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Interface de supervisão para uma plataforma experimental de pesquisa e ensino em energia solar fotovoltaica
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Interface de supervisão para uma plataforma experimental de pesquisa e ensino em energia solar fotovoltaica
Hafemeister, Augusto
Data da Defesa:
2018-05-22
Orientador:
Dias, João Batista
Resumo:
O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de uma interface de supervisão para integrar duas topologias diferentes de sistemas fotovoltaicos instalados na Unisinos, viabilizando estudos locais e a distância, ou seja, permitindo que alunos e pesquisadores de outras comunidades acadêmicas possam visualizar dados em tempo real e fazer intercâmbio de informações e discussões à cerca deste assunto. Para atingir as metas estabelecidas, o sistema foi desenvolvido sobre o software LabVIEW®, sendo as medições das grandezas elétricas e térmicas enviadas automaticamente para o Microsoft OneDrive®, o qual está em sincronismo com o site da Plataforma Experimental de Pesquisa e Ensino em ESFV. Além da integração dos sistemas mencionados, implementou-se um hardware para ajustar o ângulo de inclinação de um módulo fotovoltaico, agregou-se um traçador de curvas I-V e P-V, o qual permite fazer análises em condições reais de operação e também foram instalados dois sensores para medir a irradiância no plano do gerador fotovoltaico, ambos com monitoramento de temperatura e devidamente calibrados. Contudo, o principal diferencial dessa pesquisa está nos resultados encontrados na utilização da interface, em que foi possível comparar a performance dos módulos variando o ângulo de inclinação, correlacionando-o com a irradiância e a temperatura em diferentes dias típicos. Para um caso específico, foi analisado o comportamento da curva I-V durante um período de sombreamento, onde a eficiência de conversão atingiu menos de 6% e a potência máxima entregue foi 40% menor, mesmo estando coberta apenas uma das 60 células que compõem o módulo. Esse fato reforça a importância da análise experimental da curva característica para avaliação da qualidade e do desempenho do sistema, bem como identificar defeitos nas células e/ou no diodo de bypass. Por fim, simulou-se um modelo matemático, com base nas características do módulo fotovoltaico utilizado, a fim de avaliar os impactos da variação de temperatura e irradiância e também validar os resultados encontrados na prática.
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