Análise de eficiência de um seguidor solar em sistema conectado à rede : viabilidade econômica

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dc.contributor.advisor-co1Celeste, Wanderley Cardoso
dc.contributor.advisor1Proveti, José Rafael Cápua
dc.contributor.authorSilva, Tiago Venturini da
dc.contributor.referee1Tosta, Marielce de Cássia Ribeiro
dc.contributor.referee2Silva, Flávio Barcelos Braz da
dc.date.accessioned2018-08-01T23:29:09Z
dc.date.available2018-08-01
dc.date.available2018-08-01T23:29:09Z
dc.date.issued2017-07-12
dc.description.abstractMost photovoltaic systems connected to the grid have the characteristic of having fixed support structure. But there are already mobile structures capable of increasing the energy production of the system following the Sun. If the structure of the module were mobile and suffered variations following the movement of the sun, so that the rays incident on it were perpendicular to most of the day, there would be greater production of electric energy due to the maximization of solar incidence. Therefore, this project work consisted in constructing a prototype with 2 drive axles (north-south and eastwest). This movement will be possible with the aid of 2 DC motors 12 V with reduction box that will be controlled by an Arduino Mega 2560 according to the luminosity rate received by the LDRs sensors. The prototype was built with polyvinyl chloride (PVC) pipes to make the project feasible economically. In this way, the structure became light and cooperated in the movement of the two motors that are independent of human interference, allowing to move during the day and return to its original position automatically when there is no light to capture in the beginning of the night. Thus, the prototype built with the solar tracker was 31.45% more efficient than the fixed system. Soon after, the economical feasibility analysis of two grid-connected photovoltaic systems (SFCR), one with solar tracker and another fixed, both with the same dimensions of 1.56 kWp, was projected. Despite the gain of the mobile system, it was verified that the investment is impracticable considering the costs of preventive maintenance in the engine and gears, as well as replacement of parts over 25 years. The net present value is positive and the internal rate of return greater than the minimum rate of attractiveness, since the recovery time of the investment for the mobile system reaches 24 years, 8 months and 11 days, while the fixed system presents the time of return of 15 years and 4 months.
dc.description.resumoA maioria dos sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica possuem a característica de apresentarem estrutura de sustentação fixa. Mas já existem estruturas móveis capazes de aumentar a produção de energia do sistema seguindo o Sol. Se esta estrutura de sustentação sofrer variações periódicas acompanhando o movimento do Sol, de forma que os raios incidentes sobre os módulos fossem perpendiculares a maior parte do dia, haveria maior produção de energia elétrica devido a maximização da incidência solar. Por isso, este trabalho consistiu em construir um protótipo com 2 eixos de movimentação (norte-sul e leste-oeste) para comparar com um sistema fixo e obter o ganho percentual. Esta movimentação do seguidor solar foi possível com auxílio de 2 motores DC 12 V com caixa de redução controlados por um Arduino Mega 2560 de acordo com a intensidade luminosa recebida pelos sensores LDRs. Os movimentos eram realizados independentemente da interferência humana, e permitiu movimentar-se durante todo dia e posicionar, automaticamente, o módulo de 55 Wp na horizontal por medida de segurança no início da noite. O protótipo construído com o seguidor solar obteve um ganho energético líquido de 31,45% em relação ao sistema fixo. Com esta medida de captação de energia, projetou-se a análise de viabilidade econômica de dois Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede (SFCR), um com seguidor solar e outro fixo, ambos com as mesmas dimensões de 1,56 kWp. Apesar do ganho do sistema móvel, verificou-se que o investimento é inviável se forem considerados os custos de manutenção preventiva no motor e engrenagens, assim como substituição de peças ao longo de 25 anos. O valor presente líquido foi positivo e a taxa interna de retorno maior que a taxa mínima de atratividade, já o tempo de recuperação do investimento para o sistema móvel chega a 24 anos, 8 meses e 11 dias, enquanto que o sistema fixo apresenta o tempo de retorno de 15 anos e 4 meses.
dc.formatText
dc.identifier.citationSILVA, Tiago Venturini da. Análise de eficiência de um seguidor solar em sistema conectado à rede: viabilidade econômica. 2017. 114 f. Dissertação (Mestrado em Energia) - Programa de Pós-Graduação em Energia, Universidade Federal do Espírito Santo, São Mateus, 2017.
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/8444
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Energia
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Energia
dc.rightsopen access
dc.subjectSolar trackereng
dc.subjectAutomationeng
dc.subjectEfficiencyeng
dc.subjectPaybackeng
dc.subjectSeguidor solarpor
dc.subjectRendimentopor
dc.subjectTempo de retorno de investimentopor
dc.subject.br-rjbnEnergia solar
dc.subject.br-rjbnRetorno sobre patrimônio líquido
dc.subject.br-rjbnAutomação
dc.subject.cnpqEngenharia/Tecnologia/Gestão
dc.subject.udc620.9
dc.titleAnálise de eficiência de um seguidor solar em sistema conectado à rede : viabilidade econômica
dc.typemasterThesis
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