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Manual de Engenharia para Sistemas Fotovoltaicos 147
As forças de reação a estes carregamentos, tanto horizontais quanto verticais, não são os pesos requeridos das fundações; representam as forças que serão transmitidas à fundação durante a condição de pior carregamento. Para ficar imóvel, a fundação deve ser capaz de reagir com, pelo menos, mais estas forças, na direção oposta.
As forças de reação têm valores tanto positivos quanto negativos, porque elas agem em ambas as direções.
As forças serão em um sentido quando o arranjo é empurrado pela frente, mas irão agir no sentido oposto, quando o carregamento estiver na “traseira” do arranjo.
As forças verticais são suportadas pelo peso próprio da fundação. A resistência às forças horizontais está relacionada com a densidade do solo, coesão, agregados e ao peso e projeto da fundação. Em alguns casos, pode ser necessário realizar uma análise qualificada do solo no local, com um estudo dos resultados, para determinar o projeto e o peso necessário da fundação, especialmente para suportes de arranjos de grande porte.
7.3- Bateria
7.3.1- Recomendações sobre Segurança e Manuseio de Baterias
As baterias, que muitas vezes compõem os Sistemas Fotovoltaicos, merecem uma atenção especial pois são potencialmente perigosas quando inadequadamente manuseadas, instaladas e operadas. Correntes e tensões elevadas e produtos químicos perigosos são riscos potenciais. Qualquer pessoa que esteja trabalhando com baterias deve familiarizar-se com medidas de segurança e com o projeto do sistema.
Sugere-se consultar a norma ANSI / IEEE 937 / 1987 - Práticas Recomendadas para a Instalação e
Manutenção de Baterias de Chumbo-Ácido para Sistemas Fotovoltaicos.
Todas as baterias devem ser instaladas e manuseadas de acordo com as instruções do fabricante e com os códigos e regulamentos locais. A observação das técnicas adequadas ajudará a garantir uma vida longa à bateria com manutenção reduzida e operação segura do sistema.
A seguir, são apresentadas algumas sugestões de segurança para auxiliar o técnico no apropriado e seguro manuseio, instalação, inspeção e substituição de baterias em Sistemas Fotovoltaicos.
Segurança pessoal
•
Remover quaisquer jóias do pescoço, mãos e pulsos antes de trabalhar com baterias.
•
Usar capacetes duros não-metálicos para evitar um possível choque elétrico.
•
Vestir roupas de proteção quando trabalhando com baterias. Isto inclui luvas resistentes a ácidos, aventais e proteções para os olhos.
•
Ter água fresca e sabão facilmente acessíveis para o caso de respingar ácido na pele, olhos ou roupas.
•
Ter bicarbonato de sódio facilmente acessível para o caso de derramar o ácido.
•
Não trabalhar sozinho, ter sempre alguém por perto, que possa auxiliá-lo em caso de acidentes.
Condições para evitar riscos
•
Manter faíscas e chamas descobertas longe do setor das baterias.
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Table of contents
- 18 Capítulo 1 - Introdução
- 24 Capítulo 2 - Radiação Solar e Efeito Fotovoltaico
- 24 2.1- Radiação Solar: Captação e Conversão
- 31 2.2- Efeito Fotovoltaico
- 36 Capítulo 3 - Configurações Básicas
- 37 3.1- Sistemas Isolados
- 37 3.1.1- Carga CC sem Armazenamento
- 38 3.1.2- Carga CC com Armazenamento
- 38 3.1.3- Carga CA sem Armazenamento
- 38 3.1.4- Carga CA com Armazenamento
- 39 3.2 - Sistemas Conectados à Rede
- 39 3.2.1- Sistemas Residenciais
- 40 3.2.1.1- Medição Única do Balanço de Energia
- 40 3.2.1.2- Medição Dupla
- 40 3.2.1.3- Medições Simultâneas
- 41 3.2.2- Sistemas de Grande Porte
- 44 Capítulo 4 - Componentes Básicos
- 44 4.1 - Módulo Fotovoltaico
- 44 4.1.1 - Célula Fotovoltaica
- 46 4.1.2 - Características Construtivas dos Módulos
- 47 4.1.3 - Características Elétricas dos Módulos
- 49 4.1.4 - Arranjo dos Módulos
- 50 4.1.5 - Fatores que Afetam as Características Elétricas dos Módulos
- 52 4.2 - Baterias
- 54 4.2.1 - Terminologia
- 59 4.2.2 - Baterias Recarregáveis
- 61 4.2.2.1 - Baterias Chumbo-Ácido
- 67 4.2.2.2 - Baterias Níquel-Cádmio
- 68 4.2.3 - Características Ideais para Uso em Sistemas Fotovoltaicos
- 69 4.3 - Controladores de Carga
- 70 4.3.1 - Tipos de Controladores de Carga
- 72 4.3.2 - Detalhamento das Características e Funções
- 75 4.3.3 - Controladores de Carga Baseados em Tensão
- 76 4.3.4 - Características Ideais para Uso em Sistemas Fotovoltaicos
- 76 4.4- Inversores
- 77 4.4.1- Tipos de Inversores
- 77 4.4.2- Características dos Inversores
- 82 4.5- Conversores CC-CC
- 83 4.6- Seguidor do Ponto de Máxima Potência (MPPT)
- 88 Capítulo 5 - Características das Cargas
- 88 5.1- Iluminação
- 88 5.1.1- Tipos de Lâmpadas e suas Características
- 88 5.1.1.1- Lâmpadas Incandescentes
- 89 5.1.1.2- Lâmpadas Incandescentes de Halógeno ou Halógenas
- 89 5.1.1.3- Lâmpadas Fluorescentes
- 91 5.1.1.4- Lâmpadas de Vapor de Sódio de Baixa Pressão
- 91 5.1.2- Aplicações
- 91 5.1.3- Tipos Disponíveis no Mercado
- 92 5.2- Refrigeração
- 92 5.2.1- Aplicações
- 93 5.2.2- Tipos Disponíveis no Mercado
- 93 5.3- Bombeamento de Água
- 93 5.3.1- Tipos de Bombas de Água
- 93 5.3.1.1- Bombas Centrífugas
- 94 5.3.1.2- Bombas Volumétricas
- 95 5.3.2- Tipos de Motores
- 95 5.3.2.1- Motores CC
- 96 5.3.2.2- Motores CA
- 96 5.4- Proteção Catódica
- 98 5.5- Telecomunicações
- 98 5.6- Estação Remota para Monitoramento
- 102 Capítulo 6 - Projeto de um Sistema Fotovoltaico
- 102 6.1 - Etapas do Projeto de um Sistema Fotovoltaico
- 102 6.1.1 - Avaliação do Recurso Solar
- 105 6.1.2 - Estimativa da Curva de Carga
- 106 6.1.3 - Escolha da Configuração
- 106 6.1.4 - Dimensionamento do Sistema de Armazenamento
- 108 6.1.5 - Dimensionamento da Geração Fotovoltaica
- 109 6.1.6 - Especificação dos Demais Componentes Básicos
- 110 6.1.7 - Projeto Elétrico
- 112 6.2 - Sistemas de Bombeamento
- 113 6.3 - Dimensionamento de Sistemas Fotovoltaicos de Pequeno Porte
- 142 Capítulo 7 - Instalações
- 142 7.1- Recomendações Gerais sobre Segurança
- 143 7.2 - Módulos Fotovoltaicos
- 143 7.2.1- Localização do Arranjo Fotovoltaico
- 143 7.2.2- Orientação do Arranjo Fotovoltaico
- 144 7.2.3- Montagem da Estrutura dos Módulos
- 148 7.3- Bateria
- 148 7.3.1- Recomendações sobre Segurança e Manuseio de Baterias
- 149 7.3.2- Compartimento das Baterias
- 150 7.3.3- Montagem do Banco de Baterias
- 150 7.4- Controle
- 151 7.5- Proteções
- 152 7.6- Cabos e Conexões
- 153 7.7- Acessórios
- 156 Capítulo 8 - Manutenção e Inspeção
- 156 8.1- Procedimentos Gerais de Segurança
- 157 8.2- Manutenção Preventiva
- 157 8.2.1- Módulo Fotovoltaico
- 157 8.2.1.1- Aspectos Físicos
- 158 8.2.1.2- Aspectos Elétricos
- 161 8.2.2- Baterias
- 161 8.2.2.1- Aspectos Físicos
- 162 8.2.2.2- Aspectos Elétricos
- 164 8.2.3- Equipamentos Eletrônicos
- 164 8.2.4- Inversores
- 165 8.2.5- Cargas
- 165 8.2.6- Fiação e Dispositivos de Segurança
- 186 Bibliografia
- 194 Anexos