Análise térmica das células de um módulo fotovoltaico utilizando redes de Bragg em fibra óptica para um sistema de bombeamento de água

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Dalla Corte, Vinícius
• Orientador(a): Lourenco Junior, Ivo de
• Banca de defesa: Dupont, Fabrício Hoff , Sousa, Kleiton de Morais , Dreyer, Uilian José
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Pato Branco
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Sistemas de energia fotovoltaica; Redes de Bragg; Fibras ópticas; Detectores ópticos; Photovoltaic power systems; Bragg gratings; Optical fibers; Optical detectors
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30225

O presente trabalho tem como objetivo apresentar o uso de sensores à fibra óptica, baseados em redes de Bragg para o monitoramento e análise do comportamento térmico das células de um módulo fotovoltaico, utilizado para verificar a temperatura de algumas células durante o início e fim do processo operação de um sistema de bombeamento de água. O sistema foi utilizado na Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR, Campus Pato Branco. Foram utilizados dezesseis sensores de redes de Bragg à fibra óptica (Fiber Bragg Gratings - FBGs) dispostos na face frontal do módulo, permitindo o monitoramento da temperatura de dezesseis células durante o funcionamento do sistema de bombeamento d’água. As células fotovoltaicas que compõe um módulo são peças chaves para a geração de energia e para um bom funcionamento do mesmo, acarretando em uma vida útil prolongada caso este seja conectado a um sistema de bombeamento de água por exemplo. Atualmente o monitoramento de sistemas fotovoltaicos de bombeamento de água apresentam limitações em relação ao monitoramento da temperatura das células ao longo do tempo, como por exemplo sujeiras, trincas e fissuras ou pontos quentes. O uso dos sensores FBGs pretende auxiliar em estudos e pesquisas onde se deseja monitorar a temperatura das células do painel fotovoltaico, através da utilização de uma energia limpa e renovável, sendo a energia fotovoltaica. Pelo fato dos sensores FBGs serem inscritos em um segmento de fibra monomodo, apresentam particularidades de tamanho e peso reduzidos, acarretando em não sombreamento sobre o módulo, sendo possível estudar o impacto das variações térmicas ocasionadas pelos fatores ambientais e elétricos no sistema de bombeamento de água e com isso verificar o seu desempenho e possíveis potencialidades de sua utilização, como o estudo do início e fim da operação do bombeamento de água. O sistema é composto por dezesseis sensores FBGs, sendo feita a ligação da bomba de água diretamente ao módulo fotovoltaico.