Medidor energia Solar

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manuelcbarbosa
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Medidor energia Solar

Mensagem por manuelcbarbosa »

Olá a todos,

Tenho uma questão, não sei se já alguém respondeu a esta questão nem sei se existe isto ou é fácil de fazer.

Eu estou ponderar colocar painéis solares para autoconsumo em minha casa, já falei com diversas empresas e todas eles tem uma opinião sobre o sitio onde os posso colocar, umas dizem que vai funcionar perfeitamente, outras dizem que o sombreamento do prédio não vai permitir que funciona, outras dizem que funciona só meio dia, e que isso é suficiente…
A minha questão é saber se existe algum aparelho que eu posso colocar no sitio durante uns dias para fazer medições de luz solar para perceber na realidade se funciona ou não, e dessa forma ajudar a tomar a minha decisão.

Obrigado

Manuel


Quintas2
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Re: Medidor energia Solar

Mensagem por Quintas2 »

No mínimo, existem medidores instantâneos em W/m2.

Qual o objetivo, medir durante um longo período de tempo?

Mas podes considerar que, se os painéis ficarem à sombra, não vão produzir nada de jeito.

Estamos perto do solstício de inverno, a altura do ano em que o sol está mais baixo, portanto a mais desfavorável. Uma simples observação ao longo de um dia de céu limpo da área onde pretendes instalar os painéis dar-te-á uma ideia das sombras que podes ter nos painéis, nesta altura mais desfavorável.

Se o local tiver realmente muitas sombras, deves considerar: a melhor hipótese, painéis na horizontal ou na vertical, por forma a que o prejuízo na produção seja minimizado (ver como são compostos os painéis em relação aos diodos de bypass); atualmente usam-se painéis muito grandes, mas painéis menores podem ser mais favoráveis para terem menos sombras; microinversores ou inversores de cadeia com otimizadores.

Pesquisa um pouco sobre estes assuntos, antes de avançares.
Cumprimentos,
Quintas2


Quintas2
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Re: Medidor energia Solar

Mensagem por Quintas2 »

Se a sombra for só num período do dia, podes orientá-los não para sul mas para maximizar a produção. Tudo isso tendo em conta que, sem baterias, só interessa a instalação se conseguires consumir o que produzires nas horas em que não tens sombra.
Se houver consumo da produção às horas em que os painéis vão apanhar sol (havendo gente em casa, programação de eletrodomésticos, aquecimento de água, etc.) poderá justificar a instalação. É uma questão de dimensionar bem e fazer contas. Claro que o retorno do investimento vai ser mais longo do que numa situação ideal.
Cumprimentos,
Quintas2


Quintas2
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Re: Medidor energia Solar

Mensagem por Quintas2 »

Se tens pelo menos um instalador profissional que diz que não vai funcionar, possivelmente, este estará a ser o mais assertivo.

Se, com painéis sem sombreamento, um investimento demorar meia dúzia de anos a recuperar, se só tiveres sol em metade do dia e conseguires consumir toda a produção desse meio dia, o retorno já vai para uma dúzia de anos. Este será mais ou menos o tempo de vida útil de um inversor de cadeia. Ou seja, quando estiveres no ponto de recuperar o investimento, poderás ter mais um investimento pesado noutro inversor.
Microinversores poderão ter uma garantia e vida útil superior, mas o investimento inicial poderá ser também um pouco superior.

Consegues pôr uma foto do telhado em questão (por exemplo um print do Google Maps, orientado a norte), local de instalação nesse telhado e altura das sombras próximas?
Cumprimentos,
Quintas2


Autor do tópico
manuelcbarbosa
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Re: Medidor energia Solar

Mensagem por manuelcbarbosa »

Olá,

Aqui está a imagem do telhado onde queria colocar os mesmos.
Imagem

Obrigado pela vossa ajuda.

Manuel
Anexos
Captura de ecrã 2021-12-02, às 13.12.50.png


Quintas2
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Re: Medidor energia Solar

Mensagem por Quintas2 »

Se é esse telhado entalado no meio dos prédios, a primeira tentação é dizer "esquece".

Se vai haver gente em casa para aproveitar a energia produzida às horas de produção e se os consumos ao longo dessas horas forem importantes, poderá justificar-se ter o trabalho dos passos seguintes. Caso contrário, provavelmente não considerar o investimento.

A melhor água do telhado parece ser a virada a nordeste, mas, tendo em conta que os prédios vizinhos e a sudoeste dessa água devem ter 2 ou 3 andares, mesmo essa água deve ter sombra durante uma parte grande do dia, em longos períodos do ano. Se assim for, ou seja, se a sombra prevalecer em grande parte do ano, o investimento não deve justificar-se.
Mesmo nessa água, verificar se não será necessário uma estrutura com orientação/inclinação diferente da do telhado, para otimizar a produção.

Existe um pequeno logradouro atrás da construção e outro à frente. Essas serias zonas mais favoráveis, mas mesmo assim provavelmente más (com sombra) grande parte do ano.

Abordagens possíveis:

O simulador PVGIS5 (https://ec.europa.eu/jrc/en/pvgis) calcula as produções com base nas sombras do relevo mais importante do terreno, com base na altura do horizonte, não de prédios e árvores próximos. Contudo, ele permite que seja o utilizador a fornecer (upload) o ficheiro com esses dados. Nunca o fiz, mas penso que podes ver como funciona e criar um ficheiro com esses dados, em que o horizonte vai ser constituído pelos prédios à volta. Penso que os dados são o ângulo do obstáculo com a horizontal. Admito que os resultados de produção fotovoltaica sejam inflacionados, pois uma sombra de um obstáculo longínquo deixa passar mais luz do que de um obstáculo próximo.

Fazer um levantamento nos próximos 6 meses (entre o próximo solstício de inverno e o de verão) de que partes do telhado apanham sol e em que períodos do dia apanham sol.
Em alternativa, estimar a altura dos prédios vizinhos e estimar a projeção das suas sombras nesses telhados ao longo do ano. Deves encontrar informação na NET sobre como fazê-lo.
Isto para teres uma ideia de quantas horas de sol e em que períodos do dia terás sol.

Considerar uma estrutura no logradouro, em vez do telhado, para afastar os painéis das sombras dos prédios. Ver duas hipóteses, na extremidade do logradouro frontal (aqui talvez orientados a sudeste mas é preciso verificar se os prédios do outro lado da rua não vão fazer sombras importantes, em particular no inverno, ou seja, agora, o que podes ver já) e na extremidade do logradouro traseiro (aqui, talvez orientados também a sudeste, mas com fraca inclinação).

Considerar a instalação com seguidor solar, caso optes por avançar.

Calcular simulações da produção para várias hipóteses de orientação/inclinação, consoante as conclusões das horas em que o telhado vai ter sol, ao longo do ano.

Considerar tecnologia thinfilm para os painéis, aquela que melhor produz à sombra. Contudo, sendo menos eficientes, é necessária maior área de painéis para uma mesma potência de instalação, comparando com painéis cristalinos. O PVGIS5 permite escolher a tecnologia dos painéis e comparar os resultados.

A localização parece ser suficientemente má para justificar esta hipótese: arranjar orçamentos e incentivar (mostrando-lhes a possibilidade de poupança) um dos prédios vizinhos a montar painéis no topo dos seus telhados, criando uma comunidade de energia renovável, em que tu também serias participante. Qual o interesse de eles te deixarem participar nessa comunidade? Tu farias todo o trabalho de sapa, todos investiam, mas eles teriam chave na mão, com o trabalho todo feito por ti.

Ou considerar a instalação dos painéis noutro local, se houver viabilidade para isso (por exemplo numa segunda residência de habitação não permanente, num terreno que tenhas no campo, se houver essa possibilidade) sendo o autoconsumo aí. Sendo em local longínquo penso que terias que pagar pelo uso das redes pois estarias a usar a rede elétrica nacional. Ver essa possibilidade na lei e os custos desse uso das redes. De qualquer forma, a legislação está para mudar; penso que se esse outro local for a menos de 1km ou, se mesmo que a mais de um 1km, se o local dos painéis e o local do autoconsumo estiverem ligados ao mesmo PT, não se paga o uso das redes.
Cumprimentos,
Quintas2


Quintas2
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Re: Medidor energia Solar

Mensagem por Quintas2 »

manuelcbarbosa Escreveu: quarta dez 01, 2021 11:06 am Olá a todos,

Tenho uma questão, não sei se já alguém respondeu a esta questão nem sei se existe isto ou é fácil de fazer.

Eu estou ponderar colocar painéis solares para autoconsumo em minha casa, já falei com diversas empresas e todas eles tem uma opinião sobre o sitio onde os posso colocar, umas dizem que vai funcionar perfeitamente, outras dizem que o sombreamento do prédio não vai permitir que funciona, outras dizem que funciona só meio dia, e que isso é suficiente…
A minha questão é saber se existe algum aparelho que eu posso colocar no sitio durante uns dias para fazer medições de luz solar para perceber na realidade se funciona ou não, e dessa forma ajudar a tomar a minha decisão.

Obrigado

Manuel
Olá Manuel.

Em primeiro lugar, peço desculpa pelo meu último post. Tinha visto a foto no telemóvel e não reparei que tinhas uma seta com a localização exata.

O quote é só para te chamar a atenção para este novo post, caso tenhas aviso de quotes.

Vai sair daqui um post grande, pelo que irei fracioná-lo.

Por curiosidade, fui brincar com o PVGIS5, para ver como funcionam os horizontes carregados pelo utilizador.

O ficheiro dos horizontes deve ter extensão .txt ou .cvs. Usei o .txt, em que se coloca o ângulo que o obstáculo faz com a horizontal, para cada ponto cardeal, começando no Norte e rodando no sentido dos ponteiros do relógio, um ângulo por linha do ficheiro:
45
30
5
10
10
0
5
45
50
55
55
55
50
50
45
45

Podes usar quantas divisões quiseres da rosa dos ventos. Eu usei 16.
Foto com Horizonte em graus.png
Foto com Horizonte em graus.png (788.69 KiB) Visto 2279 vezes
Os ângulos dos obstáculos, fiz a olho. Terias que usar um instrumento para medir esses ângulos, penso que tipo sextante. Um transferidor colocado num suporte horizontal deve dar para desenrascar.
Cumprimentos,
Quintas2


Quintas2
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Re: Medidor energia Solar

Mensagem por Quintas2 »

O PVGIS5 produz uma imagem do horizonte, indicando ainda a altura do sol nos solstícios de verão e de inverno.
Nas coordenadas do teu local,

usei
41°09'31.7"N 8°35'49.6"W
41.158806, -8.597103

caso não houvesse construção alguma, ele produz a seguinte imagem
Horizontes PVGIS5 sem prédios peq..png
Horizontes PVGIS5 sem prédios peq..png (19.26 KiB) Visto 2273 vezes
Repara que há apenas alguns obstáculos (do relevo natural) a NNO, a SE, e entre SE e NE. São as franjas de cinzento mais escuro, muito marginais, pelo que deduzo que a zona não tenha grande relevo natural próximo.

A linha ponteada corresponde à altura do sol no horizonte no solstício de inverno.
A linha tracejada corresponde à altura do sol no horizonte no solstício de verão.
Entre estas duas linhas, terás a altura do sol ao longo de todo o ano, devendo os equinócios estar mais ou menos a meio entre as duas.

Com o ficheiro de horizontes que eu usei, obtém-se
Horizontes PVGIS5 peq..png
Horizontes PVGIS5 peq..png (21.63 KiB) Visto 2273 vezes
Assim, no solstício de inverno, o local em questão só apanha um bocadinho de sol durante um período muito curto do dia, pouco após o início da manhã. Corresponde à zona mais clara abaixo da linha ponteada.

Já no solstício de verão, os painéis apanhariam sol pouco depois do início da manhã, até um bocado depois do meio dia, talvez 15 ou 16 horas, sendo este o dia de maior incidência solar no local.

Se os horizontes por mim carregados estiverem próximos da realidade, poderás confirmar que de inverno quase não haverá sol a incidir naquele ponto e que, de verão, o sol incidirá desde manhã até ao meio da tarde, mais coisa menos coisa. Depende de ti carregar um ficheiro com horizontes mais precisos.
Cumprimentos,
Quintas2


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Re: Medidor energia Solar

Mensagem por Quintas2 »

Das figuras com os horizontes que introduzi, conclui-se já, o que é intuitivo olhando para o mapa e a construção à volta, que o local apanha mais sol, ao longo de todo o ano, durante a manhã, altura em que o sol está mais ou menos entre SE e E.

Como os painéis produzem pouco à sombra, torna-se intuitivo que a produção será maximizada se os orientarmos para esse lado. De facto, se pedirmos ao modelo que otimize a orientação e inclinação dos painéis, para aquele ponto e o horizonte que eu forneci, ele indica uma
Orientação = -54º (como o sul é 0º, -54º correspondem a percorrer 54º para Este, ou seja será um pouco mais para nascente do que o Sueste)
Inclinação = 22º

Nota que o modelo otimizar a produção significa maximizar a produção anual. Mas isso não significa que seja a melhor orientação/inclinação para ti. Se ele maximiza a produção anual virando os painéis para SE, mas tu trabalhas das 8 às 14H e durante esse período não tens ninguém em casa para consumir essa produção, mesmo numa situação de produção inferior, podes preferir virar os painéis para SO, altura em que estará gente em casa para usar essa produção. Claro que neste caso concreto, orientar para SO seria uma catástrofe, pois quase não apanharia sol durante grande parte do ano. Mais valia não instalar nada, provavelmente.

Estes são aspetos que vais ter de ponderar. Podem ser contornados, mudando de hábitos de consumo, usando programação e automação, como aquecer a água com um termoacumulador programado para funcionar mesmo quando não está gente em casa mas seja uma hora de maior produção fotovoltaica, programando máquinas de lavar para essas horas, etc..
Cumprimentos,
Quintas2


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Re: Medidor energia Solar

Mensagem por Quintas2 »

Finalmente, o que mais interessa, as produções.
RESSALVA importante: carregar um ficheiro de horizontes adequado; ler bem os pressupostos do simulador - conforme escrevi noutro post, não sei se os obstáculos (que originam a sombra) estarem tão próximos não vai originar resultados reais piores do que os simulados; avaliar que parte da produção será efetivamente autoconsumida.

Com os meus horizontes carregados e pedindo uma otimização de resultados, para 1000Wp de painéis cristalinos, instalação livre em suporte de solo ou terraço (ou seja, não em fachada ou telhado) obtém-se: Orientação = -54º Inclinação = 22º
Produção anual = 1011 kWh.
Com esta orientação/inclinação, se não tivesses construção à volta, a produção seria de 1346 kWh/ano.


Nota que, naquele local e caso não tivesses construção, a otimização produziria para os mesmos 1000Wp e tipologia de fixação:

Orientação = 6º W (ou seja 6º para oeste do sul) Inclinação = 36º
Produção anual = 1496 kWh.


Concluindo, perderias cerca de 1/3 (cerca de 500kWh em 1000Wp instalados) da produção anual, pelos constrangimentos da construção da envolvente. Isto, se conseguisses consumir toda a produção que tivesses.
Pensando de outra forma, se conseguires consumir toda a produção, levarias mais 1/3 do tempo para recuperar o investimento, em relação à situação ideal.

Agora é afinar melhor as simulações e fazer contas ao custo do investimento, ao que vais conseguir usar das produções, ao custo do kWh que pagas atualmente, e concluir.

Porque não comprar um kit de um painel/microinversor de menos de 350W, que não obriga à mera comunicação prévia (instalas tu), colocar um medidor da produção e testar ao longo de 6 meses?
Seis meses é o período desde agora (pior situação possível) até ao verão (melhor situação possível).

Convém apenas instalar também um medidor das exportações para aferir a produção de possas perder para a rede, a não ser que já tenhas um contador dos novos, que permite ler as exportações. Isto porque vais ter que deduzir a energia exportada, para avaliar com rigor o retorno do investimento e se vale a pena.

Dentro de 6 meses, avaliadas as produções e o que foi aproveitado/exportado, podes concluir se o investimento valeu a pena e qual a potência suplementar que compensará (ou não) instalar.
Cumprimentos,
Quintas2


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Re: Medidor energia Solar

Mensagem por Quintas2 »

Duas notas finais.

No pdf adicionado com os resultados da simulação, concluis que de inverno não produzirás quase nada, o que já era de esperar. Como em qualquer outra instalação, mas exacerbado pela construção à volta, uma instalação nesse local vai ser rentabilizada mais da primavera ao outono. Caso seja um local de habitação muito menos ocupado no verão (por exemplo com um mês de férias) ter isso em consideração nas contas a fazer. É menos um mês das melhores produções que se aproveita.

Se estiveres mesmo interessado na irradiação do local ao longo do ano, penso que o PVGIS5 dá acesso à base de dados de valores interanuais, hora a hora, nos cálculos que efetua. É explorares um pouco isso e ler o manual para ver como podes descarregar esses dados. Deve se uma folha de cálculo sem fim. Mas, claro, esses valores não consideram as sombras de toda essa construção à volta.
Cumprimentos,
Quintas2


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manuelcbarbosa
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Re: Medidor energia Solar

Mensagem por manuelcbarbosa »

Muito, mas mesmo muito obrigado por esta explicação.
Vou ler isto com bastante atenção.

Obrigado

Manuel

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