64ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 8. Engenharia Elétrica

MELHORIA DA EFICIÊNCIA DE PAINÉIS FOTOVOLTAICOS UTILIZANDO UM SISTEMA DE RASTREAMENTO SOLAR

Alessa Leila Andrade de Lucena 1 Bárbara Carolina Gomes do Nascimento 1 Felipe Bezerra de Brito 1 Marcelo Santos 1 José Henrique de Souza 2

1. Diretoria Acadêmica de Indústria - IFRN, Natal/RN. 2. Prof. MSc./Orientador – Diretoria Acadêmica de Indústria - IFRN, Natal/RN.

INTRODUÇÃO:

Atualmente, a geração tradicional de energia elétrica não mais atende às necessidades de um mundo preocupado com a qualidade de vida humana e do próprio planeta, demandando novas formas de geração e esta busca tem proporcionado o surgimento de novas tecnologias que atendam ao conceito de “energia limpa”. Na lista de tecnologias que necessitam de aprimoramento para difundir-se, está a produção através da captação de raios solares e conversão em energia elétrica. Seu aprimoramento consiste, principalmente, na melhoria da eficiência dos painéis solares, que hoje gira em torno de 8,84% e do seu barateamento. Com o intuito de aumentar essa eficiência, construímos um projeto de uma base que rastreie a incidência de luz de modo que ela se movimente de forma a manter sempre suas células fotovoltaicas perpendiculares ao sol, em busca do ângulo de inclinação da base que proporcione o maior rendimento energético das células fotovoltaicas. Coletaram-se dados sobre a incidência de luz nos ambientes em que o painel será instalado e sobre dispositivos que ajudem no rastreamento, como os LDR’s, a fim de comprovar sua eficácia no projeto. Em razão disso, foram realizados cálculos do dimensionamento da estrutura que suportará o painel, visando a segurança e o bom acabamento do projeto.

METODOLOGIA:

Através de cálculos de forças e de esforços, houve a realização do dimensionamento da estrutura que acoplará a placa fotovoltaica, obtendo assim as medidas específicas da estrutura. A fim de saber o local com maior incidência solar para um maior rendimento energético da placa fotovoltaica, foram realizadas medições da energia luminosa em dois pontos específicos do IFRN, fazendo o uso de um luxímetro (MLM 1010 - Minipa). Apesar da pequena diferença entre a incidência solar nesses dois pontos, foi possível perceber que a pista de atletismo do IFRN é melhor para a instalação da base com a placa fotovoltaica. O próximo passo do projeto é o estudo e a produção dos circuitos de acionamentos, os quais utilizarão LDRs, que são componentes elétricos que variam sua resistência de acordo com a incidência luminosa sobre ele. Até o momento, foram realizados testes com dois LDRs a fim de saber as resistências dos mesmos nos dois pontos de medições da energia luminosa no IFRN.

RESULTADOS:

Com os cálculos realizados, os resultados mostraram que a estrutura da base feita de material PVC conseguirá aguentar as forças aplicadas por uma placa fotovoltaica aproximadamente do tamanho de uma folha A4, pesando 2 kg e espessuras que suportem o movimento do painel. A mobilidade da estrutura é essencial para a obtenção dos resultados esperados neste projeto. Através das medições da energia luminosa realizadas até então, foi possível perceber pouca variação na incidência dos raios solares durante os dias em que a medição ocorreu. Essa estabilidade nos valores se torna um ponto positivo quando se analisa o rendimento energético das placas fotovoltaicas, o qual irá variar-se proporcionalmente à variação da incidência dos raios solares.

CONCLUSÃO:

Um dos grandes culpados da emissão de gases para a atmosfera é o sistema de energia, que contribui bastante agra-vando o efeito estufa e as mudanças climáticas. Com a revolução industrial, o mercado energético ascendeu bastante e encontra-se em constante modificação. Apesar disto, é preciso ainda crescer qualitativamente, e é justamente isso que o presente projeto, baseado no rastreamento solar, vem trazer para o mercado. Não é nenhuma novidade o crescente interesse das pessoas em atingir uma classe social mais confortável, aliada ao prazer de tecnologias cada vez mais úteis e, ao mesmo tempo, fáceis de manusear e menos poluentes ao meio ambiente. Tendo em vista sua grande utilida-de como fonte energética alternativa para um país que é iluminado por energia proveniente, principalmente, das hidrelé-tricas e termoelétricas, sendo esta última a forma mais poluente, constatou-se que nosso projeto é de extrema importância para a área. Como já mencionado, o desempenho dos atuais painéis fotovoltaicos ainda é baixo para o investimento que se faz ao instalar esse tipo de tecnologia de produção em nossas casas e empresas, portanto, aprimorando o sistema de forma que fique acessível economicamente e ecologicamente, ele se tornará bastante útil para sociedade.

Palavras-chave: Rastreamento solar, Sensor LDR, Eficiência energética.