Um sistema solar autônomo usa módulos solares fotovoltaicos para gerar eletricidade a partir da luz solar, Mas isso é não conectado à rede elétrica ou outras fontes de eletricidade. Um sistema solar fotovoltaico pode fornecer energia para diferentes usos, como iluminação, bombeamento de água, ventilação, comunicação e entretenimento em lugares remotos onde não há eletricidade ou o fornecimento de eletricidade não é confiável.
Componentes de um sistema autônomo
Normalmente, um sistema solar autônomo é composto de quatro componentes principais.
- Módulos ou matrizes solares fotovoltaicas – Para converter energia solar em corrente contínua (CC)
- Controlador de carga – Ele regula a corrente e a tensão fornecidas pelos painéis fotovoltaicos para inversores, baterias e aparelhos. Eles podem ser modulação de largura de pulso (PWM) ou controladores de rastreamento de ponto de potência máxima (MPPT).
- Inversor Solar – Ele converte corrente contínua em corrente alternada, que é fornecida para baterias e aparelhos.
- Bancos de baterias – Eles armazenam o excesso de energia gerada pelos sistemas de painéis solares durante o dia. Essa energia armazenada pode então ser usada à noite para garantir que os aparelhos operem de forma eficiente.
Parâmetros do sistema autônomo
Para criar um sistema solar fotovoltaico autônomo ideal para uma aplicação específica, é importante levar em consideração uma variedade de fatores.
- Características de carga - Acoplado CA/acoplado CC, corrente, frequência, potência e voltagem
- Disponibilidade de recursos solares – O ângulo dos painéis, a intensidade da radiação solar e as horas de luz solar
- A configuração do sistema – Ligação em série ou paralelo de módulos e baterias
- Monitoramento do sistema – Indicadores, medidores e sensores
- Sistema de Proteção – Disjuntores, fusíveis e protetores contra surtos
- Dimensionamento do sistema – Eficiência e capacidade da bateria, classificação do inversor e tamanho do módulo ou conjunto fotovoltaico.
Tipos de sistema autônomo
Um sistema solar fotovoltaico autônomo pode ser configurado de várias maneiras, dependendo do tipo e tamanho da carga.
1. Sistema fotovoltaico solar autônomo com apenas carga CC
- Componentes principais: Um módulo fotovoltaico e uma carga CC.
- Vantagens: O sistema autônomo mais simples e econômico, pois se conecta diretamente a cargas CC, como ventiladores, motores e bombas.
- Desvantagens: Desempenho e aplicações limitados; fornece energia somente durante o dia.
2. Sistema autônomo com circuito de controle e carga CC
- Componentes principais (em ordem): Módulo solar, circuito de controle eletrônico (um controlador de carga ou MPPT) e cargas CC.
- Vantagens: Maior eficiência e utilização; vida útil estendida; melhor desempenho e confiabilidade da carga; fornece corrente e voltagem estáveis.
- Desvantagens: Aumento de custo e complexidade; não fornece energia à noite; precisa de uma bateria para funcionar com eficiência durante o dia
3. Sistema autônomo com bateria, carga CC e circuito de controle eletrônico
- Componentes principais (em ordem): Módulo solar, circuito de controle eletrônico (um controlador de carga ou MPPT), bateria (DC acoplado) e cargas CC.
- Vantagens: Fornecimento de energia contínuo e confiável (dia e noite); lidar com cargas variáveis e demandas de energia
- Desvantagens: Mais componentes tornam-no dispendioso; maior manutenção; pesado para manusear; vida útil e eficiência limitadas
4. Sistema autônomo com carga CA/CC, circuito de controle eletrônico e inversor
- Componentes principais (em ordem): Módulo solar, circuito de controle eletrônico (um controlador de carga ou MPPT), inversor, bateria e cargas CC.
- Vantagens: Pode alimentar cargas CA e CC (computadores, TV, luzes, etc.); mais flexível e eficiente
- Desvantagens: Mais caro; complexo; o inversor adiciona ruído de zumbido; requer mais proteção contra falhas e surtos
Veja também: O que é uma constante solar?
