Montagem e instalação de poste solar sustentável no município de Mar de Espanha - MG/ QUINELATO, Thairiny Alves. Para melhor compreender o problema identificado, foi realizado um estudo na cidade de Mar de Espanham-Minas Gerais (MG) sobre os investimentos financeiros em iluminação pública.
Problematização
Objetivos
Objetivo geral
Objetivos específicos
Justificativa
A matriz energética é o conjunto de recursos energéticos disponíveis em um país para a captação, distribuição e utilização de energia nos setores comercial, industrial e residencial. Embora o consumo de energia de fontes não renováveis seja maior do que o de fontes renováveis, o Brasil utiliza mais fontes renováveis do que qualquer outro lugar do mundo.
Energia elétrica
O Brasil é um país com bom potencial para energia solar, e Minas Gerais é um país que tem aproveitado essa energia renovável e tem se destacado na chamada produção distribuída de energia fotovoltaica (PALZ, 1981). Na tabela 3 você pode ver o percentual da fonte de energia elétrica consumida no mundo.
Energia solar
A partir de 1947, no final da Segunda Guerra Mundial, a utilização de equipamentos de energia solar começou a tornar-se mais popular nos Estados Unidos e a primeira utilização da energia solar ocorreu no espaço para fornecer eletricidade a satélites e estações espaciais. 1958. Sete anos depois, o governo dos Estados Unidos passou a incentivar oficialmente o uso da energia solar, criando o Solar Energy Research Institute (REIS; SANTOS, 2014). A partir daí a evolução continuou, aviões baseados em energia solar, inclusive usinas, mas como era fácil obter energia através do carvão e do gás natural, a energia solar ficou de fora, até ressurgir em meados da década de 1970.
A energia solar começou a atrair o interesse do governo brasileiro, com possibilidade real de esgotar as reservas de petróleo. A conversão da energia solar em energia elétrica ocorre através da radiação em alguns materiais semicondutores, neste ciclo a diferença de potencial ocorre na junção de dois metais e então os fótons da luz solar são convertidos em energia elétrica por meio de células solares (ANEEL, 2000) . Em dias chuvosos ou com pouco sol (dias nublados), a geração de energia diminui;
O fator de irradiância da cidade de Mar de Espanha-MG contribui para o estudo e sabe-se que embora a energia solar seja considerada inesgotável, ela possui ciclos de maior irradiância.
Normas
- Norma Brasileira Regulamentadora 5101 – Ano 2012
- Norma Brasileira Regulamentadora 5169 – Ano 1994
- Norma Brasileira Regulamentadora 5413 – Ano 1991
- Norma Brasileira Regulamentadora 5431 – Ano 2008
- Norma Brasileira Regulamentadora 15129 – Ano 2012
- Normas de distribuição da Cemig
Assim como acontece com as NBRs, pretende-se realizar o que é solicitado no manual de distribuição: Projetos de iluminação pública da Companhia Energética de Minas Gerais. Segundo BROWN (1980), sustentabilidade é a promoção do desenvolvimento econômico, com o objetivo de minimizar o impacto no meio ambiente, a fim de garantir recursos naturais para as gerações futuras e presentes. Ainda assim, segundo ELKINGTON, são necessários novos tipos de parceiros económicos, sociais e ambientais para alcançar um desempenho excepcional da linha dos três pilares”, desenvolvida no longo prazo e decisões na transição para a sustentabilidade.
O objetivo deste projeto é instalar um poste solar em um bairro carente de Mar de Espanha - MG, para levar luz elétrica e contribuir com o meio ambiente que, de acordo com a definição legal presente na lei que institui a Política Nacional do Meio Ambiente, que é conceitua como "um conjunto de condições, leis, influências e interações de ordem física, química e biológica que permitem, protegem e governam a vida em todas as suas formas". Outro grande ponto positivo deste projeto é que ele não está sujeito a licenciamento ambiental, conforme código estabelecido pela DELIBERAÇÃO NORMATIVA nº 217/2017, E-02-06-2 Usina Solar Fotovoltaica. Portanto, de acordo com este código, o poste solar não está sujeito a licença ambiental, uma vez que a produção de energia é muito inferior a 5 MW.
A Tabela 6 apresenta as oscilações da corrente de acordo com o dia, conforme estudo MEDIÇÃO DE CARACTERÍSTICAS DO PAINEL FOTOVOLTAICO SOLAR (2016).
Materiais
- Placa fotovoltaica
- Bateria
- Controlador de carga
- Relé fotoelétrico
- Fita LED
- Relacionando com a NBR 5101
Outro material não mostrado na foto é o sensor, um relé fotovoltaico, neste caso um relé de 12 V, que serve para controlar a alimentação de todo o circuito. O tempo de funcionamento da bateria depende da luminosidade do dia, mas em média podemos dizer que o tempo de funcionamento da iluminação pública é de 11 horas e 52 minutos por dia. A bateria aceita para instalação é de 12V, estacionária, e ficará em local ventilado, pois as baterias geralmente emitem gases.
O sistema 12V utiliza um controlador de carga com corrente máxima de 20A, com display LCD para uma interface fácil de usar e, como mencionado anteriormente, será utilizado para proteção contra descarga reversa da bateria, contra curto-circuito e todos os parâmetros são usuário definido. Os relés fotoelétricos homologados possuem o mesmo princípio de funcionamento dos convencionais, mas como o tamanho do projeto gira em torno de 12 V e DC, a versão homologada é de 12 V com corrente de 10 A, pois este é o melhor ajuste dada a carga prescrita de a bateria. A “lâmpada” é a própria faixa de LED, como mencionei a alimentação é DC para 12V e é à prova d’água pois ficará externa.
De acordo com a NBR 5101, entende-se que o local por onde entraram pode ser considerado zona rural, pois é um local onde há circulação de pessoas, mas não há circulação de veículos.
Montagem
Montagem do protótipo na residência
A estrutura de sustentação do poste solar é feita de material metálico, semelhante a muitas estruturas encontradas em praças, além de ser um material muito versátil, sua durabilidade é maior, graças à galvanização, que pode durar até 25 anos sem necessidade de manutenção ou tratamento químico adicional, que é a diferença em relação aos pilares de madeira e concreto, os pilares de concreto tendem a desaparecer. Cada peça é feita separadamente e depois aparafusada para que a montagem do painel fique separada da caixa onde estão a bateria e o controlador. Veja a Figura 13 para conexões em uma amostra de multímetro que simula a tensão gerada pela placa.
Quando os raios solares incidem sobre uma célula fotovoltaica, os elétrons do material semicondutor são acionados gerando assim eletricidade, dois fios descem da placa, um polarizado positiva ou negativamente, esse fio passa por dentro da estrutura chegando a uma caixa onde será conectar. em um controlador de carga (conforme imagem 15) e uma bateria de 12 V (ilustrada na imagem 16), esta bateria será recarregada diariamente por esta energia constante da mesa, porém nunca ficará vazia, tendo sempre uma carga para alimentar o relé fotoelétrico (ilustrado na figura 14) idêntico aos utilizados em postes convencionais, mas com alimentação de 12 V. A implantação do projeto exige muito estudo, mas bons resultados só serão obtidos se houver coleta de dados na comunidade em palavras. Inclui a aplicação de questionários, que foram realizados com 10 moradores do bairro beneficiados com a instalação do poste.
Conforme afirmado no capítulo 6, a base de estudos para instalação de um poste solar estável no referido bairro permanece a mesma, mas algumas alterações foram feitas.
Primeiro teste - apenas com montagens de peças na residência
Montagem da estrutura
Primeiro teste
O primeiro teste operacional foi realizado no dia 1º de fevereiro de 2018, a estrutura utilizada na carcaça feita de material reciclado de antenas não o suportou, pois possuía um medidor de pequeno diâmetro que não constituía boa solidez, para corrigir o erro, hastes foram acrescentados ao redor da estrutura como pode ser visto na figura 9. O teste estava ligado à ideia de inserir algum material refletivo na garrafa, para isso uma parte da garrafa PET foi coberta com papel laminado, para demonstração e comparativo propósitos. Naquela época, os testes não eram realizados com aparelhos de medição, mas registrados em imagens.
Segundo teste
Parceria com a Prefeitura Municipal de Mar de Espanha
Instalação no bairro Santa Efigênia
A coleta de dados foi necessária para identificar os locais com maior necessidade de implantação de novos pontos de iluminação. Conforme pretendido, as escadas estão separadas para introdução de novos pontos de iluminação, separados de acordo com as necessidades de cada um. Nas figuras 30 a 35 é possível visualizar cada etapa e a disposição, representada em preto, dos postes existentes, e em azul, dos novos pontos de postes solares sustentáveis a serem instalados.
Então é distribuído pelo menos um poste por escada que possui geração de energia, armazenamento e controle para as lâmpadas, ou seja, um poste com placa, um controlador de carga, duas baterias estacionárias, um relé fotoelétrico e no mesmo poste uma lâmpada. com a faixa de LED (40 cm), nos demais postes da mesma escala, apenas a faixa de LED é conectada subterrâneamente ao poste que gera e controla a eletricidade. Esta conexão é mostrada na Figura 37 onde os fios são soldados ao terminal da bateria para garantir maior confiabilidade. Este tem cerca de 46m de comprimento e possui três pontos de iluminação, como mencionado, não foi utilizado para garrafa pet, pois, visando princípios ambientais, as luzes foram reaproveitadas.
Embora o projeto seja idêntico ao montado na residência, o teste de iluminação foi realizado, pois na residência é utilizada apenas uma faixa de LED de 20 cm, levando em consideração o uso de apenas uma bateria, e agora é de 40 cm tira LED. já usado. que duas baterias foram usadas.
Palestra
Segunda coleta de dados
O desenvolvimento deste projeto possibilitou um maior conhecimento da energia solar e sua relação com a sustentabilidade, além da certeza da eficácia do polo solar sustentável. O estudo possibilitou dados consistentes em todas as etapas, pois o projeto exigiu um desdobramento detalhado, passo a passo, até que fosse de fato possível atingir o objetivo geral proposto, que era visualizar a produção e implantação do polo de energia solar sustentável, funcionando na escadaria do bairro Santa Efigênia, na cidade de Mar de Espanha, atingindo assim seus objetivos específicos. DISPONÍVEL EM: http://ebes.com.br/energia-solar-fotovoltaica-origin-e-importancia-para-os-dias-atuais/, acesso em: 3 maio 2018.
DISPONÍVEL EM: METABOLISM, BLOOD PRESSURE, HEART RATE, AND SELF-REPORTED MOOD CHANGES.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21537493 IN: BAGCHI D, PREUSS HG, EDITORS. Primeiro questionário aplicado Segundo questionário aplicado Viabilidade técnica ambiental Permissão para uso de nome
