Construção de um protótipo de seguidor solar de um eixo para placas fotovoltaicas

• Autor(a) principal: Perez, Felipe José
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• 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/1/10163
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA::GERACAO DA ENERGIA ELETRICA; Energia solar; Geração de energia fotovoltaica; Coletores solares; Radiação Solar; Sistemas de energia fotovoltaica; Irradiação; Engenharia elétrica; Solar energy; Photovoltaic power generation; Solar collectors; Solar radiation; Photovoltaic power systems; Irradiation; Engenharia elétrica

Este trabalho contempla a elaboração de um protótipo de seguidor solar de um eixo para placas fotovoltaicas. Tendo uma construção em escala reduzida em relação a uma aplicação real e componentes de baixo custo, o sistema mostrou-se eficaz para alterar a posição de uma placa fotovoltaica ao longo de um dia, no sentido de mantê-la perpendicular em relação à radiação solar direta. Equipado com um par de sensores de luminosidade baseados em resistores dependentes da luz para rastrear a posição do Sol, com um sistema de controle microcontrolado e um motor de passo como atuador, o protótipo custou com cerca de R$ 700,00, com a metodologia adotada para a sua realização sendo detalha nesse estudo. Foram feitos cinco testes para comprovar o funcionamento do protótipo. O primeiro deles objetivou o funcionamento do seguidor em bancada. Valendo-se de uma fonte de alimentação externa, dado que em ambiente interno a placa solar não gera uma quantidade significativa de energia, e de uma luminária de mesa para simular a radiação solar, foi possível comprovar a correta movimentação da placa fotovoltaica quando da movimentação da luminária. Embora o sistema não tenha se mostrado capaz de operar em modo autônomo, como evidenciado no segundo teste realizado, outros experimentos foram feitos em condições reais de operação, com o uso de uma fonte externa de energia, para validar a possibilidade de rastreio do sol escolhida, de acordo com os objetivos do trabalho. Assim, em um dia ensolarado e em outro com o céu completamente encoberto, o protótipo foi colocado sobre o telhado de uma edificação e deixado em funcionamento desde o início da manhã até o final da tarde, movimentando-se conforme o planejado. Adicionalmente, outro teste foi feito em um dia que começou com um período de Sol entre nuvens e terminou completamente nublado, com a eficácia do sistema mais uma vez sendo comprovada. Com efeito, tanto nos dias com predomínio de radiação solar direta quanto em dias com predomínio de radiação difusa, a solução proposta demonstrou a validade da técnica de rastreio do Sol escolhida, o que possibilita a construção de seguidores solares com o uso de sensores de luminosidade simples, e o consequente aumento de eficiência na conversão fotovoltaica de energia.