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Title in Portuguese: Estudo de caso: uso de rastreadores solares como otimizadores de sistemas fotovoltaicos de grande porte para o Estado do Ceará.
Title: Case study: use of solar trackers as optimizers of large photovoltaic systems for the state of Ceará.
Author: Muniz, Tomás Dahas Jorge
Advisor(s): Freire, Francisco Nivaldo Aguiar
Keywords: Energia solar
Sistemas fotovoltaicos
Sistemas de rastreamento solar
Issue Date: 2017
Citation: MUNIZ, Tomás Dahas Jorge. Estudo de caso: uso de rastreadores solares como otimizadores de sistemas fotovoltaicos de grande porte para o Estado do Ceará. 2017. 72 f. Monografia (Graduação em Engenharia de Energias Renováveis) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017.
Abstract in Portuguese: Com a tendência mundial em aumentar o consumo de energia para as próximas décadas, muitos países tem optado por focar sua geração de energia a partir de fontes alternativas, seja a partir do sol, dos ventos e/ou da biomassa. Neste cenário, a energia solar tem se destacado e tem se apresentado como uma alternativa interessante, principalmente à realidade brasileira. Portanto, o desenvolvimento de tecnologias que realizem a otimização da geração de energia através desta fonte torna-se cada vez mais importante. Os sistemas de rastreamento solar estão entre essas tecnologias, que fazem com que sejam alcançados ganhos consideráveis na geração de eletricidade com relativa simplicidade. O rastreador solar (tracker) tem como função realizar o posicionamento da superfície de captação solar de modo que os raios solares incidam sempre de forma perpendicular na superfície, à medida que o Sol se movimenta ao longo do dia e ao longo do ano, fazendo com que seja aumentada a quantidade de energia solar captada. Inicialmente são descritos diferentes aspectos relacionados ao uso de trackers, como características da radiação solar ótima que o rastreador solar busca para os módulos captarem, movimentos do Sol, cálculos da posição solar e tipos de trackers existentes. A revisão de literatura é feita baseando-se em estudos sobre sistemas de rastreamento solar realizados por pesquisadores ao redor do mundo. Por último, com o uso do software PVsyst, uma estimativa de quanto seria o ganho na energia solar captada é feita, comparando os cenários em uma usina solar fotovoltaica com o uso de trackers e com estrutura fixa, para a localidade de Pentecoste/CE. Os ganhos apresentaram-se significativos, obtendo-se um aumento de eficiência do sistema de aproximadamente 26%. Assim, com esses resultados teóricos obtidos nas simulações realizadas no software, o potencial do Ceará para o uso de mecanismos de rastreamento solar é mostrado.
Abstract: With the worldwide trend of increasing energy consumption for the coming decades, many countries have decided to focus on alternative sources for energy generation, whether by considering the sun, wind or biomass as energy sources. In these conditions, solar energy is standing out and has been introduced as a very interesting option, specially to the reality of Brazil. Therefore, the development of technologies that optimize energy generation through this source becomes increasingly important. Solar tracker systems are among these technologies, which allow for the achievement of substantial gains in generation of electricity with considerable simplicity. A solar tracker establishes the positioning of the solar capturing surface so that the incidence always occurs perpendicularly to the surface as the sun moves throughout the day and throughout the year, increasing the amount of captured solar energy. The present paper initially describes different aspects related to the use of trackers, like characteristics of optimal solar radiation that the solar tracker aims to achieve for the modules to capture, movements of the sun, calculations of the sun’s position and existing types of trackers. The bibliographic references are based on studies on solar tracking systems conducted by researchers around the world. Lastly, an estimate is created of how much gain would be achieved with the captured solar energy using the PVsyst software, comparing the scenarios of a photovoltaic solar plant with the use of trackers and with fixed structure for the location of Pentecoste, State of Ceará. The gains were significant, and a system efficiency increase of approximately 26% was obtained. Thus, Ceará’s potential for the use of solar tracking mechanisms is revealed with these theoretical results obtained in the simulations carried out by the software.
Abstract in Spanish: Con la tendencia mundial de aumentar el consumo de energía en las próximas décadas, muchos países han optado por enfocar su generación de energía a partir de fuentes alternativas, ya sea del sol, el viento y / o la biomasa. En este escenario, la energía solar se ha destacado y se ha presentado como una alternativa interesante, especialmente a la realidad brasileña. Por lo tanto, el desarrollo de tecnologías que optimizan la generación de energía a través de esta fuente es cada vez más importante. Los sistemas de seguimiento solar se encuentran entre estas tecnologías, que logran ganancias considerables en la generación de electricidad con relativa simplicidad. El objetivo del rastreador es colocar la superficie de captura solar de modo que los rayos del sol siempre golpeen la superficie perpendicularmente a medida que el sol se mueve durante el día y durante todo el año, causando Aumentar la cantidad de energía solar capturada. Inicialmente, se describen diferentes aspectos relacionados con el uso de seguidores, como las características de la radiación solar óptima que el seguidor solar busca para los módulos para capturar, los movimientos del sol, los cálculos de la posición solar y los tipos de seguidores existentes. La revisión de la literatura se basa en estudios de sistemas de seguimiento solar realizados por investigadores de todo el mundo. Finalmente, con el uso del software PVsyst, una estimación de cuánto se obtendría la ganancia en energía solar capturada, comparando los escenarios en una planta solar fotovoltaica con el uso de seguidores y estructura fija, para la localidad de Pentecoste / CE. Las ganancias fueron significativas, lo que resultó en un aumento de la eficiencia del sistema de aproximadamente 26%. Así, con estos resultados teóricos obtenidos en las simulaciones de software, se muestra el potencial de Ceará para el uso de mecanismos de seguimiento solar.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/45479
metadata.dc.type: TCC
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