Texto adaptado de Galdino et al. (2010).
O Centro de Demonstração do SENAI-MA está localizado em uma edificação projetada e construída especificamente para este fim, no Centro de Educação Tecnológica e Ações Móveis - CETAM, Distrito Industrial de São Luís - MA (Figura 1). Tal edificação, com área de cerca de 100m2, é a exemplo da Casa Solar do CEPEL, semelhante a uma edificação residencial convencional, contando com sala de aula, 2 quartos, banheiro, copa/cozinha, área de serviço e terraço.
Figura 1 - Foto do Centro de Demonstração de São Luís – Ma
A sala servirá a cursos palestras e projeções áudio visuais, e um dos quartos abrigará quadros elétricos e o sistema de aquisição de dados. A alimentação é realizada a partir de um sistema autônomo híbrido fotovoltaico-eólico, embora o dimensionamento tenha previsto somente o sistema fotovoltaico. Apesar do recurso eólico não estar mapeado através de medições, o local apresenta registros na natureza que comprovam um perfil de vento bem favorável para sua utilização. A utilização desta tecnologia é de grande importância para exemplificação didática visto que o litoral do Estado do Maranhão apresenta áreas favoráveis a implantação de empreendimentos eólicos.
As cargas previstas são: iluminação, refrigerador, TV LCD 32", computador tipo laptop, projetor tipo data show, DVD e sistema de aquisição de dados. A água para consumo será fornecida por um sistema fotovoltaico de bombeamento autônomo (não conectado ao sistema elétrico da casa), dotado de moto-bomba de superfície alimentada em CC, simulacro de um sistema de bombeamento a partir de um corpo d′água (e.g. rio, açude). A água quente para consumo em banheiro e cozinha é produzida por um sistema solar térmico. Os dados técnicos da Casa Solar do SENAI-MA são apresentados na Tabela 1.
Tabela 1 - Características dos sistemas do Centro de Demonstração do SENAI - MA | Sistema híbrido | Radiação solar | 4,00 kWh/m2.dia |
| Consumo diário | 3,5 kWh/dia |
| Tensão do sistema | 48 Vcc |
| Painel Fotovoltaico | 1560 Wp (4s * 3p * 130 Wp) |
| Banco de Baterias | 32,64 kWh (4s * 4p * 170 Ah @C20) |
| Turbina Eólica | 1 kW |
| Aquecimento de água | Reservatório térmico | 200 L |
| Coletor térmico | 1 m2 |
| Bombeamento d’água | Consumo diário | 600 L/dia |
| Painel fotovoltaico | 54 Wp |
| Moto-bomba | 12 Vcc, de superfície, tipo diafragma |
O valor da radiação solar que foi adotado da Tab. 1 refere-se ao menor índice médio mensal na cidade de São Luiz - MA, segundo o Atlas Solarimétrico do Brasil (UFPE,2000).
A cobertura da edificação foi projetada com as características de inclinação e orientação adequadas para receber o sistema solar térmico a termosifão, bem como os sistemas fotovoltaicos de conversão de energia e bombeamento. O centro do SENAI-MA também utiliza um kit móvel de bombeamento d′água e outro de conversão de energia elétrica. Uma vista desta edificação é apresentada na Fig. 2.
Figura 2 - Vistas do projeto arquitetônica da edificação do Centro de Demontração de São Luís (MA).
2.1. Sistema de Aquisição de Dados
O sistema é totalmente monitorado e controlado através de um sistema de aquisição de dados desenvolvido e implementado pelo SENAI com base em um CLP, um computador tipo notebook e uma rede wireless. O CLP utilizado é dotado de 24 entradas digitais, 14 entradas analógicas e 24 saídas digitais, cuja utilização é descrita abaixo.
As grandezas analógicas monitoradas serão as seguintes:
- Tensão (Vcc) e Corrente (Icc) do Painel fotovoltaico;
- Radiação solar incidente no plano do painel fotovoltaico (W/m2);
- Tensão (Vcc) e Corrente (Acc) no banco de baterias;
- Tensão (Vca) e corrente (Aca) em dois conjuntos de cargas A e B;
- Temperatura do painel fotovoltaico e temperatura ambiente (°C);
As entradas digitais são distribuídas da seguinte forma:
- 10 interruptores para controle remoto da iluminação;
- 6 sensores de presença nos diversos ambientes;
- Comando Liga/Desliga do sistema;
- Controle iluminação automático/manual;
- Botão de emergência;
O sistema de aquisição dispõe de um quadro de controle permitindo a visualização do estado de todas as cargas elétricas, bem como o acionamento remoto das cargas elétricas. As grandezas analógicas são transmitidas via rede wireless a um computador no prédio do SENAI-MA, onde são armazenados a cada segundo. Um computador tipo notebook no interior da casa permitirá aos visitantes o acesso aos dados.
2.2. Referências
Galdino, M.A. et al, 2010, "Criação de Quatro Centros de Demonstração de Energias Renováveis em diferentes regiões do país". In: Congresso brasileiro de Energia Solar, 3., Belém, Set.
UFPE, 2000. Atlas Solarimétrico do Brasil: Banco de Dados Terrestres. 1ª ed. Recife, Ed. Universitária da UFPE. ISBN 85-7315-142-0.
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