Dissertação de Mestrado

O trabalho apresenta estudos bibliográficos e levantamento de dados práticos em um protótipo físico, para avaliar a viabilidade de uso de sistemas totalmente voltados para aplicações em corrente contínua no atendimento a edificações em comunidades isoladas com energia gerada por sistemas fotovoltaicos. Os dados do protótipo possibilitaram análises do consumo para comparar a eficiência energética, os custos relativos a instalação e a aquisição de equipamentos assim como quanto à manutenção e a segurança do usuário dos sistemas em corrente contínua ou alternada, mantendo como limite a potência de 45 kWh/mês. Para construção do protótipo foram feitas observações em visitas de campo e com entrevistas informais dos usuários de sistemas para geração de energia elétrica por fonte fotovoltaica em comunidades isoladas atendidas por concessionárias de energia, assim como as referências dos manuais disponíveis, dos padrões das normas e da legislação vigente no país, inclusive quanto à segurança em trabalhos com eletricidade, outro ponto crucial, considerando que o uso da corrente contínua minimiza riscos potenciais de acidentes na montagem e manutenção dos sistemas em extra baixa tensão. Os resultados das análises de custos e de consumo no protótipo, na comparação do uso em corrente contínua e alternada, apontam que a contínua tende a ser mais vantajosa quanto a eficiência energética e no custo para sistemas de pequeno porte como o proposto no projeto. Embora a disponibilidade de equipamentos para uso em corrente contínua ainda não seja plena, em outro aspecto as novas tecnologias nesses equipamentos e dispositivos apresentam maior eficiência energética inclusive em sistemas de refrigeração em corrente contínua, que em outros tempos seriam impraticáveis.

The work comprises bibliographical studies and practical data collection in on a physical prototype to assess the feasibility of employing systems exclusively designed for direct current (DC) applications to supply energy to buildings in for isolated communities using photovoltaic systems. The data collected from the prototype allowed for the analysis of consumption, enabling a comparison of energy efficiency, installation and equipment acquisition costs, as well as maintenance and user safety between direct current (DC) and alternating current (AC) systems. The power limit was maintained at 45 kWh/month. In constructing the prototype, observations were made during field visits and informal interviews with users of photovoltaic systems in isolated communities served by energy concessionaires. Additionally, references were drawn from available manuals, standards, and current legislation in the country, particularly concerning safety regulations for working with electricity. This is a crucial point, considering that the use of direct current minimizes potential risks of accidents during the assembly and maintenance of extra-low voltage systems. The results of cost and consumption analyses on the prototype, when comparing the use of DC and AC, indicate that DC tends to be more advantageous in terms of energy efficiency and cost for small systems, such as the one proposed in this project. While the availability of equipment for DC use is not yet complete, new technologies in these devices demonstrate greater energy efficiency, including in DC powered refrigeration systems, which would have been impractical in the past.