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Tipo: TCC
Título: Implementação e validação de um protótipo de traçador de curva IV para módulos fotovoltaicos
Autor(es): Pessoa, Francisco Matheus dos Anjos
Orientador: Teixeira, Vanessa Siqueira de Castro
Coorientador: Moreira, Adson Bezerra
Palavras-chave em português: Curva IV;Módulos Fotovoltaicos;Traçador de baixo custo
Palavras-chave em inglês: IV Curve;Photovoltaic Modules;Low-cost Tracer
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Data do documento: 2024
Citação: PESSOA, Francisco Matheus dos Anjos. Implementação e validação de um protótipo de traçador de curva IV para módulos fotovoltaico, 2024. 80 f. : il. color. Trabalho de Conclusão de Curso (graduação) – Universidade Federal do Ceará, Campus de Sobral, Curso de Engenharia Elétrica, Sobral, 2024.
Resumo: Devido ao aumento contínuo da demanda por fontes renováveis de geração de energia em todo o mundo, o uso de geradores fotovoltaicos se torna cada vez mais comum, sendo assim, é essencial avaliar e diagnosticar o desempenho e a vida útil dos módulos fotovoltaicos. No que diz respeito aos painéis solares um dos principais modos de análise de funcionalidade desse equipamento é a curva IV, que é uma relação entre a corrente do módulo e sua tensão em condições de temperatura e irradiância constantes. Os fabricantes de módulos dispõem em seus catálogos e datasheets tal curva em condições de teste padrão (STC). Entretanto, a obtenção da curva IV em situações reais de operação ainda é um desafio, devido ao custo elevado dos equipamentos de medição e ao grande número de variáveis envolvidas no processo de construção dessa curva. Logo, neste trabalho demonstra-se a implementação de um traçador de curva IV de baixo custo. O protótipo projetado utiliza uma carga capacitiva para obtenção dos pontos que compõe a curva, em que esses pontos são registrados pelo ARDUINO e salvos em um arquivo de texto que posteriormente é processado pelo MATLAB, que foi o software adotado como interface gráfica. A validação do protótipo é realizada comparando os resultados com um traçador comercial. Nesta análise, entre as curvas demonstra-se um bom desempenho do protótipo comparado ao traçador comercial, nas em condições de sol pleno, com erro máximo de 6,9% na temperatura e apenas 6,6% na irradiância. As tensões e correntes máximas do Módulo fotovoltaico apresentaram erros inferiores a 3% em todos os ensaios. Já em condições de sombreamento, o protótipo demonstra oscilações maiores de corrente e não consegue realizar a captura completa da curva devido a interação da carga com parâmetros internos do módulo. No entanto, mesmo incompleta, a curva IV medida nessa situação revelou-se útil para análise gráfica.
Abstract: Due to the increasing demand for renewable energy sources worldwide, the use of photovoltaic generators is becoming more common. Therefore, it is essential to assess and diagnose the performance and lifespan of photovoltaic modules. Concerning solar panels, one of the primary methods for analyzing the functionality of this equipment is the IV curve, which represents the relationship between module current and voltage under constant temperature and irradiance conditions. Module manufacturers provide this curve in their catalogs and datasheets under standard test conditions (STC). However, obtaining the IV curve under real operating conditions remains challenging due to the high cost of measurement equipment and the numerous variables involved in constructing this curve. This work demonstrates the implementation of a low-cost IV curve tracer. The designed prototype uses a capacitive load to obtain the points that form the curve, with these points being recorded by ARDUINO and saved in a text file processed later by MATLAB, chosen as the graphical interface software. The prototype's validation involves comparing results with a commercial tracer. In this analysis, the prototype shows good performance compared to the commercial tracer under full sunlight conditions, with a maximum error of 6.9% in temperature and only 6.6% in irradiance. The maximum voltages and currents of the photovoltaic module exhibited errors of less than 3% in all tests. However, under shading conditions, the prototype exhibits greater current fluctuations and fails to capture the complete curve due to interactions between the load and the module's internal parameters. Nevertheless, even incomplete, the IV curve measured in this situation proved useful for graphical analysis.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85109
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/4310566581087561
ORCID do Orientador: https://orcid.org/0000-0003-1862-6389
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/0182190381653124
ORCID do Coorientador: https://orcid.org/0000-0002-1126-6192
Currículo Lattes do Coorientador: http://lattes.cnpq.br/1139950938150729
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:ENGENHARIA ELÉTRICA - SOBRAL - Monografias

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