Orientação automática de módulos fotovoltaicos para o acompanhamento do movimento sazonal do sol utilizando controle inteligente
Solar trackers are structures that follow the sun’s movement throughout the day, ensuring that photovoltaic modules remain at a perpendicular angle to solar rays to maximize efficiency. This study aims to demonstrate the significance of employing solar trackers to enhance the production of electri...
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| 主要作者: | |
|---|---|
| 其他作者: | |
| 格式: | Dissertação |
| 語言: | pt_BR |
| 出版: |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
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| 主題: | |
| 在線閱讀: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/55194 |
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| id |
ri-123456789-55194 |
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| institution |
Repositório Institucional |
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RI - UFRN |
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Seguidor solar de dois eixos Geração de energia fotovoltaica Lógica fuzzy CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA |
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Seguidor solar de dois eixos Geração de energia fotovoltaica Lógica fuzzy CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA Agostinho, Casimiro Waete Orientação automática de módulos fotovoltaicos para o acompanhamento do movimento sazonal do sol utilizando controle inteligente |
| description |
Solar trackers are structures that follow the sun’s movement throughout the day, ensuring that photovoltaic modules remain at a perpendicular angle to solar rays to maximize
efficiency. This study aims to demonstrate the significance of employing solar trackers
to enhance the production of electrical energy from photovoltaic sources. The analysis
comprises two parts: In the first part, two photovoltaic plants are simulated. One utilizes a solar tracker
with East-West motion, while the other employs fixed modules oriented northward at a
5º inclination angle. This simulation is conducted using PVsyst software, involving a
total of twenty modules. The results reveal that the solar tracker system generated 16,063
kWh annually, while the fixed-axis system yielded 12,751 kWh. This represents a 25.97%
increase in energy production during the day and an annual gain of 25.6% when compared
to the fixed system. The second part proposes a simulation of an automated solar tracking system (with
a controller) and a fixed-axis system (without a controller). The simulation is based on
solar movement angles and geographic coordinates for the city of Natal, Rio Grande do
Norte, with a latitude of -5.80 ◦ S and longitude of -55.21 ◦ W. The simulation is modeled
in Matlab/Simulink, utilizing fuzzy logic as the controller. The objective is to assess solar
radiation utilization throughout the day and construct a real system with characteristics
resembling the proposed simulation. The controller-based system is designed according
to the region’s latitude and local time zone, demonstrating a gain of 17% to 35% during
specific hours of the day. This research underscores that photovoltaic systems that track
the sun’s movement during the day and year are more efficient in comparison to fixed-axis
systems due to their superior utilization of solar radiation. |
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Araújo, Fábio Meneghetti Ugulino de |
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Araújo, Fábio Meneghetti Ugulino de Agostinho, Casimiro Waete |
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masterThesis |
| author |
Agostinho, Casimiro Waete |
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Agostinho, Casimiro Waete |
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Universidade Federal do Rio Grande do Norte |
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2023 |
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ri-123456789-551942023-11-07T20:32:35Z Orientação automática de módulos fotovoltaicos para o acompanhamento do movimento sazonal do sol utilizando controle inteligente Agostinho, Casimiro Waete Araújo, Fábio Meneghetti Ugulino de http://lattes.cnpq.br/4800411001675799 http://lattes.cnpq.br/5473196176458886 Salazar, Andres Ortiz https://orcid.org/0000-0001-5650-3668 http://lattes.cnpq.br/7865065553087432 Carvalho Neto, João Teixeira de Vieira, Romênia Gurgel Seguidor solar de dois eixos Geração de energia fotovoltaica Lógica fuzzy CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA Solar trackers are structures that follow the sun’s movement throughout the day, ensuring that photovoltaic modules remain at a perpendicular angle to solar rays to maximize efficiency. This study aims to demonstrate the significance of employing solar trackers to enhance the production of electrical energy from photovoltaic sources. The analysis comprises two parts: In the first part, two photovoltaic plants are simulated. One utilizes a solar tracker with East-West motion, while the other employs fixed modules oriented northward at a 5º inclination angle. This simulation is conducted using PVsyst software, involving a total of twenty modules. The results reveal that the solar tracker system generated 16,063 kWh annually, while the fixed-axis system yielded 12,751 kWh. This represents a 25.97% increase in energy production during the day and an annual gain of 25.6% when compared to the fixed system. The second part proposes a simulation of an automated solar tracking system (with a controller) and a fixed-axis system (without a controller). The simulation is based on solar movement angles and geographic coordinates for the city of Natal, Rio Grande do Norte, with a latitude of -5.80 ◦ S and longitude of -55.21 ◦ W. The simulation is modeled in Matlab/Simulink, utilizing fuzzy logic as the controller. The objective is to assess solar radiation utilization throughout the day and construct a real system with characteristics resembling the proposed simulation. The controller-based system is designed according to the region’s latitude and local time zone, demonstrating a gain of 17% to 35% during specific hours of the day. This research underscores that photovoltaic systems that track the sun’s movement during the day and year are more efficient in comparison to fixed-axis systems due to their superior utilization of solar radiation. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Os seguidores solares são estruturas que acompanham o movimento do sol ao longo do dia, mantendo os módulos fotovoltaicos em ângulo perpendicular aos raios solares para maximizar o desempenho. Este estudo tem como objetivo demonstrar a importância do uso de seguidores solares para melhoria da produção de energia elétrica através da fonte fotovoltaica. A análise é dividida em duas partes: a primeira parte consiste na simulação de duas usinas fotovoltaicas uma com seguidor solar fazendo o movimento Leste-Oeste e a outra de módulos fixos voltado para o norte, com um ângulo de inclinação de 5º usando o software PVSyst, num total de vinte módulos. Os resultados mostraram que o sistema com seguidor solar produziu durante o ano 16,063 kWh e o sistema de eixo fixo produziu 12,751 kWh, apresentando um ganho na produção da energia em torno de 25,97% durante o dia e um ganho anual de 25,6% em comparação com o sistema fixo. Na segunda parte, é proposto uma simulação de um sistema de rastreamento solar automático (com controlador) e um sistema de eixo fixo (sem controlador) baseado nas equações dos ângulos do movimento solar, nas coordenadas geográficas referentes a cidade de Natal, Rio grande do Norte com uma latitude de -5,80◦ S e longitude de -55,21◦ W, modelado no software Matlab/Simulink, com o uso de lógica fuzzy como controlador. O objetivo é avaliar o aproveitamento da radiação solar ao longo do dia e construir um sistema real com características semelhantes à simulação proposta. O sistema com controlador foi modelado conforme a latitude da região e fuso horário local onde demonstrou um ganho de 17% a 35% em determinadas horas do dia. Essa pesquisa evidenciou que os sistemas fotovoltaicos que acompanham o movimento do sol durante o dia e ao longo do ano são mais eficientes em comparação com sistemas de eixo fixo, devido ao melhor aproveitamento da radiação solar. 2023-11-07T20:31:42Z 2023-11-07T20:31:42Z 2023-08-09 masterThesis AGOSTINHO, Casimiro Waete. Orientação automática de módulos fotovoltaicos para o acompanhamento do movimento sazonal do sol utilizando controle inteligente. Orientador: Dr. Fábio Maneghetti Ugulino de Araújo. 2023. 128f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/55194 pt_BR Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃO |