Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
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Navegando Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica por Autor "Alcântara, Sara Maria Freitas de"
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Dissertação Desempenho de um painel fotovoltaico de baixa tensão, acoplado ao protótipo de um conversor dc/dc topologia Booster(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-06-18) Alcântara, Sara Maria Freitas de; Fontes, Francisco de Assis Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/9043538628554844; ; http://lattes.cnpq.br/6425193702568811; Barbosa, Cleiton Rubens Formiga; ; http://lattes.cnpq.br/8673332414572221; Salazar, Andrés Ortiz; ; http://lattes.cnpq.br/7865065553087432; Quintaes, Filipe de Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/0868502609660648Painéis solares de baixa tensão aumentam a confiabilidade dos painéis solares, devido à redução das associações em série nas configurações das células fotovoltaicas. A geração em baixa tensão requer dispositivos conversores DC/DC de alto rendimento, que possibilitem elevar e regular a tensão de saída. O presente estudo analisa o desempenho de um painel fotovoltaico da Solarex, modelo MSX 77, configurado para gerar uma tensão em aberto de 10,5 V, tensão com carga de 8,5 V, com uma corrente de curto-circuito de 9,0 A, e uma potência de 77 Watts. O painel solar foi montado na configuração de sistema fotovoltaico isolado, com e sem armazenamento de energia tendo como elemento de interface um conversor DC-DC, topologia Booster. O conversor foi projetado e confeccionado com circuitos integrados de tecnologia Surface Mounted Devices (SMD), para regular tensão de saída em 14,2V, com rendimento de 87 % , disponibilizando a carga uma potência máxima de 20,88W. O sistema foi instalado e instrumentado para medição e aquisição dos seguintes dados: luminosidades, radiações médias globais (dados do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)), temperaturas do painel solar, temperatura ambiente, tensões de saída do painel solar, tensão de saída do conversor DC-DC, correntes de saída do painel, do conversor, da carga e da bateria. O conjunto fotovoltaico foi inicialmente ensaiado em laboratório (simulando seu funcionamento em condições ideais de operação) e, em seguida, submetido a testes em condições reais de campo. O ângulo da inclinação do painel foi fixado em 5,5º, compatível com a latitude da cidade de Natal. Fatores como condições climáticas (variações simultâneas de altas temperaturas e radiações solares), valores da resistência de carga, baixo limite da máxima potência solicitada pela carga (20,88W) foram fatores predominantes para que painel não operasse com níveis de eficiência energética maiores que 5 á 6 %. O rendimento médio do conversor projetado nos ensaios de campo alcançou 95 %