|
aplicação : rural 3
Escolha dos aparelhos e dimensionamento
O inversor/carregador é um aparelho compacto que reúne duas funções : a função "inversor" e a função "carregador", sendo que uma se torna ativa quando a outra está inoperante. Inclui também uma chave de transferência que permite passar automaticamente de uma função para a outra. O fazendeiro não precisa intervir no aparelho ; lhe resta operar o gerador como costuma fazê-lo. Nada a mais.
O dimensionamento do sistema EnergiaAutônoma Rural se faz em 4 etapas :
1 - determinação da potência do inversor 2 - determinação da corrente de carga 3 - cálculo da capacidade do banco de baterias 4 - verificação da adequação do gerador existente
O critério principal para essas determinações é a energia que será consumida durante as 20 horas sem gerador. Basta fazer a lista dos aparelhos que serão utilizados, com a sua potência e a duração do uso de cada um.
Os seguintes exemplos esclarecerão o assunto :
Exemplo 1 : uma fazenda tem instalado um gerador de 5kVA. O fazendeiro gostaria de manter alimentado o tempo todo um refrigerador 2 portas de 300L, além de, esporadicamente, 4 lâmpadas PL de 15W. O gerador funciona 4 horas por dia. O ciclo do sistema Energia Autônoma Rural é baseado no dia de 24 horas.
Sabendo que: · o refrigerador 2 portas de 300L tem um compressor de 130W com pico de partida de ~1000W e consume 36 kWh/mês ( = 100Ah/dia para baterias 12V = 83 Ah durante 20 horas ) · que as 4 lâmpadas serão equivalentes a uma só acesa durante 2 horas, e que somente 2 poderão ser acesas ao mesmo tempo, · que o consumo pode ser exprimido em Ah dividindo os Wh pela tensão das baterias (12Vcc), podemos estabelecer a tabela de consumo como segue :
1) Determinação do inversor
O inversor deve ser dimensionado pela potência média total ( 145W ) e deve ter possibilidade de "passar" os picos ( os do refrigerador, 3 vezes/hora em média, de ~1000W ).
2) Determinação do carregador
O carregador deverá repor, em 4 horas, 85,5Ah nas baterias acrescidos do rendimento das mesmas ( 0,8 ) e do rendimento do inversor ( 0,9 ) = 119 Ah. Corrente de carga : 119 Ah : 4 h = 30 A
Escolha do inversor/carregador : o inversor/carregador que mais se aproxima dos requisitos é o DR 1512 com potência contínua 1500VA e corrente de carga 70A (regulável). Anotar que os inversor/carregadores CR não são compatíveis com geradores.
Todavia, há uma diferença notável entre a potência requerida e a potência do DR1512, de modo que se torna válido considerar o uso de um inversor e um carregador separados de menor potência. A escolha de 1 inversor XM1000 ( com chave de transferência automática ) e 1 carregador XC3012 de 30A traria uma economia de 12% sem perda do automatismo. Já escolher 1 inversor XP1200+ (sem chave) e 1 carregador TC20+, de 20A, traria uma economia de 30% em relação ao DR1512 mas perderia o automatismo e obrigaria a agüentar o gerador mais 1,5 hora. Outras combinações são possíveis.
3) Cálculo do banco de baterias
São 2 os critérios para esse cálculo : a energia a ser fornecida durante o período de 20 horas (85,5 Ah acrescidos do rendimento médio do inversor 0,9 = 95 Ah ) e a corrente de pico (1000W : 12V = 83 A ). Para um funcionamento quotidiano, não é recomendado fazer descargas mais profundas que 33% da capacidade nominal das baterias. Pelo primeiro critério, a capacidade nominal do banco de baterias deverá ser : 95Ah x 3 = 285 Ah. Já a corrente que pode gerar uma bateria se limita a 1/3 da sua capacidade nominal. Pelo segundo critério, teremos 86A x 3 = 258Ah. Prevalece o maior dos dois valores.
Capacidade do banco de baterias : mínimo 300 Ah ( 3 baterias "cicláveis" de 100Ah )
4) Adequação do gerador
O gerador é potente o suficiente ? Um gerador deve ser dimensionado pela potência máxima ( pico ) requerida pelos consumidores Sabendo que a potência do carregador é : 21A x 12 V = 252 W, teremos a seguinte tabela :
Considerando o fator de potência admissível de 0,8 e o rendimento do próprio gerador de 60%, a potência do gerador não deveria ser inferior a (1420 W : 0,8 )x 1,4 = 2485 VA. O gerador de 5kVA tem uma boa folga.
Conclusão : O equipamento adequado para essa instalação será 1 inversor/carregador DR1512 ( ou um conjunto alternativo com 1 inversor de 1000W e 1 carregador de 30 ou 40A ) e um banco de baterias cicláveis de 100Ah.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||