Projeto de Instalações Solares e Fotovoltaicas

Objetivos

Os alunos devem adquirir as competências necessárias ao projeto/pré-projeto de instalações solares fotovoltaicas, solares térmicas (para aquecimento de água e climatização) e solares termoelétricas (para produção de energia elétrica). No âmbito das instalações fotovoltaicas, devem conseguir desenvolver e otimizar projetos, em particular, no âmbito dos modelos de autoconsumo e em situação de sistemas isolados.

Serão transmitidos os conhecimentos científicos (semicondutores, termodinâmica, eletromagnetismo) e princípios físicos subjacentes às diferentes tecnologias de conversão, tal como à variação do recurso solar. 

Caracterização geral

Código

11687

Créditos

6.0

Professor responsável

João Miguel Murta Pina

Horas

Semanais - 4

Totais - 60

Idioma de ensino

Português

Pré-requisitos

Esta unidade curricular pressupõe o conhecimento prévio de:

  • Electromagnetismo.
  • Teoria de circuitos eléctricos.
  • Noções consolidadas de carga, corrente, tensão, potência e energia eléctricas.

Alunos do Mestrado Integrado em Eng. Electrotécnica e de Computadores:

  • Não é permitida a realização desta unidade curricular a quem esteja a fazer (ou já tenha feito) Tecnologia de Energias Renováveis (e vice-versa) do MIEEC.

Bibliografia

Gilbert M. Masters, Renewable and Efficient Electric Power Systems, John Wiley&Sons, 2013 (Clip)

Christiana Honsberg and Stuart Bowden, www.pveducation.org

"Energia Fotovoltaica, Manual sobre tecnologias, projecto e instalação", manual resultante do projecto GREENPRO, 2004 (Clip)

"Energia Solar Térmica, Manual sobre tecnologias, projecto e instalação", manual resultante do projecto GREENPRO, 2004 (Clip)

C. Solanki, Solar Photovoltaics, Fundamentals, Technologies and Applications, 2nd Ed., PHI Learning, 2011

J. A. Duffie and W. A. Beckman, Solar Engineering of Thermal Processes, 4th Ed., Wiley, 2013

A. Luque and S. Hegedus, Handbook of Photovoltaic Science and Engineering, 2nd Ed., Wiley, 2011

Stuart R Wenham, Martin A Green, Muriel E Watt, Richard Corkish, “Applied Photovoltaics”, Earthscan, 2006.

Método de ensino

Os diferentes conceitos, técnicas e teorias são explicadas pelo professor com o auxílio de diapositivos e de demonstradores implementados em Matlab/Simulink. Ambos são preparados para as aulas pelo professor, sendo que os últimos permitem verificar ou analisar distintos comportamentos e regimes de operação. São também levados a cabo ensaios experimentais pelos alunos, que lhes permitem obter um contacto real com as diferentes tecnologias.

Os alunos resolvem problemas disponibilizados nos diapositivos, de forma semiautónoma.

A avaliação é feita mediante três mini-testes ou exame final (60% da nota final) e um projeto feito em grupo (até três elementos, 40% da nota final). A média dos testes/exame e a nota do trabalho devem ser ambas no mínimo de 10 valores.

Método de avaliação

Três testes, T1 a T3, ou um exame, E

Um projeto, P

Nota final: 10%T1 + 25%T2 + 25%T3 + 40%P (com T3>=7)

ou: 60%E + 40%P

 

Frequência: nota mínima 10 em ambas as componentes (média ponderada de testes ou exame, e projeto), assistir às palestras e/ou demonstrações laboratoriais.

Conteúdo

•    Recurso solar.

•    Sistemas solares térmicos para aquecimento de águas sanitárias e climatização.

•    Centrais solares de concentração.

•    Materiais semicondutores e conversão fotovoltaica.

•    Aspectos específicos de conversores electrónicos para aproveitamentos fotovoltaicos.

•    Instrumentação.

•    Sistemas ligados à rede.

•    Sistemas isolados com armazenamento de energia.

•    Fotovoltaico integrado em edifícios (BIPV, Building Integrated Photovoltaics).

•    Aspectos económicos e financeiros dos aproveitamentos fotovoltaicos.

•    Regulamentos e boas práticas de projecto.

•    Operação e manutenção de aproveitamentos fotovoltaicos.

•    Impactes dos aproveitamentos fotovoltaicos na rede eléctrica.

•    Inovação em tecnologias solares.

Cursos

Cursos onde a unidade curricular é leccionada: