abstract: To increase the deployment of photovoltaic (PV) systems, a higher level of performance for PV modules should be sought. Soiling, or dust accumulation on the PV modules, is one of the conditions that negatively affect the performance of the PV modules by reducing the light incident onto the surface of the PV module. This thesis presents two studies that focus on investigating the soiling effect on the performance of the PV modules installed in Metro Phoenix area. The first study was conducted to investigate the optimum cleaning frequency for cleaning PV modules installed in Mesa, AZ. By monitoring the soiling loss of PV modules mounted on a mock rooftop at ASU-PRL, a detailed soiling modeling was obtained. Same setup was also used for other soiling-related investigations like studying the effect of soiling density on angle of incidence (AOI) dependence, the climatological relevance (CR) to soiling, and spatial variation of the soiling loss. During the first dry season (May to June), the daily soiling rate was found as -0.061% for 20o tilted modules. Based on the obtained soiling rate, cleaning PV modules, when the soiling is just due to dust on 20o tilted residential arrays, was found economically not justifiable. The second study focuses on evaluating the soiling loss in different locations of Metro Phoenix area of Arizona. The main goal behind the second study was to validate the daily soiling rate obtained from the mock rooftop setup in the first part of this thesis. By collaborating with local solar panel cleaning companies, soiling data for six residential systems in 5 different cities in and around Phoenix was collected, processed, and analyzed. The range of daily soiling rate in the Phoenix area was found as -0.057% to -0.085% for 13-28o tilted arrays. The soiling rate found in the first part of the thesis (-0.061%) for 20o tilted array, was validated since it falls within the range obtained from the second part of the thesis. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Engineering 2014

abstract: Solar photovoltaic (PV) deployment has grown at unprecedented rates since the early 2000s. As the global PV market increases, so will the volume of decommissioned PV panels. Growing PV panel waste presents a new environmental challenge, but also unprecedented opportunities to create value and pursue new economic avenues. Currently, in the United States, there are no regulations for governing the recycling of solar panels and the recycling process varies by the manufacturer. To bring in PV specific recycling regulations, whether the PV panels are toxic to the landfills, is to be determined. Per existing EPA regulations, PV panels are categorized as general waste and are subjected to a toxicity characterization leaching procedure (TCLP) to determine if it contains any toxic metals that can possibly leach into the landfill. In this thesis, a standardized procedure is developed for extracting samples from an end of life PV module. A literature review of the existing regulations in Europe and other countries is done. The sample extraction procedure is tested on a crystalline Si module to validate the method. The extracted samples are sent to an independent TCLP testing lab and the results are obtained. Image processing technique developed at ASU PRL is used to detect the particle size in a broken module and the size of samples sent is confirmed to follow the regulation. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Engineering 2017

De moduler som tillverkas i dagsläget baseras vanligtvis på traditionellträregelstomme. Det finns dock en möjlighet att istället tillverka moduler i KL-trä.Arbetets mål är att dimensionera infästningar för vertikal och horisontell lastverkanoch utforma infästningarna så att ett rationellt montage av KL-trämoduler möjliggörs.Infästningar som avses dimensioneras är från modul till grund samt från modul tillmodul. Litteraturstudie, platsbesök och intervju ligger till grund för val avinfästningsmetod. Förslaget resulterar i förband med stålplåt och dymlingar,skråskruvning samt förband med laskteknik. I framtida projekt med moduler i KL-träkan detta arbete ligga till grund för infästningsmetoder. / The modules currently manufactured are usually based on traditional wood frameconstruction. On the other hand, it is possible to manufacture modules in CLTinstead. The goal of the work is to design connections subjected to vertical andhorizontal load and design the connections so that a rational assembly of CLTmodulesis possible. Connections intended to be designed are from module tofoundation and from module to module. Literature survey, site visits and interviewsform the basis of the choice of attachment method. The proposal results in joints withsteel sheet and dowels, bevel screw, and single surface spline. In future projects withmodules in CLT, this work can be used as a basis for connection methods.

Made available in DSpace on 2015-05-15T11:46:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 648337 bytes, checksum: 9279ff33168aa2d0061e31ea1b676587 (MD5) Previous issue date: 2013-04-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work we will study the definitions, examples and basic properties of Ore extensions. In particular, we will present a special case of Ore extensions, the Weyl algebras An(K) over a field K. We will see that An(K) is a simple noetherian domain. We will study also the dimension d(M) of a finitely generated An(K)-module and we will prove the Bernstein's inequality, n d(M) 2n. Finally we will study the holonomic An(K)- modules, that is, the finitely generated An(K)-modules such that d(M) = n: / Neste trabalho estudaremos as definições, exemplos e propriedades básicas das extens ões de Ore. Em particular, apresentaremos um tipo especial de extensões de Ore, as álgebras deWeyl An(K) sobre um corpo K. Veremos que An(K) é um domínio noetheriano simples. Estudaremos também a dimensão d(M) de um An-módulo finitamente gerado M e provaremos a desigualdade de Bernstein, n d(M) 2n. Finalmente estudaremos os An(K)-módulos holonômicos, isto é, os An(K)-módulos finitamente gerados tais que d(M) = n .

Nesta dissertação estudamos sob que condições um módulo de comprimento finito pode ser imerso em um módulo injetivo de comprimento finito. Também apresentamos a caracterização, dada por Hirano em [8], para os anéis sobre os quais todo módulo de comprimento finito tem um fecho injetivo de comprimento finito, os chamados de ¶-V-anéis. Além disso, mostramos que as extensões normais finitas de ¶-V-anéis são também ¶-V-anéis. / In this dissertation we study under what conditions a module of finite length can be embedded in an injective module of finite length. Also, we present a charactization, given by Hirano in [8], for the rings over which all module of finite length has an injective hull of finite length, the so called ¶-V-rings. Moreover, we show that finite normalizing extensions of ¶-V-rings are also ¶-V-rings.

Nas linhas de montagens industriais, a fim de atender os requisitos de mercado e de ciclo de vida dos produtos, os requisitos de manufatura e as novas tecnologias presentes nos equipamentos indicam a necessidade de reconfiguração e reprogramação do fluxo de processos de forma cada vez mais frequente. Atualmente, uma das opções para implantar um sistema de manufatura flexível, capaz de reagir às mudanças que ocorrem no processo de fabricação, consiste na utilização de tecnologias que forneçam maior flexibilidade, capacidade de reutilização e menor custo. Neste contexto, os robôs baseados em módulos mecatrônicos podem ser uma alternativa em relação aos manipuladores convencionais, pois apresentam uma estrutura cinemática flexível, podendo se adaptar às mudanças das linhas de produção, nas indústrias de manufatura. O presente trabalho apresenta uma proposta para o desenvolvimento de módulos mecatrônicos para a montagem de robôs manipuladores modulares, baseada em um procedimento sequencial composto das seguintes etapas: (a) elaboração do projeto mecânico modular; (b) projeto dos sistemas eletrônicos e de atuação para cada módulo; (c) definição dos agentes mecatrônicos; e (d) descrição dos modelos matemáticos e os algoritmos de comunicação entre módulos mecatrônicos. Nesta pesquisa apresenta-se um estudo no qual os módulos mecatrônicos utilizam energia de origem pneumática e são constituídos por unidades independentes utilizadas na formação de estruturas robotizadas as quais permitem a montagem de diferentes arquiteturas. Um estudo de caso é apresentado para ilustrar a construção de um robô modular cartesiano. Este robô é construído por meio de acoplamentos de módulos mecatrônicos e gerenciado pela associação dos agentes mecatrônicos presentes no sistema, os quais equacionam a cinemática da estrutura formada, planejam a trajetória a ser executada e disponibilizam informações que podem ser utilizadas para o controle, supervisão e proteção do sistema por exemplo. A arquitetura proposta permite a reconfiguração dos recursos de hardware e software, de forma que todos os módulos do robô podem ser reorganizados e/ou substituídos, dependendo da função, aplicação para as quais se destinam. / In industrial manufacturing lines, in order to meet the market requirements and life cycle of manufactured products, the manufacturing requirements and the present of new technologies in equipment, indicate the need for reconfiguration and reprogramming processes, which are becoming more frequent. Currently, one of the options to deploy a flexible manufacturing system that is capable of reacting to changes in the manufacturing process is the use of technologies that provide greater flexibility, reusability and lower cost. In this context, the robots based on mechatronic modules can be an alternative to conventional manipulators, since they have a flexible kinematic structure, which can adapt to the changes in production lines in manufacturing industries. This paper presents a proposal for the development of mechatronic modules for assembly robots modular manipulators, based on a sequential procedure consists of the following steps: (a) Develop a modular mechanical design; (b) design electronic systems and operations for each module; (c) definition of mechatronic agents; and (d) a description of mathematical models and algorithms of the communication between mechatronic modules. This research presents a study where the mechatronic modules use pneumatic energy and consist of independents units used in the formation of robotic structures, thus allowing the assembly of different architectures. In a case study, the construction of a modular Cartesian robot is presented. This robot is built by mounting the mechatronic modules and is managed by mechatronic agents present in the system (Multi-Agent System). This system obtains the kinematic equations of the formed structure, realize the path planning, and provide information that can be used for the control, like supervision and protection system for example. The proposed architecture allows reconfiguration of hardware and software resources, so that all robot modules can be rearranged and/or replaced, depending on the function or, the final application.

O objetivo desta dissertação é estudar a caracterização dos módulos injetivos sobre anéis noetherianos e comutativos, dada por Eben Matlis em [16], como soma direta de módulos da forma E(A P ). Assim, discutimos algumas propriedades dos mó- dulos injetivos indecomponíveis sobre esses tipos de anéis. Em particular, mostramos que o completamento do anel local Ap é isomorfo ao anel HomA(E(A P );E(A P )). A partir disso, mostramos que, quando o anel for comutativo, noetheriano, local e completo, então a categoria dos módulos noetherianos e a categoria dual dos módulos artinianos são equivalentes. / The goal of this work is to study the characterization of injective modules over Noetherian and commutative rings, given by Eben Matlis in [16], as a direct sum of modules of the form E(A P ). Thus, we discuss some properties of injective indecomposable modules over these types of rings. In particular, we show that the completion of the local ring Ap is isomorphic to the ring HomA(E(A P );E(A P )). From this, we show that, when a ring is commutative, noetherian, local and complete, the category of the Noetherian modules and the dual category of Artinian modules are equivalent.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / The IxV curves tracers for PV modules are used as a method of diagnosis of problems such as shadowing, faulty connections and degradation conditions. There are several types and brands tracers commercially available, but their costs are quite high in the Brazilian market due to the need to import. This thesis describes the development and validation of a IxV curve tracer for PV modules based on the electronic load method using MOSFET as load to the module. By appropriate variation of the MOSFET gate-source voltage signal was possible to acquire the points of voltage and current of the PV modules terminals. These points were recorded using a data acquisition board with PIC18F2550, which is controlled by a computer via a USB with a graphical interface to the user. This interface was developed in MATLAB software ensuring greater flexibility and functionality to the device. For PV module temperature measurements PT100 sensors were used and measurements of solar irradiance was used a pyranometer LP02 model Hukseflux Thermal Sensor manufacturer, these sensors were connected to a supervisory system consists of a PC and a programmable logic controller (PLC). The validation process was conducted by comparing the electrical parameters provided by the developed tracer and the commercial tracer MINI-KLA. From this comparison an error was generated for each parameter. Three PV modules of different electrical characteristics (20 Wp, 87 Wp e 160 Wp) were used and there was similarity between the curves of the developed tracer with the curves of the commercial tracer. The average of errors of the electrical parameters for the 3 PV modules was less than 5% at no shading conditions. In two conditions of shading, the IxV curves provided by the two tracers for the KC 85 T PV module were compared and it was observed in the first situation that the MINI-KLA tracer could characterize only partially the curve while the tracer developed could characterize the curve fully, in the second situation there was great similarity between the curves of the two tracers with maximum percentage difference in the electrical parameters equal to 5.41%. / Os traÃadores de curva IxV para mÃdulos FV sÃo utilizados como um mÃtodo de diagnÃstico de problemas como sombreamento, conexÃes defeituosas e condiÃÃes de degradaÃÃo. Existem diversos tipos e marcas de traÃadores disponibilizados comercialmente, mas seus custos sÃo bastante elevados no mercado brasileiro devido à necessidade de importaÃÃo. A presente dissertaÃÃo aborda o desenvolvimento e a validaÃÃo de um traÃador de curva IxV para mÃdulos FV baseado no mÃtodo de carga eletrÃnica com uso de MOSFET como carga para o mÃdulo. AtravÃs da adequada variaÃÃo do sinal de tensÃo de gate-source do MOSFET foi possÃvel adquirir os pontos de tensÃo e corrente nos terminais dos mÃdulos FV. Estes pontos foram registrados atravÃs de uma placa de aquisiÃÃo de dados, com PIC18F2550, que à controlada via USB por um computador com uma interface grÃfica para usuÃrio. Esta interface foi desenvolvida com o software MATLAB, garantindo maior flexibilidade e funcionalidade ao dispositivo. Para mediÃÃes da temperatura do mÃdulo FV foram utilizados sensores PT100 e para as mediÃÃes de irradiÃncia solar foi utilizado um piranÃmetro modelo LP02 do fabricante Hukseflux Thermal Sensor; estes sensores foram utilizados atravÃs de um sistema supervisÃrio composto por um PC e um controlador lÃgico programÃvel (CLP). O processo de validaÃÃo foi realizado atravÃs da comparaÃÃo dos parÃmetros elÃtricos fornecidos pelo traÃador desenvolvido e pelo traÃador comercial MINI-KLA. A partir desta comparaÃÃo um erro foi gerado para cada parÃmetro. Foram utilizados 3 mÃdulos FV de diferentes caracterÃsticas elÃtricas (20 Wp, 87 Wp e 160 Wp) e observou-se proximidade entre as curvas do traÃador desenvolvido com as curvas do traÃador comercial. A mÃdia dos erros para os 3 mÃdulos relativa aos parÃmetros elÃtricos obtidos com os 2 traÃadores foi inferior a 5% em condiÃÃes sem sombreamento. Em duas condiÃÃes de sombreamento, as curvas IxV fornecidas pelos dois traÃadores relativas ao mÃdulo FV KC 85 T foram comparadas e observou-se na primeira situaÃÃo que o traÃador MINI-KLA conseguiu caracterizar apenas parcialmente a curva enquanto que o traÃador desenvolvido conseguiu caracterizar a curva totalmente, na segunda situaÃÃo observou-se grande proximidade entre as curvas dos dois traÃadores com diferenÃa percentual mÃxima nos parÃmetros elÃtricos igual a 5,41%.

O objetivo desta dissertação é estudar a caracterização dos módulos injetivos sobre anéis noetherianos e comutativos, dada por Eben Matlis em [16], como soma direta de módulos da forma E(A P ). Assim, discutimos algumas propriedades dos mó- dulos injetivos indecomponíveis sobre esses tipos de anéis. Em particular, mostramos que o completamento do anel local Ap é isomorfo ao anel HomA(E(A P );E(A P )). A partir disso, mostramos que, quando o anel for comutativo, noetheriano, local e completo, então a categoria dos módulos noetherianos e a categoria dual dos módulos artinianos são equivalentes. / The goal of this work is to study the characterization of injective modules over Noetherian and commutative rings, given by Eben Matlis in [16], as a direct sum of modules of the form E(A P ). Thus, we discuss some properties of injective indecomposable modules over these types of rings. In particular, we show that the completion of the local ring Ap is isomorphic to the ring HomA(E(A P );E(A P )). From this, we show that, when a ring is commutative, noetherian, local and complete, the category of the Noetherian modules and the dual category of Artinian modules are equivalent.

FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Seja alfa um nÃmero algÃbrico que nÃo à raiz de um nÃmero racional. Mostraremos que o discriminante de alfa elevado a n tende a infinito com n tendendo a infinito e daremos um limite inferior para este discriminante em termos do grau de alfa, sua medida de Mahler e n. / Let alfa be an algebraic number which is not a root of a racional number. We show that the discriminant of alfa n tends to infinity with n tending to infinity and give a lower bound for this discriminant in terms of the degree of alfa, its Mahlerâs measure and n.