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quarta-feira, 14 de outubro de 2020

COMO FUNCIONAM OS PAINEIS SOLARES

Energia solar - Como funciona uma placa solar.  


Os painéis solares produzem energia através da incidência da luz do Sol em suas células, e essa energia é fornecida em Watts/hora. Por exemplo, se um painel é de 300 Watts, isso significa que esse painel pode gerar até 300W por hora, e para atingir esses 300W ele precisa ter as condições ideais de insolação, ou seja, sol forte batendo de frente no painel.

Mas se o sol está em constante movimento no céu, como o painel poderá ficar sempre apontado pro sol?
Existem sistemas inteligentes que monitoram a posição do sol e acionam mecanismos que movem as placas de modo que elas fiquem acompanhando o seu movimento, mas no nosso sistema não adotaremos essa tecnologia por vários motivos, um deles é que para ser eficiente esse sistema precisa que as placas estejam sempre apontadas e inclinadas para o norte, rotacionando de leste para oeste no sistema inteligente. Outro problema é a instalação no teto que precisará de muito mais reforço, ou seja, mais peso para transportar. Além disso temos outros problemas como trepidação, ventos fortes, aerodinâmica e custo de instalação muito maior.

Imagem mostrando o deslocamento do sol do leste para oeste

A melhor posição seria inclinado, como a primeira imagem da figura abaixo. Isso funciona muito bem em telhados de residências mas não temos esta opção no teto dos nossos motorhomes, sendo que as placas ficam instaladas no ângulo horizontal, e isso faz com que a geração de energia fique abaixo do ideal, mesmo assim ainda é muito viável a instalação deste sistema.
Imagem mostrando a incidência do sol no painel solar em um ângulo reto ou inclinado

No verão será a época que teremos maior geração de energia devido a inclinação da Terra ser menor em relação ao Sol, fazendo com que ele passe por cima do painel em um ângulo reto, no inverno ele passa mais perto da linha do horizonte, ficando o dia todo mais inclinado.
Para se ter uma ideia da diferença que isto faz, em nosso trailer temos 2 painéis somando 400W, entre os meses de agosto e setembro o pico máximo de energia gerada ficou em torno de 280W/h. Já nos meses de dezembro e janeiro (no Brasil) esse pico chegou aos 390W/h, atingindo praticamente 100% da sua capacidade de geração de energia, esse pico foi atingido entre as 11:00 e 14:00 horas, quando o sol está bem em cima dos painéis, é aquele momento que você vê a sua sombra exatamente abaixo dos seus pés.

Imagem mostrando a inclinação da Terra em relação ao Sol no verão e no inverno.


Sabendo disso, podemos ter uma ideia aproximada de quantos Watts podemos gerar em um bom dia de sol.
Nas primeiras horas do dia temos o sol mais inclinado, gerando menos energia, aumentando conforme o sol fica mais acima das placas e depois diminuindo conforme o sol vai se pondo.
Em um dia inteiro de sol minhas placas geraram 1824 Watts. Uma parte dessa energia foi consumida pelo sistema, e o que sobrou foi armazenada nas baterias.

Quantos painéis eu preciso instalar no meu motorhome?

Vamos converter essa energia de Watts para Amperes, assim fica mais fácil você calcular essa energia já que as baterias normalmente mostram sua capacidade em Amperes.
Para essa conversão utilizaremos uma fórmula muito simples, basta dividir a potência em Watts pela tensão de trabalho do seu sistema, no caso aqui 12 Volts.
Fica assim:
                      1824W ÷ 12V = 152 Amperes

Para fazer a conversão de Amperes para Watts basta multiplicar a tensão pela potência.
Fica assim:
                      12V x 152A = 1824 Watts

No meu sistema, em um dia geramos 152A, agora podemos dimensionar nosso consumo com base na capacidade de geração de energia, e se precisarmos mais que isso vamos ter que adicionar placas solares .
É exatamente dessa forma que você vai dimensionar seu projeto, mas antes mesmo se sair comprando os painéis solares e as baterias, você precisa saber quais equipamentos pretende instalar em seu motorhome e quanto eles consomem durante 24 horas, assim você poderá calcular quantos painéis e baterias vai precisar, e esse tema abordaremos nas próximas postagens.
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