Estudo de caso: avaliação de desempenho de painéis fotovoltaicos com seguidor solar em comparação a painéis fotovoltaicos fixos

Bibliographic Details
Main Author: Vessozi, Tarcísio Filipin
Publication Date: 2023
Format: Bachelor thesis
Language: por
Source: Repositório Institucional da UNIPAMPA
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Summary: Existem diversas formas de aumentar a eficiência de geração de energia através de painéis fotovoltaicos. Esse trabalho tem por objetivo avaliar e comparar o desempenho de um sistema fotovoltaico real com painel seguidor solar em relação a um sistema convencional com painel fixo na região Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul. Foram coletados dados de geração de cada sistema individualmente sob condições climáticas e de posicionamento geográfico idênticas para, posteriormente, fazer a comparação. A bibliografia aponta variações de 14% a 35% de ganho em sistemas similares, mas, em sua maioria, em ambientes de simulação. Para possibilitar a análise utilizaram-se dois painéis fotovoltaicos iguais, um instalado com o seguidor solar de plataforma rotativa de dois eixos e o outro instalado de forma fixa, alinhado ao Norte com ângulo de 28 graus. Para a coleta de dados, foi instalado um micro inversor on-grid com monitoramento de entradas independente. Após a coleta, os dados foram divididos em três categorias: dias de sol, dias nublados e dias de chuva, foram feitas as comparações de desempenho na geração entre os sistemas em cada uma dessas categorias e depois uma análise geral, fazendo uma média durante todo o período analisado. Por fim, foi refeita a análise levando em consideração a energia consumida pelo sistema seguidor durante o funcionamento, chegou-se a um ganho médio do período analisado superior a 20% em geração de energia nas condições gerais, sendo que em dias de sol o ganho médio diário ultrapassa os 25% e nos dias nublados fica próximo dos 15%. Com esses valores torna-se possível encontrar o rendimento do sistema seguidor para outras regiões com características climáticas diferentes. Com os resultados concluiu-se que o objetivo do trabalho foi alcançado e que para o sistema seguidor se tornar atrativo comercialmente, seu valor de venda e manutenção não deve alcançar 20% do sistema fixo. Sugere-se uma continuação do trabalho para avaliar com Engenharia Econômica esse impacto de retorno financeiro. Palavras-chave: fontes renováveis de energia, energia fotovoltaica, seguidor solar, rendimento energético, matriz de energia elétrica.
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spelling Rodrigues, Mauro FonsecaVessozi, Tarcísio Filipin2024-01-16T01:15:02Z2024-01-152024-01-16T01:15:02Z2023-12-07VESSOZI, Tarcísio Filipin. Estudo de caso: avaliação de desempenho de painéis fotovoltaicos com seguidor solar em comparação a painéis fotovoltaicos fixos. Orientador: Mauro Fonseca Rodrigues. 2023. 70p. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharel em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal do Pampa, Curso de Engenharia Elétrica, Alegrete, 2023.https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/8829Existem diversas formas de aumentar a eficiência de geração de energia através de painéis fotovoltaicos. Esse trabalho tem por objetivo avaliar e comparar o desempenho de um sistema fotovoltaico real com painel seguidor solar em relação a um sistema convencional com painel fixo na região Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul. Foram coletados dados de geração de cada sistema individualmente sob condições climáticas e de posicionamento geográfico idênticas para, posteriormente, fazer a comparação. A bibliografia aponta variações de 14% a 35% de ganho em sistemas similares, mas, em sua maioria, em ambientes de simulação. Para possibilitar a análise utilizaram-se dois painéis fotovoltaicos iguais, um instalado com o seguidor solar de plataforma rotativa de dois eixos e o outro instalado de forma fixa, alinhado ao Norte com ângulo de 28 graus. Para a coleta de dados, foi instalado um micro inversor on-grid com monitoramento de entradas independente. Após a coleta, os dados foram divididos em três categorias: dias de sol, dias nublados e dias de chuva, foram feitas as comparações de desempenho na geração entre os sistemas em cada uma dessas categorias e depois uma análise geral, fazendo uma média durante todo o período analisado. Por fim, foi refeita a análise levando em consideração a energia consumida pelo sistema seguidor durante o funcionamento, chegou-se a um ganho médio do período analisado superior a 20% em geração de energia nas condições gerais, sendo que em dias de sol o ganho médio diário ultrapassa os 25% e nos dias nublados fica próximo dos 15%. Com esses valores torna-se possível encontrar o rendimento do sistema seguidor para outras regiões com características climáticas diferentes. Com os resultados concluiu-se que o objetivo do trabalho foi alcançado e que para o sistema seguidor se tornar atrativo comercialmente, seu valor de venda e manutenção não deve alcançar 20% do sistema fixo. Sugere-se uma continuação do trabalho para avaliar com Engenharia Econômica esse impacto de retorno financeiro. Palavras-chave: fontes renováveis de energia, energia fotovoltaica, seguidor solar, rendimento energético, matriz de energia elétrica.There are several ways to increase energy generation efficiency through photovoltaic panels. This work aims to evaluate and compare the performance of a real photovoltaic system with a solar tracker panel in relation to a conventional system with a fixed panel in the Northwest region of the State of Rio Grande do Sul. Generation data were collected from each system individually under conditions identical climate and geographic positioning to later make the comparison. The bibliography indicates variations of 14% to 35% gains in similar systems, but, for the most part, in simulation environments. To enable the analysis, two identical photovoltaic panels were used, one installed with the two-axis rotating platform solar tracker and the other installed fixedly, aligned to the North at an angle of 28 degrees. For data collection, an on-grid micro inverter was installed with independent inputs monitoring. After collection, the data was divided into three categories: sunny days, cloudy days and rainy days. Generation performance comparisons were made between the systems in each of these categories and then a general analysis, making an average over the entire period analyzed. Finally, the analysis was redone taking into account the energy consumed by the tracking system during operation, reaching an average gain of over 20% in energy generation over the analyzed period under general conditions, and on sunny days the gain daily average exceeds 25% and on cloudy days it is close to 15%. With these values it becomes possible to find the performance of the tracking system for other regions with different climatic characteristics. With the results it was concluded that the objective of the work was achieved and that for the follower system to become commercially attractive, its sale and maintenance value should not reach 20% of the fixed system. It is suggested that the work be continued to evaluate this impact on financial return with Economic Engineering. Keywords: renewable energy sources, photovoltaic energy, solar tracker, energy yield, electrical energy matrix.porUniversidade Federal do PampaUNIPAMPABrasilCampus AlegreteCNPQ::ENGENHARIASEngenharia elétricaEnergia - Fontes alternativasGeração de energia fotovoltaicaElectrical engineeringRenewable energy sourcesPhotovoltaic power generationEstudo de caso: avaliação de desempenho de painéis fotovoltaicos com seguidor solar em comparação a painéis fotovoltaicos fixosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIPAMPAinstname:Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)instacron:UNIPAMPAORIGINALTarcisio Filipin Vessozi - 2023.pdfTarcisio Filipin Vessozi - 2023.pdfapplication/pdf3227170https://repositorio.unipampa.edu.br/bitstreams/3f9c6a8b-da05-4f02-ae52-9f854c52046a/download7e073be973e437b458c2d002e576afd4MD51trueAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81854https://repositorio.unipampa.edu.br/bitstreams/fa76a7bd-f9d8-41fc-80b5-acd25d5b2bb8/downloadc9ad5aff503ef7873c4004c5b07c0b27MD52falseAnonymousREADriu/88292024-01-16 01:15:02.541open.accessoai:repositorio.unipampa.edu.br:riu/8829https://repositorio.unipampa.edu.brRepositório InstitucionalPUBhttp://dspace.unipampa.edu.br:8080/oai/requestsisbi@unipampa.edu.bropendoar:2024-01-16T01:15:02Repositório Institucional da UNIPAMPA - Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)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