As energias renováveis são uma área em grande desenvolvimento no nosso país e em todo o mundo. A energia é um bem cada vez mais valorizado, tendo nos últimos tempos fundamentalmente pela subida do preço do petróleo, existido um incremento muito significativo do seu custo.
HELIOTECNIA
Para o correcto dimensionamento de um sistema de geração fotovoltaico é fundamental um conhecimento aprofundado do movimento aparente do sol. O movimento aparente do sol caracteriza-se por duas grandezas, a altura solar e o azimute solar. A altura solar indica o afastamento angular do sol em relação ao horizonte do observador e o azimute solar indica o afastamento angular do semi-círculo vertical do sol em relação ao meridiano do observador. É a medida do arco do horizonte, contado a partir do ponto cardeal norte. A altura solar e o azimute solar variam com a latitude bem como com a altura do ano, sendo duas grandezas fundamentais para o dimensionamento do candeeiro.
Orientação, inclinação, ensombramento:
Relativamente à orientação dos painéis solares do candeeiro existem duas opções, a primeira opção é um sistema fixo em que a geração de energia é potenciada através da orientação para sul geográfico sendo a segunda o sistema tracker de um eixo, trata-se de um sistema rotativo de acompanhamento do movimento aparente do sol que permite aumentar a quantidade de energia gerada pelos painéis fotovoltaicos através da sua permanente colocação na posição mais favorável para a geração de energia.
A inclinação do painel também é um factor bastante importante para o correcto funcionamento de um sistema fotovoltaico de geração de energia. O rendimento máximo dos painéis fotovoltaicos é obtido através da incidência das radiações solares perpendicularmente ao plano do painel solar. Como temos uma variação da inclinação dos raios solares ao longo do ano idealmente deveríamos também alterar a inclinação dos painéis solares para potenciarmos a produção de energia. Não foi essa a filosofia adoptada para o Candeeiro, onde temos uma inclinação fixa optimizada para o Inverno, esta opção deve-se a dois factores, o Inverno ser a estação do ano com menores níveis de radiação solar e com as maiores noites no ano, ou seja quando necessitamos de mais horas de funcionamento do sistema. Um sistema que funcione correctamente no Inverno consequentemente funcionará correctamente nas outras estações do ano.
O ensombramento é outro factor a ter em conta neste tipo de sistemas. As sombras provocadas por edifícios, obstáculos ou vegetação variam na sua amplitude ao longo do ano resultado fundamentalmente dos diferentes de valores de altura solar e azimute solar ao longo do ano.
CANDEEIRO
Aproveitar os recursos naturais hoje sem comprometer a sua disponibilidade amanhã é o grande desafio do candeeiro. O recurso à energia solar foi o caminho para a concretização desse objectivo.
O candeeiro é uma solução autónoma, não necessita de rede de distribuição de energia eléctrica para funcionamento recorre a luminárias de alta performance fotométrica permitindo o controlo de fluxo autonomamente. Os materiais utilizados na concepção do candeeiro Gira Sol são recicláveis, sendo o nível de emissão de CO2 resultante do seu funcionamento nulo.
Os custos com infra-estruturas eléctricas para distribuição de energia representam cada vez mais grandes investimentos especialmente ao nível da abertura e tapamento de valas, cabos de alimentação, reposição de pavimentos, armários de distribuição bem como todos os inconvenientes associado a este tipo de intervenções.
Conceito do Candeeiro
O candeeiro utiliza a tecnologia fotovoltaica para geração de energia. Durante o dia os painéis fotovoltaicos transformam a energia solar absorvida em energia eléctrica. O painel fotovoltaico é composto por células monocristalinas com elevado grau de eficiência e durabilidade. Para maximizar a captação de radiação solar o painel deve ser instalado com orientação coincidente com o sul geográfico. A inclinação do painel é dimensionada em função da latitude do local de instalação do sistema.
O controlador é o dispositivo responsável pela gestão correcta da carga e descarga da bateria e consequentemente prolongamento do seu tempo de vida útil. Este controlador incorpora a função ON/ OFF da lâmpada em função do início e do final da noite bem como a previa programação do número de horas de funcionamento da lâmpada.
A energia eléctrica gerada pelos painéis fotovoltaicos é armazenada em baterias para posterior utilização durante a noite. A sua capacidade é dimensionada em função da autonomia necessária. Trata-se de um componente com características específicas para sistemas solares fotovoltaicos, com baixa percentagem de auto-descarga.
CASO DE ESTUDO: PARQUE DE ESTACIONAMENTO DO FEIRA NOVA NA QUINTA DO CONDE
A iluminação do Parque de estacionamento do Feira Nova na Quinta do Conde é totalmente alimentada por energia solar.
Em fase de projecto os níveis de iluminação foram estabelecidos com base na norma CEN “Lighting of work places – Part 2: Outdoor work places”. Depois da instalação concluída foram efectuadas medições correspondentes às diversas malhas calculadas em projecto tendo os níveis de iluminância e de uniformidade obtidos superado os impostos pela norma.
AUTOR: Filipe Caroço - Eng. Electrotécnico.
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