Figura 1 - Disposição do inversor e sistema de aquisição de dados na Sala de Controle.
Na sala de controle encontram-se o inversor de tensão e o sistema de aquisição de dados.
Independente da fonte escolhida pelo controlador (bateria, painéis fotovoltaicos ou aerogerador), a tensão é sempre contínua (CC). Os equipamentos da Casa (como em uma casa normal) devem ser alimentados por corrente alternada (CA) de 120 V em 60 Hz. A conversão de 48 Vcc em 120 Vca é feita pelo inversor de tensão.
Figura 2 - Inversor de tensão
Na Casa Solar optou-se pelo fornecimento de eletricidade em corrente alternada (CA) a fim de simular uma casa convencional e permitir o uso de equipamentos eletroeletrônicos domésticos. Para condicionar a saída de potência do sistema autônomo de geração em 48 Volts CC para atender a carga em 120 Volts CA em 60Hz, um conversor eletrônico, conhecido como inversor de tensão, é utilizado.
Um único inversor de tensão é utilizado para suprir toda a casa com corrente alternada (Figura 2). Outra opção seria utilizar inversores menores distribuídos por eletrodomésticos ou pontos de carga. Esta segunda opção tem como vantagem a possibilidade de evitar a indisponibilidade total de energia em caso de defeito num inversor. No caso de existir um único inversor de maior porte, a ocorrência de um defeito deixaria a casa sem energia até a substituição ou conserto do inversor. O sistema distribuído tem como desvantagem, entretanto, a necessidade de utilização de maior quantidade de fios de maior bitola, pois como a energia em CC opera em tensão mais baixa (48 Vcc no caso contra 120 Vca), a corrente é maior para uma mesma potência transmitida. Os inversores são capazes de fornecer tensão de saída estável em termos de amplitude e frequência, com níveis adequados ao uso de eletrodomésticos comerciais. A tarefa de controle da descarga das baterias também é realizada pelo inversor de tensão central da CSE.
O Sistema de Aquisição de Dados (SAD) da Casa Solar realiza as atividades de coleta, processamento e armazenamento de dados medidos de fenômenos físicos que caracterizam o comportamento do sistema de geração de energia elétrica e do sistema de aquecimento solar de água e descrevem condições ambientais da Casa Solar. As informações levantadas podem ser usadas para diferentes atividades como: (1) supervisão e controle; (2) análise de desempenho; e (3) planejamento de manutenção.
Esse sistema foi projetado para monitorar todas as grandezas de tensão e corrente nos principais pontos da casa solar (conforme ilustrado na Figura 1.3), além de registrar grandezas de temperatura e irradiância solar.
O SAD fornece dois tipos de saída de dados:
- Medição em tempo real: apresenta séries de valores medidos em intervalos de 1 segundo durante um período determinado. Os dados mais antigos são descartados;
- Histórico de dados medidos: contém estatísticas de intervalos de 5 minutos (300 valores medidos a cada 1 segundo).
O Sistema de Supervisão e Análise de Dados do SAD permite consultar o histórico de dados medidos e monitorar a operação em tempo real da Casa Solar Eficiente.
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