02_ensaio seccao economica
DESCRIPTION
ENSAIOSTRANSCRIPT
CCGCaja de conexionesdel generador
Inversor
Trafo
LU
I
Trafo
CCGCaja de conexionesdel generador
Inversor
Trafo
LU
I
Trafo
Línha
principalde correntecontínua(Tecsun
(PV) (AS))
11 strings I = 11 x 7,44 A = 81,84 A
16 painéis
por string U = 16 x 29,84 V = 477,44 V
U=29,84 V U=29,84 V U=29,84 V U=29,84 V
U=29,84 V U=29,84 V U=29,84 V U=29,84 VI = 7,44 A
I = 7,44 A
L = 45 m
1
Dados de partidaLinha
principal de correntecontínua
CCG1
-inversorU = 477,44 VI = 81,84 AL = 45 m
(inversor centralizado)Sistema de instalação: Esteiraperfurada
à
intempérieCabo utilizado: Tecsun
(PV) (AS)T.amb
= 50 ºCLocal: Valência
(Espanha)
Instalação
de 100 kW(3 vezes
o esquema)
EXEMPLO DE CEXEMPLO DE CÁÁLCULO DA SECLCULO DA SECÇÇÃOÃO
Caixa de ligaçõesdo gerador
Vida útil 25 anos
Ensaios
a temperatura muito
baixa
(-40 ºC)
Ensaios
de resistência
térmica
Resistência
ao
ozono
Resistência
à
intempérie
Ensaios
de contracção
Ensaios
de fogo
(AS)
Características Tecsun
PV (AS)
Secção por intensidade admissívelEXEMPLO DE CEXEMPLO DE CÁÁLCULO DA SECLCULO DA SECÇÇÃOÃO
I = 81,84 A
Para obter a secção por I admissível temos que aplicar os coeficientes de correcção dado que as tabelas de intensidades admissíveis contêm valores padrão á
temperatura ambiente de 30 ºC á
sombra.
Como a linha recebe a acção solar directa por estar á
intempérie e além dissoa temperatura ambiente é
de 50 ºC superior ao padrão de 30 ºC para o que
estão calculadas as intensidades da tabela 52-C11 de instalações ao ar dasRegras técnicas das instalações eléctricas de baixa tensão, devemos aplicar também coeficientes de correcção por estes motivos.
A tabela 52-D1 para temperatura ambiente de 50 ºC e cabo tipo Tecsun(termo estável) dá-nos um coeficiente de 0,82.
Portanto:
I’
= 81,84 / (0,82x0,9) = 110,9 A(Linha principal de corrente contínua)
I’
= 110,9 A
Esteiraperforada
Método F
Cabo termo estávelXLPE
Monofásica 2
Secção
por inten-sidade
admissível
=
25 mm²
UNE 20460-5-523Tabela
de intensidades admissíveis
52-C11 (Regras
técnicas, pág. 106)
Tabela
simplificadapara instalaçõesao
ar
(T padrão
= 40 ºC)
EXEMPLO DE CEXEMPLO DE CÁÁLCULO DA SECLCULO DA SECÇÇÃOÃO
Realizando os cálculos para obter
a intensidade
da secçãode 16 mm²
obtemos
I = 20,8 x 160,636
= 121,31 A (> 110,9 A) pelo que a secção
de 16 mm²
sería suficiente pelo critério
da intensidade
admissível
ainda
que a sua
intensidade
admissível
não
esteja
tabelada.
Ver procedimento
de cálculo da intensidade
admissível
na
página 94 das Regras
técnicas das instalaçôes
eléctricas de baixa
tensão.
EXEMPLO DE CEXEMPLO DE CÁÁLCULO DA SECLCULO DA SECÇÇÃOÃO
NOTA
UILS
Δ⋅⋅⋅
=γ2
γ
= 46,82 m/Ω.mm2
(valor para cobre a 70 ºC)
ΔU
= queda de tensão admissível
em
V (tomamos 1%)
EXEMPLO DE CEXEMPLO DE CÁÁLCULO DA SECLCULO DA SECÇÇÃOÃO
Secção
por queda de tensão
ΔU
= 0,01 x 477,44 = 4,77 V
Secção por queda de tensão = 35 mm²
Solução
= 35 mm²
298,3277,482,4684,81452 mm
xxxS ==
EXEMPLO DE CEXEMPLO DE CÁÁLCULO DA SECLCULO DA SECÇÇÃO ECONÃO ECONÓÓMICAMICA
Energia
perdida por aquecimento
dos condutores:
Ep = R·I²·t
No caso das instalações
fotovoltaícas
existe uma
grande variação
da intensidade
de corrente
gerada
e por isto
o correcto sería realizar a
seguinte
operação:
Ep
= ∫R(t)·I²(t)·dt
Considerando a R(t) constante no tempo não
se comete grande erro
(tomamoso valor de R a 70 º
C) e com
os dados de radiação
de www.satel-light.com
podemos obter
as intensidades geradas
cada hora com
o que sai
um
resultadobastante fiável. Assim
a expressão
da energía perdida en kW·h
fica:
Ep ≈
R·∑Ii ²
Representação
da radiação
recebida
nos painéis
durante un dia
de junho
EXEMPLO DE CEXEMPLO DE CÁÁLCULO DA SECLCULO DA SECÇÇÃO ECONÃO ECONÓÓMICAMICA
G (kW/m²)
hora
1.0
0,8
0,6
0,4
0,2
6 8 10 12 14 16 18 20 22
Com
seguidoresPainéis
fixos
cominclinação
de 30 º
Painéis
fixos
cominclinação
de 0 º(horizontais)
Representação
da intensidade
gerada
pelos painéis
durante um
dia
de junho
EXEMPLO DE CEXEMPLO DE CÁÁLCULO DA SECLCULO DA SECÇÇÃO ECONÃO ECONÓÓMICAMICA
I (A)
hora
80
6 8 10 12 14 16 18 20 22
Função
contínua com
os valores de I(t) em
cada instante Ep = ∫R(t)·I²(t)·dt
Simplificação
de I(t) em
valores discretos
de uma
hora Ii
(Satel-light) Ep ≈ R·∑Ii ²
60
40
20
I6
I7
I8
I9
I10
I18
I19
I20
I21
I(t)
EXEMPLO DE CEXEMPLO DE CÁÁLCULO DE LA SECLCULO DE LA SECÇÇÃO ECONÃO ECONÓÓMICAMICA
Tendo
en conta
que com
módulos de Si cristalino para cada string:
Ii
= Ipmpi
≈
0,9 x Icci
Y que:
Icci
= Icc·Gi
/1000
Sendo Gi
a intensidade
de radiação
solar media na
hora i (Satel-light),então
para os 11 strings que chegam
a CCG:
Iti
= 11 x 7,164x10-3
x Gi
= 0,078804 x Gi
(A)
A energia
perdida na
linha
tería
a expressião:
Ep ≈
R·∑Iti2
= 0,078804²
x R x ∑Gi
² (kW·h)
E para obter
o custo
desta
energia…
Cp
≈
tarifa (€/kW·h) ·
Ep
(kW·h) (€)
EXEMPLO DE CEXEMPLO DE CÁÁLCULO DA SECLCULO DA SECÇÇÃO ECONÃO ECONÓÓMICAMICA
Custo
da energia
perdida por ano para a secção
de 35 mm²:
EXEMPLO DE CEXEMPLO DE CÁÁLCULO DA SECLCULO DA SECÇÇÃO ECONÃO ECONÓÓMICAMICA
Para uma
tarifa de 0,3 €/kW·h
temos
que o custo
de utilizar asecção
de 35 mm²
ao
largo do tempo t en anos será:
C35
= 90 x Ps
+ 109,23 x t (€)
Sendo Ps
o preço
do cabo em
(€/m)
Ao
ser a secção
inversamente proporcional á
resistência
existe uma relação
linear entre o consumo anual e a secção
(S) do condutor
em
mm²
pelo que a fórmula do custo
com
tarifa de 0,3 €/kW·h
para qualquer secção
S será:
Cs
= 90 x Ps
+ 109,23 x 35/S x t (€)
Para uma
vida útil estimada de 30 anos obtemos
os seguintesresultados:
EXEMPLO DE CEXEMPLO DE CÁÁLCULO DA SECLCULO DA SECÇÇÃO ECONÃO ECONÓÓMICAMICA
Tarifa a 0,30 €/kW.h Tarifa a 0,44 €/kW.h
S (mm2)Ps
(€/m)Tecsun
Cs
= 90 x Ps
+ 109,23 x 35/S x t (€)
Amortiz
ación (años)
Ahorro total en 30 años = 30 x (C35-
Cs) (€)
Cs
= 90 x Ps
+ 160,21 x 35/S x t (€)
Amortiz
ación (años)
Ahorro total en 30 años = 30 x (C35-
Cs) (€)
1x35 4,43 C35 = 398,7 + 109,23 x t -- 0 C35 = 398,7 + 160,21 x t -- 0
1x50 6,02 C50 = 541,88 + 76,461 x t 4,36 840 C50 = 541,88 + 112,147 x t 2,98 1298
1x70 8,11 C70 = 730 + 54,61 x t 6,06 1307 C70 = 730 + 80,105 x t 4,13 2072
1x95 11,66 C95 = 1049,4 + 40,243 x t 9,43 1419 C95 = 1049,4 + 59,02 x t 6,43 2385
1x120 14,45 C120 = 1300,5 + 31,86 x t 11,65 1419 C120 = 1300,5 + 46,728 x t 7,94 2503
1x150 18,45 C150 = 1660,5 + 25,487 x t 15,07 1250 C150 = 1660,5 + 37,382 x t 10,27 2408
1x185 23,43 C185 = 2108,7 + 20,665 x t 19,3 947 C185 = 2108,7 + 30,31 x t 13,16 2187
1x240 29,9 C240 = 2691 + 15,93 x t 24,57 507 C240 = 2691 + 23,364 x t 16,75 1813
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
0 5 10 15 20 25 30 35
S=35S=50S=70S=95S=120S=150S=185S=240
t (anos)
Custo
(€)
4,36 6,06 9,43 11,65 15,07 19,3 24,57
Representação
tempo –
custo
(tarifa 0,3 €/kW·h)
EXEMPLO DE CEXEMPLO DE CÁÁLCULO DA SECLCULO DA SECÇÇÃO ECONÃO ECONÓÓMICAMICA
Máximafacturação1419 €S = 95 mm²
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
0 5 10 15 20 25 30 35
S=35S=50S=70S=95S=120S=150S=185S=240
t (anos)
Custo
(€)
2,98 4,13 6,43 7,94 10,27 13,16 16,75
Representação
tempo –
custo
(tarifa 0,44 €/kW·h)
EXEMPLO DE CEXEMPLO DE CÁÁLCULO DA SECLCULO DA SECÇÇÃO ECONÃO ECONÓÓMICAMICA
Máximafacturação2503 €S = 120 mm²
EXEMPLO DE CEXEMPLO DE CÁÁLCULO DA SECLCULO DA SECÇÇÃO ECONÃO ECONÓÓMICAMICA
A poupança
para a instalação
de 100 kW
deste
exemplo
está
em cerca de 4000 €
(VAN ≈ 2000 €
a 3,5%) com
tarifa a 0,30 €/kW·h
e de
uns
7000 €
(VAN ≈ 3600 a 3,5%) com
tarifa de 0,44 €/kW·h
com prazos
de amortização
de incremento da secção
do cabo Tecsun
(PV) (AS) de só
6 anos e redução
de 7 toneladas de CO2
em emissões. O TIR situa-se em
cerca de 16 % o que torna muito
rentável
a instalação
da secção
económica.
7155
.-
Com
seguidores solares o aumento da secção
amortiza-se antes por sermelhor
aproveitada
a radiacão
solar e portanto
ser maior
a intensidade
que
se gera.
.-
Com
secções
superiores as linhas
estão
mais
descarregadas
pelo que se obtêm
benefícios
colaterais
como:
Prolongar mais
a vida útil dos cabosMelhorar
a resposta
frente a curto-circuitos
Melhorar
a performance
ratio (PR) da instalaçãoPosibilidade
de aumento de potencia sem
mudar o condutor
Poupança
de emissões
de CO2
EXEMPLO DE CEXEMPLO DE CÁÁLCULO DA SECLCULO DA SECÇÇÃO ECONÃO ECONÓÓMICAMICA