Projeto de Instalações Solares e Fotovoltaicas
Objetivos
No final desta unidade curricular o estudante terá adquirido conhecimentos, aptidões e competências que lhe permita:
- Compreender os aspetos técnicos, tecnológicos e científicos necessários ao projeto/pré-projeto de instalações solares fotovoltaicas, solares térmicas (para aquecimento de água e climatização) e solares termoelétricas (para produção de energia elétrica).
- Ser capaz de desenvolver e otimizar, de um ponto de vista económico, projetos de instalações fotovoltaicas, em particular, no âmbito dos modelos de autoconsumo e em situação de sistemas isolados.
- Conhecer os aspetos científicos (semicondutores, termodinâmica, eletromagnetismo) e os princípios físicos subjacentes às diferentes tecnologias de conversão fotovoltaica, 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 Excel e Matlab. 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 demonstrações experimentais e visitas de campo, que permitem aos alunos obter um contacto real com as diferentes tecnologias.
Os alunos resolvem problemas disponibilizados nos diapositivos, de forma semiautónoma.
A avaliação é feita mediante um mini-teste ou exame final (25% da nota final), onde se avalia a componente teórica da unidade curricular. São também realizados dois projetos finais em grupo (até três elementos, respetivamente 45% e 20% da nota final). Por último, são levados a cabo pelos alunos pequenos projetos práticos realizados nas aulas (10% da nota final). A nota no teste/exame e no primeiro projeto tem o valor mínimo de 10.
A língua de ensino é o Inglês, caso haja alunos que não falem Português.
Método de avaliação
Um teste, T, ou um exame final, E
Um projeto sobre sistemas fotovoltaicos ligados à rede, P1, e um outro sobre sistemas isolados, P2
Pequenos projetos práticos realizados nas aulas, Pa
Nota final: 25%·T + 45%·P1 + 20%·P2 + 10%·Pa (com T≥10 e P1≥10)
ou: 25%·E + 45%·P1 + 20%·P2 + 10%·Pa (com E≥10 e P1≥10)
Frequência:
- Nota mínima 10 no teste ou exame
- Nota mínima 10 no projeto P1
- Assistir às palestras (se ocorrerem durante o horário de aulas)
- Assistir às demonstrações laboratoriais
Conteúdo
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Conceitos gerais de energia
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Organização do sistema de energia elétrica
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Recurso solar
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Materiais semicondutores e conversão fotovoltaica
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Tecnologia fotovoltaica
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Modelos elétricos equivalentes
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Inversores fotovoltaicos
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Aspectos económicos e financeiros dos aproveitamentos fotovoltaicos
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Enquadramento legislativo
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Projeto fotovoltaico de sistemas ligados à rede
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Projeto fotovoltaico de sistemas isolados da rede com armazenamento de energia
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Sistemas solares térmicos para aquecimento de águas sanitárias e climatização
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Centrais solares de concentração