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Desenvolvimento de um sistema de controle para avaliação de fontes de energias renováveis no bombeamento de água /Presenço, José Fernando. January 2007 (has links)
Orientador: Odivaldo José Seraphim / Banca: Ivo Reis Fontes / Banca: José Ângelo Cagnon / Banca: João Alberto Borges de Araújo / Banca: Frederico Guilherme de Paula Ferreira Ielo / Resumo: A utilização de sistemas energéticos alternativos, nos dias atuais, é uma necessidade de caráter urgente devido aos problemas que o planeta vem enfrentando como o aquecimento global, efeito estufa e a perda da camada de ozônio. A limitação das fontes de energias convencionais é outro problema que terá de ser equacionado para o futuro da humanidade; deve-se considerar que as pessoas estão habitando, cada vez mais, locais afastados e desprovidos de infra-estrutura energética. Aplicando-se tecnologias como as de automação e controle podemos solucionar esse problema; portanto, o trabalho visou a aplicação de um equipamento de uso industrial, o Controlador Lógico Programável, em sistemas de energia renováveis, notadamente o sistema de geração eólica e a geração fotovoltaica, usados para bombeamento de água, objetivando-se um controle automático e mais eficiente nos locais onde haja disponibilidade simultânea dessas fontes, baseados em critério de prioridade pré-estabelecido. Fez-se, também, uma avaliação do potencial hidráulico e energético dos sistemas de energia fotovoltaico e eólico utilizados no sistema automático de bombeamento de água no local de realização do experimento para as condições físicas pré-estabelecidas. Os resultados mostraram que o sistema de controle utilizando o CLP é viável, possui confiabilidade e o programa desenvolvido em linguagem Ladder pode ser adaptado para a utilização com várias fontes de energia disponíveis em um determinado local. 2 O sistema fotovoltaico de bombeamento direto, que utilizou um painel solar policristalino de 70 Watts ligado a uma bomba Shurflo 8000, mostrou-se eficiente com vazões significativas em quase todos os meses. O sistema eólico de bombeamento indireto, utilizando um mini aerogerador de 400 Watts alimentando uma bateria ligada à bomba Shurflo, não demonstrou capacidade energética suficiente para utilização nesse tipo específico de aplicação. / Abstract: The use of alternative energy systems in the current days is an urgent necessity due to the problems that the planet is facing as the heating and loss of ozone layer. The scarcity of conventional energy is another problem that must be solved for the future of humanity. It must be considered that the people are inhabiting places moved away not always with available energy. The application of technologies as automation and control can help us to solve this problem. Therefore, this work aimed at apply an equipment of industrial usage, the Programmable Logical Controller, PLC, in alternative energies systems, as eolic generation and fotovoltaic generation used for water pumping, aiming the automatic control and the efficiency in the places where it has simultaneous availability of these sources, based in criterion of priority that previously established itself between them. It was made a hydraulic and energetic evaluation of the energy system, eolic and fotovoltaic, used in the automatic control system of pumping, in the place of accomplishment of the experiment, according to previously established physical conditions. The results have shown that the control system using the PLC is practicable and has trustworthiness. The program developed can be adapted for the use with several power plants in a specific application place. The fotovoltaic system of pumping, using a polycrystalline of 70 Watts connected to a pump Shurflo 8000, showed to be efficient with significant flows in almost all the months. The eolic system of pumping, using an eolic generator of 400 Watts assembled in place of experiment, did not demonstrate energetic capacity for use in this specific type of application. / Doutor
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AvaliaÃÃo do Rendimento de Unidade de Bombeamento de Ãgua Acionada por um Gerador EÃlico de Pequeno Porte / Performance evaluation of water pumping unit powered by a small wind turbineMendeleyev Guerreiro Ferreira 27 March 2009 (has links)
Esta dissertaÃÃo de mestrado apresenta um sistema para bombeamento de Ãgua utilizando um gerador eÃlico autÃnomo de pequeno porte, instalado em frente ao aÃude do Campus da UFC. A potÃncia do gerador à de 1 kW e o mesmo utiliza a tecnologia de Ãmà permanente garantindo vantagens como: menores perdas no rotor, menor aquecimento e o alcance de maiores rendimentos. AlÃm do gerador eÃlico, o sistema à composto por um conjunto motor-bomba centrÃfuga de 0,5 cv de potÃncia, um medidor de vazÃo, um medidor de pressÃo, um analisador de energia que registra valores de grandezas elÃtricas (corrente, tensÃo, potÃncia), um datalogger para coleta de dados e um anemÃmetro de conchas para mediÃÃo de vento. O projeto consiste em determinar o rendimento deste sistema para as condiÃÃes de vento do local da instalaÃÃo, a partir de dados coletados durante os meses de maio e julho de 2008. Os resultados demonstram que em apenas cerca de 10,97% do total de dias referentes ao mÃs de maio e cerca de 54,57% do total de dias do mÃs de julho, o conjunto motor-bomba foi acionado pelo gerador eÃlico e que os rendimentos globais variam entre 0,41 e 0,74%. Observando os valores de vazÃo encontrados, quando comparados com a curva caracterÃstica da bomba utilizada, percebe-se uma sub-utilizaÃÃo da mesma, principalmente no mÃs de maio. / This work presents a system for water pumping using an independent small wind generator, installed in the UFCÂs Campus. The generatorâs power is 1 kW and uses a permanent magnet technology providing advantages such as: lower losses in the rotor, lower heating and achieving higher yields. Besides the wind generator, the system consists of centrifugal pump-motor assembly 0,5 cv of power, a flow meter, a pressure meter, an energy analyzer that records the electrical data (current, voltage, power), a datalogger for data collection and a shell anemometer for measuring of wind speed. The project consists in determining the performance of this system for the local wind conditions, from data collected during the months of May and July 2008. The results show that in only about 10,97% of total days for the month of May and about 54,57% of the total days of July, the pump-motor was triggered by the wind generator and the global yields ranging between 0,41 to 0,74%. Observing the flow values found when compared with the characteristic curve of the pump used, there is a perceived under-utilization of the same, especially in May.
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Instalação e avaliação de um sistema de bombeamento d agua com aerogerador eólico de pequeno porte para propriedades rurais, na cidade de Cascavel - PRParizotto, Roberson Roberto 21 February 2014 (has links)
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DissertacaoRobersonParizotto.pdf: 2503168 bytes, checksum: db5f1a0599dffdd5ab378e0d828d8f19 (MD5)
Previous issue date: 2014-02-21 / This project aimed to install a water pumping system with wind generator and evaluation of the performance of the same field, considering the availability of wind energy on site. The system was composed of a small wind turbine Horizontal axis Greatwatt the brand mounted on a self-supporting tower and a water pump from SHURflo brand model 8000, it was installed on CASA (Center for Analysis of Alternative Systems) project. Data on the local wind speed, the power generated by the wind turbine and the water flow pumped by the motor pump were collected. With these data it was possible to determine the wind energy in place, the energy generated by the wind turbine, the wind turbine performance and the relationship between energy generated and the pump flow. Thus, by determining the best times of incidence of wind where it was possible to evaluate the best time range for wind power generation and performance of the pump under the action of different levels of wind speed system. / Este projeto teve como objetivo a instalação de um sistema de bombeamento d água com gerador eólico e avaliação do desempenho do mesmo em campo, considerando a disponibilidade de energia eólica no local. O sistema foi composto de um aerogerador de pequeno porte de eixo horizontal da marca Greatwatt instalado sobre uma torre autoportante e uma bomba d água da marca SHURflo modelo 8000, o mesmo foi instalado no projeto CASA (Centro de Analises de Sistemas Alternativos). Foram coletados dados de velocidade do vento no local, a energia gerada pelo aerogerador e a vazão d água bombeada pela moto bomba. Com esses dados foi possível determinar a energia eólica no local, a energia gerada pelo aerogerador, o rendimento do aerogerador e a relação entre a energia gerada e a vazão da bomba. Com isso determinou-se os horários de melhor incidência de vento onde foi possível avaliar a melhor faixa de horário para geração de energia eólica e o desempenho do sistema de bombeamento sob a ação de diferentes patamares de velocidade do vento.
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Research into real-time energy management on old gold mines / Nico Louis de LangeDe Lange, Nico Louis January 2006 (has links)
The South African Electricity Supply Industry is one of the backbone industries in South
Africa. During 2003, it became clear that the demand for electricity in South Africa was
increasing at a rate that had not been predicted nor recognised before. This was a clear
indication that Eskom, the national electricity supply utility, would have to invest in
additional generating capacity before 2007.
Eskom envisioned these problems and introduced a DSM programme, which is aimed at
reducing the national peak power demand. In so doing, the immediate need for additional
power generating capacity will be postponed. A major part of this program is the concept of
electrical load shifting.
In 2000 mining in South Africa consumed 29% of the total quantity of electricity generated,
of which the gold-mining industry consumed more than half. Electricity is the exclusive
power source for the application of vital health and safety-related requirements in gold
mines. In some cases, these consume in excess of 55% of the total electricity used on a
mine. Water-pumping systems are a major part of these important applications.
This dissertation presents a study of certain aspects of real-time energy management on
old gold mines, by focusing on electrical load shifting on underground water pumping
systems. Old gold mines use old, proven and energy-intensive methods that were not designed to conserve energy. This study also researches the challenges associated with
the implementation of energy management strategies on old gold mines.
Research was done on three old gold mines to determine the potential for load shifting on
the underground water pumping systems of old gold mines. Integrated simulations were
used as the main method of establishing this potential as well as the financial savings
potential for the client. The simulation results showed large amounts of load-shifting
potential for all three case studies and substantial financial savings potential for the clients.
Real-time, load-shifting strategies were implemented on the three systems analysed in the
case studies. The results generated by these strategies showed that load shifting could be
realised on these systems, and confirmed the potential calculated in the simulations.
Further research into the results however showed that the old infrastructure in the old
mines caused many problems and influenced the sustainability of these strategies.
From this study, the conclusions were made that; (a) there exists a potential for energy
management on old gold mines, (b) there exists large potential for the implementation of
sustainable energy management strategies on old gold mines, and (c) it is feasible to
implement energy management strategies on old gold mines. / Thesis (M.Ing. (Electrical and Electronic Engineering))--North-West University, Potchefstroom Campus, 2007
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Evaluating opportunities for sustainable rural water provision using solar PV in sub-Saharan Africa : a case study of MalawiPhiri, Esther January 2017 (has links)
Globally, approximately 663 million people lack access to safe drinking water sources and nearly half of these people live in Sub-Saharan Africa (SSA), where only 68% of the population has access to improved drinking water sources. Globally, it is estimated that 79% of the people using unimproved sources and 93% of people using surface water live in rural areas. In terms of water for agriculture, most of the countries in Sub-Saharan Africa rely on rain-fed agriculture, which is threatened by the effects of climate change thereby worsening food insecurity. Adequate provision of drinking and irrigation water is believed to enhance development in areas such as health, education, food security and women empowerment. This interdisciplinary study used a mixed methods approach to develop a financing and decision support model for planning and analysing of sustainable rural water provision using solar photovoltaics (PV) in SSA, with Malawi as a case study country. The research methods included household surveys, stakeholder interviews, field visits and techno-economic analysis. Findings from the household surveys show that the current water sources are inadequate; the majority of the households used boreholes as their main source of water and they faced challenges, which included queuing, low yield, non-functionality, disparity in number of water points, theft and vandalism. For irrigation, households still rely on traditional methods of irrigation namely; watering cans with very few having treadle pumps, which are all labour intensive. From the stakeholders point of view, challenges included lack of finances, failure of current community management system, lack of coordination and lack of enabling policies. In the techno-economic analysis, a solar PV system was designed to supply approximately 200 households with drinking water. The design cost was calculated to be US$18,600 and the levelized cost of water was US$0.34/m3. The levelized cost was found to be almost six times what the households are currently paying and three times what they are willing to pay. To address this issue, the study developed a cross-subsidy model for the cost of water with that of basic energy services, particularly rechargeable lantern lighting and mobile phone charging. Using this model, the levelized cost of water was reduced by over half but is still two and a half times what they are currently paying for water. Further innovations were found to reduce the breakeven cost to only US$0.06 more of what they are currently paying. The novelty of the research is that no work in SSA, particularly in Malawi has developed such an all-inclusive integrated needs-driven approach that helps identify solar PV powered water provision solutions. These results provide baseline data for researchers, policymakers, planners, entrepreneurs and other stakeholders with interest in providing water and energy to the rural areas. This thesis recommends that with proper finance and management policies, enforcement of product and installation standards and training of households, solar PV can be used to improve access for drinking and irrigation water and at the same time provide basic energy services to the people living in the rural areas of SSA.
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Desenvolvimento de um sistema de controle para avaliação de fontes de energias renováveis no bombeamento de águaPresenço, José Fernando [UNESP] 14 September 2008 (has links) (PDF)
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Previous issue date: 2008-09-14Bitstream added on 2014-06-13T20:22:34Z : No. of bitstreams: 1
presenco_jf_dr_botfca.pdf: 2010686 bytes, checksum: 800d3e713d59af56250163ad2995fcb2 (MD5) / A utilização de sistemas energéticos alternativos, nos dias atuais, é uma necessidade de caráter urgente devido aos problemas que o planeta vem enfrentando como o aquecimento global, efeito estufa e a perda da camada de ozônio. A limitação das fontes de energias convencionais é outro problema que terá de ser equacionado para o futuro da humanidade; deve-se considerar que as pessoas estão habitando, cada vez mais, locais afastados e desprovidos de infra-estrutura energética. Aplicando-se tecnologias como as de automação e controle podemos solucionar esse problema; portanto, o trabalho visou a aplicação de um equipamento de uso industrial, o Controlador Lógico Programável, em sistemas de energia renováveis, notadamente o sistema de geração eólica e a geração fotovoltaica, usados para bombeamento de água, objetivando-se um controle automático e mais eficiente nos locais onde haja disponibilidade simultânea dessas fontes, baseados em critério de prioridade pré-estabelecido. Fez-se, também, uma avaliação do potencial hidráulico e energético dos sistemas de energia fotovoltaico e eólico utilizados no sistema automático de bombeamento de água no local de realização do experimento para as condições físicas pré-estabelecidas. Os resultados mostraram que o sistema de controle utilizando o CLP é viável, possui confiabilidade e o programa desenvolvido em linguagem Ladder pode ser adaptado para a utilização com várias fontes de energia disponíveis em um determinado local. 2 O sistema fotovoltaico de bombeamento direto, que utilizou um painel solar policristalino de 70 Watts ligado a uma bomba Shurflo 8000, mostrou-se eficiente com vazões significativas em quase todos os meses. O sistema eólico de bombeamento indireto, utilizando um mini aerogerador de 400 Watts alimentando uma bateria ligada à bomba Shurflo, não demonstrou capacidade energética suficiente para utilização nesse tipo específico de aplicação. / The use of alternative energy systems in the current days is an urgent necessity due to the problems that the planet is facing as the heating and loss of ozone layer. The scarcity of conventional energy is another problem that must be solved for the future of humanity. It must be considered that the people are inhabiting places moved away not always with available energy. The application of technologies as automation and control can help us to solve this problem. Therefore, this work aimed at apply an equipment of industrial usage, the Programmable Logical Controller, PLC, in alternative energies systems, as eolic generation and fotovoltaic generation used for water pumping, aiming the automatic control and the efficiency in the places where it has simultaneous availability of these sources, based in criterion of priority that previously established itself between them. It was made a hydraulic and energetic evaluation of the energy system, eolic and fotovoltaic, used in the automatic control system of pumping, in the place of accomplishment of the experiment, according to previously established physical conditions. The results have shown that the control system using the PLC is practicable and has trustworthiness. The program developed can be adapted for the use with several power plants in a specific application place. The fotovoltaic system of pumping, using a polycrystalline of 70 Watts connected to a pump Shurflo 8000, showed to be efficient with significant flows in almost all the months. The eolic system of pumping, using an eolic generator of 400 Watts assembled in place of experiment, did not demonstrate energetic capacity for use in this specific type of application.
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Avaliação do desempenho hidro-energético de sistemas fotovoltaicos utilizados no bombeamento de águaMoreira, Carlos Alberto Machado [UNESP] 14 December 2009 (has links) (PDF)
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Previous issue date: 2009-12-14Bitstream added on 2014-06-13T19:52:23Z : No. of bitstreams: 1
moreira_cam_me_botfca.pdf: 1744100 bytes, checksum: 4c4b0380db7a870c9042f1bda0ef1a11 (MD5) / Conseguir água própria para o consumo, mantê-la limpa e fazer com que ela chegue até cada ser humano, para que possa ser utilizada em suas necessidades diárias, é um enorme desafio a todos os povos do mundo desde a antiguidade. Principalmente em pequenas propriedades nas áreas rurais, em regiões isoladas e com baixa densidade demográfica, essa necessidade de água para consumo, higiene ou irrigação é atendida precariamente e com muito esforço. O bombeamento da água encontrada é uma solução que racionaliza seu uso nas atividades domésticas, na criação de animais e nos sistemas de irrigação de áreas cultivadas. Viabilizar alternativas energéticas locais, renováveis e não-poluentes é a meta perseguida para essas regiões que geralmente estão distantes das redes públicas de energia elétrica. Utilizar a energia solar fotovoltaica é a alternativa agora proposta. Avaliar, para este cenário, o desempenho hidro-energético de sistemas fotovoltaicos utilizados no bombeamento de água é o objetivo desse trabalho. Para tanto, foram montados em campo dois sistemas de bombeamento alimentados por energia fotovoltaica, compostos por quatro pares de arranjos diferentes de ligação dos painéis monocristalinos e policristalinos. Cada sistema é composto por uma moto-bomba, duas caixasd’água, sensores de nível e uma válvula solenóide. Para avaliação dos desempenhos hidroenergético entre os arranjos fotovoltaicos foram comparados dados de vazão, energia solar disponível e energia consumida pelas bombas. A utilização de um equipamento de aquisição.de dados permitiu coletar valores meteorológicos, elétricos e hidráulicos, servindo também para controle e acionamento dos dois sistemas de bombeamento, durante um período de 4 meses. Correlações matemáticas e curvas de ajustes... / Since ancient times, it has been a huge challenge to all people around the world to manage to get their fresh water, keeping it clean and providing it to every human being, so that it can be used for their daily needs. Mainly in small properties in the countryside, in isolated areas with low demographic density, this demand for fresh water for consumption, hygiene or irrigation is poorly supplied and takes lots of efforts. The found water pumping is a solution that rationalizes its use in domestic chores, in animal rearings and in the irrigation systems of cultivated areas. Making feasible local, renewable and non-polluted energetic alternatives is the aim pursued for those areas that are usually far away from the public electric network. Using photovoltaic solar energy is the alternative now proposed. Evaluating, for this scenery, the hidroenergetic performance of the photovoltaic systems used in the water pumping, it is the purpose of this study. Therefore, two pumping systems fed by photovoltaic energy were built in the workplace, with four pairs of different arrangement connections of monocrystalline and polycrystalline solar panels. Each system is composed by one moto-pump, two water tanks, level sensors and a solenoid valve. For evaluation of hidroenergetic performances between those photovoltaic arrangements were compared their rate of water... (Complete abstract click electronic access below)
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Avaliação do desempenho hidro-energético de sistemas fotovoltaicos utilizados no bombeamento de água /Moreira, Carlos Alberto Machado, 1946- January 2009 (has links)
Resumo: Conseguir água própria para o consumo, mantê-la limpa e fazer com que ela chegue até cada ser humano, para que possa ser utilizada em suas necessidades diárias, é um enorme desafio a todos os povos do mundo desde a antiguidade. Principalmente em pequenas propriedades nas áreas rurais, em regiões isoladas e com baixa densidade demográfica, essa necessidade de água para consumo, higiene ou irrigação é atendida precariamente e com muito esforço. O bombeamento da água encontrada é uma solução que racionaliza seu uso nas atividades domésticas, na criação de animais e nos sistemas de irrigação de áreas cultivadas. Viabilizar alternativas energéticas locais, renováveis e não-poluentes é a meta perseguida para essas regiões que geralmente estão distantes das redes públicas de energia elétrica. Utilizar a energia solar fotovoltaica é a alternativa agora proposta. Avaliar, para este cenário, o desempenho hidro-energético de sistemas fotovoltaicos utilizados no bombeamento de água é o objetivo desse trabalho. Para tanto, foram montados em campo dois sistemas de bombeamento alimentados por energia fotovoltaica, compostos por quatro pares de arranjos diferentes de ligação dos painéis monocristalinos e policristalinos. Cada sistema é composto por uma moto-bomba, duas caixasd'água, sensores de nível e uma válvula solenóide. Para avaliação dos desempenhos hidroenergético entre os arranjos fotovoltaicos foram comparados dados de vazão, energia solar disponível e energia consumida pelas bombas. A utilização de um equipamento de aquisição.de dados permitiu coletar valores meteorológicos, elétricos e hidráulicos, servindo também para controle e acionamento dos dois sistemas de bombeamento, durante um período de 4 meses. Correlações matemáticas e curvas de ajustes... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract : Since ancient times, it has been a huge challenge to all people around the world to manage to get their fresh water, keeping it clean and providing it to every human being, so that it can be used for their daily needs. Mainly in small properties in the countryside, in isolated areas with low demographic density, this demand for fresh water for consumption, hygiene or irrigation is poorly supplied and takes lots of efforts. The found water pumping is a solution that rationalizes its use in domestic chores, in animal rearings and in the irrigation systems of cultivated areas. Making feasible local, renewable and non-polluted energetic alternatives is the aim pursued for those areas that are usually far away from the public electric network. Using photovoltaic solar energy is the alternative now proposed. Evaluating, for this scenery, the hidroenergetic performance of the photovoltaic systems used in the water pumping, it is the purpose of this study. Therefore, two pumping systems fed by photovoltaic energy were built in the workplace, with four pairs of different arrangement connections of monocrystalline and polycrystalline solar panels. Each system is composed by one moto-pump, two water tanks, level sensors and a solenoid valve. For evaluation of hidroenergetic performances between those photovoltaic arrangements were compared their rate of water... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Odivaldo José Seraphim / Coorientador: Antonio Ribeiro da Cunha / Banca: Luis Roberto Almeida Gabriel Filho / Banca: José Angelo Cagnon / Mestre
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Desenvolvimento de um kit de irrigação por microtubos com moto-bomba propulsionada por energia solar / Development of a drip irrigation system by microtubes kit with pump propelled by solar energyLuiz Ricardo Sobenko 17 June 2016 (has links)
O bombeamento de água por meio da energia solar vem se mostrando uma alternativa para localidades onde outras fontes de energia não estão disponíveis ou são limitadas. Torna-se interessante aliar essa alternativa a um sistema de irrigação que opera com vazão e pressão relativamente baixas, como a irrigação localizada por microtubos, possibilitando assim a obtenção de alta eficiência. No presente trabalho teve-se por objetivo dimensionar e avaliar um kit de irrigação por microtubos, alimentado por bomba acionada com energia solar; e apresentar o custo e a economia de energia obtida com a utilização do kit desenvolvido. O kit foi composto por linhas laterais de irrigação, moto-bomba de deslocamento positivo (DC), gerador fotovoltaico, bateria, controlador de carga e válvulas solenóides. Assim, três etapas foram realizadas sendo o dimensionamento e avaliação dos emissores e das linhas laterais; a escolha e a avaliação do conjunto de bombeamento por energia solar; e, por fim, a instalação do kit em quatro canteiros de irrigação de cultivo de alface para avaliação do kit de irrigação. Em laboratório, as linhas laterais apresentaram \"excelente\" uniformidade (maior que 95,8%) para os três coeficientes de uniformidade avaliados; e a moto-bomba selecionada potencializou a irrigação de até 15 canteiros (270 m2) com rendimento de 10,8%. Nos canteiros, o sistema de irrigação também apresentou \"excelente\" uniformidade (maior que 94,7%) para os coeficientes avaliados. Nos maiores tempos observados, o sistema de bombeamento apresentou rendimentos do conjunto moto-bomba, de conversão e global de 9,7%, 36,6% e 2,4%, respectivamente. O custo fixo total de implantação do kit desenvolvido para a irrigação de 15 canteiros foi de R$ 4.313,33 com automação, ou R$ 3.088,33 sem automação. Na área e no período avaliado, o kit desenvolvido promoveu economia de energia de 4,5 kWh. Simulando-se o cultivo da alface por um ano, estimou-se uma economia de 63 kWh. Assim, o kit desenvolvido mostrou-se tecnicamente viável para irrigação da olerícola, observando-se a necessidade de equipamentos com diferentes características no mercado, que poderiam potencializar a eficiência do sistema. / The water pumping by solar energy has proven to be an alternative to locations where energy sources are not available or are limited. It\'s interesting to combine it with an irrigation system that operates with relatively low flow and low pressure, as drip irrigation with microtubes, in order to obtain high efficiency. The present study aimed to design and evaluate a microtubes irrigation kit, powered by solar energy pump; and show the cost and energy saving provided by the use of the kit developed. The kit was provided by lateral irrigation lines, positive displacement pump (DC), photovoltaic generator, battery, charge controller and solenoid valves. Three steps were followed: the design and evaluation of emitters and lateral lines; the selection and evaluation of the pumping set by solar energy; and the installation of the kit in four flowerbeds irrigating lettuce to evaluate the irrigation kit. In the laboratory, the lateral lines had \"excellent\" uniformity (greater than 95,8%) for the three uniformity coefficients evaluated; and the selected pump potentiated irrigation up to 15 flowerbeds (270 m2) with a 10.8% efficiency. In flowerbeds, the irrigation system also presented \"excellent\" uniformity (greater than 94.7%) for the evaluated coefficients. In the days when the irrigation time were higher, the pumping system presented motor pump set, conversion and overall efficiencies in the order of 9.7%, 36.6% and 2.4%, respectively. The total fixed cost of deployment kit developed for irrigation of 15 flowerbeds was R$ 4313.33 with automation, or R$ 3083.33 without automation. In the area and period evaluated, the developed kit promoted 4.5 kWh energy savings. Simulating the cultivation of lettuce for a year, a 63 kWh saving was estimated. Therefore, the kit developed proved to be technically feasible for lettuce irrigation, observing the need for equipment on the market with different characteristics that could increase the system efficiency.
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Sistema autônomo de bombeamento de água acionado por painéis fotovoltaicos amorfo e policristalino / Autonomous water pumping system powered by amorphous and polycristalline photovoltaic panelsZilli, Bruno Meneghel 19 February 2018 (has links)
Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2018-06-26T14:28:30Z
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Previous issue date: 2018-02-19 / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Estado do Paraná (FA) / Water resources have fundamental importance both for life of living beings and for human activities. The lack of water can be a limiting factor for occupation and development of a certain region. Pumping systems are an alternative solution for these cases, with electric generation from photovoltaic panels being a locally pollutant-free option with less maintance when compared to combustion-generation engines. This work aims the analysis of a photovoltaic pumping system with two cell technologies, amorphous silicon and polycrystaline. The experiment was installed in the dependencies of the State University of West Paraná – campus Cascavel-PR. The data of voltage and electric current generated by panels, ambient and panels temperature, solar irradiation and water flow were collected. From these data, the volume pumped in the establised period, the flow as a function of the irradiation and the energy consumed, the behavior of the available and consumed energies, as well as the panel’s temperature on efficiency, were analyzed. The average volume pumped was 2,255.44 and 2,397.01 liters per day in the amorphous and polycrystalline systems, respectively. The best efficiency results in both systems were given at 800 W m-2, 4,69% for amorphous and 7,75% polycrystaline. However, the firt one presented lower voltage drop with panel’s temperature increasing. It was obtained higher flow and overall efficiency in the polycrystalline system. / Os recursos hídricos são de fundamental importância tanto para a vida dos seres vivos, quanto para as atividades antrópicas. A falta destes pode ser um fator limitante para a ocupação e desenvolvimento de uma determinada região. Sistemas de bombeamento de água são uma alternativa para solução destes casos, sendo a geração elétrica a partir de painéis fotovoltaicos uma opção localmente sem poluentes e com menos manutenção quando comparado a moto geradores à combustão. Este trabalho visa a análise de um sistema de bombeamento fotovoltaico com duas diferentes tecnologias de células, silício amorfo e policristalino. O mesmo foi instalado nas dependências da Universidade Estadual do Oeste do Paraná – campus Cascavel-PR. Coletou-se os dados da tensão e corrente elétrica gerados pelos painéis, temperatura ambiente e dos painéis, irradiação solar e vazão da bomba d’água. A partir destes, foram avaliados o volume bombeado no período estabelecido, a vazão em função da irradiação e da energia consumida, o comportamento das energias disponível e consumida, assim como a influência da irradiação e da temperatura do painel sobre a eficiência do mesmo. O volume médio bombeado foi de 2.255,44 e 2.397,01 litros por dia nos sistemas amorfo e policristalino, respectivamente. Os melhores resultados de eficiência em ambos os sistemas se deram a 800 W m-2, sendo 4,69% para o amorfo e 7,75% no policristalino. No entanto o primeiro apresentou menor queda de tensão com o aumento de temperatura. Obteve-se no sistema policristalino maior vazão, eficiência global e menores custos específicos.
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