Solar
Tudo aquilo que precisa de saber para as suas instalações fotovoltaicas isoladas
Os sistemas fotovoltaicos isolados oferecem uma solução inigualável para a autonomia energética quando combinados com os inversores e baterias corretos. Esta solução garante a máxima eficiência, segurança e escalabilidade para qualquer projeto.
O que são sistemas fotovoltaicos isolados?
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Os sistemas fotovoltaicos isolados são sistemas que funcionam de forma autónoma, sem ligação à rede de distribuição. Esta independência pode dever-se à impossibilidade física de ligação à rede ou à decisão do consumidor de ser autossuficiente na produção de energia, evitando a dependência de fornecedores externos para o seu abastecimento de eletricidade.
Uma vez que estas instalações devem funcionar de forma autónoma, é fundamental que sejam meticulosamente planeadas. Para garantir a cobertura de todo o consumo de energia, é necessário ter em conta uma série de aspetos e critérios específicos durante a conceção e a execução.
Antes de continuar, é importante notar que existem vários tipos de instalações fotovoltaicas isoladas, que são classificadas de acordo com o tipo de acoplamento de energia.
Estes estão divididos em três categorias principais:
- Instalações DC Coupling: Utilizadas principalmente em sistemas mais pequenos ou que funcionam com consumo em corrente contínua. Neste tipo de instalação, a energia solar é dirigida a um regulador de carga, que distribui a produção diretamente aos consumidores ou às baterias para armazenamento..
- Instalações AC/DC Coupling: Trata-se de um sistema misto e mais complexo que permite a alimentação do consumo em corrente alterna (CA) e, simultaneamente, o carregamento das baterias através de um regulador.
- Instalações AC Coupling: Estas instalações são concebidas para fornecer consumos em corrente alternada, gerindo tanto a produção de energia como o seu armazenamento através do inversor.
Neste artigo, centrar-nos-emos nas instalações fotovoltaicas isoladas AC Coupling, analisando os principais critérios a considerar na conceção de um sistema deste tipo.
Componentes chave e fatores a considerar nos sistemas fotovoltaicos isolados
Consumo
A primeira coisa a fazer para uma estimativa correta é calcular o consumo de todos os equipamentos e cargas que o sistema fotovoltaico irá alimentar, tentando ser o mais realista possível. É essencial ter em conta a potência de cada aparelho e o seu tempo de utilização diária. Com estes dados, podemos criar um perfil de consumo, que é crucial para compreender quando e como a energia é utilizada ao longo do ano
Localização e horas de sol de pico
O local onde o sistema será instalado é crucial, pois determina a irradiância disponível na área. Este fator é fundamental para calcular as Horas de Sol Pico (PSH), uma unidade que mede a irradiação solar. A HSP é definida como a quantidade de energia por unidade de área que seria recebida sob uma irradiância solar constante de 1000 W/m². Uma hora HSP é equivalente a 1 kWh/m². Para obter estes dados, podemos utilizar várias ferramentas disponíveis, como PVGis ou PVSOL
Em relação à localização, é essencial considerar o local exato da instalação, as perdas do sistema (em percentagem), bem como a inclinação e orientação dos módulos. Para calcular as Horas de Sol Pico (HSP), estes dados devem ser introduzidos na ferramenta selecionada. Geralmente, é usado como referência o mês com a produção mais baixa, que no hemisfério norte é normalmente dezembro. Dividindo a produção mensal pelo número de dias do mês, obtém-se as HSP diárias.
Que equipamento fotovoltaico utilizamos numa instalação fotovoltaica autónoma?
Painéis solares
Com o módulo selecionado e considerando a orientação e inclinação da instalação de acordo com a sua localização, devemos verificar se as Horas de Sol Pico (PSH) disponíveis são suficientes para cobrir o consumo diário no mês mais desfavorável. Para o fazer, vamos efetuar alguns cálculos de teste simples utilizando dados de exemplo:
Dados:
- Potência do módulo: 465 W.
- Quantidade: 12 módulos.
- HSP: 3,50 h.
- Consumo diário (Exemplo): 13,000 Wh.
Cálculos:
- Produção diária em dezembro: 12 módulos x 465 W x 3,50 h = 19 530 Wh.
- Comparativa: Produção diária (19 530 Wh) > Consumo diário (13 000 Wh).
Este teste confirma que, com este número de módulos e potência, pode ser assegurado o consumo diário da instalação. Além disso, o ligeiro sobredimensionamento proporciona uma margem adicional para os dias de menor produção ou para carregar as baterias do sistema. Por esta razão e para o ajudar a fazer a escolha certa, gostaríamos de partilhar consigo o nosso catálogo de painéis solares.
Inversor
Em função do tipo de carga da nossa instalação, é essencial selecionar um inversor adequado: monofásico ou trifásico. No nosso exemplo, vamos escolher um inversor monofásico, uma vez que se trata de uma residência com cargas monofásicas.
Ao selecionar o inversor, há vários fatores-chave a considerar:
- Compatível com redes isoladas
- Um tipo de inversor híbrido (ou seja, se permite a ligação de baterias),
- Possibilidade de ligar um equipamento de reserva, como um gerador auxiliar, se necessário.
Além disso, é muito importante que a potência de saída do inversor seja suficiente para gerir a carga máxima que pode ser ligada ao sistema.
Bateria
Ao dimensionar o sistema de armazenamento, é essencial que a capacidade das baterias seja suficiente para armazenar a energia necessária, cobrindo a procura durante períodos como a noite ou dias nublados. Além disso, é importante considerar a autonomia desejada, ou seja, quantos dias o sistema deve funcionar sem energia solar.
Outro aspeto fundamental é a profundidade da descarga, que é muitas vezes negligenciada. Este fator não só afeta a duração da bateria, como também é comum cometer o erro de basear-se na capacidade nominal da bateria em vez da sua capacidade disponível. Em instalações autónomas, os fabricantes de baterias de lítio costumam recomendar uma profundidade de descarga de 80-85%.
Com os valores do exemplo, se quiséssemos cobrir um consumo diário de 13 kWh, precisaríamos teoricamente de uma bateria de 13 kWh. No entanto, tendo em conta a recomendação do fabricante, seria mais adequado optar por uma bateria de aproximadamente 15 kWh.
Em geral, o dimensionamento do armazenamento é planeado para cobrir um a dois dias de consumo diário.
Imprescindíveis para qualquer instalação isolada
Uma vez escolhidos os equipamentos da nossa instalação, vamos rever as suas vantagens e características.
Vantagens e características
O inversor híbrido monofásico Solis de sexta geração, modelo S5-EH1P, em conjunto com as baterias Battery-Box Premium LVS da BYD, é uma excelente opção para uma instalação isolada, destacando-se por várias vantagens e características chave que analisaremos em seguida:
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Compatibilidade
O inversor Solis S5-EH1P é totalmente compatível com as baterias BYD Battery-Box Premium LVS, assegurando uma integração fluida e sem problemas. Além disso, as baterias BYD têm um design modular, permitindo que a capacidade de armazenamento de energia seja dimensionada de forma flexível de acordo com as necessidades específicas da instalação.
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Fiabilidade
As baterias BYD foram concebidas para suportar ciclos intensivos de carga e descarga, assegurando uma longa vida útil, apoiada por uma garantia de 10 anos. Tanto o inversor Solis como as baterias BYD foram fabricados com materiais e tecnologias de alta qualidade, oferecendo uma solução robusta e fiável para ambientes isoladas.
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Eficiência
O inversor Solis S5-EH1P ofereceu uma elevada eficiência de conversão de 97,1%, o que maximiza a utilização da energia solar gerada. Por sua vez, as baterias BYD foram concebidas para funcionar com elevada eficiência, minimizando as perdas de energia durante os ciclos de carga e descarga.
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Gestão Inteligente
O inversor Solis S5-EH1P incorpora funções avançadas de gestão de energia que otimizam a utilização da energia armazenada, dando prioridade ao autoconsumo e reduzindo a dependência de fontes externas. Tanto o sistema Solis como as baterias BYD permitem a monitorização e o controlo à distância, o que facilita a gestão e a supervisão da instalação.
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Escalabilidade
A premissa modular das baterias BYD permite a expansão flexível da capacidade de armazenamento, adaptando-se às necessidades futuras sem a necessidade de substituir o sistema existente. Podem ser simplesmente adicionados novos módulos de bateria para aumentar a capacidade.
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Segurança e Certificações
Ambos os fabricantes oferecem gamas de produtos com certificações de segurança e qualidade internacionais, garantindo fiabilidade e conformidade com regulamentos rigorosos. Além disso, o inversor Solis está equipado com vários sistemas de proteção, incluindo sobretensão, excesso de corrente, curto-circuito e AFCI, garantindo sempre um funcionamento seguro.
E o mais importante, o Suporte Técnico
- Quando se trata de realizar instalações fotovoltaicas de uma certa complexidade, é essencial ter um partner ao seu lado para o acompanhar durante todo o processo, como a Amara NZero.
- Também é importante escolher fabricantes globais que tenham equipas locais capazes de responder rápida e eficazmente, como é o caso dos fabricantes escolhidos no nosso exemplo.
- Gostaria que aconselhássemos e o acompanhássemos desde o dimensionamento até à colocação em funcionamento e configuração dos equipamentos? Entre em contacto connosco!