CURSO TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO,

CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SÃO PAULO

CAMPUS PIRACICABA

CURSO TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

Estudo para maximização

do aproveitamento da captação de energia fotovoltaica

Gustavo Freitas Paulino dos Santos - 135121-4

Raimundo de Oliveira Nascimento – 135141-9

Rodrigo Cruzatto Leone - 135142-7

Orientador Prof. Hilton

PIRACICABA – SP

2016

Estudo para maximização

do aproveitamento da captação de energia fotovoltaica

Trabalho de diplomação como requisito de Grau de Tecnólogo, no Curso Superior de Tecnologia em Automação Industrial promovido pela Instituto Federal de Tecnológia, Campus Piracicaba. Orientador : Hilton Mello

PIRACICABA – SP

2016

RESUMO

A matriz energética nos dias de hoje se mostra muito interessada em meios alternativos para adquirir fontes limpas e renováveis, se tornando um dos melhores meios para geração de energia elétrica. Das muitas formas de gerar a energia elétrica existe também a energia solar, que é considerada uma energia sustentável e que pode ser usadas de usinas de grande porte à geração de energia em residências até onde instalações elétricas convencionais não podem ser implementadas, e isso mostra um meio diferente de geração.

O posicionamento dos painéis solares, são aplicados de maneira que, a geração de energia em relação a variação das horas do dia e estações do ano possam ser aumentadas parcialmente. A forma em que se posiciona os painéis consiste da montagem de mecanismos eletrônicos e mecânicos para que sua superfície se posicione em ângulo reto aos raios solares.

Então será usado um sistema seguidor solar de dois graus de liberdade e examinar se a sua execução e comportamento, ao coletar raios de luminosidade, é eficaz. Foram projetadas estratégias de controle, com e sem intervalos, de maneira que o sistema móvel tem vantagem pois apresenta maior captação com o rastreio solar.

Palavra-chave: Energia solar, geração, sistema, painéis fotovoltaicos.

ABSTRACT

The energy today shown very interested in alternative ways to get clean and renewable sources, becoming one of the best ways to generate electricity. Of the many ways to generate electricity there is also solar energy, which is considered a sustainable energy and can be used in large plants and residences in power generation even where conventional power plants cannot be implemented, and this shows a different way of generation.

The positioning of the solar panels are applied so that the generation of energy in relation to change of time, day and seasons can be increased partially. The way that the panels position themselves consists of the assembly of electronic and mechanical mechanisms so that its surface is positioned at right angles to the sun.

Then will be used a solar tracker system of two degrees of freedom and examine if its execution and behavior, to collect light rays is effective. Control strategies have been designed, with and without breaks, a way that the mobile system is advantageous because it has higher uptake in the solar tracking.

Keywords: Solar, generation, system, photovoltaic panels.

LISTA DE ABREVIAÇÃO E SIGLAS

ADC – Conversor Analógico Digital

DAC – Conversor Digital Analógico

MPP – Ponto de Máxima Potência ou Potência Máxima de Pico

VMPP, IMPP – Corrente e Tensão do Máximo Ponto de Potência

𝐓𝐚𝐦𝐛- Temperatura ambiente

FV – Fotovoltaico

ICC = ISC – Corrente de Curto circuito

VCA = VCO – Tensão de Circuito Aberto

FF – Fator de Forma

G – Radiação Incidente por Unidade de Área

AM – Massa de Ar

NOCT - Temperatura Nominal de Operação das Células

Kt – Coeficiente de Temperatura dos módulos solar

CPV – Sistema Fotovoltaico Concentrado

LISTA DE FIGURAS

Figura 1.2 - Figura anual - Média anual de insolação diária no Brasil ................................... 10

Figura 2.8 – Arduino UNO datashet......................................................................................... ....18

Figura 2.8.1 – Circuito serial ......................................................................................................19

Figura 2.8.2 – Especificações .....................................................................................................19

Figura 2.10 –Driver de potência ULN2003A......................................................................... 20

Figura 2.11 – Servo motor 9g............................................................................................... 21

Figura 3.4 – Construção do sensor de luz............................................................................... 27

Figura 5.1 – Base do projeto ......................................................................................................................................32