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ENERGIA SUSTENTVEL FOTOVOLTAICO ORGNICO

Professor orientador: Edval DelboneProfessor da disciplina: Walter GodinhoINTEGRANTES DO GRUPO CRISTIANO DOMINGUES GUERRA EVERTON DO CARMO FERNANDO BOLWERK CRUZ GEORGES COUDOUNARAKIS

RA: B170EJ3 RA: A75ICA6 RA: A653198 RA: A7996A2OBJETIVO

O projeto tem como finalidade apresentar a gerao de energia eltrica sustentvel fotovoltaico orgnico para residncias brasileiras e a possvel diminuio dos impactos ambientais e econmicos na utilizao deste sistema.

A ORIGEMO efeito fotovoltaico foi descoberto em 1839 por Edmund Becquerel, um filsofo naturalista experimental francs, enquanto testava dois eletrodos de metal em uma soluo aquosa. Esse tipo de estrutura de dispositivo poderia ser chamado de uma clula fotovoltaica eletroqumica. Em sequncia, Willoughby Smith descobriu fotocondutividade em 1873, em 1876 Adams e Day demonstraram o efeito fotovoltaico.

Em 1990, Jeremy Burroughes, Richard Friends e Donald Bradley descobriram que determinadas estruturas de polmeros condutores poderiam ser montadas de forma a possibilitarem a emisso de luz. Criavam-se, assim os diodos emissores de luz orgnicos, que formam a base dos painis planos orgnicos.

O PRINCIPIO DO FUNCIONAMENTO DO SISTEMA FOTOVOLTAICO PARA RESIDNCIASAproveitando a energia inesgotvel do sol, as clulas fotovoltaicas vm constituindo painis fotovoltaicos interligados rede eltrica pblica a fim de contribuir com a economia na gerao de energia de formas convencionais, bem como diminuir os impactos ambientais com novas construes.RADIAO SOLAR

CONSTITUIO DE UMA RADIAO SOLAR DIRETATIPOS E FORMAS DAENERGIA SOLAR

O sol libera de forma contnua, energia radiante ao sistema solar. A terra recebe uma frao minscula desta energia. A atmosfera terrestre absorve e reflete parte desta radiao, em conjunto com os raios X, ultravioleta e infravermelho.

ENERGIA SOLAR INCIDENTE NA SUPERFCIE TERRESTRE

A energia solar em forma de luz, ao ultrapassar a superfcie da atmosfera terrestre, sofre perdas que dependem da espessura da atmosfera. A radiao que alcana o nvel do mar ao meio-dia, com um cu desobstrudo, padronizada pela norma EM-61215 em 1.000 W/m e descrita como radiao da massa ar 1 (AM1). Quando os raios solares incidem de forma no perpendicular na superfcie terrestre ( antes ou aps o meio-dia ), a luz passa por uma espessura maior de ar ou trajeto mais longo, perdemos energia. Fora da atmosfera, temos AM0. A descrio cientfica para o espectro padro de luz solar na superfcie da terra AM 1,5X onde AM-Massa de ar definida como o caminho percorrido pela radiao solar desde sua incidncia na atmosfera at atingir a superfcie terrestre.

TECNOLOGIAS FOTOVOLTAICAS DISPONVEISPrimeira gerao de tecnologia solar generalizada e comprovada para uso em telhados e sistemas solares livres.Os requisitos especiais de produtos de outras aplicaes, no entanto, so relativamente limitadas.Alm disso, o desempenho diminui em baixa luminosidade e temperaturas crescentes.A produo desses mdulos requer matrias-primas caras (por exemplo., Pastilhas de silcio) e uma longa cadeia de valor.Esta gerao de mdulos solares durante vrios anos - embora ainda com uma quota relativamente pequena - representado com sucesso no mercado.As principais tecnologias CdTe, CI (G) S e a-Si ou mikromophe PV, utilizam processos txicos durante a produo, de modo que a reciclagem do fornecedor de energia verde pode ser consideravelmente mais difcil e caro.Alm disso, algumas das matrias-primas principais para esta tecnologia muito raro, o que poderia aumentar o custo de produo a longo prazo.As clulas fotovoltaicas orgnicas so uma tecnologia do futuro, com elevado potencial, uma vez que permitir , nos prximos anos, uma utilizao cada vez maior da tecnologia solar - no apenas no telhado, mas sempre que for necessria energia limpa.Atualmente, apenas alguns fabricantes esto representados no mercado oferecendo esta tecnologia emergente.

TIPOS DE PAINIS E SUAS EFICINCIASSILCIO (Si)Quase 80% dos painis fotovoltaicos no mundo hoje so baseados em alguma variao de silcio. Em 2014, cerca de 85% de todos os sistemas de energia solar fotovoltaica instalados em casas e empresas no mundo todo utilizaram alguma tecnologia baseada em silcio (Si).

Quanto mais perfeitamente alinhadas estiverem as molculas de silcio, melhor a clula solar ser na converso de luz solar em energia eltrica.A eficincia de painis solares anda de mos dadas com a pureza do Silcio (Si). Mas os processos utilizados para melhorar a pureza do silcio e o tratamento dele so caros e impactam diretamente no preo do painel solar (45% do custo de um painel solar convencional de tecnologia de silcio cristalino o silcio bruto purificado e tratado).

Eficincia mdia do painel solar monocristalino:14 21%Tcnica:CzochralskiForma:ArredondadaTamanho padro das clulas fotovoltaicas:10x10cm; 12,5x12,5cm; 15x15.

Eficincia mdia do painel solar policristalino:13 16.5%Tcnica:Fundio de Plisilicio, Aquecimento em forma.Forma:QuadradaTamanho padro das clulas fotovoltaicas:10x10cm; 12,5x12,5cm; 15x15

Os painis de filme fino possuem eficincias mdias entre 7-13%. Algumas tecnologias de painel de filme fino j esto chegando nos 16% sendo similares a eficincia dos painis Policristalinos.

Eficincia do painel solar hbrido:aproximadamente 23%Tcnica:Czochralski / n-type c-SiForma:ArredondadaTamanho padro das clulas fotovoltaica:156mm x 156mm.Cor:quase preto (com antirreflexo),CONSTITUIO DE UMA CLULA - FOTOVOLTAICA ORGNICA

VANTAGENS DO PAINEL SOLAR OPV:

A produo em massa simples em comparao com a tecnologia cristalina. Potencialmente mais baratos de fabricar do que as clulas solares de base cristalinas. Sua aparncia homognea esteticamente bonita. Pode ser flexvel, possibilitando um leque de aplicaes muito grande. Altas temperaturas, sombreamento de rvores e outras obstrues tm menos impacto sobre o desempenho do painel solar de filme fino.

DESVANTAGENS DO PAINEL SOLAR OPV: Exigem uma grande quantidade de espao. Menos eficincia por m . Durabilidade mais curta em relao aos painis mono e policristalino. Baixa produo na escala industrial ainda no comercializado.

O SISTEMA DO PROJETO COMPOSTO PELOSSEGUINTES COMPONENTES:MDULO SOLAR

INVERSOR DE FREQUNCIA

BANCO DE BATERIASCONTROLADOR DE CARGAMEDIDOR BIDIRECIONALSISTEMA DE MONITORAMENTO

MDULO SOLAR: um equipamento responsvel pela converso de energia eltrica contnua. Por meio de um processo denominado efeito fotovoltaico, clulas fotovoltaicas obtidas a partir do silcio (material abundante na natureza), absorvem partculas de ftons existentes nos raios solares e as convertem em energia eltrica contnua para ser utilizada no acionamento de diversos dispositivos/eletrnicos.

INVERSOR DE FREQUNCIA:Esse equipamento transforma corrente contnua (cc) da bateria em corrente alternada (ca), para que as cargas conectadas ao controlador sejam alimentadas adequadamente. Com isso conseguirmos um fornecimento adaptado a eletrodomsticos e demais equipamentos convencionais.BANCO DE BATERIAS:Servem para armazenar a energia excedente produzida pelos geradores fotovoltaicos (mdulo solar). Funciona como fonte que abastece cargas durante as noites e em dias chuvosos ou com incidncia precria de isolao ( nublado ).

13SISTEMA DE MONITORAMENTO: um equipamento de automao que, acoplado ao inversor, controla a produo e o rendimento do sistema de gerao, alm de identificar qualquer anomalia que exista, permitindo aes preventivas e reparos imediatos a fim de evitar perdas de energia.

MEDIDOR BIDIRECIONAL:Para uma instalao solar, necessria a troca do medidor para um modelo com leitura bidirecional, que registra a energia recebida da distribuidora e a energia solar que injetada na rede eltrica, para garantir a compensao de crditos de energia na conta de luz.

CONTROLADOR DE CARGA:Dispositivo que tem por finalidade controlar o processo de carga e descarga da bateria.Possui tecnologia que permite a carga mxima das baterias, tambm evita a descarga abaixo de um valor de segurana. Possui entrada para mdulos fotovoltaicos, sada para cargas e alimentao de tenso contnua na qual deve ser conectada uma bateria.

CONCLUSO:

A procura global de energia est crescendo rapidamente.Ope-se diminuio dos recursos fsseis.Portanto, o futuro da energia encontra-se em energias renovveis e em particular na energia solar, pois a luz solar praticamente ilimitada.Por isso, a indstria solar hoje uma das mais importantes no mundo, assim como outras indstrias de tecnologia (computadores, monitores de plana, etc.)

CRONOGRAMA

OBRIGADOModeloEngenharia EltricaESTRUTURAFernando Bolwerk Cruz, RA-A653198 Cristiano Guerra, RA-B170EJ3 Georges Coudounarakis, RA-A7996A2DATA TRMINO05-Dec-15ESTRUTURAEverton do Carmo, RA-A75ICA6TTULOEnergia sustentvel Fotovoltaica orgnicaDESCRIOO PROJETO TEM COMO FINALIDADE APRESENTAR A GERAO DE ENERGIA ELTRICA ATRAVS DE LUZ SOLAR, APRESENTAR TEMBM UMA SOLUO EFICAZ E USUAL PARA AS RESIDNCIAS BRASILEIRAS.REVISADO EM06-May-15ResponsvelFBATIVIDADES2015JaneiroFevereiroMaroAbrilMaioJunhoJulhoAgostoSetembroOutubroNovembroDezembrojul1Escolha do tema e do orientadorPR2Encontros com o orientadorPR3Pesquisa preliminarPR3.1Pesquisa Energia solar utilizao e empregos prticosPR3.2Pesquisa Revista veja - Energia Solar OrganicaPR3.3Pesquisa Csen- center suice d'eletronique microtecniquePR3.4Pesquisa Ineo - instituto nacional eletronica orgnicaPR3.5Pesquisa dos tipos de Paneis solares orgnicos e de SilcioPR3.6Pesquisa de novas Inovaes TecnolgicasPR3.7Pesquisa Manual da engenharia para sistema fotovoltaico 2004 e 2014PR3.8Pesquisa Bndes - Investimentos do governo para a implantao de sistemas FotovoltaicasPR3.9Aes Eletropaulo - normas tecnicasPR3.10Pesquisa dos tipos de inversores utilizados para a conexo nas redes das concessionariasPR3.11Estudo de Viabilidade para a gerao de energia solar em unidades residncia e comerciaisPR4Leituras e elaborao de resumosPR5Apresentao da previa do trabalhoPR5.1Elaboraao da parte escritaPR5.2Elaboraao da apresentaao em Microsoft PowerPointPR5.3PR6Reviso bibliogrfica complementarPR7Coleta de dados complementaresPR7.1PR8Redao da monografiaPR9Elaborao do ProjetoPR9.1Dimensionamento dos Paineis SolaresPR9.2Seleo do InversorPR9.3Calculo de AterramentoPR9.4Implementaao do sistema de Atomao Fotovoltaico ResidencialPR10Reviso e entrega oficial do trabalhoPR11Apresentao do trabalho em bancaPRPreviso de Custos (R$)TOTALSERVIOSMATERIAIS

&C&"Arial,Negrito itlico"&16FORMULRIO CRONOGRAMA - ANEXO 2