Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.4,p.20097-20106 apr. 2020. ISSN 2525-8761
Sistema de energia solar a partir de células fotovoltaicas: Estacionamento
solar do Centro Universitário Unievangélica
solar energy system from photovoltaic cells: Solar parking at the
Unievangélica University Center
DOI:10.34117/bjdv6n4-255
Recebimento dos originais: 20/03/2020 Aceitação para publicação: 20/04/2020
Rodrigo Basilio Dos Santos Estudante de Engenharia Civil
Instituição: Unievangélica
Endereço: Av. Universitária Km. 3,5 - Cidade Universitária – Anápolis GO E-mail: rodrigobasilioeng.civil@gmail.com
Victor Rezende Martins Estudante de Engenharia Civil
Instituição: Unievangélica
Endereço: Av. Universitária Km. 3,5 - Cidade Universitária – Anápolis GO E-mail: vrezendem@hotmail.com
Rodolfo Rodrigues de Sousa Borges
Especialista em Docência do Ensino Superior pela Faculdade Católica de Anápolis Instituição: Centro Universitário de Anápolis
Endereço: Av. Universitária km 3,5, Bloco I, Bairro Cidade Universitária, Anápolis-Goiás, Brasil
e-mial: rrsb.projetos@gmail.com
RESUMO
Desde o surgimento do homem suas primeiras atividades como caça, pesca e consequentemente necessidade de proteger-se e sobrevivencia o planeta vem passando por constantes modificações até os dias de hoje. Essas mudanças resultaram em diversos avanços como aumento da população mundial, avanços tecnológicos da medicina, inclusive aplicação de novas tecnologias para suprir as necessidades de produção quando diz respeito a energia elétrica, levando em consideração uma fonte de energia limpa e renovável. Pensando nisso, o artigo em questão tem como objetivo apresentar os conceitos e princípios de funcionamento do sistema de geração elétrica, utilizando painéis fotovoltaicos e apresentar o estacionameto solar fotovoltaico do Centro Educacional UniEVANGÈLICA. Para tal, foi feito inicialmente um levantamento do material teórico para descrever sobre os conceitos e princípios de funcionamento de um sistema de geração elétrica através de energia solar fotovoltáica, e posteriormente apresentar e discorrer sobre o estacionamento solar fotovoltaico do Centro Universitário UniEVANGÉLICA situado na cidade de Anápolis GO.
Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.4,p.20097-20106 apr. 2020. ISSN 2525-8761 ABSTRACT
Since the emergence of man, his first activities as hunting, fishing and, consequently, the need to protect himself and survive, the planet has been undergoing constant modifications until today. These changes have resulted in several advances, such as an increase in the world population, technological advances in medicine, including the application of new technologies to meet production needs when it comes to electricity, taking into account a clean and renewable energy source. With this in mind, the article in question aims to present the concepts and principles of operation of the electricity generation system, using photovoltaic panels and to present the photovoltaic solar parking lot of Centro EducacionalUniEVANGÈLICA. To this end, a theoretical survey was initially carried out to describe the concepts and principles of operation of an electrical generation system using photovoltaic solar energy, and then to present and discuss the photovoltaic solar parking at the UniEVANGÉLICA University Center located in the city of Anápolis GO.
Keywords: Solar energy. Photovoltaic plates. Solar Parking. 1INTRODUÇÃO
Ao longo da existência, o homem tem se deparado com a necessidade de conviver socialmente e buscar segurança e conforto, em contrapartida, a evolução e consequentemente o crescimento populacional dos últimos anos tem feito que o homem busque também meios de garantir também a sobrevivência do planeta. Logo, tornou-se necessário, através do conceito de sustentabilidade, suprir a demanda de insumos e recursos naturais que mantém a vida humana.
Nesse contexto, a energia elétrica produzida por radiação solar, conhecida como energia fotovoltaica, vem sendo conceituada como um modelo sustentável de geração de energia elétrica, onde em seu processo usa-se como fonte de produção, a luz solar, sendo uma forma limpa, natural que não agride o meio ambiente.
Esse tipo de energia sustentável tem se tornado cada vez mais comum, como por exemplo residencias onde ha uma troca de energia elétrica com a distribuidora local, ou instalações solares com grandes áreas de terra que podem possuir grandes números de painéis fotovoltaicos com o objetivo de gerar eletricidade.
Pensando nisso, o artigo em questão tem como objetivo apresentar os conceitos e princípios de funcionamento do sistema de geração elétrica, utilizando painéis fotovoltaicos e apresentar o estacionameto solar fotovoltaico do Centro Educacional UniEVANGÈLICA.
Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.4,p.20097-20106 apr. 2020. ISSN 2525-8761 1.1 OBJETIVO
Apresentar os conceitos e princípios de funcionamento do sistema de geração elétrica, utilizando painéis fotovoltaicos e apresentar o estacionameto solar fotovoltaico do centro educacional unievangèlica.
1.2 METODOLOGIA
Para a realização do artigo, foi aplicado um estudo de caso no Centro Educacional UniEVANGÉLICA onde foi possível será apresentar, a partir da análise e coleta das informações, o estacionamento solar construído na instituição.
Para tal, primeiramente foi realizado o levantamento do material teórico através de pesquisa bibliográfica, segundo Junior (2014, p.49), “é o tipo de pesquisa na qual o pesquisador busca fontes impressas ou eletrônicas (CD e/ ou Internet), ou na literatura cinza, as informações que necessita para desenvolver uma determinada teoria.”
Através dessa pesquisa bibliográfica foi reunido todo o material teórico para a estruturação do trabalho, esse material didático proporcionou ao autor uma visão crítica sobre o assunto, oferecendo base tanto para realizar o trabalho, aplicar o estudo de caso quanto para realizar a análisar os resultados. Para complementar esse material, foi utilizada a internet para levantamento de informações como auxilio no desenvolvimento.
Por fim, as informações levantadas através da pesquisa bibliográfica e estudo de caso foram apresentados, em resultados, em forma de relatório.
2 ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA
A energia solar fotovoltaica é a energia elétrica captada através radiação solar por meio de celulas fotovoltaicas, e transformação em energia elétrica, essas celulas fotovoltaicas basicamente são responsáveis por captar os raios oriundos do sol e transforma-los em energia que pode ser utilizada pelo homem, onde a geração de energia solar acontece dentro da célula ao passo que ocorre uma reação da luz do sol com o material semicondutor, que por sua vez, admite à placa fotovoltaica uma combinação de varios elementos sobrepostos.
Segundo Cruz et al (2017, p. 23-24)
Em qualquer instalação solar fotovoltaica o módulo solar fotovoltaico é a célula básica do sistema gerador. A quantidade de módulos conectados em série irá determinar a tensão de operação do sistema em corrente contínua. A corrente do
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gerador solar é definida pela conexão em paralelo de painéis individuais ou de strings (conjunto de módulos conectados em série). A potência 24 instalada, normalmente especificada em corrente contínua, é dada pela soma da potência nominal dos módulos individuais.
Por conseguinte a energia solar, pode ser utilizada convertida em energia elétrica ou energia térmica, através transformação direta da energia do sol em energia eletrica (através das células fotovoltaicas) e a captação e posteriormente a transfromação da energia do sol em energia térmica.
Logo, o método direto de captação de energia solar por meio de células fotovoltaicas, precisa de apenas uma etapa para capturar a energia do sol e transformá-la em energia elétrica utilizável. São captadas através das placas fotovoltaicas, conforme mencionado, que são montadas em módulos ou em painéis e transformam a radiação solar em eletricidade, uma vez que, a energia solar atinge uma célula fotovoltaica criando assim a eletricidade.
A aplicabilidade desse tipo de sistema é bem amplo, podendo ser:
Residencias unifamiliares; Instalações solares;
Edificações multifamiliares;
Eletrificação rural, assim como, energia fotovoltaica em explorações agrícolas e pecuárias; Satélites Movidos a energia fotovoltaica;
Sistemas fotovoltaicos de iluminação.
2.1 SISTEMAS DE ENERGIA FOTOVOLTAICA
Segundo Esteves (2014) existem dois tipos de sistemas fotovoltaicos, a saber: o sistema fotovoltaico isolado e o sistema fotovoltaico conectado á rede elétrica.
2.1.1 Sistema fotovoltaico isolado
O sistema fotovoltaico isolado é normalmente utilizado em locais onde o sistema fotovoltaico não é conectado à rede de distribuição elétrica convencional. Desta forma, a energia elétrica gerada pelos painéis fotovoltaicos é armazenada em baterias, de fomra que, é utilizar a energia ainda que o o sistema não esteja gerando nenhuma energia ou em casos de incidência solar.
Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.4,p.20097-20106 apr. 2020. ISSN 2525-8761 Esse tipo de sistema possibilita o acesso da energia em locais remotos onde não ha acesso à rede padrão de energia ou até mesmo em locais onde o custo de se conectar à rede seja muito alto, por conseguinte, devido ser um sistema independente, ainda não existe uma regulamentação especifica o que permite sua instalação sem a necessidade de autorização da consercionária de energia.
2.1.2 Sistema fotovoltaico conectado á rede elétrica
Ao contrario do sistema isolado, no sistema fotovoltaico conectado à rede elétrica, como o próprio nome já sugere a energia elétrica gerada é transferida para a rede pública. Nesse sistema o uso de baterias é dispensável pois quando a geração energética do sistema fotovoltaico falha ou não é suficiente para suprir as necessidades dos usuários, o abastecimento pela consercionária de energia poderá ser usado.
Segundo Cruz et al (2017, p. 33)
Este sistema é baseado na interação da concessionária e o gerador fotovoltaico. Havendo incidência solar sobre o painel fotovoltaico, este gera energia elétrica e disponibiliza diretamente à rede elétrica do dono do painel elétrico. Ao gerar energia elétrica superior à demanda da edificação, a sobressalência é enviada à rede elétrica pública.
2.2 NORMATIZAÇÃO
Conforme mencionado, a energia solar, em especial a energia fotovoltaica tratada nesse estudo, é uma energia limpa e renovável que está em crescimento no mundo. Entretanto, é importante ter em mente que para a adoção dessa tecnologia, deve-se fazer um estudo sobre a energia solar disponível na região além de buscar as normas e procedimentos necessários para a instalação do sistema adequadamente assim como a fiscalização.
Para isso a NBR 16149 – Sistemas fotovoltaicos (FV) – Características da interface de conexão com a rede elétrica de distribuição (ABNT, 2013) estabelece as recomendações específicas para a interface de conexão entre os sistemas fotovoltaicos e a rede de distribuição de energia elétrica e estabelece seus requisitos e a NBR 16150 – Sistemas fotovoltaicos (FV) — Características da interface de conexão com a rede elétrica de distribuição — Procedimento de ensaio de conformidade (ABNT, 2013) especifica os procedimentos de ensaio para verificar se os equipamentos utilizados na interface de
Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.4,p.20097-20106 apr. 2020. ISSN 2525-8761 conexão entre o sistema fotovoltaico e a rede de distribuição de energia estão em conformidade com os requisitos da ABNT NBR 16149.
Além disso, a Resolução Normativa Nº 482, de 17 de abril de 2012 da ANEEL estabelece ainda, as condições gerais para o acesso de microgeração e minigeração distribuída aos sistemas de distribuição de energia elétrica, o sistema de compensação de energia elétrica, e dá outras providências.
3 ESTACIONAMENTO SOLAR: CENTRO UNIVERSITARIO UNIEVANGÉLICA. Em 04 de outubro de 2019 foi inalgurado na cidade de Anápolis GO o maior estacionamento solar do país, com capacidade para quase 700 veículos, construído no Centro Universitário de Anápolis – UniEVANGÉLICA, uma instituição de ensino superior privado fundada em 1947.
O estacionamento solar, é uma proposta da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), que determina às concessionárias de energia do país a realização de investimentos em projetos sustentáveis nas áreas em que atuam, logo o projeto apresentado pela UniEVANGÉLICA – Campus Arthur Wesley Archibald atendeu aos requisitos da ANEEL e foi desenvolvido em parceria com a ENEL, que é a gestora, fornecedora e distribuidora de energia elétrica no Estado de Goiás.
O projeto para a estrutura que recebeu as placas fotovoltaicas contou com uma estrutura metálica com área de 6.000m², conforme imagem 01.
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Imagem 01 – Estacionamento Solar Centro Universitário de Anápolis – UniEVANGÉLICA: Fase de construção.
Fonte: http://rcmetalicas.com.br/portfolio-detail-24.html
Após finalizado, o estacionamento solar contou com 2,9 mil placas solares instaladas em uma área de 5.630 m2, e tem capacidade para gerar uma economia de energia de 2.463,80 MWh/ano, suficientes para abastecer aproximadamente 1350 residências, além de ser suficiente para suprir até 80% da demanda do Campus Arthur Wesley Archibald.
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Imagem 02 – Estacionamento Solar Centro Universitário de Anápolis – UniEVANGÉLICA: Vista completa. Fonte: http://rcmetalicas.com.br/portfolio-detail-24.html
Imagem 03 – Estacionamento Solar Centro Universitário de Anápolis – UniEVANGÉLICA.
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Conforme mencionado a energia solar é uma energia renovável que corresponde à energia obtida da luz e calor emitidos pelo Sol. Esse tipo de energia limpa é uma das formas de produção de energia que esta ganhando destaque e crescendo no mundo, além disso, pode ser a resposta para o futuro do planeta em relação á sustentabilidade e abastecimento energético, uma vez que, grande parte dos tipos de energia utilizados atualmente são limitados, ou seja finitas, e agridem o meio ambiente.
Embora o valor de investimento inicial desse tipo de sistema seja consideravelmente alto, apesar da fonte de energia solar ser abundante, e consequentemente o sistema não capitar raios solares a noite, causando um efeito intermitente de geração de energia, ao optar pela instalação da energia fotovoltaica o consumidor gosa de diversas vantagens como a isenção de ruídos e poluição por ser uma geração completamente silenciosa, facilidade de instalação, alcance a locais de dificil acesso para a energia convencional, redução de custos a longo prazo, levando-se em consideração a vida útil do sistema fotovoltaico, possui mais de 25 anos de vida útil e baixa manutenção.
Em diversos casos, como o Estacionamento Solar apresentado por exemplo, as placas solares já são projetadas para o tamanho certo a ser instalado, e geralmente já são montadas em estruturas já prontas, ocasionando assim em uma montagém mais facil de ser executada onde que muitas vezes é necessário apenas a fixação de eletrodutos e quadros elétricos de distribuição.
Por fim, além da questão sustentável, o estacionamento solar contribuirá ainda para a educação, uma vez que, será utilizada como ambiente de pesquisa aplica na área de produção e fornecimento de energias renováveis.
REFERÊNCIAS
AMARAL FADIGAS, Eliane Aparecida Faria. Energia Solar Fotovoltaica: Fundamentos, Conversão e viabilidade técnico-econômica. São Paulo: GEPEA, 2016.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16149 – Sistemas fotovoltaicos (FV) – Características da interface de conexão com a rede elétrica de distribuição. Rio de Janeiro, 2013.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16150 – Sistemas fotovoltaicos (FV) — Características da interface de conexão com a rede elétrica de distribuição — Procedimento de ensaio de conformidade. Rio de Janeiro, 2013.
Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.4,p.20097-20106 apr. 2020. ISSN 2525-8761 CRUZ, CleytonWarlenNieiro. Estudo de viabilidade técnica e financeira para geração de energia elétrica utilizando painel fotovoltaico no shopping oriundi – Aracruz. ARACRUZ, 2017.
___. Entendendo as Vantagens e Desvantagens da Energia Solar: O Guia Definitivo Para Você Não Errar Na Escolha do Seu Gerador Elétrico. Disponível em <https://blog.bluesol.com.br/vantagens-e-desvantagens-da-energia-solar/> Acesso em: 20/03/2020.
ESTEVES, Eloisa Nonato. Estudo da viabilidade técnica e econômica para geração de energia elétrica utilizando painel fotovoltaico em uma residência no interior de São Paulo. 2014.
JUNIOR, Joaquim Martins. Como Escrever Trabalhos de Conclusão de Curso: Instruções para planejar e montar, desenvolver, concluir, redigir e apresentar trabalhos monográficos e artigos. 8 ed. Petrópolis, RJ: Vozes, 2014.
PORTAL SOLAR. O que é Energia Solar?. Disponível
em<https://www.portalsolar.com.br/o-que-e-energia-solar-.html> Acesso em: 15/03/2020.
___.Resolução Normativa Nº 482. Disponível em
<http://www2.aneel.gov.br/cedoc/ren2012482.pdf> Acesso em 15/03/2020.
ZILLES, Roberto et al. Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede Elétrica. 1. ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2012. 208 p.
