,5 kWp
Capilaridade Geração em centros de consumo Uso de áreas ociosas Redução de custos com transmissão
Ontario, Canadá 500 kW
Canadian Solar
AMPA, Cuiabá 11,5 kWp
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Combinação Solar Térmica e Fotovoltaica
Residência, Maringá-PR Foto: Solar Energy
Residência, Urca, Rio de Janeiro Foto: Solarize
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Adequação arquitetônica • Revestimento fotovoltaico de fachadas • Na latitude do Rio de Janeiro, uma instalação vertical gera apenas a metade de energia quando comparada a uma instalação inclinada
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Adequação arquitetônica
Fotos: Solarize
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Adequação arquitetônica
Estádio Mineirão, 500 kW © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br
Adequação arquitetônica
Foto: Duncan Rawlinson – adaptada Solarize
Foto: Duncan Rawlinson
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Adequação arquitetônica
Fonte: Guilherme Bergamini-ALMG
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Adequação arquitetônica
IFPI, Piaui, 72 kWp fonte: Alsol
Veja palestra Arquitetura Solar: https://issuu.com/solarize/docs/arquitetura_solar_solarize_brasil_s
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Adequação arquitetônica
Fonte: Carlos Eduardo Locatelli
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Adequação arquitetônica Sicoob Três Coroas - RS Potência: 48 kWp Fonte: clicrbs
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Instalação de Sistemas de Energia Solar
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12 a14/09 24 a 26/10
Baixe a Apresentação na Base de Conhecimento do site www.solarize.com.br © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br