Ideias para sistemas de energia autônoma, micro termelétrica de até 1000W

[cesardelta1]

Eu bem sei o quanto é complexo para se fabricar uma pá, da mesma maneira que um turbina para ar, vapor ou água..hehehe

$49.500 uma turbina eólica ? Ah, mas eles dividem em 3x de $16.500 e sem juros!!! Vou comprar logo umas 3...hehehe

O problema de se projetar as pás é que há um tipo especifico para cada lugar do país e sua incidência de vento e tempestades.

Como eu já disse aí pra cima, isso já foi muito bem estudado pelos entusiastas e me poupa muito trabalho.

Virando o assunto para o seu sistema preferido.

Eu vi um documentário na Discovery channel ou National Geographic que estavam fazendo células fotovoltaicas com vírus e nano tubos de carbono.

Não lembro bem, mas era mais eficiente que as de silício.

 

OBS: estou com preguiça de pesquisar sobre.

[albert_emule]

Eu bem sei o quanto é complexo para se fabricar uma pá, da mesma maneira que um turbina para ar, vapor ou água..hehehe

$49.500 uma turbina eólica ? Ah, mas eles dividem em 3x de $16.500 e sem juros!!! Vou comprar logo umas 3...hehehe

O problema de se projetar as pás é que há um tipo especifico para cada lugar do país e sua incidência de vento e tempestades.

Como eu já disse aí pra cima, isso já foi muito bem estudado pelos entusiastas e me poupa muito trabalho.

Virando o assunto para o seu sistema preferido.

Eu vi um documentário na Discovery channel ou National Geographic que estavam fazendo células fotovoltaicas com vírus e nano tubos de carbono.

Não lembro bem, mas era mais eficiente que as de silício.

 

OBS: estou com preguiça de pesquisar sobre.

 

 

Todas as novidades científicas estão aqui:

 http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/meta.php?meta=Energia%20Solar

[aphawk]

@albert_emule,

 

Me lembrei que também ví no Discovery algo sobre uma invencão que é uma película para ser aplicada no vidro, semelhante ao Insufilm, que também é uma célula solar.

 

Paulo

[albert_emule]

@albert_emule,

 

Me lembrei que também ví no Discovery algo sobre uma invencão que é uma película para ser aplicada no vidro, semelhante ao Insufilm, que também é uma célula solar.

 

Paulo

 

Paulo, com certeza energia solar-fotovoltaica é a mais viável atualmente. Estável na geração e de longa durabilidade. Depois da resolução que regulamenta a micro geração e injeção de potência na rede elétrica, se tornou um investimento até mesmo rentável. Os gastos são recuperados em 6 anos e os próximos anos é puro lucro. 

Eu imagino que os painéis fotoelétricos durem no mínimo 12 anos rsrsrs, senão seria prejuízo ou pelo menos o investimento não teria lucros satisfatórios.

A tendência é que a solar dê cada vez mais lucro cada vez que houver aumentos na conta de energia.

[cesardelta1]

Seguidor solar NÃO micro-processado ou micro-controlado

 

http://www.instructables.com/id/Portable-Solar-Tracker/

 

Estava pensando aqui:

Imagina se você tiver o telhado inteiro da casa coberto com painéis, ficaria mais caro mover isso tudo de painéis do que todo o sistema de células.

Fora que ficaria muito perigoso, no caso de um vento forte entrando por baixo dos painéis levantados.

[albert_emule]

Eu não sabia que existiam um terceiro tipo de paneis fotovoltaicos: Painéis amorfos.

http://eletrontec.blogspot.com.br/2014/02/energia-solar-microgeracao-distribuida.html

[MatheusLPS]

@albert_emule

 

Dei uma pesquisada rápida e o primeiro site que apareceu vendendo KITs de placas com os inversores grid-tie seria esse o abaixo. Vamos pegar por exemplo um kit básico deles:

 

http://www.neosolar.com.br/loja/kit-grid-tie-microinversor-gt260-2350wp-10-paineis-cabo-ac.html

 

Me parece condizente com um residência mediana. De acordo com o anúncio, esse kit gera em torno de 200 a 280kW por mês.

 

Cada módulo individual consegue gerar desde 26 a 35Kw/mês. Sendo do Sul ao nordeste, respectivamente.

 

Fazendo umas contas:

 

Aqui em casa esse mês, o consumo foi de 231kW. Nessa faixa de consumo, a CEMIG, cobrou 0.53 centavos o Kw.

 

Total de R$122,03 + R$11.48 de iluminação pública (varia de acordo com seu consumo). Total da conta de R$133.51

 

Vamos imaginar que decidi investir esses R$17210.07 do KIT aqui em casa.

 

Estou dentro do consumo que ele promete fornecer. 

 

Vamos imaginar que meu consumo fique nesse patamar de R$130 reais mensais.

 

R$17210.07 / R$133.51 = 128.9 meses = 10.74 anos.

 

Por esse preço, levarei 10 anos para recuperar esse dinheiro.

 

Informação interessante da loja:

 

Garantia:

 

Painéis: 10 anos contra defeito de fabricação e materiais. 25 anos contra perda de produção (80%)

Inversores: 10 anos de garantia contra defeito de fabricação e materiais - Vida útil estimada de 25 anos.

SE, e esse é um grande SE, o conjunto durar os 25 anos. Terei 15 anos de lucro. Totalizando 15 anos * 12 meses * 130 reais = R$23400 de lucro em 25 anos.

 

Não sou bom em economia. Mas parece um bom rendimento. Será mesmo? Será que se eu deixar esse R$17200 na poupança, ele renderia mais?

 

Fui no site abaixo e simulei quanto que o valor do investimento renderia em 25 anos.

 

http://www.clubedospoupadores.com/simulador-da-poupanca

 

Deu assombrosos R$83070 sendo R$65863 só de juros. Achei o valor doido. Li mais no site e ele explica que quando você calcula o rendimento da poupança, tem que considerar a inflação. Ou seja, os R$100 reais de hoje, não serão os R$100 de amanhã,. O dinheiro perde valor. Dessa forma, temos que descontar o valor da inflação do ano do dinheiro. 

 

Ele deu um exemplo:

 

"Vamos imaginar que você aplicou R$ 1000,00 na poupança no início do ano. No final do ano você verificou que a rentabilidade anual da poupança foi de 6,5% e a inflação no mesmo período foi de 5,0%. Se a rentabilidade foi de 6,5% então os seus R$ 1000,00 se transformaram em R$ 1065,00 já que 1000 x 6,5% = 65. Só que durante o ano estes R$ 1000,00 perderam 5% do seu valor que equivale a R$ 50,00 já que 1000 x 5% = 50. Podemos dizer que R$ 1050,00 no final do ano tem o mesmo valor ou poder de compra de  R$ 1000,00 no ano passado já que todos os preços subiram. Podemos afirmar que 1000 ontem é igual a 1050 hoje."

 

Nesse caso, se eu considerar o rendimenro atual da poupança de 6.4% ao ano e a inflação de 5% ao ano, tenho um rendimento anual de 0.95%, sendo:

 

Taxa Real = ( (1 + i ) / ( 1 + q ) ) - 1

 

i = Taxa de juro nominal

q = Taxa de inflação

 

Jogando novamente no simulador de poupança, os R$17200 renderiam em 25 anos, R$4588 e eu teria no final R$21795

 

Mais uma vez, não sei nada de economia, mas pensei comigo. Depois de 10 anos que eu tiver pago o investimento do KIT e os próximos 15 anos serão só de lucro, onde eu posso colocar esse dinehiro na popança. Ora, minha conta de luz vem sempre zerada, eu poderei economizar R$130 reais por mês. Hum... Deixa eu ver o qaunto isso me rende em 15 anos de poupança.... Hum.... veja, me rendeu R$25130. E mesmo assim, descontando a inflação já!

 

Bom, pelo meu vexame em tentar entender economia, pude concluir que mesmo nesse preço elevado, o KIT é sim rentável. Pouco mais que se eu tivesse deixado o investimento parado. Vale a pena? preciso estudar mais o caso. Ainda não me convenceu por completo. Mas está chegando lá.

 

Estou considerando que o kit irá sempre gerar aquilo que preciso, os 231kW mensais. Pode ser que ele gere mais ou gere menos.....

 

E claro, deve ter lojas mais baratas por aí.

 

Falou

[F4b10]

Esse calculo esta meio otimista já que não leva em conta os custos de manutenção do sistema, por exemplo, painéis solares para manterem seu rendimento precisam estar sempre limpos, custos como agua e mão de obra precisam ser inclusos.

 

Em 10 anos ou menos é possível que algum inversor falhe, já que ligar 20 inversores em paralelo não garante que todos estarão entregando a mesma potencia,  além de ser uma grande gambiarra, alias melhor seria um único inversor robusto, de uns 6KW... 

 

Os painéis também ficam expostos a danos ambientais como granizo forte, raios, o que pode destruir os painéis. eu diria que esse é um investimento no mínimo de alto risco.

 

Pessoalmente eu instalaria um sistema de aquecimento solar, e investiria em aparelhos mais econômicos, instalando painéis apenas para alimentar uma geladeira e/ou um aparelho de ar condicionado que ficam ligados muitas horas por dia...

[cesardelta1]

@MatheusLPS

 

Veja que em materia de inverstimento você esqueceu de um detalhe importante.

 

No exemplo da poupança, você tem que levar em consideração que somente após 10 anos é que começa a dar lucro, então você teria que contabilizar só 15 anos de investimento, e com a cruel realidade de que:

 

Se você terá um lucro mensal de R$130,00 por mês referente a conta de energia que deixou de pagar, você teria que depositar R$130,00 por mês na poupança más somente depois de 10anos e só R$130,00 por mês

 

Então vamos supor que o rendimento da poupança é fixo em 0,5% ao mês

 

você deposita os primeiros R$130,00 em Janeiro

em Fevereiro você teria R$130,00 + R$0,65 de juros =R$130,65 + os R$130,00 que vai depositar referente a conta de energia de Fevereiro, então R$260,65

 

Em Março você teria na poupança R$261,95 + os R$130,00 que vai depositar referente a conta de energia de Março, logo serão 391,95

E assim por diante até 15 anos. Somente em 15 anos e 1 mês é que você teria o total de rendimento do seu lucro.

 

Se o sistema se paga em 10 anos, você não pode investir o valor desses 10 anos, somente os 15 anos seguintes.

 

Pense assim:

você investiu R$17,210.07 e seu rendimento é de R$130,00 por mês, enquanto a poupança te renderia somente R$86,05 por mês

Más existe risco nesse investimento, como o @F4b10 comentou, o que  na poupança você não teria.

[MatheusLPS]

@cesardelta1

 

Hehehehe, eu considerei somente 15 anos mesmo. Está mais no final do meu post lá em cima.

 

O colega @F4b10 tem razão nas ponderações que ele disse. 

 

Eu tracei o ambiente ideial. Veja que há lucro, mas ainda é baixo. Talvez se importar todo o equipamento seja melhor?

 

Vou dar uma pesquisada em preços deles lá fora. Só para podermos comparar.

 

Falou

[albert_emule]

 

 

 

 

[cesardelta1]

Uma vez fiz um quadro de intertravamento para um grupo gerador em uma fazenda de gado em Ribeirão preto - SP.

 

O cara fez um biodigestor desse, mandou fazer um tipo de caixa d'água redonda sem tampa, encheu-a de água.

 

Então colocou outra caixa dessa, pouco menor em diâmetro, e colocou dentro da primeira, mas de cabeça para baixo.

 

Um cano que captava o metano do biodigestor  levava o gás ao fundo da primeira caixa cheia de água.

 

No fundo da segunda caixa, de cabeça para baixo, dentro da primeira, sai o gás metano puro, sem mistura de oxigênio e ia para uma turbina que girava o grupo gerador.

 

Isso foi a mais de 7 anos, eu achei muito bem pensado.

O cara era um milionário que não sabia mais o que fazer com o dinheiro, ele foi manchete na região pelo "eco pioneirismo" com metano de fezes de gado.

[albert_emule]

@cesardelta1 Coloquei os vídeos dos motores de indução, pois poucas pessoas sabem que estes motores também geram energia.

 

 

Na página 27 tem o esquema do fechamento e explicando como funciona. 

http://www.cerpch.unifei.edu.br/arquivos/dissertacoes/utilizacao-bombas-operando-como-turbinas-e-geradores-de-inducao.pdf

[cesardelta1]

Eu sei que geram, mas sinceramente, nunca testei e nem li a respeito para saber a eficiência da corrente gerada.

Imagino que seja pouca, levando em consideração a bitola usada nas bobinas do motor.

Sem um induzido.;.. sem excitação...

 

Talvez no video fale sobre isso, ainda não vi, depois dou uma olhada.

[albert_emule]

Pode ser auto-excitado, através de um banco de capacitores, que lhes fornece energia reativa necessárias às bobinas para elas se magnetizarem. Ou pode conectar-lo diretamente à rede elétrica, e ele mandará potência para a rede, como faz um inversor Grid-tie.

 

A mesma potência em watts que ele consome quando usado como motor, também é capaz de fornecer quando usado como gerador:

 

Veja este. É um motor trifásico de 5,5 HP e o cara tira dele, de duas fases 2139 watts. Ainda resta uma fase que estão sem carga. 

https://www.youtube.com/watch?v=tqy4nJ4cZ5A.

 

Neste outro vídeo, trabalho de faculdade, o sujeito explica tecnicamente as duas formas de usar estes motores como gerador: De forma autônoma Auto-excitado por capacitores, ou mandando energia diretamente para a rede elétrica. No exemplo ele colocou o motor para mandar uns 600W para a rede.

 

Mais artigo técnico:

http://www.cefetbambui.edu.br/str/artigos_aprovados/Area%20de%20Mecanica/38-CO-9.pdf

[albert_emule]

http://globotv.globo.com/rede-globo/jornal-da-globo/t/edicoes/v/china-desenvolve-tecnologia-solar-para-combater-a-pesada-poluicao-no-pais/3532590/

O vídeo a seguir mostra o funcionamento de uma termelétrica movida a carvão mineral.

Interessante é a forma como o carvão queima dentro da caldeira:

Tem legenda que pode ser traduzida para o português

 

A água da caldeira, que é feita de tubos, pode chegar numa temperatura de até 593 graus celsius.

 

A pressão do vapor atinge 3700 libras por polegadas quadradas.

 

A usina transforma 325Kg de carvão em 1 Mega watts hora.

As mais modernas fazem isso com 287Kg de carvão.

Informação interessante sobre equivalência energética de combustíveis:

http://www.gasmig.com.br/Gas/Equivalencia.aspx

[circuit]

existe uma  técnica muito interessante  que  é amarrar  um pão com manteiga  nas costas de um gato veja

obs: só pra descontrair um pouco

[albert_emule]

Cara... Como será que os controladores de cargas atuais funcionam???

Me deu esta curiosidade depois de eu estudar aqui conversores buck.

 

Com relação a micro geração, só a solar é possível e viável para um cidadão comum.

Eu preciso orçar os custos de um pequeno sistema de micro geração distribuída. 

[albert_emule]

Na criação do tópico eu nunca disse que seria relacionado a energias renováveis, ambientalmente corretas etc..O objetivo é discutir como gerar até uns 1000 watts de potência por conta própria.

 

Aqui vai uma sugestão, muito boa até, já em muitos lugares este combustível tem de sobra rsrsrs.

Difícil vai ser abafar este barulho kkkk

[Liz Aguiar]

Olá Matheus, faz muito tempo que terminei o curso de eletrônica no Cefet e nunca atuei. Então não vou discutir sobre a questão tecnológica.

Porém, vamos discutir a questão financeira, que é a com a qual trabalho hoje em dia.

No caso, você analisa um investimento de R$ 17.210,07 com um retorno de R$ 130,00 por mês.

Em primeiro lugar, devemos levar em conta que as tarifas da Cemig são reajustadas pela inflação (ou até mais), conforme autorizações da Aneel.

Assim, isso significa que a conta de 130 nesse ano, será de 137,8 no ano que vem, se a inflação for de 6%.

Calcular 17210/130 não passa nem perto do tempo necessário para reaver o investimento.

É necessário ver o retorno mensal e anualizado do investimento:

 

mensal: 130 / 17.210,07 = 0,7553% am.

anualizado: 9,45% aa.

 

A questão é que são 9,47% no primeiro ano, os quais são reajustáveis anualmente, pois o ponto de comparação (conta Cemig), também se reajusta. Assim o retorno no segundo ano seria, por exemplo, 9,45% * 1,06 = 10,01%.

 

A conclusão rápida é de que os 9,45% batem, de muito, a poupança. Enfim, se você aplica em poupança, é melhor adquirir o inversor citado (embora esteja um pouco salgado na loja que você encontrou... quando será que o governo vai incentivar/subsidiar esse tipo de equipamento? Aqui é tão caro e fora é tão barato...).

 

Porém, há outros investimentos de comportamento similar ao em questão. Por exemplo, nesse site fala dos fundos imobiliários:

http://carteirarica.com.br/fundos-imobiliarios/

 

O interessante dos FII é que, como se tratam de aluguéis, eles são reajustados anualmente conforme a inflação, similar ao que ocorre com a conta da Cemig. Além disso, os FII do mercado rendem, hoje, cerca de 9,45% ao ano e são muito bem procurados.

 

A questão é uma troca de riscos: se você adquire um fundo imobiliário que te dá 9,45% aa reajustáveis pela inflação, ou um inversor que te poupa algo igual, você estaria assumindo, optando pelo FII, o risco da vacância do imóvel e ficando livre do risco de manutenção do equipamento.

Já se opta pelo inversor, assume o risco de manutenção.

 

De qualquer forma, mesmo por esse preço, ainda está atraente o investimento.

Já para pessoas que têm um consumo menor ou em área rurais, talvez não seja interessante, uma vez que a Cemig tem uma tarifa diferenciada e mais barata para esses perfis.

 

Enfim, tem que colocar na ponta do lápis. Abraço e espero ter ajudado...

 

 

 

@albert_emule

 

Dei uma pesquisada rápida e o primeiro site que apareceu vendendo KITs de placas com os inversores grid-tie seria esse o abaixo. Vamos pegar por exemplo um kit básico deles: http://www.neosolar.com.br/loja/kit-grid-tie-microinversor-gt260-2350wp-10-paineis-cabo-ac.html

Me parece condizente com um residência mediana. De acordo com o anúncio, esse kit gera em torno de 200 a 280kW por mês.

Cada módulo individual consegue gerar desde 26 a 35Kw/mês. Sendo do Sul ao nordeste, respectivamente.

Fazendo umas contas:

Aqui em casa esse mês, o consumo foi de 231kW. Nessa faixa de consumo, a CEMIG, cobrou 0.53 centavos o Kw.

Total de R$122,03 + R$11.48 de iluminação pública (varia de acordo com seu consumo). Total da conta de R$133.51

Vamos imaginar que decidi investir esses R$17210.07 do KIT aqui em casa.

Estou dentro do consumo que ele promete fornecer. 

Vamos imaginar que meu consumo fique nesse patamar de R$130 reais mensais.

R$17210.07 / R$133.51 = 128.9 meses = 10.74 anos.

 

Por esse preço, levarei 10 anos para recuperar esse dinheiro.

Informação interessante da loja:

Garantia:

Painéis: 10 anos contra defeito de fabricação e materiais. 25 anos contra perda de produção (80%)

Inversores: 10 anos de garantia contra defeito de fabricação e materiais - Vida útil estimada de 25 anos.

SE, e esse é um grande SE, o conjunto durar os 25 anos. Terei 15 anos de lucro. Totalizando 15 anos * 12 meses * 130 reais = R$23400 de lucro em 25 anos.

Não sou bom em economia. Mas parece um bom rendimento. Será mesmo? Será que se eu deixar esse R$17200 na poupança, ele renderia mais?

(...)

Bom, pelo meu vexame em tentar entender economia, pude concluir que mesmo nesse preço elevado, o KIT é sim rentável. Pouco mais que se eu tivesse deixado o investimento parado. Vale a pena? preciso estudar mais o caso. Ainda não me convenceu por completo. Mas está chegando lá.

Estou considerando que o kit irá sempre gerar aquilo que preciso, os 231kW mensais. Pode ser que ele gere mais ou gere menos.....

E claro, deve ter lojas mais baratas por aí.

Falou

 

[cesardelta1]

nossa! O negócio é mais complicado do que parece...hehehe

 

Eu sempre soube que em matéria de investimento, tem que ser minucioso nos cálculos, más é bem pior que eu imaginava.

 

Obrigado pelas explicações, Liz

 

@albert_emule

E quanto a aqueles "super" capacitores  de 30 Farad que a molecada fica brincando no youtube, daria para usa-los como acumuladores de carga?

Ou aquilo não é verdade?

 

O preço deles no mercado Brasileiro é pouco mais de R$ 300,00, uma bateria de 200Ah custa mais de R$ 400,00

[victhor393]

Dar até dá, o problema é que esses capacitores são muito ineficiente em questões de espaço e custo.

[albert_emule]

@albert_emule

E quanto a aqueles "super" capacitores  de 30 Farad que a molecada fica brincando no youtube, daria para usa-los como acumuladores de carga?

Ou aquilo não é verdade?

 

O preço deles no mercado Brasileiro é pouco mais de R$ 300,00, uma bateria de 200Ah custa mais de R$ 400,00

Você quer fazer capacitor de bateria?

 

Eu certa vez andei fazendo uns cálculos loucos para saber quanto de capacitância seria necessária para fornecer 40AH. O que me ajudou nos cálculos foram estas informações: http://pt.wikipedia.org/wiki/Capacit%C3%A2ncia

 

A questão é que um bom capacitor dura mais de 100 anos, não importando quantas vezes ele é carregado e descarregado, por isso me deu esta curiosidade.

 

 

 

 

 

C é a capacitância, expressa em farads. Como esta unidade é relativamente grande, geralmente são utilizados os seus submúltiplos, como o microfarad ou o picofarad.

 

Q é a carga elétrica armazenada, medida em coulombs.

 

O coulomb é a quantidade de carga que passa por um condutor, em um segundo, quando a corrente é de um ampère (1 A)

 

V é voltes

 

Se um coulomb equivale a 1A durante um segundo, 40A durante um segundo são 40 coulomb.

 

Uma hora é equivalente a 60 minutos, que é equivalente a 3600 segundos.

Se 40A durante um segundo é equivalente a 40 coulomb, a cada um segundo novo são mais 40 coulomb.

 

Então multiplique os 40 coulomb por 3600 segundos

 

Então a capacitância equivalente a 40AH é igual a:

144.000 coulomb dividido pela tensão 12V no caso da bateria.

 

Igual a 12.000 farads que é equivalente a 12 000 000 000 de Microfarads

Isso é uma bateria de 12V por 40AH

 

Até encontrei esta calculadora on-line que comprovou a veracidade dos meus cálculos:

http://www.convertworld.com/pt/carga-electrica/Coulomb.html

[cesardelta1]

@victhor393  @albert_emule

 

Então aqueles vídeos fantásticos no youtube são somente balela, como a maioria dos vídeos de hoje em dia.

No fundo eu Já suspeitava.

[victhor393]

Que tipo de vídeos, aqueles com o pessoal soldando e estourando coisas com esses capacitores? Eles realmente conseguem fazer isso, pois possuem baixa resistência interna e suportam correntes de descarga muito altas sem problema algum, além de suportarem cargas com corrente alta. Mas usar um capacitor desses como bateria não faz muito sentido, a não ser que você precise da alta corrente de descarga, operação em temperaturas baixas e altas ou alta confiabilidade.