ENERGIA SOLAR, ENERGIA FOTOVOLTAICA, INVERSORES, PAINÉIS, MÓDULOS, ON GRID, OFF GRID, SILÍCIO, MONOCRISTALINO, POLICRISTALINO, AMORFO, GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA, BATERIAS.
Size: 1.88 MB
Language: pt
Added: Sep 29, 2025
Slides: 93 pages
Slide Content
Energia Solar Fotovoltaica
Professor: Venicio Soares de Oliveira
Tópicos dessa apresentação
Introdução aos
Sistemas
Fotovoltaicos
Fundamentos
da conversão de
energia solar
em elétrica
Análise das
tecnologias,
curvas
caracteristicas,
MPPT e etc.
Componentes
de um sistema
fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•ExtensõesdeStringseconectoresMC4:
•CaboFotovoltaico(FV):
•“Podeisso,Arnaldo?”
ÚltimoslidedaapresentaçãoA_1
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•ExtensõesdeStringseconectoresMC4:
•MontagemconectorMC4:
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•ExtensõesdeStringseconectoresMC4:
•MontagemconectorMC4:
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•ExtensõesdeStringseconectoresMC4:
•MontagemconectorMC4:
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•DispositivosdeproteçãoemanobraCC/CA:
•Manobra:
•Osdispositivosdemanobraemsistemasfotovoltaicossãocomponentes
críticosparagarantiraoperaçãosegura,eficienteeconfiáveldosistema.
Elesincluemumavariedadedeequipamentosquepermitemaconexão,
desconexão,proteçãoecontroledofluxodeenergia.
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•DispositivosdeproteçãoemanobraCC/CA:
•Manobra:
•Osdispositivosdemanobrasãousadosparaconectaredesconectar
manualmenteouautomaticamentepartesdosistemaelétrico.Elespermitem
aoperaçãosegura,manutençãoecontroledosistema;
•Algunstemfunçãodupla,manobraeproteção.
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•DispositivosdeproteçãoemanobraCC/CA:
•Manobra:
•Osprincipaisdispositivosdemanobraemsistemasfotovoltaicossão:
•SeccionadoresdeCC(CorrenteContínua):Utilizadosparaisolarapartede
correntecontínuadosistema(osmódulosfotovoltaicoseoinversor).São
importantesparaamanutençãoeemsituaçõesdeemergência;
•SeccionadoresdeCA(CorrenteAlternada):Utilizadosparaisolarapartede
correntealternadadosistema(saídadoinversorparaaredeelétricaoucarga).
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•DispositivosdeproteçãoemanobraCC/CA:
•Manobra:
•SeccionadorasCC/CA:
•TensãoNominal;
•Correntenominal.
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•DispositivosdeproteçãoemanobraCC/CA:
•Manobra:
•SeccionadorasCC/CA:
•Tensãoecorrente?
•Elaspodemser:sóseccionadoraouseccionadoraeinterruptora;
•Qualadiferença?Importância?
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•DispositivosdeproteçãoemanobraCC/CA:
•Manobra:
•Osprincipaisdispositivosdemanobraemsistemasfotovoltaicossão:
•Disjuntores:temduplafunção,manobraeproteçãodosistemacontra
sobrecorrenteecurto-circuito.Podemserautomáticosoumanuaisesão
essenciaisparaasegurançadosistemaedesligamento.
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•DispositivosdeproteçãoemanobraCC/CA:
•Manobra:
•DisjuntoresCC/CA:
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•DispositivosdeproteçãoemanobraCC/CA:
•Manobra:
•DisjuntoresCC/CA(IDR/DReDDR):
•OIDR,tambémconhecidocomoDR(DisjuntorDiferencialResidual)ouRCCB
(ResidualCurrentCircuitBreaker),éumdispositivodeproteçãoelétricaque
desligaumcircuitosemprequeháumadiferençadecorrenteentreocondutor
faseeoneutro,indicandoumpossívelvazamentodecorrenteparaaterra.Este
dispositivoécrucialparaaproteçãocontrachoqueselétricoseincêndios
causadosporfalhasdeisolamento.
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•DispositivosdeproteçãoemanobraCC/CA:
•Manobra:
•DisjuntoresCC/CA(IDR/DReDDR):
•ODDRéumacombinaçãodeumdisjuntordiferencialresidual(IDR)eum
disjuntortermomagnético.Estedispositivonãosóofereceproteção
diferencial(contrafugasdecorrente)comotambémprotegecontra
sobrecargasecurtos-circuitos.
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•DispositivosdeproteçãoemanobraCC/CA:
•Manobra:
•DisjuntoresCC/CA(IDR/DReDDR):
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•DispositivosdeproteçãoemanobraCC/CA:
•Proteção-DPS-DispositivosdeProteçãocontraSurtos:
•DispositivosdeproteçãoDPS,oudispositivosdeproteçãocontrasurtos,
sãocomponenteseletrônicosutilizadosparaprotegerequipamentos
elétricoseeletrônicoscontrasurtosdetensão.Essessurtospodemser
causadosporfenômenoscomoraios,manobrasnaredeelétricaououtros
eventosqueresultemempicosdetensão.
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•DispositivosdeproteçãoemanobraCC/CA:
•Proteção-DPS-DispositivosdeProteçãocontraSurtos:
•TensãoNominal–VDC1000V;
•Correntededescarga–IDC40kA;
•TensãoNominal–VAC275V;
•Correntededescarga–IAC20kA;
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•DispositivosdeproteçãoemanobraCC/CA:
•Proteção-DPS-DispositivosdeProteçãocontraSurtos:
•ClasseI;
•ClasseII;
•ClasseIII.
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•DispositivosdeproteçãoemanobraCC/CA:
•Proteção-DPS-DispositivosdeProteçãocontraSurtos:
•ClasseI:Projetadoparasuportarsurtosdiretosderaios,comuma
capacidadedecorrentedesurtomuitoalta.
•ClasseII:Projetadoparaprotegercontrasurtosinduzidosoumanobrasna
redeelétrica.
•ClasseIII:Paraproteçãodeequipamentoseletrônicossensíveis,usadoem
conjuntocomDPSdeClasseIeIIparafornecerumaproteçãoemcascata.
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•DispositivosdeproteçãoemanobraCC/CA:
•Proteção-DPS-DispositivosdeProteçãocontraSurtos:
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•DispositivosdeproteçãoemanobraCC/CA:
•Proteção–Fusíveis:
•Osfusíveisdesempenham umpapelcrucialnaproteçãodesistemas
fotovoltaicos,protegendocontrasobrecorrentesquepodemdanificaros
componentes dosistema.Aseguir,serádetalhadoasprincipais
características,tiposeconsideraçõessobrefusíveisemsistemas
fotovoltaicos.
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•DispositivosdeproteçãoemanobraCC/CA:
•Proteção–Fusíveis:
•CorrenteNominal(In):Acorrentemáximaqueofusívelpodesuportarsem
fundir;
•Deveserdimensionadaparasuportaracorrentemáximaesperadano
circuito,levandoemcontaosfatoresdesegurança;
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•DispositivosdeproteçãoemanobraCC/CA:
•Proteção–Fusíveis:
•TensãoNominal(Un):Atensãomáximaqueofusívelpodesuportar;
•Emsistemasfotovoltaicos,deve-seconsiderartantoatensãocontínua
(DC)quantoaalternada(AC).
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•DispositivosdeproteçãoemanobraCC/CA:
•Proteção–Fusíveis:
•CapacidadedeRuptura:acapacidademáximadecorrentequeofusível
podeinterrompersemcausardanosasimesmoouaocircuito;
•Importanteparagarantirqueofusívelpossainterrompercorrentesde
curto-circuitoelevadas.
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•DispositivosdeproteçãoemanobraCC/CA:
•Proteção–Fusíveis:
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•DispositivosdeproteçãoemanobraCC/CA:
•Proteção–Fusíveis:Tipocartucho;
Viroladecerâmica;
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•DispositivosdeproteçãoemanobraCC/CA:
•StringBoxCC/CA:
•Asstringboxes,tambémconhecidascomocaixasdejunçãooucaixasde
conexão,sãocomponentesessenciaisemsistemasfotovoltaicos(FV),
utilizadastantonoladodecorrentecontínua(CC)quantonoladode
correntealternada(CA).Elasdesempenham umpapelcrucialna
organização,proteçãoeotimizaçãodosistemafotovoltaico.
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•DispositivosdeproteçãoemanobraCC/CA:
•StringBoxCC-ComponentesCC:
•Barramentodeaterramento;
•fusíveisCC(nemsempre);
•DPS’sCC;
•SeccionadoresCC–interruptoresCC;
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•DispositivosdeproteçãoemanobraCC/CA:
•StringBoxCA-ComponentesCA:
•Barramentodeaterramento;
•DPS’sCA;
•DisjuntoresCA;
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•DispositivosdeproteçãoemanobraCC/CA:
•StringBoxCC:
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•DispositivosdeproteçãoemanobraCC/CA:
•StringBoxCA:
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•DispositivosdeproteçãoemanobraCC/CA:
•StringBoxCA:
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•DispositivosdeproteçãoemanobraCC/CA:
•Barramentodeaterramento:
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•DispositivosdeproteçãoemanobraCC/CA:
•Visãogeral:
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•DispositivosdeproteçãoemanobraCC/CA:
•Visãogeral:
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Dispositivosdeproteçãoe
manobraCC/CA:
•Visãogeral:
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Dispositivosdeproteçãoe
manobraCC/CA:
•Visãogeral:
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Inversoresdefrequência:
•Oinversorfotovoltaico,itemindispensávelnosistemadeenergiasolar,é
umconversorelétrico,cujafunçãoétransformaraenergiaproduzidapelos
módulossolaresdecorrentecontínua(CC)emcorrentealternada(CA),com
afinalidadedepossibilitarasuautilizaçãoemaparelhoselétricos.
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Inversoresdefrequência:
•Tiposetecnologias:
•InversoresdefrequênciaCentrais;
•InversoresdefrequênciadeString;
•Microinversores;
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Inversoresdefrequência:
•Tiposetecnologias:
•InversoresdefrequênciaCentrais;
•Altapotência(geralmenteacimade100kW),usadosemgrandesusinas
solares;
•Vantagens:Altaeficiência,custoporwattmenordevidoàescala;
•Desvantagens:Requeremumpontocentraldeinstalação,nãootimizama
performancedemódulosindividuais.
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Inversoresdefrequência:
•Tiposetecnologias:
•InversoresdefrequênciaCentrais;
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Inversoresdefrequência:
•Tiposetecnologias:
•InversoresdefrequênciadeString;
•Conectamumasérie(string)depainéissolares;
•Vantagens:flexibilidadeemprojetosdemédioporte,facilidadede
manutenção;
•Desvantagens:Performancedetodaastringpodeserafetadapor
sombreamentooumaufuncionamentodeumúnicopainel.
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Inversoresdefrequência:
•Tiposetecnologias:
•InversoresdefrequênciadeString;
•
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Inversoresdefrequência:
•Tiposetecnologias:
•Microinversores:
•Instaladosemcadapainelindividual.
•Vantagens:Otimizaçãomáximadaproduçãodeenergia,mitigaçãode
problemasdesombreamento,fácilexpansãodosistema;
•Desvantagens:Custoinicialmaisaltoporwatt,complexidadedeinstalação.
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Inversoresdefrequência:
•Tiposetecnologias:
•Microinversores:
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Inversoresdefrequência:
•Tiposetecnologias:
•Grid-tieouOngrid;
•Offgrid;
•Gridzero;
•Hibrido.
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Inversoresdefrequência:
•Tiposetecnologias:
•Grid-tieouOngrid:
•Conectadosdiretamenteàredeelétrica;
•ConvertemaenergiaCCgeradapelospainéissolaresemenergiaCA,quepode
serusadapelosaparelhoselétricosouinjetadanarede;
•Nãofuncionamemcasodefalhanaredeelétrica(maisbaratos).
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Inversoresdefrequência:
•Tiposetecnologias:
•Offgrid:
•Operamdeformaindependentedaredeelétrica(maiscaros);
•Armazenamaenergiageradaembaterias;
•Fornecemenergiadiretamentedasbateriasparaosaparelhoselétricos.
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Inversoresdefrequência:
•Tiposetecnologias:
•OngridxOffgrid:
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Inversoresdefrequência:
•Tiposetecnologias:
•Gridzero:éum“sistema”?
•Ozerogridéumaestratégiadecontroledeexportaçãodeenergiaparaa
redeelétrica.Entãoasaspasnapalavra“sistema”vemdofatodequenão
existeum“sistema”zerogrid.Ozerogridpodeseraplicadoemsistemas
ongridcomesemarmazenamentodeenergia.
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Inversoresdefrequência:
•Tiposetecnologias:
•Gridzero:éum“sistema”?
•Entãonãofazsentidofalardecontroledeexportaçãodeenergiaelétricaparaa
redequandotemosumsistemafotovoltaicoautônomo(desconectadodarede
ouoffgrid).Omesmoseaplicaàsistemasfotovoltaicoscomarmazenamentode
energiaquandoestãooperandonomodoautônomo.Portanto,todosistemaque
possuiocontrolezerogridestáconectadoàredeelétrica.
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Inversoresdefrequência:
•Tiposetecnologias:
•Gridzero:
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Inversoresdefrequência:
•Tiposetecnologias:
•Gridzero:
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Inversoresdefrequência:
•Tiposetecnologias:
•Gridzero:
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Inversoresdefrequência:
•Tiposetecnologias:
•Híbridos:ossistemasfotovoltaicoshíbridoscombinamageraçãode
energiasolarfotovoltaicacomoutrasfontesdeenergia,comogeradoresa
diesel,turbinaseólicasouarmazenamentoembaterias,paraforneceruma
fontedeenergiamaisconfiáveleestável.Essessistemassão
especialmenteúteisemáreasremotasouforadaredeelétrica,ondea
disponibilidadedeenergiapodeserinconsistente.
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Inversoresdefrequência:
•Tiposetecnologias:
•Híbridos:
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Inversoresdefrequência:
•Tiposetecnologias:
•Híbridos:
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Inversoresdefrequência:
•Tiposetecnologias:
•Híbridos:
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Inversoresdefrequência:
•Tiposetecnologias:
•Monofásico;
•Trifásicos.
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Inversoresdefrequência:
•Tiposetecnologias:
•Monofásicos:
•Forneceenergiaatravésdeumaúnicafase;
•Tensãodesaídageralmenteéde220-240V;
•Capacidadedepotênciageralmenteaté5-10kW.
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Inversoresdefrequência:
•Tiposetecnologias:
•Monofásicos:
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Inversoresdefrequência:
•Tiposetecnologias:
•Trifásicos:
•Forneceenergiaatravésdetrêsfases;
•Tensãodesaídageralmenteéde380-415V;
•Capacidadedepotênciamuitomaior,idealparasistemasacimade10kW.
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Inversoresdefrequência:
•Tiposetecnologias:
•Trifásicos:
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Controladoresdecarga:Ocontroladordecargaregulaaquantidadede
energiaqueédirecionadaparaasbaterias;
•Ocontroladordecargaevitaqueasbateriassejamsobrecarregadasou
descarregadasexcessivamente,prolongandosuavidaútil;
•Cadatecnologiadebateriaexigeumaconfiguraçãoespecífica.
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Controladoresdecarga:
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Controladoresdecarga:
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Baterias:asbateriassãocomponentes essenciaisemsistemas
fotovoltaicos,especialmenteemsistemasoffgrid(foradaredeelétrica)ou
híbridos,ondeénecessárioarmazenaraenergiageradapelospainéis
solaresparausoposterior.Existemváriostiposdebateriasutilizadasem
sistemasfotovoltaicos,cadaumacomsuasprópriascaracterísticas,
vantagensedesvantagens.
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Baterias:
•Chumbo-ÁcidoConvencionais(Molhadas);
•Bateriadegel;
•BateriasAGM(AbsorbentGlassMat);
•BateriasdeÍondeLítio;
•BateriasdeNíquel-Cádmio(NiCd);
•BateriasdeNíquel-HidretoMetálico(NiMH).
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Baterias(consideraçõesparaEscolheraBateriaAdequada):
•CustoInicialedeCiclodeVida;
•Manutenção;
•DurabilidadeeCiclosdeVida;
•EficiênciaEnergética;
•EspaçoePeso;
•SegurançaeImpactoAmbiental.
Componentes de um sistema fotovoltaico
Emgeralessescomponentessão:
•Baterias:
Componentes de um sistema fotovoltaico
•Omercadocarecedeformaçãoequalificaçãotécnica?
Imagem para reflexão
OBRIGADO!
GRATIDÃO!
Venicio Soares de Oliveira –Professor do IFCE
Coordenador Local do Programa Qualifica Mais EnergIF2021 e EnergIFe2023/4
Coordenador do Laboratório de Energias Renováveis –LER
Coordenador do curso Técnico em Automação Industrial
Contatos: [email protected]
Venicio Soares
veniciosoaresifce
https://www.youtube.com/@ProfVenicioSoares