Desenvolvimento e avaliação de desempenho de um sistema de posicionamento automático de placas fotovoltaicas.

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2024-03-05

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Resumo

The growing demand for renewable energy has driven the development of more efficient and accessible technologies, highlighting photovoltaic energy as one of the main sources of clean energy. However, the efficiency of current solar panels is still insufficient to meet the high en- ergy demand, as it directly depends on the alignment of the solar panels relative to the sun. This research aims to develop a solar tracker prototype and evaluate solar tracking methods as strate- gies to increase the efficiency of photovoltaic panels. Through a comparative analysis, different approaches to automate the positioning of solar panels were explored, including single-axis and dual-axis tracking systems, with and without the use of PID controllers. For this purpose, a testing platform was developed to simulate the sun’s position throughout the day, allowing the prototype to accurately follow the path of the sunlight. Data were collected using a SCADA supervisory system, enabling a detailed and controlled analysis of the efficiency of the different tracking methods, highlighting the superiority of the dual-axis tracker. The results confirm that the use of PID controllers can provide significant gains in energy efficiency.

Descrição

A crescente demanda por energia renovável tem impulsionado o desenvolvimento de tecnologias mais eficientes e acessíveis, destacando a energia fotovoltaica como uma das principais fontes de energia limpa. No entanto, a eficiência dos painéis solares atuais ainda não supre a elevada demanda energética, pois depende diretamente do alinhamento das placas solares em relação ao sol. Esta pesquisa tem como objetivo desenvolver um protótipo de rastreador solar e avaliar métodos de rastreamento solar como estratégias para aumentar a eficiência das placas fotovoltaicas. Por meio de uma análise comparativa, foram exploradas diferentes formas de automatizar o posicionamento dos painéis solares, incluindo sistemas de rastreamento em um e dois eixos, com e sem a utilização de controladores PID. Para isso, foi desenvolvida uma plataforma de testes capaz de simular o posicionamento do sol ao longo do dia, permitindo que o protótipo acompanhasse com precisão a trajetória da luz. Os dados foram coletados uti- lizando um sistema supervisório SCADA, possibilitando uma análise detalhada da eficiência dos diferentes métodos de rastreamento, evidenciando a superioridade do rastreador de dois eixos. Os resultados comprovam que a utilização de controladores PID pode proporcionar ganhos significativos na eficiência energética.

Palavras-chave

energia fotovoltaica, rastreamento solar, controladores PID, eficiência energética, SCADA

Referência

SANTOS, Marcos Paulo Jerônimo dos. Desenvolvimento e avaliação de desempenho de um sistema de posicionamento automático de placas fotovoltaicas. 2024. 86f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Eletrônica) - Unidade Acadêmica do Cabo de Santo Agostinho, Universidade Federal Rural de Pernambuco, 2025.

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