075C Samuel Brum Maciel

Arthur Bezerra Dantas Saraiva Danilo Sotero Chacon

Paulo Cérgio Araújo

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia.

Energia

Palavras-chave: Radiação, Fonte alternativa, Redução de Custos. Resumo:

Natal, capital do estado do Rio Grande do Norte (RN), pertencente à Região Nordeste do Brasil, é uma cidade privilegiada quando se trata de radiação solar. No atual contexto mundial de crises energéticas e necessidades de fontes alternativas de energia, o Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) tomou a iniciativa de dar um importante passo na exploração de fontes alternativas de energia: a implantação da usina solar fotovoltaica no prédio da Reitoria.

Este artigo analisará o local onde está instalada a Usina Solar fotovoltaica e alguns dados técnicos sobre sua implantação, bem como a redução dos custos com energia elétrica consumida, fazendo uma comparação entre as faturas das contas de energia elétrica em 2013 e 2014.

Introdução:

Este artigo analisa alguns aspectos técnicos do fornecimento de energia elétrica no prédio da Reitoria do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do RN (IFRN), após a instalação de sua Usina Solar Fotovoltaica (UFV), bem como a redução nas despesas com energia elétrica obtida com a sua operação. A análise é feita através de alguns aspectos técnicos de sua implantação e da comparação das contas de energia elétrica entre os meses de janeiro a setembro de 2013 (sem a UFV) e janeiro a setembro de 2014 (com a UFV).

Os resultados apresentados neste artigo levam em consideração alguns fatores que poderiam mascarar os valores do projeto, tais como os aumentos na jornada de trabalho e do número de funcionários lotados no prédio da Reitoria.

III FEIRA DO PFRH DO IFRN – 03 a 04 de dezembro de 2014

medições da irradiação solar e outras condições climáticas. A UFV foi instalada na cobertura do prédio principal e em um anexo da Reitoria, em local com as seguintes coordenadas geográficas, tomando como referência o centro da instalação: latitude 5,81138° SUL e longitude 35,20028° OESTE.

A UFV ocupa uma área de 480 m², sendo composta por 240 módulos fotovoltaicos, os quais estão divididos em quatro arranjos (Figura 1): arranjos 1 e 2 no prédio principal (com 72 módulos em cada arranjo) e arranjos 3 e 4 no prédio anexo (com 48 módulos em cada arranjo).

Figura 1 – Vista superior do prédio principal e anexo da Reitoria do IFRN. [1] adaptado.

Cada conjunto de 12 módulos é denominado de mesa de módulos solares, sendo estas conectadas a um dispositivo protetor de surto (DPS) e cada inversor recebe a ligação de duas mesas. Em um painel elétrico é feita a ligação das fases provenientes dos inversores, uma de cada inversor, formando um sistema trifásico. Neste painel estão instalados os disjuntores termomagnéticos utilizados para a proteção da usina fotovoltaica. A partir desse painel, seguem as três fases, o neutro e o terra para o quadro geral de baixa tensão (QGBT) da Reitoria, onde existe um disjuntor termomagnético tripolar de 100 A, para a conexão da usina fotovoltaica à rede elétrica da Reitoria.

Segurança do sistema:

Em caso de alguma falha da rede elétrica da concessionária, os inversores são

equipados com um sistema anti-ilhamento para interromper o envio de energia para a rede elétrica.

A Usina Solar Fotovoltaica da Reitoria do IFRN possui potência instalada de 56.4 kWp. Essa potência de pico somente será obtida caso ocorram condições ótimas de radiação solar: 1.000 W/m² e temperatura nas placas igual a 25 °C [1].

Em operação desde janeiro de 2014, a UFV vem suprindo em média 30% da demanda de energia elétrica do prédio da Reitoria, segundo confronto de dados obtidos nas faturas mensais de energia elétrica e a quantidade de energia gerada pelo sistema, fornecido através de dados dos inversores [2]. O excedente de geração, que normalmente ocorre nos finais de semana, pois não há expediente nesses dias, é injetado na rede de média tensão da concessionária distribuidora por meio do transformador exclusivo da Reitoria do IFRN. O excedente é auferido através de um medidor bidirecional homologado

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pela concessionária e normatizado através da resolução nº 482/2012 da ANEEL, que trata do sistema de compensação (Net-Metering) [1].

Resultados e Discussão :

A comparação utilizada para identificar a redução nas despesas com o consumo de energia ativa da Reitoria do IFRN, toma por base as contas de janeiro a setembro de 2013 (sem a UFV) comparado a janeiro a setembro de 2014, onde houve o início de operação (startup) da usina fotovoltaica. Os dados obtidos mostram a redução no pagamento realizado pela Reitoria em suas despesas com energia elétrica. Essa redução ocorreu mesmo havendo um acréscimo no número de horas trabalhadas por dia pelos funcionários da Reitoria do IFRN, passando de seis para oito horas diárias a partir de outubro de 2013, o que resultou em um aumento no consumo de energia ativa em 13%. Este percentual foi obtido calculando-se o consumo médio entre janeiro e setembro 2013 e entre outubro e novembro do mesmo ano. Além disso, no período de janeiro a março de 2014, nove funcionários tomaram posse e começaram suas atividades no referido prédio [2].

Outro aspecto técnico a ser analisado, com relação à pequena diferença entre o que foi pago em 2013 e o que está sendo pago em 2014 é a posição do sol nos meses que compreendem o final do mês de fevereiro até o mês de julho, onde o nível de radiação em Natal diminui devido ao ângulo do sol em relação à Terra, conforme mostra estudos realizados [3].

A Figura 2 apresenta uma comparação entre as contas de energia elétrica levando em consideração o aumento no consumo de energia ativa com percentual de 13% já fazendo a correção da demanda de 2013. Este percentual corrige os valores pagos nos meses de janeiro a setembro de 2013, apontando de forma mais precisa a redução das despesas com energia elétrica.

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Figura 3 - Diferença nas despesas com energia elétrica com e sem a produção da UFV. Fonte: [2]

Conclusões

O artigo apresentou uma análise sobre a instalação da UFV e a economia nas despesas com energia elétrica obtida com a instalação no prédio da Reitoria do IFRN. Com apenas nove meses de funcionamento, a economia foi de R$ 16.438,61, evidenciando assim, a vantagem econômica de um empreendimento como este.

Outro aspecto importante, é que a UFV não prejudica a estética do prédio e também não gera ruídos.

Esperamos que este artigo permita a visualização e o entendimento da economia gerada com a instalação de uma UFV, servindo de base para outras instituições, tanto públicas como privadas, no intuito de aumentar a adesão a este tipo de energia renovável.

Referências

1 - BUIATTI, Gustavo M. Memorial descritivo de Sistema de Microgeração

Fotovoltaica conectado à rede elétrica com potência instalada de 56.4 kWp em Natal, RN (Reitoria IFRN). São José dos Campos: [s.n.], 2013.

2 - SILVA JÚNIOR., Franclin R. Geração fotovoltaica conectada à rede: implantação no IFRN. Natal: [s.n.], 2014.

3 - WANDERLEY, Augusto C. F.; CAMPOS, Antônio L. P. S. Perspectivas de Inserção

da Energia Solar Fotovoltaica na Geração de Energia Elétrica no Rio Grande do Norte. HOLOS - ISSN 1807-1600, v. 3, ago. 2013. Disponível em:

<http://www2.ifrn.edu.br/ojs/index.php/HOLOS/article/view/1493/677>. Acesso em: 30 set 2014.

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PROCESSO DE REMOÇÃO DE METAIS PESADOS E PETRÓLEO UTILIZANDO UMA