Pedro Amone Júnior
Mestrado
Engenharia e Gestão de Energias Renováveis
Sistemas Fotovoltáicos
Dimensionamento de Sistema Fotovoltáico de Sinalização
Marítima instalado nas Bóias.
Prof.doutor : Urânio Mahanjane
Sequência de Apresentação
 1. INTRODUÇÃO (problema, justificativa e objectivos)
 2. REVISÃO TEÓRICA (estado de arte)
 3 DESENHO DO PROJECTO (material, dimensionamento)
 4 ORÇAMENTO
 5 CONCLUSÃO
 6 RECOMENDAÇÕES
 7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
11/9/2018
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Fig. N1: Fonte:http://painelsolares.com/xmlrpc.php"
acessado 30/08/2018 as 18h:14Min.
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1 Introdução
Dimensionamento de sistema fotovoltáico de sinalização marítima instalado nas
bóias.
•Moçambique é um país do continente Africano, banhado pelo oceano Índico.
•Desenvolvimento da navegação marítima (destino de mercadorias diversificadas).
•Problema:
Dificuldade na instalação de cabos submarinos
Possibilidade de ocorrência de curtos circuito
Enrolamento dos cabos
Perturbação do canal, dificultado a navegação
•Justificativa
A instalação de um sistema fotovoltáico para sinalização marítima pode resolver
os problemas acima descritos.
Sustentável e amiga do ambiente.
Fig. N2: fonte: www.portal-energia.com/wp " acessado 30/08/2018
as 18h:21 Min
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1.1Objectivo geral
Dimensionar um sistema fotovoltáico de sinalização marítima com
autonomia de 05 dias para as bóias.
1.2Objectivos específicos
 Identificar e seleccionar o material necessário;
 Calcular e encontrar resultados que definam a autonomia de 05 dias
para o sistema;
 Calcular e obter o orçamento viável.
1 Introdução Cont.
2. Revisão teórica
 Segundo (CARNEIRO, 2009) Painel solar é um dispositivo capaz de produzir
electricidade a partir da radiação solar, ou seja, da luz do Sol.
 Bateria solar : As baterias são constituídas de placas positivas e negativas,
mergulhadas numa solução aquosa chamada electrólito (baterias ventiladas) ou
mergulhadas em um gel pastoso (baterias seladas). Em
http://www.teleco.com.br, acessado no dia 30/08/2018 as 22h: 07 min.
 O controlador/regulador de carga é um dos principais componentes de um
sistema solar fotovoltaico, sendo o responsável pela duração da vida útil dos
bancos de baterias. Em https://www.portal-energia.com/wp " acessado 30/08/2018
as 18h:18 Min.
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Fig. N3: Fonte:http://painelsolares.com/xmlrpc.php"
acessado 30/08/2018 as 18h:09 Min.
Fig. N4. Fonte: http://www.teleco.com.br, acessado
no dia 30/08/2018 as 22h: 07min.
Fig. N5: www.portal-energia.com/wp " acessado
30/08/2018 as 18h:18 Min.
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2. Revisão teórica Cont.
• A lanterna de sinalização marítima é um aparelho electrónico que tem a
finalidade orientar embarcações sinalizando o canal para acesso a terra (porto), é
composta essencialmente por uma lâmpada e uma fonte de alimentação. Em
http://www.sunlab.com.br/Maritima_sinalizacao_1.htm no dia 30/08/2018 as
22h:45min.
 Estado de arte
Fig. N6: Fonte:
http://www.sunlab.com.br/Maritima_sina
lizacao_1.htm no dia 30/08/2018 as
22h:45min..
Fig. N7.Fonte: Eng. Faria: dimensionamento de uma bóia marítima, 2015
3. Desenho do Projecto
 3.1 Material necessário
 Um (1) painel solar monocristalino:
• Potencia: 250 w
• Tensão: 18 Vdc
• Corrente: 8 A
 Um (1) Controlador de carga
• Tesão:12 Vdc
• Corrente CC: 8 A
 Uma (1) bateria de iões de lítio
• Tensão 12 Vdc
• Capacidade: 100Ah
 Uma (1) lanterna SMH
• Tensao:12 Voltes
• Potencia: 8W
 Cabo 3x 2mm
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3.2 Cálculo para o Dimensionamento e Autonomia do Sistema
Dados Usados
E= 136Wh (energia necessária por dia)
nda = 5 (número de dias de autonomia)
V=12 VDC (tensão da bateria)
DODmax = 60% (descarga máxima da capacidade da bateria)
Ƞ inv = 1 (rendimento do inversor) porque não usamos no sistema
Ƞ cabos = 97% (rendimento dos cabos usados no sistema)
3.2.1. Cálculo
A potência da carga do sistema é de 8W. Para uma autonomia estimada de 05 dias
teremos: 8W/12 Vdc = 0,667 =0,7 A.
8W x 17h = 136Wh (watts em 17 horas) por dia. Ao fim de 5 dias termos um
consumo de: 136 Wh x 5 dias = 680W.
Essa será a energia necessária que será consumida para a autonomia pretendida.
Pela formula da lei de ohm temos:
P= VxI
Então I = P/V logo I = 680w/12 = 56,667 Ah ≈ 57 Ah (amperes hora)
3. Desenho do Projecto Cont.
Usando a formula:
CBat =
NB: Com uma bateria de 100Ah, o sistema pode funcionar durante 05 dias sem receber uma carga proveniente do
painel solar.
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3.3 Diagrama de instalação do sistema
3. Desenho do Projecto Cont..
Fig. N8: Fonte: adaptado pelo autor
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4. Orçamento
Material Quantidade Preço (Mt)
Painel solar 01 11 437,00
Controlador de carga 01 12 000,00
Bateria 01 24 750,00
Lanterna SMH 01 13 375,00
Cabos AWG 2mm 12 Metros (25/metro) 300,00
Subtotal total 61 862,00
Mão-de-obra 30% Do Subtotal 18 558.60
Total 80 420.60
Tabela n1. Fonte: adaptado pelo autor
•Conclui-se que com os resultados obtidos foi possível dimensionar o sistema de
sinalização marítima na bóia que funcione com uma autonomia de 05 dias.
•A selecção do material necessário foi concluída com sucesso, pois foi possível
dimensionar o sistema usando os mesmos materiais, não tendo se observado
insuficiência de material e nem excessos consideráveis.
•O orçamento para execução do projecto está na ordem de 80 420.60 Mt.
5. Conclusão
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• Para que uma bateria atinja uma descarga próxima do limite seguro para uma
vida útil dentro do especificado poderemos descarregar somente 30% a 90% da
capacidade nominal dessa bateria.
•Ao associar baterias sempre às faça com unidades do mesmo modelo/fabricante e
da mesma capacidade em Ah.
•Fazer a equalização das baterias. As baterias quando saem de fábrica possuem
uma determinada tensão e energia armazenada, entretanto essa tensão não é igual
para todas as baterias. Numa associação em série de baterias se eventualmente
forem interligadas baterias com tensões diferentes entre si, essa variação
permanecerá para sempre.
6. Recomendações
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Uma forma de equalizarmos a energia armazenada entre 3 baterias é ligá-las em
paralelo através de um cabo eléctrico de 2,5 mm. Deixe-as nessa condição por um
período mínimo de 3 horas, para que elas possam trocar energia entre si e atingirem
o mesmo potencial eléctrico.
•Baterias exalam gases portanto instale-as em locais ventilados.
6. Recomendações Cont.
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• Eng. FARIA Miguel, Dimensionamento de uma bóia marítima, instituto
politécnico de Bragança 2015.
•http://painelsolares.com/xmlrpc.php/paineis solares monocristalinos e suas
características acessado 30/08/2018.
•http://www.sunlab.com.br/Maritima_sinalizacao_1.htm no dia 30/08/2018
•https://www.portal-energia.com/wp " acessado 30/08/2018 as 18h:21 Min.
7. Referências bibliográficas
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!!!Obrigado pela atenção dispensada!!!
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Sinalizacao maritima

  • 1.
    Pedro Amone Júnior Mestrado Engenhariae Gestão de Energias Renováveis Sistemas Fotovoltáicos Dimensionamento de Sistema Fotovoltáico de Sinalização Marítima instalado nas Bóias. Prof.doutor : Urânio Mahanjane
  • 2.
    Sequência de Apresentação 1. INTRODUÇÃO (problema, justificativa e objectivos)  2. REVISÃO TEÓRICA (estado de arte)  3 DESENHO DO PROJECTO (material, dimensionamento)  4 ORÇAMENTO  5 CONCLUSÃO  6 RECOMENDAÇÕES  7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 11/9/2018 2 Fig. N1: Fonte:http://painelsolares.com/xmlrpc.php" acessado 30/08/2018 as 18h:14Min.
  • 3.
    3 1 Introdução Dimensionamento desistema fotovoltáico de sinalização marítima instalado nas bóias. •Moçambique é um país do continente Africano, banhado pelo oceano Índico. •Desenvolvimento da navegação marítima (destino de mercadorias diversificadas). •Problema: Dificuldade na instalação de cabos submarinos Possibilidade de ocorrência de curtos circuito Enrolamento dos cabos Perturbação do canal, dificultado a navegação •Justificativa A instalação de um sistema fotovoltáico para sinalização marítima pode resolver os problemas acima descritos. Sustentável e amiga do ambiente. Fig. N2: fonte: www.portal-energia.com/wp " acessado 30/08/2018 as 18h:21 Min
  • 4.
    4 1.1Objectivo geral Dimensionar umsistema fotovoltáico de sinalização marítima com autonomia de 05 dias para as bóias. 1.2Objectivos específicos  Identificar e seleccionar o material necessário;  Calcular e encontrar resultados que definam a autonomia de 05 dias para o sistema;  Calcular e obter o orçamento viável. 1 Introdução Cont.
  • 5.
    2. Revisão teórica Segundo (CARNEIRO, 2009) Painel solar é um dispositivo capaz de produzir electricidade a partir da radiação solar, ou seja, da luz do Sol.  Bateria solar : As baterias são constituídas de placas positivas e negativas, mergulhadas numa solução aquosa chamada electrólito (baterias ventiladas) ou mergulhadas em um gel pastoso (baterias seladas). Em http://www.teleco.com.br, acessado no dia 30/08/2018 as 22h: 07 min.  O controlador/regulador de carga é um dos principais componentes de um sistema solar fotovoltaico, sendo o responsável pela duração da vida útil dos bancos de baterias. Em https://www.portal-energia.com/wp " acessado 30/08/2018 as 18h:18 Min. 5 Fig. N3: Fonte:http://painelsolares.com/xmlrpc.php" acessado 30/08/2018 as 18h:09 Min. Fig. N4. Fonte: http://www.teleco.com.br, acessado no dia 30/08/2018 as 22h: 07min. Fig. N5: www.portal-energia.com/wp " acessado 30/08/2018 as 18h:18 Min.
  • 6.
    6 2. Revisão teóricaCont. • A lanterna de sinalização marítima é um aparelho electrónico que tem a finalidade orientar embarcações sinalizando o canal para acesso a terra (porto), é composta essencialmente por uma lâmpada e uma fonte de alimentação. Em http://www.sunlab.com.br/Maritima_sinalizacao_1.htm no dia 30/08/2018 as 22h:45min.  Estado de arte Fig. N6: Fonte: http://www.sunlab.com.br/Maritima_sina lizacao_1.htm no dia 30/08/2018 as 22h:45min.. Fig. N7.Fonte: Eng. Faria: dimensionamento de uma bóia marítima, 2015
  • 7.
    3. Desenho doProjecto  3.1 Material necessário  Um (1) painel solar monocristalino: • Potencia: 250 w • Tensão: 18 Vdc • Corrente: 8 A  Um (1) Controlador de carga • Tesão:12 Vdc • Corrente CC: 8 A  Uma (1) bateria de iões de lítio • Tensão 12 Vdc • Capacidade: 100Ah  Uma (1) lanterna SMH • Tensao:12 Voltes • Potencia: 8W  Cabo 3x 2mm 7
  • 8.
    3.2 Cálculo parao Dimensionamento e Autonomia do Sistema Dados Usados E= 136Wh (energia necessária por dia) nda = 5 (número de dias de autonomia) V=12 VDC (tensão da bateria) DODmax = 60% (descarga máxima da capacidade da bateria) Ƞ inv = 1 (rendimento do inversor) porque não usamos no sistema Ƞ cabos = 97% (rendimento dos cabos usados no sistema) 3.2.1. Cálculo A potência da carga do sistema é de 8W. Para uma autonomia estimada de 05 dias teremos: 8W/12 Vdc = 0,667 =0,7 A. 8W x 17h = 136Wh (watts em 17 horas) por dia. Ao fim de 5 dias termos um consumo de: 136 Wh x 5 dias = 680W. Essa será a energia necessária que será consumida para a autonomia pretendida. Pela formula da lei de ohm temos: P= VxI Então I = P/V logo I = 680w/12 = 56,667 Ah ≈ 57 Ah (amperes hora) 3. Desenho do Projecto Cont. Usando a formula: CBat = NB: Com uma bateria de 100Ah, o sistema pode funcionar durante 05 dias sem receber uma carga proveniente do painel solar. 8
  • 9.
    3.3 Diagrama deinstalação do sistema 3. Desenho do Projecto Cont.. Fig. N8: Fonte: adaptado pelo autor 9
  • 10.
    10 4. Orçamento Material QuantidadePreço (Mt) Painel solar 01 11 437,00 Controlador de carga 01 12 000,00 Bateria 01 24 750,00 Lanterna SMH 01 13 375,00 Cabos AWG 2mm 12 Metros (25/metro) 300,00 Subtotal total 61 862,00 Mão-de-obra 30% Do Subtotal 18 558.60 Total 80 420.60 Tabela n1. Fonte: adaptado pelo autor
  • 11.
    •Conclui-se que comos resultados obtidos foi possível dimensionar o sistema de sinalização marítima na bóia que funcione com uma autonomia de 05 dias. •A selecção do material necessário foi concluída com sucesso, pois foi possível dimensionar o sistema usando os mesmos materiais, não tendo se observado insuficiência de material e nem excessos consideráveis. •O orçamento para execução do projecto está na ordem de 80 420.60 Mt. 5. Conclusão 11
  • 12.
    • Para queuma bateria atinja uma descarga próxima do limite seguro para uma vida útil dentro do especificado poderemos descarregar somente 30% a 90% da capacidade nominal dessa bateria. •Ao associar baterias sempre às faça com unidades do mesmo modelo/fabricante e da mesma capacidade em Ah. •Fazer a equalização das baterias. As baterias quando saem de fábrica possuem uma determinada tensão e energia armazenada, entretanto essa tensão não é igual para todas as baterias. Numa associação em série de baterias se eventualmente forem interligadas baterias com tensões diferentes entre si, essa variação permanecerá para sempre. 6. Recomendações 12
  • 13.
    Uma forma deequalizarmos a energia armazenada entre 3 baterias é ligá-las em paralelo através de um cabo eléctrico de 2,5 mm. Deixe-as nessa condição por um período mínimo de 3 horas, para que elas possam trocar energia entre si e atingirem o mesmo potencial eléctrico. •Baterias exalam gases portanto instale-as em locais ventilados. 6. Recomendações Cont. 13
  • 14.
    • Eng. FARIAMiguel, Dimensionamento de uma bóia marítima, instituto politécnico de Bragança 2015. •http://painelsolares.com/xmlrpc.php/paineis solares monocristalinos e suas características acessado 30/08/2018. •http://www.sunlab.com.br/Maritima_sinalizacao_1.htm no dia 30/08/2018 •https://www.portal-energia.com/wp " acessado 30/08/2018 as 18h:21 Min. 7. Referências bibliográficas 14
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