MAPA – Sistemas de Energia Solar Térmica e Fotovoltaica – 51/2025

MAPA – ENER – SISTEMAS DE ENERGIA SOLAR TÉRMICA E FOTOVOLTAICA – 51/2025

1ª QUESTÃO

MAPA – Material de Avaliação Prática — Dimensionamento de Sistemas Solares

O correto dimensionamento de sistemas solares, seja em configuração on-grid (conectada à rede elétrica) ou off-grid (independente da rede elétrica), é um dos pilares para a eficiência energética e o retorno econômico de um sistema fotovoltaico. No caso do sistema on-grid, a energia gerada é compartilhada com a rede elétrica, garantindo crédito para o consumidor em períodos de baixa geração. Já no sistema off-grid, o dimensionamento deve considerar a autonomia e a capacidade de armazenamento, considerando variáveis como irradiação solar, consumo energético, e eficiência dos componentes. Ambas as configurações requerem cálculos detalhados e conhecimento técnico para garantir desempenho adequado e sustentabilidade.

Neste exercício prático, você, estudante, aplicará conceitos teóricos em um estudo de caso realista, utilizando um laboratório virtual para dimensionar e simular a instalação de um sistema fotovoltaico off-grid.

Estudo de Caso: Dimensionamento de um Sistema Fotovoltaico Residencial

Dados do Estudo de Caso:
Localização: Blumenau, SC
Irradiação Solar Média Mensal: 4,5 kWh/m²
Consumo mensal da residência: 120 kWh
Autonomia: 1 dia
Descarga máxima permitida das baterias: 0,2 (20%)
Dados das baterias: 220 Ah / 24 V
Dados das placas solares: 210 Wp, eficiência de 19,23%

Atividades e Cálculos
Cálculo da quantidade mínima de placas fotovoltaicas:
Baseie-se no consumo diário da residência e na irradiação solar média disponível para determinar o número de placas fotovoltaicas necessárias.

Cálculo da corrente de carga do controlador:
Determine a corrente de carga que o controlador precisará suportar com base na potência e no número de placas utilizadas.

Cálculo do número de baterias:
Calcule a quantidade de baterias necessária considerando a autonomia, a descarga máxima permitida e o consumo diário da residência.

Passo a Passo no Laboratório Virtual: Algetec
Acesse o laboratório virtual na plataforma Algetec – Laboratórios Virtuais / 01061 Energias Renováveis:
Projeto e Dimensionamento de um Sistema de Geração Fotovoltaico.

Configure o sistema fotovoltaico conforme os cálculos realizados nas atividades anteriores:
Selecione as placas solares correspondentes ao modelo calculado (210 Wp).
Configure o controlador de carga com base na corrente de carga calculada.
Selecione o número de baterias adequado ao sistema.
Escolha um inversor compatível com a potência total do sistema.

Realize os seguintes passos no laboratório, conforme o Roteiro de Experimentos:
Insira as condições iniciais
Configure o sistema com os componentes escolhidos.
Finalize a instalação e simulação do sistema fotovoltaico.

Documentação do Experimento:
Após a instalação virtual completa do sistema, clique em “Ajuda” (símbolo “?”) e tire print das seguintes abas:
Condições iniciais.
Dimensionamento de placas solares.
Dimensionamento do controlador de carga.
Dimensionamento das baterias.
Dimensionamento do inversor.