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