Agora, com o Enphase Integrado terra tecnologia (IG), sistema e equipamentos totalmente compatível com aterramento é incorporado ao cabeamento micro>inverter e o próprio micro>inverter, fazendo segurança e cumprimento do código mais fácil do que nunca.

Sistema de aterramento contra Equipamentos Aterramento
Para entender completamente aterramento do sistema PV, é essencial para a primeira diferença entre o aterramento do sistema e equipamentos de aterramento.

O aterramento do sistema requer um eletrodo de aterramento do condutor (GEC), que liga o circuito de corrente de carga para o solo, incluindo:

• o negativo ou positivo de uma matriz DC
• o neutro de um sistema de corrente alternada de fase única divisão
• o neutro de um sistema DC bi-polar

Aterramento equipamento requer um equipamento condutor de aterramento (EGC), também conhecida como ligação, que conecta todos os não-corrente transportando peças de metal para a terra, incluindo:

• caixas de metal
• torturante
• quadros do módulo

Com Enphase Micro>inverters, o EGC é fornecido para o sistema de fiação Envolver Cabo, que forma uma ligação à terra com o gabinete do micro>inverter. Além disso, Enphase Micro>inverters com Integrado terra não precisa de uma GEC porque a unidade isola fisicamente o circuito de DC dentro do microinverter de chão, satisfazendo assim os requisitos da NEC para não aterrados Sistemas de Energia Fotovoltaica descritos na secção 690,35.

Isolada Circuito DC Permite Integrado terra

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Que potência de Energia pode produzir a partir da Turbina Eólica ?

A energia produzida pelo vento é um recurso energético natural que pode ser aproveitado com um investimento reduzido, é especialmente rentável em locais com muito vento. Um gerador eólica caseiro é algo possível de fazer sem custos muito elevados.

As diferenças de pressão atmosférica causadas pelo aquecimento diferencial terrestre provocam deslocação de massas de ar (vento), a deslocação destas massas de ar são influenciadas pelas condições atmosféricas (intensidade e direção) por obstáculos e condições do solo. O aproveitamento da energia cinética do vento é efetuada através de turbinas eólicas acopladas a geradores. A este conjunto turbina-gerador é habitualmente chamado Aerogerador. Existem vários tipos de turbinas eólicas cujas as diferenças incidem essencialmente na direção do eixo de rotação (vertical e horizontal), forma e número de pás que constituem o rotor.

Quando exposto a vento suficiente, um aerogerador produz corrente alternada (CA). Depois de retificada (CC) esta corrente é usada para carregar de baterias e posteriormente convertida em corrente alterna. Todos os aerogeradores vêm com o seu próprio sistema de controle de carga (A, B).

Tal como a energia solar a energia eólica é uma energia limpa, a sua inclusão em áreas ventosas em ambientes domésticos pode rapidamente trazer o retorno do investimento efetuado. Pode funcionar em simultâneo com módulos energéticos solares. O seu funcionamento não difere substancialmente, a energia captada por um aerogerador carrega um conjunto de baterias.

Produção de energia

A energia cinética, resultante das deslocações de massas de ar, pode ser transformada em:

- Energia mecânica através de aeromotores;

- Energia eléctrica através de turbinas eólicas ou aerogeradores.

A potência mecânica disponível (P) numa turbina depende grandemente (factor cúbico) da velocidade do caudal de ar que passa através dela, o que faz com que o interesse e o aproveitamento deste recurso varie muito com a intensidade e a direcão do vento.

A potência do vento que passa perpendicularmente através de uma área circular P = 1/2 (rv³ pr²)

Onde:

P= potência média do vento em Watts [W]
r(rho) = densidade do ar seco = 1,225 kg/m3 (PTN)
v= velocidade média do vento [m/s]
p (pi) =3.1415926535...
r = raio do rotor em m [metros]

Contudo, esta energia não pode ser inteiramente recuperada pelo aerogerador, pois há que evacuar o ar turbinado; introduz-se, de modo a tornar o calculo mais preciso, o coeficiente Cp no cálculo da potência:

P = 1/2 (rv³ pr²Cp)

O coeficiente de potência foi introduzido pela teoria de Betz. O coeficiente Cp caracteriza o nível de rendimento de uma turbina eólica; pode ser definido pela razão:

Limite de Betz

O limite de Betz indica que, mesmo para os melhores aproveitamentos eólicos (turbinas de 2 ou 3 pás de eixo horizontal), recupera-se apenas um máximo de 59% da energia do vento, o que significa que Cp máximo (teórico) é 0,59. Para uma aplicação real, este coeficiente é da ordem de 0,3 a 0,4 no máximo. A teoria de Betz coloca em modelo a passagem do ar antes e após a turbina, por um tubo de corrente onde:

V1 é a velocidade do vento antes das pás da turbina
V é a velocidade do vento nas pás da turbina, na ordem de 10 m/s
V2 é a velocidade do vento após ter transferido energia às pás da turbina
Onde V1 > V > V2 , sendo estas velocidades paralelas ao eixo do rotor.

Que potência uma turbina pode produzir em função das dimensões ?

Turbina eólica	Potência eléctrica
Diâmetro do Rotor (m):  Velocidade Média do Vento:     3 m/s    4 m/s    5 m/s    6 m/s    7 m/s    8 m/s    9 m/s    10 m/s    11 m/s    12 m/s    13 m/s    14 m/s    15 m/s  Eficiência Turbina - Coeficiente Cp:     15%    20%    25%    30%    35%    40%    45%    Betz 59.3%  * * Nota: Uma turbina de um aerogerador bem desenhado consegue ter 25% - 40% de eficiência.	Pot. Instantânea (kW):  Pot. Mensal (kWh):  Pot. Anual Produzida (kWh):  Área (m2):

** Assume-se que a densidade do ar é 1.225>kg/m³ 
*  Uma turbina de um aerogerador bem desenhado consegue ter 25% - 40% de eficiência.

Nota - Nos cálculos mensais e anuais, considera-se que o gerador tem um funcionamento permanente médio igual ao valor apresentado, como a produção não é linear, a paragem por falta de vento ou elevados níveis de produção podem tornar estes valores pouco precisos. Os valores apresentados mensalmente e anualmente devem ser considerados como estimativas prováveis e não valores exatos.

A eficiência do vento em relação à energia eléctrica produzida pode ser calculada neste simples programa.

Posso eu mesmo construir um gerador eólico caseiro ?

SIM.

Para construir um gerador eólica existem algumas questões a que se deve ter atenção

O local onde vou instalar o aerogerador tem vento suficiente ?

A maioria das pessoas têm a noção que vivem em locais ventosos, no entanto a maior parte das áreas residências não são adequadas para a produção de energia a partir do vento. As árvores e os edifícios diminuem a velocidade do vento, criam zonas de turbulência que podem ser destrutivas. É fundamental que a zona de incidência se encontre desobstruída. Verifique os mapas de velocidades do vento.

Os locais abertos ou zonas junto ao litoral podem ser apropriados para colocar as turbinas. Uma torre alta pode ser útil e aumentar a rentabilidade da instalação, não esquecer que a turbina pode ter alguns efeitos nas áreas circundantes, os seus vizinhos podem não partilhar o seu entusiasmo, mas pode partilhar com eles a energia produzida e o trabalho de colocação, certamente os resultados vão ser diferentes.

Que tamanho de turbina necessito ?

As turbinas eólicas funcionam com o ar fino, assim, necessitam de ter dimensões elevadas para produzir potências consideráveis. Um diâmetro de 2 metros (pá da turbina com 1 metro) pode produzir anualmente mais de 500 Kw/h.  Um valor considerável para uma habitação média. 

Que tipo de gerador devo usar ?

A maioria dos aerogeradores pequenos são usados para carregar baterias que posteriormente vão colocar essa energia eléctrica transformada no sector normal de 220V. A escolha obvia para um aerogerador caseiro será o alternador de um veículo automóvel. Mas a utilização de uma alternador tem alguns inconvenientes, o dispositivo funciona apenas com uma rotação elevada +/- 2000>RPM a velocidade das pás raramente ultrapassa as 100.RPM, existe assim a necessidade de multiplicar mecanicamente este diferencial. Neste processo existem perdas significativas. Em aerogeradores instalados a baixa altitude (em relação ao solo) existe um pequeno aproveitamento energético, existe a necessidade de ter um gerador com uma eficiência muito boa para ter aproveitamento.

Quase todas os aerogeradores pequenos de fabrico comercial usam geradores com imans permanentes que não são fáceis de construir. O gerador é o componente fundamental para o êxito ou fracasso do projeto. Contenha o entusiasmo mas não desanime existem sempre soluções.

Brevemente vamos colocar aqui como aproveitar motores de CC em geradores

A altura da turbina é importante ?

Quanto mais alto melhor, a potência do vento em função da altura varia nas seguintes proporções:

V₀-Velocidade em m/s à altura de referência h₀ do solo 
α-Coeficiente característico do local; entre 0,1 e 0,4

Cada local pode ter um fator diferente, baseando-nos num fator de 0,1 podemos criar um gráfico aproximado.

Posso eu mesmo construir as pás das turbinas ?

Sim, vamos colocar aqui alguns processos para construção das pás das turbinas, algumas mais sofisticadas em fibra outras utilizando materiais comuns usando simples tubos de polietileno.

Não esquecer que no caso de produção de energia em excesso a EDP é obrigada a comprar essa energia produzida, se tem vento e espaço pense nisso.

O primeiro circuito que vamos publicar é totalmente de concepção caseira, destina-se apenas a testar todo o poder que o vento tem em gerar energia, se tem possibilidade tente fazer este pequeno aerogerador, os problemas que surgem são idênticos aos geradores de maior dimensão, até a lei de murphy nº13442331 se manifesta, diz que depois de terminado, o vento não vai soprar durante 5 dias, pode fazer o download clicando em Turbina Eólica e na mesma linha da turbina anterior Aerogeradorr.

Para verificar a velocidade do vento um esquema simples de um anemómetro 

Construir um pequeno aerogerador caseiro

Um circuito mais complexo mas com aproveitamento energético, vamos aproveitar um motor de video gravador.

Vamos aproveitar o circuito de três fases existente nos servo motores dos videos e fazer a sua ligação a díodos em ponte.

vamos então ligar os díodos ao motor

Cada enrolamento de cada fase tem a mesma resistência, aproximadamente 4 ohm, verifique com o multímetro se os enrolamentos têm todos o mesmo valor.

Agora vamos construir as pás da turbina. Vamos para isso utilizar réguas de madeira ou metálicas preferencialmente de aluminio.

Suporte as pás de modo a obter o máximo rendimento do vento fazendo o centro da turbina com esta forma.

Obtemos um conjunto que pode ser utilizado para produzir energia.

Nesta foto já com o motor incorporado

Depois de conluído podemos então ligar o sistema a um controlador de carga e carregar baterias ou pilhas.

Bio-bateria gera Energia a partir de Açúcar

Bateria de açúcar.   

A bio-bateria é alimentada por uma solução contendo 0,4 M de glucose em 1 M de fosfato de sódio. [Imagem: Sony]

A Sony apresentou hoje o protótipo de uma bateria que gera eletricidade a partir do açúcar.

Utilizando enzimas como catalisador, este é mais um desenvolvimento no nascente campo das bio-baterias, que já incluem biogeradores capazes de produzir energia a partir do corpo humano e até a partir do xixi.

Bio-baterias

Uma bateria capaz de gerar energia a partir do açúcar não é uma mera curiosidade científica. Os açúcares são fontes de energia naturais, produzidos pelas plantas por meio da fotossíntese. Isso significa que, mais do que renováveis, eles são naturalmente regenerativos e disponíveis na maior parte da superfície do planeta.

Como as demais bio-baterias, esta que agora foi apresentada pela Sony também encontra-se em um estágio preliminar de desenvolvimento. Mas a capacidade de gerar até 50 mW por célula a partir de uma bateria passiva é realmente um feito digno de nota. Um conjunto de quatro células é capaz de alimentar um tocador de MP3.

Uma bateria passiva é um sistema de geração de eletricidade no qual o eletrólito, a substância responsável pela reação que gera a energia, é absorvido nos eletrodos por meio de um processo de difusão natural.

Gerar eletricidade com açúcar

A bio-bateria capaz de gerar eletricidade a partir do açúcar possui um anodo composto por enzimas capazes de digerir o açúcar e por um mediador, um material capaz de transportar os elétrons. O catodo é formado por enzimas redutoras de oxigênio e pelo mesmo material mediador. O catodo e o anodo são separados por uma folha de papel celofane.

Um elemento chave para o sucesso da fabricação da bio-bateria foi um mecanismo capaz de fixar as enzimas e os mediadores no eletrodos. A tecnologia desenvolvida utiliza dois polímeros, cada um com cargas opostas. A interação eletrostática dos dois polímeros segura as enzimas sem afetar sua atividade.

Reação eletroquímica

O funcionamento da bio-bateria baseia-se em uma reação eletroquímica que utiliza a glucose (açúcar) como combustível. O anodo retira elétrons e íons de hidrogênio do açúcar por meio de uma oxidação enzimática:

Glucose -> Gluconolactona + 2 H+ + 2 e-

Os íons de hidrogênio migram para o catodo passando através do separador de celofane. Quando chegam ao catodo, os íons de hidrogênio e os elétrons absorvem oxigênio do ar e produzem água:

(1/2) O2 + 2 H+ + 2 e- -> H₂O

A bio-bateria é alimentada por uma solução contendo 0,4 M de glucose em 1 M de fosfato de sódio. A tensão máxima gerada atinge 0,8 V, com uma corrente de 1,5 mW/cm² alcançada 1 minuto depois da injeção da solução de glucose.