16. Fotovoltaico, carregador VE e bomba de calor no projeto

Importante antes de começar. O Avenler é uma ferramenta de apoio: trata o sistema fotovoltaico, o carregador de veículo elétrico e a bomba de calor como parte do projeto elétrico, mas não substitui o software de projeto do fabricante do inversor, as instruções de instalação dos equipamentos nem a aprovação do operador da rede. Verifique sempre o tipo de proteção de acordo com a norma em vigor e as indicações do fabricante.

Este capítulo mostra como o inversor fotovoltaico com as suas fileiras, o carregador de veículo elétrico, a bomba de calor e o armazenamento por baterias entram no projeto, e o que o programa calcula e verifica com eles no quadro elétrico e na alimentação.

Símbolos e desenho

No grupo Energia da barra de ferramentas encontram-se o painel fotovoltaico, o inversor fotovoltaico, o armazenamento por baterias, o carregador de veículo elétrico, a bomba de calor, a caixa de junção FV, o seccionador DC, o contador bidirecional e o gestor de cargas.

• Sem circuito podem ficar o painel fotovoltaico, a caixa de junção FV e o seccionador DC (o lado DC pertence ao inversor), o contador bidirecional, o gestor de cargas (um marcador válido para todo o projeto) e o armazenamento por baterias (por defeito conta como armazenamento acoplado em DC atrás de um inversor híbrido).
• Nas propriedades do inversor fotovoltaico, do carregador de veículo elétrico, da bomba de calor e do armazenamento por baterias pode indicar-se a Potência nominal (kW) e o Número de fases; o dimensionamento usa-os, e a potência indicada tem prioridade sobre o valor predefinido do símbolo.
• A Distribuição automática… atribui a cada inversor fotovoltaico um circuito próprio ("Inversor – <room>"); sem número de fases indicado, calcula com um inversor trifásico de 5 kW. O armazenamento por baterias recebe um circuito próprio se indicar o seu número de fases: nesse caso conta como armazenamento acoplado em AC e é uma fonte tal como o inversor.

Fileiras fotovoltaicas e a sua verificação

Nas propriedades do inversor fotovoltaico pode indicar-se a Tensão máx. de entrada DC (V) do inversor e a Temperatura mais baixa (°C) de projeto, e abaixo até 12 fileiras: em cada uma o Número de módulos, o Módulo (Wp), o valor Voc (V) do módulo e o Coeficiente de temperatura de Voc (%/K). Por baixo da lista aparecem o número total de módulos e a potência (kWp).

• A ligação Verificar na calculadora abre o modo de fileira da Calculadora DC fotovoltaica pública, preenchido com os dados da fileira.
• A verificação indica um erro (Tensão da fileira FV demasiado alta) se a tensão em circuito aberto da fileira à temperatura mais baixa exceder o limite de entrada DC do inversor; isto pode danificar o inversor. O cálculo é idêntico ao da calculadora: Voc · (1 + β/100 · (T − 25)) · número de módulos. Na falta de temperatura, calcula com −20 °C; na falta do limite do inversor ou dos dados da fileira, a regra não é executada.

O circuito e o diferencial do carregador de veículo elétrico

Nas propriedades do carregador, além da potência e do número de fases, pode assinalar-se Deteção integrada de corrente de defeito DC (RDC-DD). Se não indicar um fator de simultaneidade próprio, o dimensionamento calcula o circuito do carregador com a potência nominal total.

• A função Sugestão a partir dos circuitos do quadro atribui a cada circuito de carregamento um diferencial próprio e um disjuntor (diferencial de 2 ou 4 polos conforme o número de fases do circuito), de preferência do tipo B ou EV; o diferencial do tipo A só é aceite se estiver assinalado RDC-DD no carregador.
• Tipo de diferencial do carregador de VE (erro): o diferencial do circuito do carregador não é do tipo B nem EV e o carregador não tem RDC-DD assinalado, ou o circuito não está atrás de um diferencial.
• Diferencial próprio do carregador de VE (aviso): o diferencial do circuito do carregador protege também outro circuito.

Verifique o tipo de diferencial escolhido e a proteção do carregador contra correntes de defeito de acordo com a norma em vigor e as indicações do fabricante; o aviso do programa é uma ajuda, não uma decisão.

Bomba de calor e bateria

A bomba de calor é um grande consumidor: se partilha um circuito com outro equipamento, a regra Grande consumidor em circuito partilhado assinala-o. Nos circuitos do inversor e da bomba de calor, o quadro dá uma informação (Diferencial do inversor e da bomba de calor): o tipo de diferencial depende do fabricante, consulte as instruções de instalação do equipamento.

O armazenamento por baterias pode ser desenhado de duas formas:

• Acoplado em DC (atrás do inversor híbrido): não é necessário circuito, o armazenamento aparece no desenho e no mapa de quantidades.
• Acoplado em AC: ligado a um circuito próprio, conta como fonte, tal como o inversor fotovoltaico.

A regra Inversor em circuito partilhado avisa se o inversor fotovoltaico ou o armazenamento acoplado em AC partilha um circuito com um consumidor (tomada, equipamento): a fonte precisa de um circuito próprio.

Limite de alimentação e gestor de cargas

Na página do projeto (Projetos), na secção Alimentação, use o botão Dados de alimentação para indicar o número de fases e a corrente máxima de entrada da ligação do operador. Sem eles, as duas regras seguintes não são executadas.

• Os circuitos de fonte (inversor, armazenamento acoplado em AC) são dimensionados segundo a sua proteção e o seu cabo, mas não entram na carga simultânea dos consumidores.
• Limite de alimentação excedido (aviso): a corrente simultânea conjunta dos quadros principais é superior à corrente máxima de entrada. Se existir também um carregador de veículo elétrico, o programa sugere um gestor de cargas. Se o desenho contiver um gestor de cargas, conta a corrente sem os carregadores, e uma informação mostra quanta corrente resta para os carregadores.
• Limite de injeção excedido (aviso): a potência total dos circuitos de fonte é superior à potência de ligação (número de fases × tensão de fase × corrente máxima de entrada). O limite de injeção do operador pode ser diferente: confirme com ele.
• Nestes resultados, a correção abre a janela dos Dados de alimentação. As regras podem ser ativadas e desativadas e a sua gravidade ajustada na página Regras de verificação; as regras do quadro estão na página Regras dos quadros.

Esquema unifilar

No esquema unifilar, o circuito do inversor fotovoltaico (e do armazenamento acoplado em AC) recebe à saída um símbolo de fonte (um círculo com a letra "G" e um sinal de onda), e o circuito do carregador de veículo elétrico recebe uma etiqueta EV. A marcação vem dos dados do dimensionamento, por isso, sem dimensionamento, vê-se o símbolo de saída habitual.

O que o programa não sabe fazer

• Em projetos NEC estas regras de energia não são executadas (os requisitos fotovoltaicos norte-americanos ficam para uma fase posterior).
• O programa não produz a documentação de autorização para a ligação de pequenos geradores (formulários do operador, documentação de ligação); é um desenvolvimento futuro.
• Não calcula a distribuição das entradas MPPT do inversor, o sombreamento nem a produção: para isso é preciso o software de projeto do fabricante do inversor. A queda de tensão do cabo do lado DC é dada pelo modo de cabo da Calculadora DC fotovoltaica.
• O limite do operador para inversores monofásicos não é verificado por uma regra própria.