Como desenhar um diagrama elétrico para uma instalação fotovoltaica e que protecções devem ser incluídas?

Instituto de Mestrado em Fotovoltaica

Diagramas eléctricos EasySolar: Como desenhar um diagrama elétrico para uma instalação fotovoltaica e que protecções devem ser incluídas?

A forma mais fácil de desenhar diagramas eléctricos para instalações fotovoltaicas é utilizando o EasySolar onde esses diagramas, incluindo todos os componentes necessários, podem ser gerados automaticamente. Uma instalação fotovoltaica (PV) é constituída por vários componentes-chave que devem ser corretamente representados no diagrama elétrico. Cada um destes componentes tem uma função específica e a sua colocação e proteção adequadas são cruciais para a segurança e eficiência do sistema. Neste artigo, vamos discutir como desenhar um diagrama de instalação fotovoltaica e as protecções que devem ser incluídas, juntamente com os símbolos utilizados para as representar.

Elementos-chave do diagrama elétrico de uma instalação fotovoltaica

O diagrama da instalação fotovoltaica deve incluir os seguintes componentes principais:

1. Painéis fotovoltaicos (módulos PV)
-> Símbolo: Um retângulo ou um conjunto de rectângulos que representam painéis fotovoltaicos.
-> Descrição: Indicar o número e a potência dos painéis e o seu método de ligação (série, paralelo ou uma combinação). Os painéis fotovoltaicos geram corrente contínua (CC).

2. Inversor
-> Símbolo: Um retângulo com uma etiqueta do inversor.
-> Descrição: O inversor converte a corrente contínua (DC) dos painéis em corrente alternada (AC), que pode ser utilizada em casa ou alimentada de novo na rede eléctrica.

3. Bateria (se aplicável)
–> Símbolo: Um retângulo com o símbolo de uma bateria.
-> Descrição: Nos sistemas com armazenamento de energia, é utilizada uma bateria para armazenar eletricidade. Inclua a capacidade e a tensão das baterias no diagrama.

4. Controlador de carga (se aplicável)
-> Símbolo: Um retângulo com um símbolo de controlador de carga.
-> Descrição: Utilizado em sistemas híbridos e fora da rede, controla o processo de carregamento das baterias, protegendo-as de sobrecarga.

5. Interruptores e protecções
-> Símbolo: Interruptores (por exemplo, linhas tracejadas) ou fusíveis.
-> Descrição: Elementos de proteção que protegem a instalação contra sobrecargas, curto-circuitos e sobretensões.

6. AQuadros de distribuição C e DC
-> Símbolo: Rectângulos que representam quadros de distribuição.
-> Descrição: O quadro de distribuição DC inclui protecções no lado DC, enquanto o quadro de distribuição AC trata das protecções no lado AC.

7. Contador de energia
-> Símbolo: Um retângulo com um símbolo de metro.
-> Descrição: O contador de energia monitoriza a quantidade de energia produzida pelo sistema ou alimentada na rede.

8. Ligações de cabos
-> Símbolo: Linhas que ligam os componentes.
-> Descrição: Ligações entre os componentes, em que as linhas sólidas representam cabos eléctricos.

9. Ligação à terra (Earthing)
-> Símbolo: Um símbolo de ligação à terra (três linhas horizontais decrescentes).
-> Descrição: Indica os pontos de ligação à terra que protegem o sistema contra sobretensões.

10. Rede eléctrica (para sistemas ligados à rede)
->Símbolo: Uma linha com uma etiqueta de grelha.
-> Descrição: Representa a ligação à rede eléctrica se o sistema FV estiver ligado à rede (on-grid).

Protecções numa instalação fotovoltaica

As protecções são fundamentais para salvaguardar tanto o equipamento como os utilizadores. Dependendo do tipo de sistema (on-grid, off-grid, híbrido), são necessárias diferentes protecções. Abaixo estão as protecções mais importantes.

Protecções de corrente contínua (DC)

1. Disjuntor de corrente contínua (seccionador de corrente contínua)
-> Símbolo: Um quadrado aberto e tracejado.
-> Descrição: Permite a desconexão manual da instalação FV do inversor para manutenção ou em caso de avaria.
->Localização: Entre os painéis fotovoltaicos e o inversor.

2. Fusível DC
-> Símbolo: Uma linha tracejada com um símbolo de fusível.
-> Descrição: Protege o circuito de corrente contínua contra sobreintensidades e curto-circuitos.
-> Localização: Entre os painéis fotovoltaicos e o inversor.

3. Dispositivo de proteção contra surtos de corrente contínua (DPS)
-> Símbolo: Um quadrado com um raio.
-> Descrição: Protege o sistema contra sobretensões induzidas por descargas atmosféricas.
-> Localização: Entre os painéis fotovoltaicos e o inversor.

4. Proteção contra sobrecarga DC
-> Símbolo: Uma linha tracejada com um círculo.
-> Descrição: Protege contra sobrecargas no circuito de corrente contínua.

Protecções de corrente alternada (CA)

1. Disjuntor de CA (Desconector de CA)
-> Símbolo: Semelhante ao seccionador de corrente contínua, mas do lado da corrente alternada.
-> Descrição: Permite a desconexão manual do inversor da rede eléctrica.
-> Localização: No lado de saída do inversor, antes da ligação à rede doméstica ou pública.

2. Fusível CA
-> Símbolo: Símbolo do fusível AC, linha tracejada.
-> Descrição: Protege o circuito de corrente alternada contra sobreintensidades e curto-circuitos.
-> Localização: Entre o inversor e o quadro de distribuição da casa.

3. Dispositivo de proteção contra sobretensões CA (DPS)
-> Símbolo: Um quadrado com um raio.
-> Descrição: Protege o sistema contra picos de tensão no lado AC.
-> Localização: No lado AC, entre o inversor e o quadro de distribuição da casa.

5. Dispositivo de corrente residual (RCD)
-> Símbolo: Uma linha tracejada com a letra "R".
-> Descrição: Protege contra choques eléctricos em caso de correntes de fuga.
-> Localização: No quadro de distribuição AC nos circuitos domésticos.

Dispositivos de proteção contra incêndios
-> Objetivo: Proteger o sistema contra o risco de incêndio em caso de falha do equipamento.
-> Localização: Normalmente colocado tanto no lado DC como no lado AC, dependendo da conceção do sistema.

Protecções para sistemas de rede

1. Interruptor de seccionamento principal de dois pólos
-> Objetivo: Desliga o sistema fotovoltaico da rede em caso de falha.
-> Localização: Entre o inversor e o contador de energia bidirecional.

2. Proteção anti-ilhamento
-> Objetivo: Impede que o inversor gere energia em caso de falha de rede.
-> Localização: Normalmente integrado no inversor.

Protecções para sistemas híbridos e fora da rede

1. Fusíveis da bateria
-> Objetivo: Protege as baterias contra sobreintensidades e curto-circuitos.
-> Localização: Entre as baterias e o inversor ou o controlador de carga.

2. Controlador de carga
-> Objetivo: Protege as pilhas de uma sobrecarga.
-> Localização: Entre os painéis fotovoltaicos e as baterias.

Conclusão

A forma mais fácil de criar diagramas eléctricos para instalações fotovoltaicas é utilizando o EasySolar que gera automaticamente diagramas que incluem todos os componentes e protecções necessários. Ao desenhar um diagrama de uma instalação fotovoltaica, é essencial incluir todos os componentes chave, tais como painéis fotovoltaicos, inversor, quadros de distribuição, contadores e protecções que protegem o sistema de vários riscos. A EasySolar simplifica este processo, assegurando que os diagramas são exactos, estão em conformidade com as normas locais e poupam tempo, automatizando grande parte do trabalho de conceção.