Análise dos fatores de perdas nos sistemas fotovoltaicos da UTFPR Campus Curitiba
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
Texto Completo: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4664 |
Resumo: | A crescente demanda por energia elétrica aliada com a preocupação com a poluição mundial, estão fazendo com que os países invistam em formas mais sustentáveis para a geração de energia elétrica. A energia solar fotovoltaica aparece como uma das fontes renováveis mais promissoras no cenário mundial, onde os relatórios mundiais apresentam constantes aumentos de potência instalada, principalmente nos países mais desenvolvidos do mundo. Para que um sistema fotovoltaico apresente os resultados esperados, são necessários vários estudos no local de instalação, afim de minimizar as perdas. A Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) campus Curitiba possui dois sistemas fotovoltaicos instalados em sua sede, um no centro, localizado na cobertura do Escritório Verde (EV), e outro no Neoville. Os índices de mérito aparecem como importante método de cálculo para comparação de sistemas fotovoltaicos de distintas magnitudes e localizações, tendo o sistema fotovoltaico conectado à rede (SFVCR) do EV taxa de desempenho médio de 71,93% enquanto o Neoville 77,79%. Com o intuito de determinar o quanto cada fator de perda impacta na geração de energia, uma série de experimento foram realizados nos sistemas fotovoltaicos. A sujidade foi fonte de estudos, sendo fortemente impactante no desempenho do sistema, tanto quando comparado com limpeza programada ou com autolimpeza. Para o EV, a taxa de desempenho apresentou aumento de aproximadamente 6% para a limpeza e 10% para a autolimpeza, quando comparados com dados em período anterior a limpeza. O estudo revelou que para a sede centro, o inversor apresenta os maiores índices de perdas, com eficiência máxima de 92%, o que pode ser explicado por ser de modelo antigo e apresentar em sua construção um transformador. Pelo fato de o EV estar localizado no centro da cidade, as perdas por sombreamento apresentaram impacto de apenas 4%, pois o prédio mais alto foi construído a uma distância segura. As instalações elétricas foram corretamente dimensionadas para a potência e comprimento do cabeamento, resultando em 0,45% de perdas. O ângulo de inclinação e orientação muitas vezes não podem ser corrigidos, pois geralmente as instalações fotovoltaicas acompanham o telhado da edificação, a exemplo do EV, e as perdas calculadas foram de pouco mais de 1%. Para determinar as perdas por degradação e descasamento de módulos, foi utilizado um equipamento que ao final plota a curva I-V do módulo, resultando em perdas na ordem de 3,81%. Ao final de todo o trabalho, foi determinado que o sistema fotovoltaico apresenta desempenho de 69,2%. Os experimentos não foram todos realizados no mesmo dia, porém oferece uma visão geral de como as perdas estão distribuídas nos sistemas fotovoltaicos estudados. |
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2020-01-30T18:36:44Z2020-01-30T18:36:44Z2019-09-27TONOLO, Édwin Augusto. Análise dos fatores de perdas nos sistemas fotovoltaicos da UTFPR Campus Curitiba. 2019. Dissertação (Mestrado em Sistemas de Energia) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2019.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4664A crescente demanda por energia elétrica aliada com a preocupação com a poluição mundial, estão fazendo com que os países invistam em formas mais sustentáveis para a geração de energia elétrica. A energia solar fotovoltaica aparece como uma das fontes renováveis mais promissoras no cenário mundial, onde os relatórios mundiais apresentam constantes aumentos de potência instalada, principalmente nos países mais desenvolvidos do mundo. Para que um sistema fotovoltaico apresente os resultados esperados, são necessários vários estudos no local de instalação, afim de minimizar as perdas. A Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) campus Curitiba possui dois sistemas fotovoltaicos instalados em sua sede, um no centro, localizado na cobertura do Escritório Verde (EV), e outro no Neoville. Os índices de mérito aparecem como importante método de cálculo para comparação de sistemas fotovoltaicos de distintas magnitudes e localizações, tendo o sistema fotovoltaico conectado à rede (SFVCR) do EV taxa de desempenho médio de 71,93% enquanto o Neoville 77,79%. Com o intuito de determinar o quanto cada fator de perda impacta na geração de energia, uma série de experimento foram realizados nos sistemas fotovoltaicos. A sujidade foi fonte de estudos, sendo fortemente impactante no desempenho do sistema, tanto quando comparado com limpeza programada ou com autolimpeza. Para o EV, a taxa de desempenho apresentou aumento de aproximadamente 6% para a limpeza e 10% para a autolimpeza, quando comparados com dados em período anterior a limpeza. O estudo revelou que para a sede centro, o inversor apresenta os maiores índices de perdas, com eficiência máxima de 92%, o que pode ser explicado por ser de modelo antigo e apresentar em sua construção um transformador. Pelo fato de o EV estar localizado no centro da cidade, as perdas por sombreamento apresentaram impacto de apenas 4%, pois o prédio mais alto foi construído a uma distância segura. As instalações elétricas foram corretamente dimensionadas para a potência e comprimento do cabeamento, resultando em 0,45% de perdas. O ângulo de inclinação e orientação muitas vezes não podem ser corrigidos, pois geralmente as instalações fotovoltaicas acompanham o telhado da edificação, a exemplo do EV, e as perdas calculadas foram de pouco mais de 1%. Para determinar as perdas por degradação e descasamento de módulos, foi utilizado um equipamento que ao final plota a curva I-V do módulo, resultando em perdas na ordem de 3,81%. Ao final de todo o trabalho, foi determinado que o sistema fotovoltaico apresenta desempenho de 69,2%. Os experimentos não foram todos realizados no mesmo dia, porém oferece uma visão geral de como as perdas estão distribuídas nos sistemas fotovoltaicos estudados.Growing demand for electricity coupled with concerns about global pollution, is causing countries to invest in more sustainable ways to generate electricity. Photovoltaic solar energy appears as one of the most promising renewable sources on the world stage, where world reports show constant increases in installed power, especially in the world’s most developed countries. For a photovoltaic system to deliver the expected results, several site studies are required to minimize losses. The Federal University of Technology – Paraná (UTFPR) campus Curitiba has two photovoltaic systems installed at its headquarters, one in the center, located on the roof of the Green Office (EV), and another one at Neoville. Merit indices appear as an important calculation method for comparing photovoltaic systems of different magnitudes and locations, with EV’s grid-connected photovoltaic system (SFVCR) average performance ratio of 71.93% while Neoville has 77.79%. In order to determine how much each loss factor impacts on power generation, a series of experiments were performed on the photovoltaic systems. Dirt has been a source of studies and has a strong impact on system performance, both when compared to scheduled cleaning and self-cleaning. For EV, the performance rate increased by approximately 6% for cleaning and 10% for self-cleaning compared to data prior to cleaning. The study revealed that for the center headquarters, the inverter has the highest loss rates, with a maximum efficiency of 92%, which can be explained by being an old model and still uses in its construction a transformer. Because EV is located in the city center, shading losses impacted only 4% as the tallest building was built at a safe distance. Electrical installations were correctly sized for wiring power and length, resulting in 0.45% losses. The angle of inclination and orientation often cannot be corrected, as photovoltaic installations usually follow the roof of the building, such as EV, and the calculated losses were just over 1%. In order to determine the losses due to module degradation and mismatch, a device was used which plots the module’s I-V curve, resulting in losses of 3.81%. At the end of all the work, it was determined that the photovoltaic system has a performance of 69.2%. The experiments were not all performed on the same day, but provide an overview of how the losses are distributed in the studied photovoltaic systems.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaPrograma de Pós-Graduação em Sistemas de EnergiaUTFPRBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIAEngenharia ElétricaGeração de energia fotovoltaica - Curitiba (PR)Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Curitiba (PR) - Abastecimento de energiaUniversidades e faculdades - Curitiba (PR) - Consumo de energiaEnergia SolarCélulas solaresArquitetura e conservação da energiaPhotovoltaic power generation - Curitiba (Brazil)Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Curitiba (Brazil) - Power supplyUniversities and colleges - Curitiba (Brazil) - Energy consumptionSolar energySolar cellsArchitecture and energy conservationAnálise dos fatores de perdas nos sistemas fotovoltaicos da UTFPR Campus CuritibaAnalysis of loss factors in the photovoltaic systems of UTFPR Campus Curitibainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisCuritibaUrbanetz Junior, Jairhttps://orcid.org/0000-0001-9355-1730http://lattes.cnpq.br/2654512569280452Tiepolo, Gerson Maximohttp://lattes.cnpq.br/7922802052475230Urbanetz Junior, Jairhttps://orcid.org/0000-0001-9355-1730http://lattes.cnpq.br/2654512569280452Vilela Júnior, João Américohttp://lattes.cnpq.br/4198727256272648https://orcid.org/0000-0002-8644-650Xhttp://lattes.cnpq.br/5651055921158210Tonolo, Édwin Augustoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALCT_PPGSE_M_Tonolo, Édwin Augusto_2019.pdfCT_PPGSE_M_Tonolo, Édwin Augusto_2019.pdfapplication/pdf5948401http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4664/1/CT_PPGSE_M_Tonolo%2c%20%c3%89dwin%20Augusto_2019.pdfdef902b3701329313d32b35e53e1447dMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4664/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTCT_PPGSE_M_Tonolo, Édwin Augusto_2019.pdf.txtCT_PPGSE_M_Tonolo, Édwin Augusto_2019.pdf.txtExtracted texttext/plain218498http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4664/3/CT_PPGSE_M_Tonolo%2c%20%c3%89dwin%20Augusto_2019.pdf.txt936724f91ab7c3034ae594246be9e08aMD53THUMBNAILCT_PPGSE_M_Tonolo, Édwin Augusto_2019.pdf.jpgCT_PPGSE_M_Tonolo, Édwin Augusto_2019.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1203http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4664/4/CT_PPGSE_M_Tonolo%2c%20%c3%89dwin%20Augusto_2019.pdf.jpg8fb8e5672ecebc6168366861cc356e8aMD541/46642020-01-31 04:00:49.786oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2020-01-31T06:00:49Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
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