Desenvolvimento de uma plataforma de comunicação para monitoramento das variáveis de um sistema de geração distribuída do tipo fotovoltaico através do uso de tecnologias sem fio e dispositivos planares

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Azevêdo, Pablo Lucian Cardoso de
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU)
Texto Completo: https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/5927
Resumo: With the growing increase in solar photovoltaic plants, it becomes necessary to obtain variables related to their generation capacity and to transmit these data. For this work, a communication platform will be developed to obtain, store and transmit the parameters of an electricity generation system using photovoltaic solar energy, such as solar radiation levels and operating temperature in the solar panels of the Mossoró II plant installed. at the Federal Rural University of Semiarid. During the work, the prototype project will be demonstrated, which will be divided into two stages, one focused on the acquisition of these parameters and the other for the communication system where data transmission via radio frequency will occur. For this study, the Arduino prototyping platform will be used, responsible for the interconnection of the parts of data acquisition and transmission through radio frequency. To send the data, the NRF24L01 transceiver was adopted, whose operating frequency is within the 2.4 GHz ISM band, with which a planar Yagi antenna was designed. The results of the simulations were obtained using the ANSYS HFSS® software. The results of the simulations reached the characteristics of the application, since the loss of return of the antenna presented conformity with the frequency range of the transceiver, in relation to radiation characteristics the antennas had directional radiation diagram and a gain of approximately 8.71 dB. The experimental result of the loss of return was in accordance with the values and behavior, but with a slight shift in the resonance frequency, which at practical levels does not interfere with anything in the application of the antenna. After that, the antenna was implemented in the transceiver performing a range test in order to verify the communication of the devices, presenting a satisfactory result, in this way the system was implemented and acquired the influencing parameters of a solar photovoltaic system
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During the work, the prototype project will be demonstrated, which will be divided into two stages, one focused on the acquisition of these parameters and the other for the communication system where data transmission via radio frequency will occur. For this study, the Arduino prototyping platform will be used, responsible for the interconnection of the parts of data acquisition and transmission through radio frequency. To send the data, the NRF24L01 transceiver was adopted, whose operating frequency is within the 2.4 GHz ISM band, with which a planar Yagi antenna was designed. The results of the simulations were obtained using the ANSYS HFSS® software. The results of the simulations reached the characteristics of the application, since the loss of return of the antenna presented conformity with the frequency range of the transceiver, in relation to radiation characteristics the antennas had directional radiation diagram and a gain of approximately 8.71 dB. The experimental result of the loss of return was in accordance with the values and behavior, but with a slight shift in the resonance frequency, which at practical levels does not interfere with anything in the application of the antenna. After that, the antenna was implemented in the transceiver performing a range test in order to verify the communication of the devices, presenting a satisfactory result, in this way the system was implemented and acquired the influencing parameters of a solar photovoltaic systemCom o crescente aumento de usinas solares fotovoltaicas, faz se necessário meios de obtenção de variáveis correlacionados a sua capacidade de geração e meios para a transmissão desses dados obtidos. Para esse trabalho será desenvolvido uma plataforma de comunicação para obtenção, armazenamento e transmissão dos parâmetros de um sistema de geração de energia elétrica por meio da energia solar fotovoltaica, tais como níveis de radiação solar e temperatura de operação nos painéis solares da usina Mossoró II instalada na Universidade Federal Rural do Semiárido. No decorrer do trabalho será demonstrado o projeto do protótipo, que será divido em duas etapas: uma voltada para aquisição desses parâmetros e outra para o sistema de comunicação onde ocorrerá a transmissão dos dados via rádio frequência. Para esse estudo será utilizado a plataforma de prototipagem arduino, responsável pela interconexão das partes de aquisição de dados e transmissão por meio de rádio frequência. Para o envio dos dados foi adotado o transceptor NRF24L01 cujo a frequência de operação está dentro da faixa ISM 2,4 GHz, com isso foi projetada uma antena do tipo Yagi planar. Os resultados das simulações foram obtidos por meio da utilização do software ANSYS HFSS®. Os resultados das simulações atingiram as características da aplicação, pois a perda de retorno da antena apresentou conformidade com a faixa da frequência do transceptor, em relação a características de radiação a antenas teve diagrama de radiação direcional e um ganho de aproximadamente 8,71 dB. O comportamento da perda de retorno obtido por meio da medição da antena construída foi similar em valores e em seu comportamento, porém com um leve deslocamento da frequência de ressonância, que a níveis práticos não interferem para essa aplicação da antena. Após isso, a antena foi implementada no transceptor realizando teste de alcance a fim de averiguar a comunicação dos dispositivos, apresentando um resultado satisfatório, desse modo o sistema foi implementado e os parâmetros influenciadores de um sistema fotovoltaico foram adquiridosCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESUniversidade Federal Rural do Semi-ÁridoBrasilCentro de Engenharias - CEUFERSAPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisPaiva, José Lucas da Silva07169690411http://lattes.cnpq.br/6570404042642925Andrade, Humberto Dionísio de91620040425http://lattes.cnpq.br/1253785596446469Andrade, Humberto Dionísio de91620040425http://lattes.cnpq.br/1253785596446469Paiva, José Lucas da Silva07169690411http://lattes.cnpq.br/6570404042642925Barreto, Edwin Luize Ferreira05588737407http://lattes.cnpq.br/1821743979775617Santos, Eliel Poggi dos08652081409http://lattes.cnpq.br/4302120497092258Pereira, Jonathan Paulo Pinheiro03471084401http://lattes.cnpq.br/6437383890881181Azevêdo, Pablo Lucian Cardoso de2021-02-10T07:18:07Z2021-02-102021-02-10T07:18:07Z2020-07-31info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfAzevêdo (2021) (AZEVêDO, 2021)https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/5927porAZEVêDO, Pablo Lucian Cardoso de. Desenvolvimento de uma plataforma de comunicação para monitoramento das variáveis de um sistema de geração distribuída do tipo fotovoltaico através do uso de tecnologias sem fio e dispositivos planares. 2021. 188 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica), Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, 2020.CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU)instname:Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)instacron:UFERSA2023-10-30T20:28:15Zoai:repositorio.ufersa.edu.br:prefix/5927Repositório Institucionalhttps://repositorio.ufersa.edu.br/PUBhttps://repositorio.ufersa.edu.br/server/oai/requestrepositorio@ufersa.edu.br || admrepositorio@ufersa.edu.bropendoar:2023-10-30T20:28:15Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU) - Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)false
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