LUMINÁRIA LED SOLAR AUTÓNOMA (LLESA)
Luminária 100% Autónoma da Rede Elétrica para Aplicação em Latitudes Tropicais
LUMINÁRIA LED SOLAR AUTÓNOMA DE ILUMINAÇÃO PÚBLICA
TECNOLOGIA COM RESPONSABILIDADE SOCIAL
Luz onde não há electricidade! A LLESA é o resultado do encontro entre a necessidade e a inovação tecnológica e nasce com um objetivo concreto: iluminar regiões do globo onde a rede pública é inexistente ou apresenta níveis de implementação e qualidade deficitários. Por isso, usa o Sol como fonte exclusiva de energia, dispensa a 100% a rede eléctrica e incorpora um sistema de gestão inteligente que otimiza a captação da energia solar e regula o fluxo luminoso.
- APLICAÇÃO E DESCRITIVO
- GESTÃO INTELIGENTE DA ENERGIA
- PERFIL DE PROGRAMAÇÃO
- CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
- FOTOS
- ARTIGOS CIENTÍFICOS
- DADOS DE INVESTIGAÇÃO
A LLESA é uma luminária indicada para regiões do globo onde a rede pública é inexistente ou reduzida, nomeadamente que coincidam geograficamente com locais de radiação solar elevada, ao longo de todo o ano, o que permite a utilização de luminárias com fonte de energia exclusivamente constituída por painéis solares, com capacidade de armazenar essa energia.
Com um design totalmente integrado em monobloco, a LLESA é robusta, resistindo facilmente a temperaturas elevadas. Adicionalmente, é de fácil instalação e não apresenta quaisquer custos de manutenção.
Usando exclusivamente o Sol como fonte de energia, capta e armazena a energia solar durante o dia, transformando a energia absorvida durante o dia em energia elétrica para iluminar à noite.
A energia elétrica gerada pelos painéis fotovoltaicos é armazenada em baterias hidróxido de Ni-Co para posterior utilização.
O sistema inteligente de gestão de energia da Luminária Solar LLESA:
- Otimiza a captação da energia solar;
- Controla autonomamente a intensidade de luz de acordo com a duração da noite e a energia acumulada disponível; tipicamente o painel fotovoltaico carrega a bateria em um dia e consegue funcionar até dois dias (numa matriz horária de 8h);
- Gere o fluxo luminoso de maneira a maximizar a intensidade no início e no fim da noite, quando é mais necessário, diminuindo a intensidade nas “horas mortas”.
Graças ao algoritmo desenvolvido de gestão da carga da bateria é possível gerir a carga e descarga da bateria.
Apresentamos o Perfil de Programação para uma noite de 12h e com a bateria acima dos 50% de capacidade. O perfil aumenta e diminui consoante a duração da noite e a carga da bateria.
Algoritmo de gestão da carga da bateria
Algoritmo desenvolvido faz o rastreamento do ponto de energia máximo (MPPT – Maximum Power Point Tracking) utilizando um carregador de bateria com conversor de saída ajustável.
Bateria
Bateria de hidróxido de Ni-Co hidratado, cuja fórmula química foi estabelecida como Ni0.33Co0.66 (OH) 2 (2NO3-, CO32-) 0.33 (H2O) 0.5 e carbono ativado depositado sobre papel de carbono (Toray) – apresentando uma retenção de capacidade com a corrente de 82% a 10 A·g-1, notoriamente acima dos típicos 70% requeridos para dispositivos de armazenamento de carga por via eletroquímica.
Luminotecnia
Feixe IESNA Tipo II (médio), aplicável à iluminação de pedestres da classe P europeia e estradas da classe M.
Temperatura de cor 4 000 K branco neutro.
LED SMT em cerâmica, com lente de silicone, radiação de 120 ° (emissor lambertiano), com robustez à corrosão (gases corrosivos).
Classe 3B e fluxo luminoso até 250 lm.
Teste de Classe 3B: 40 °C / 90% RH / 15ppm H2S / 14 dias. Grau B.
Os LED passaram no teste sem alterações significativas nas características. Os subcomponentes deste LED contêm, além de outras substâncias, metais, incluindo prata. Os materiais de metal podem ser afetados pelos ambientes que contêm vestígios de substâncias agressivas. Portanto, recomenda-se minimizar a exposição do LED a substâncias agressivas durante o armazenamento, produção e uso. Os LED, usando os testes descritos, não mostraram desvios de desempenho dentro dos limites de falha durante a duração do teste indicado. Os limites de falha respetivos são descritos na IEC60810.
Painel fotovoltaico
Painel fotovoltaico, de 36 células, do tipo POLY CELL 52x156mm e POLY CELL 60x78mm, consoante os modelos de luminária com 8W e 12W de potência, cumprindo as certificações TUV (IEC 61215, IEC 61730), CE, ROHS.
Normas mecânicas de segurança
Luminária concebida para resistir à força do vento de acordo com as disposições da norma NP EN 60598-2-3 (da secção 3.6.3).
Materiais ferrosos protegidos contra a oxidação de acordo com o disposto na norma EN 60598-1 (na secção 4.18).
Resistência à corrosão satisfaz os requisitos do anexo L, secção L.4 da EN 60598-1.
Luminária resistente ao calor, ao fogo e às correntes de rastejamento de acordo com o disposto na EN 60598-1 (secção 13).
Neste artigo, é proposto um algoritmo de control maximum power point tracking (MPPT) para aplicações que extraem energia usando painéis solares fotovoltaicos, assim como é descrita uma configuração experimental para ajustar e testar o MPPT. São, também, fornecidos resultados do algoritmo de carregamento MPPT usando condições reais.
O artigo apresenta, ainda, uma abordagem para desenvolver um carregador de bateria destinado a produtos com energia solar.
Os condensadores híbridos foram desenvolvidos para preencher a lacuna entre baterias e super-condensadores. Esses dispositivos combinam um elétrodo capacitivo e um material semelhante à bateria para obter dispositivos de alta densidade de energia e com boa estabilidade de ciclagem. Na busca de respostas eletroquímicas aprimoradas, vários dispositivos híbridos foram propostos. No entanto, eles geralmente são limitados a protótipos em escala de bancada que provavelmente enfrentariam sérios desafios durante um processo de escalamento. O artigo desenvolvido relata a produção de um protótipo híbrido composto por carvão comercial ativado e hidróxido de níquel-cobalto, obtido por co precipitação química, separado por papel à base de poliolefina.
Aceda aqui à base de dados de registo de medições do protótipo Luminária LED Solar Autónoma (LLESA)
ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERÍA JULIO GARAVITO
Graças à cedência de espaço nas instalações da Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito foi possível à Arquiled testar e validar a boa execução do projeto colocando o protótipo da luminária numa região que está dentro da latitude para a qual foi concebida. Simultaneamente a Universidade pôde também facilitar aos seus alunos o acesso a um projeto inovador e realizar workshops e estudos.
