Projecto
Protótipo de uma casa auto-sustentável
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| ■ | Energia Solar |
Portugal é dos países da Europa com uma maior
potencialidade de aproveitamento de energia solar, sendo a média anual
de exposição solar de 8h/dia, recebendo uma incidência solar de 1kW/m2. O número médio anual de horas de Sol, varia entre 2.200 e 3.000h para Portugal.
Radiação solar em Portugal, comparada com a Europa
| ■ | Análise e desenvolvimento de um sistema de produção de energia |
Actualmente, a maior parte de
produção de electricidade a partir da radiação solar é feita através de
células fotovoltaicas, no entanto, poderá também ser realizada por
conversão térmica. Utilizam-se neste caso, sistemas que permitam
concentração da radiação solar incidente numa superfície côncava,
aquecendo, então, um determinado fluído num ciclo termodinâmico
convencional.
| • | Concentrador Solar |
O concentrador solar é, então, um
dispositivo responsável pela absorção, focalização e transferência da
radiação solar para um fluido sob a forma de energia térmica, sendo
neste ponto que difere do painel fotovoltáico, o qual serve para gerar
electricidade.
Nos sistemas de produção de energia por concentração de radiação solar, como o próprio nome indica, ocorre uma focalização dos raios que alcançaram a placa de absorção, elemento receptor de energia.
Nos sistemas de produção de energia por concentração de radiação solar, como o próprio nome indica, ocorre uma focalização dos raios que alcançaram a placa de absorção, elemento receptor de energia.
Concentrador solar
Vantagens:
- Com um único módulo é possível geral calor e electricidade;
- Obtêm o máximo de radiação possível graças ao sistema de seguimento;
- Custos mais reduzidos relativamente aos painéis fotovoltaicos convencionais;
- Facilidade de manutenção e actualização do equipamento.
- Com um único módulo é possível geral calor e electricidade;
- Obtêm o máximo de radiação possível graças ao sistema de seguimento;
- Custos mais reduzidos relativamente aos painéis fotovoltaicos convencionais;
- Facilidade de manutenção e actualização do equipamento.
| • | Estudo do sistema de produção de energia por concentração solar |
Este estudo teve por base a análise de células de Seebeck.
O efeito de Seebeck estabelece uma relação da conversão de energia térmica em energia eléctrica, com o aparecimento de uma corrente eléctrica na malha, como mostra a figura seguinte.
A tensão Seebeck refere-se à f.e.m. térmica quando a corrente eléctrica é nula, ou seja, o circuito está em malha aberta.
O efeito de Seebeck estabelece uma relação da conversão de energia térmica em energia eléctrica, com o aparecimento de uma corrente eléctrica na malha, como mostra a figura seguinte.
A tensão Seebeck refere-se à f.e.m. térmica quando a corrente eléctrica é nula, ou seja, o circuito está em malha aberta.
Efeito de Seebeck
Vista
a definição do efeito de Seebeck, fez-se um estudo teórico, onde se
concluiu que a célula consegue chegar aos 300ºC e a uma tensão de 7,6V.
Posto isso, realizaram-se testes laboratoriais para confirmar os
resultados teóricos.
Para uma primeira fase, utilizaram-se dois disspadores de alumínio, posteriormente, uma estrutura de aluminio.
Como fontes de calor utilizou-se, uma pistola de ar quente, um maçarico a gás, e o camping gás.
Os resultados das experiências Laboratorais foram:
Para uma primeira fase, utilizaram-se dois disspadores de alumínio, posteriormente, uma estrutura de aluminio.
Como fontes de calor utilizou-se, uma pistola de ar quente, um maçarico a gás, e o camping gás.
Os resultados das experiências Laboratorais foram:
| • | Experiências Laboratoriais |
| • | Descrição do sistema |
A fonte de energia utilizada no sistema
representado na figura acima, irá ser constituído por células de
Seebeck. Cada célula deverá ser capaz de debitar uma potência de 19.2W,
sendo que para tal é necessário apresentar uma amplitude térmica, T, de
250ºC, ou seja, o lado quente da célula deverá registar 300ºC, sendo que
o lado frio da célula deverá registar 50ºC. A célula é composta por uma
fonte de tensão de 7.8V e uma resistência interna de 0.8W.
A fonte de energia irá ser constituída por nove células ligadas três em paralelo e três em série, obtendo uma tensão de 11.7 V e uma corrente de 14.63 A com uma potência de 171.1 W alimentando uma carga de 800 mW.
A fonte de energia irá ser constituída por nove células ligadas três em paralelo e três em série, obtendo uma tensão de 11.7 V e uma corrente de 14.63 A com uma potência de 171.1 W alimentando uma carga de 800 mW.
| ■ | Análise e desenvolvimento de sistemas de armazenamento de energia |
Em portugal, a média anual de consumo de uma habitação típica é de 4GWh/ano, dividos como mostra a figura seguinte:
| • | Consumo de Energia |
Se uma habitação tipíca gasta em média 4GWh/ano, em cada mês consome, 333.33kW/h/mês, então o consumo diário é, 10,8kWh/dia.
| • | Tipos de armazenamento |
