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Control and Interface Design for Cost Reduction of a Low Power Grid-Connected Wind-Photovoltaic SystemMusunuri, Shravana Kumar 30 April 2011 (has links)
The ever increasing demand for electricity has driven society toward the installation of new generation facilities. Concerns such as high costs associated with installation of new facilities, environmental pollution, higher transmission and distribution losses, depleting fossil fuels has created a lot of interest in exploring the renewable energy sources for generation, particularly near the load sites. Accordingly, emphasis has been put on Wind, and Photovoltaic (PV) energy systems. A study on the operational characteristics of these systems reveals that the power generation is high at certain optimal points and recognizing these optimum points and operating the system accordingly is an interesting and important part of the system design. Further, a hybrid Wind- PV system has higher reliability and generation capability when compared to either source alone, and as a result many such hybrid systems with an additional energy storage backup for increased reliability have been proposed. While the systems with energy storage are reported to have satisfactory performance, the energy storage component is typically found to incur the highest cost, requiring frequent maintenance and hence acts as a deterrent for increasing the renewable energy generation. Particularly, for small grid connected applications like shopping malls, office buildings, etc. any additional power that could not be provided by the hybrid system could be provided by the grid, and in case the power generation is higher it could be sent to the grid. For cases like this, it would be ideal if systems could be developed without energy storage, and maximum possible power could be extracted from the hybrid energy sources. Also, the power quality concerns posed due to the random nature of the power generated from the hybrid system, is an important issue that must be addressed. The conventional control methods used typically require overly sized component ratings, resulting in the degradation of the dynamic performance while adding to the cost of the system. This dissertation addresses these issues by proposing faster maximum power extraction algorithms from the hybrid renewable energy system, and proposes new control architecture for improving the output power quality to the grid.
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Optimization And Design Of Photovoltaic Micro-inverterZhang, Qian 01 January 2013 (has links)
To relieve energy shortage and environmental pollution issues, renewable energy, especially PV energy has developed rapidly in the last decade. The micro-inverter systems, with advantages in dedicated PV power harvest, flexible system size, simple installation, and enhanced safety characteristics are the future development trend of the PV power generation systems. The double-stage structure which can realize high efficiency with nice regulated sinusoidal waveforms is the mainstream for the micro-inverter. This thesis studied a double stage micro-inverter system. Considering the intermittent nature of PV power, a PFC was analyzed to provide additional electrical power to the system. When the solar power is less than the load required, PFC can drag power from the utility grid. In the double stage micro-inverter, the DC/DC stage was realized by a LLC converter, which could realize soft switching automatically under frequency modulation. However it has a complicated relationship between voltage gain and load. Thus conventional variable step P&O MPPT techniques for PWM converter were no longer suitable for the LLC converter. To solve this problem, a novel MPPT was proposed to track MPP efficiently. Simulation and experimental results verified the effectiveness of the proposed MPPT. The DC/AC stage of the micro-inverter was realized by a BCM inverter. With duty cycle and frequency modulation, ZVS was achieved through controlling the inductor current bi-directional in every switching cycle. This technique required no additional resonant components and could be employed for low power applications on conventional full-bridge and half-bridge inverter topologies. Three different current mode control schemes were derived from the basic theory of the proposed technique. They were referred to as Boundary Current Mode (BCM), Variable Hysteresis Current Mode (VHCM), and Constant Hysteresis Current Mode (CHCM) individually in this paper with their advantages and disadvantages analyzed in detail. Simulation and experimental iv results demonstrated the feasibilities of the proposed soft-switching technique with the digital control schemes. The PFC converter was applied by a single stage Biflyback topology, which combined the advantages of single stage PFC and flyback topology together, with further advantages in low intermediate bus voltage and current stresses. A digital controller without current sampling requirement was proposed based on the specific topology. To reduce the voltage spike caused by the leakage inductor, a novel snubber cell combining soft switching technique with snubber technique together was proposed. Simulation and experimental waveforms illustrated the same as characteristics as the theoretical analysis. In summary, the dissertation analyzed each power stage of photovoltaic micro-inverter system from efficiency and effectiveness optimization perspectives. Moreover their advantages were compared carefully with existed topologies and control techniques. Simulation and experiment results were provided to support the theoretical analysis.
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Quasi Z-Source-Based Multilevel Inverter For Single Phase Photo Voltaic ApplicationsGorgani, Aida, Gorgani January 2016 (has links)
No description available.
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Avaliação de um sistema de bombeamento de água alimentado por painéis fotovoltaicos / Evaluation of a water pumping system fed by photovoltaic panelsMichels, Roger Nabeyama 06 June 2007 (has links)
Made available in DSpace on 2017-05-12T14:46:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Roger Nabeyama Michels.pdf: 4361240 bytes, checksum: 896b2cd719d7885b070fecc71373f7e7 (MD5)
Previous issue date: 2007-06-06 / The current dissertation describes an experiment to evaluate a water
pumping system activated by two photovoltaic panels installed at The Federal
Technological University of Paraná FTUPR, Medianeira Campus, in the State
of Paraná, Brazil. The city of Medianeira s latitude and longitude are
25º17 43 south and 54º03 38 west respectively, with an altitude of 500.7 meters
(1,642.72 feet). The system operated in a real working situation, pumping water
to a 20 meters (65.62 feet) elevation. Data were collected, from February 2005
to November 2005, by means of a computerized data collector made by
Campbell Scientific Inc that made possible collecting and applying irradiance
values in the panel plane, generated current and tension, panel temperature,
pressure and consume. Data readings were made at a 1-hertz frequency and
stored every minute. Through calculi, the system efficiency and energy values
and hydraulic strength were obtained. Winter solstice showed 9.58% efficiency
with daily pumping of 2,056.44 liters (543.14 gallons) whereas summer solstice
confirmed 9.07% efficiency with daily pumping of 2,377.21 liters (627.86
gallons). Winter day s highest efficiency is associated to the lowest temperature
in those days compared to summer days, and the factor that prompted larger
pumped water consume, during summer days, was related to solar insulation
time that is longer if compared to winter days. Total water pumped during the
experiment period was 435,042.20 liters (114,900.99 Gallons). / A presente dissertação descreve o experimento desenvolvido com a finalidade
de avaliar um sistema de bombeamento de água acionado por dois painéis
fotovoltaicos instalado nas dependências da Universidade Tecnológica Federal
do Paraná UTFPR, Campus Medianeira, estado do Paraná, Brasil. O
município está localizado no oeste paranaense com 25º17 43 Latitude sul,
54º03 38 Longitude oeste e com altitude de 500,7 metros. O sistema trabalhou
em situação real de funcionamento, bombeando água a uma altura de 20
metros. Foram coletados dados de fevereiro de 2005 a novembro de 2005;
utilizou-se um coletor de dados computadorizado da marca Campbell Scientific
INC., o que possibilitou adquirir e armazenar os valores de irradiância no plano
do painel, tensão e corrente gerada, temperatura no painel, pressão e vazão. A
leitura dos dados foi realizada com freqüência de 1 hertz e armazenada a cada
1 minuto. Através de cálculos obtiveram-se os valores de potência e eficiência
do sistema e a potência hidráulica. O solstício de inverno apresentou eficiência
de 9,58% com bombeamento diário de 2.056,44 litros, enquanto que o solstício
de verão apresentou eficiência de 9,07% com bombeamento diário de 2.377,21
litros. A maior eficiência nos dias de inverno está atrelada às menores
temperaturas nestes dias se comparado aos dias de verão e o fator que
provocou uma maior vazão de água bombeada nos dias de verão está ligado
ao tempo de insolação solar que é maior se comparado aos dias de inverno. O
total de água bombeada durante o período do experimento foi de 435.042,20
litros.
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Análise comparativa de controladores MPPT aplicados a um sistema fotovoltaico / Comparative analysis of MPPT controllers applied to a photovoltaic systemConfessor, Sâmya Lorena de Medeiros 20 November 2014 (has links)
Made available in DSpace on 2016-08-31T13:33:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1
SamyaLMC_DISSERT.pdf: 2613687 bytes, checksum: 971b2c2364adeaf29f31a7eed101a113 (MD5)
Previous issue date: 2014-11-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The use of solar panels to generate electricity is something that is becoming more common comes in both large systems, as in autonomous systems with low power consumption. So that
there is maximum utilization of energy generated, the panel must always operate at maximum power point (MPP). Based on this, this paper aim to perform a comparative study of two techniques for tracking the maximum power point MPPT (Maximum Power Point Tracking): the traditional method Perturbation and Observation (P&O) and the method by Fuzzy Logic. The photovoltaic system was modeled in ATLAB/Simulink® to represent the VI characteristic curve of the PV module, which is based on data available in the catalogs of commercial photovoltaic panels. From the results of the simulation study comparing control
techniques, which showed that the fuzzy controller using the best performance and efficiency in keeping the MPP than the control technique based on the P&O was done / A utilização de painéis solares fotovoltaicos na geração de energia elétrica é algo que está se tornando cada vem mais comum, tanto em sistemas de grande porte, quanto em sistemas autônomos de baixo consumo de energia. Neste sentido, objetivando o máximo aproveitamento da energia gerada, o painel deve operar sempre no ponto de máxima potência(MPP). O presente trabalho têm como objetivo realizar um estudo comparativo entre duas técnicas de rastreamento
do ponto de máxima potência MPPT (Maximum Power Point Tracking): o método tradicional Perturbação e Observação (P&O) e o método através da Lógica Fuzzy. O sistema fotovoltaico foi modelado no MATLAB/Simulink® de forma a representar a curva característica V-I do módulo PV, o qual baseia-se nos dados disponíveis nos catálogos de painéis fotovoltaicos comerciais. A partir dos resultados da simulação foi feito o estudo comparativo entre as técnicas de controle, que permitiram concluir que o controlador utilizando Fuzzy apresentou melhor desempenho e eficiência em se manter no MPP do que o controle baseado na técnica P&O
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Desenvolvimento de um sistema de posicionamento automático para painéis fotovoltaicosAlves, Alceu Ferreira [UNESP] 01 December 2008 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0
Previous issue date: 2008-12-01Bitstream added on 2014-06-13T20:22:32Z : No. of bitstreams: 1
alves_af_dr_botfca.pdf: 3009487 bytes, checksum: 7d842f6597ccf4cbd7f7ebb8d5925852 (MD5) / A necessidade de oferecer alternativas para energização de propriedades rurais de pequeno porte com eficiência, confiabilidade e custo acessível, motivou a realização desta pesquisa, cujo enfoque principal foram os sistemas fotovoltaicos e a busca por um melhor desempenho destes sistemas a partir de estratégias de posicionamento dos painéis solares em direção ao Sol. Este trabalho apresenta o desenvolvimento experimental de um conjunto posicionador automático para módulos fotovoltaicos e a avaliação do funcionamento deste conjunto considerando-se o aumento na geração de energia elétrica em função da complexidade de implementação e do consumo de energia pelo próprio sistema de movimentação, além de seus custos de implantação. Foi projetado e implementado um dispositivo eletromecânico simplificado, capaz de sustentar e movimentar um módulo fotovoltaico ao longo do dia e ao longo do ano, sempre mantendo sua superfície direcionada em posição perpendicular aos raios solares incidentes. Utilizaram-se motores de passo, controlador lógico programável e componentes de baixo custo, que resultaram em um conjunto de manutenção simplificada,sem uso de sensores e com otimização dos movimentos, devido ao ajuste de inclinação do painel ser realizado somente uma vez ao dia. A avaliação do ganho na geração de energia elétrica baseou-se na coleta dos dados elétricos (tensão e corrente) e ambientais (insolação e temperatura) de dois sistemas fotovoltaicos com as mesmas características, instalados lado a lado, sujeitos às mesmas condições de insolação, temperatura e carga elétrica, sendo um fixo e outro móvel. A partir dos resultados obtidos concluiu-se pela viabilidade da proposta, não apenas pelo êxito no aumento da geração de energia, mas também pela boa relação custo/benefício, indicando que o sistema posicionador desenvolvido mostra-se vantajoso... / The need to offer alternatives of electricity supply to the small rural properties, providing them with efficiency, reliability and accessible cost, has motivated the development of this research, whose main approach was photovoltaic systems and the search for better performance of these systems with the solar panels positioning toward the sun. This work presents the experimental development of an automatic positioning system for photovoltaic modules and the evaluation of this system’s behavior taking in account the increase in generation of electric energy as a function of the complexity of implementation and the consumption of energy by the movement system itself, and its costs of implantation also. It was designed and built a simplified electromechanical device, which is able to support and to move a photovoltaic module along the day and along the year, always keeping its surface aimed to the sun rays. Stepper motors, programmable logic controller and low cost components were used, and these have resulted on a simplified maintenance set, with no sensors and optimization of movements, due the adjustment of panel’s inclination take place only once a day. The methodology adopted to evaluate the gain in the electricity generation was based on the acquisition of electrical data (voltage and current) and environmental data (insolation and temperature) from two photovoltaic systems whose have identical physical and electrical characteristics and were installed side by side, submitted to the same conditions of insolation, temperature and electric load. One of the solar panels was mounted on a fixed mechanical structure, and the other one on a mobile structure.The obtained results demonstrate the feasibility of the proposed mobile system, not only because of the real increase observed in electric energy generation, but also by the excellent cost effectiveness obtained... (Complete abstract click electronic access below)
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Modelo de espaço de estados realimentado para controle de Um PUSH-PULL de corrente em sistemas fotovoltaicos.Vieira, Márcia Karolina de Lima 30 July 2015 (has links)
Submitted by Morgana Silva (morgana_linhares@yahoo.com.br) on 2016-07-27T17:34:49Z
No. of bitstreams: 1
arquivototal.pdf: 3128757 bytes, checksum: 134acd3484b6279cdfe685eaa97006e0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-27T17:34:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1
arquivototal.pdf: 3128757 bytes, checksum: 134acd3484b6279cdfe685eaa97006e0 (MD5)
Previous issue date: 2015-07-30 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / This paper proposes an alternative control strategy for feedback state
space of a CC-CC converter, applied for regulation of photovoltaic (PV) systems. The
control technique depends on state space equations of the photovoltaic generator
connected to the inverter. The controller gains are projected through the construction
of a characteristic polynomial, which considers the terms of controllability and uses
the formulation of Ackermann. The proposed method is initially tested by computer
simulation using Matlab/Simulink environment. We present experimental results
using the photovoltaic panel with the push-pull that prove the satisfactory
performance of the proposed control. / Este trabalho propõe uma estratégia alternativa de controle por
realimentação de espaço de estados de um conversor CC-CC, aplicado para fins de
regulação de sistemas fotovoltaicos (PV). A técnica de controle depende de
equações de espaço de estados do gerador fotovoltaico ligado ao conversor. Os
ganhos do controlador são projetados por meio da construção de um polinômio
característico, que considera as condições de controlabilidade e utiliza a formulação
de Ackermann. O método proposto é inicialmente testado por simulação
computacional, utilizando o ambiente Matlab/Simulink. São apresentados resultados
experimentais utilizando o painel fotovoltaico junto com o push-pull que comprovam
o desempenho satisfatório do controle proposto.
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Aplicação do protocolo SNMP para o monitoramento on line de uma microgeração fotovoltaica / Application of the SNMP protocol for on-line monitoring of a photovoltaic microgenerationSantos, Francisco Sérgio dos [UNESP] 19 May 2017 (has links)
Submitted by FRANCISCO SÉRGIO DOS SANTOS null (fsergio.santos@gmail.com) on 2017-06-23T13:10:13Z
No. of bitstreams: 1
TESE_FRANCISCO_SERGIO_DOS_SANTOS.pdf: 6603447 bytes, checksum: a50e5f7ef38c8d0f9877a04d8d72b92e (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-06-23T17:33:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1
santos_fs_dr_bot.pdf: 6603447 bytes, checksum: a50e5f7ef38c8d0f9877a04d8d72b92e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-23T17:33:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1
santos_fs_dr_bot.pdf: 6603447 bytes, checksum: a50e5f7ef38c8d0f9877a04d8d72b92e (MD5)
Previous issue date: 2017-05-19 / Rede de computadores são elementos fundamentais no processo de comunicação. Esses componentes exigem o acompanhamento constante de suas tarefas e são administrados por sistemas de informações que coletam os dados diariamente, para orientar os analistas de suporte na correção das falhas na infraestrutura e a ferramenta utilizada na gestão de recursos de rede de computadores é o protocolo SNMP. As infraestruturas de geração de energia elétrica também são elementos complexos e necessitam de acompanhamento. São utilizados sistemas de informação que disponibilizam dados para os usuários e responsáveis técnicos para avaliarem o funcionamento e corrigir as possíveis falhas. As redes de computadores e os sistemas de geração distribuídas estão convergindo para o ambiente do usuário, e as ferramentas de gestão são importantes são mecanismos na gestão da produção e consumo de energia elétrica. Assim, este trabalho tem como objetivo desenvolver um sistema de monitoramento on line para sistema de microgeração fotovoltaica utilizando o protocolo de rede de computadores Single Network Management Protocol (SNMP) para realizar a interface de comunicação com as variáveis de medições elétricas e meteorológicas. O desenvolvimento do projeto compõe dois componentes: hardware e software. O software é composto de dois módulos um para ser utilizado na Web, aplicações Desktop para uso em computadores que suportem sistemas operacionais como o Windows, Linux ou Mac e em dispositivos móveis. As funcionalidades programadas são cadastros das informações para o funcionamento do sistema, relatórios e gráficos que disponibilizam as informações ordenadas em vários níveis, diariamente, semanalmente, anualmente. Nos componentes de hardware foram utilizados cinco microcontroladores Atmel AVR, (Arduino) todos ligados à sensores e programados para a leitura de geração e consumo de energia elétrica e variáveis ambientais, como velocidade do vento, radiância solar, temperatura e níveis de chuva no período, e controle do sistema de bombeamento com duas motos bombas. Todos os experimentos foram realizados na central de microgeração distribuída fotovoltaica (MGD-PV) do Sítio Modelo da fazenda Lageado e no Laboratório de Energias Renováveis do Departamento de Engenharia Rural, nas Faculdades de Ciências Agronômicas da UNESP, campus de Botucatu. O laboratório de Energias Renováveis é o Servidor do sistema e as distâncias são muito variáveis entre todos os microcontroladores, de 32 metros a 260 metros e para realizar o processo de coleta dos dados nos diversos pontos e suprir essa distância foi necessário a construção e configuração de uma infraestrutura de comunicação baseada nas tecnologias ZigBee, para conectar os cincos microcontroladores. Os dados são coletados em intervalos regulares de cinco minutos, às variáveis ambientais são acompanhadas vinte e quatro horas por dia e às variáveis de geração de energia elétrica entre sete da manhã e dezessete horas da tarde. Os dados foram coletados entre setembro de 2016 e fevereiro de 2017. Os componentes de hardware e de software apresentaram rendimentos satisfatórios no processamento das informações através da interface criada pelo protocolo SNMP na comunicação e nas transmissões dos dados gerados pelos sensores, na configuração e mapeamento os objetos para construção da MIB para serem utilizados nas medições elétricas e variáveis ambientais. / Computer networks are fundamental elements in the communication process. Such components demand constant supervision of their tasks and are managed by information systems, which daily collect data to guide support analysts when correcting glitches in the infrastructure. Protocol SNMP is the tool used for managing resources of the computer network. The infrastructures of electric energy generation are also complex elements and require monitoring. Information systems are utilized, which provide data to users and technical professionals, so they can evaluate functioning and correct possible errors. Computer networks and systems of distributed generation are converging towards the user’s environment, so, management tools are important mechanisms in the control of production and consumption of electric energy. Thus, this work aims at developing an online monitoring system for photovoltaic microgeneration using the Single Network Management Protocol (SNMP) to perform the communication interface with the variables of electrical and metereological measurements. The project development is composed of two elements: hardware and software. The software consists of two modules: one to be used on the Web, Desktop apps for use in computers that can carry operational systems such as Windows, Linux or Mac and one to be used in mobile devices. Programmed functionalities include information register for the functioning of the system; reports and graphs that show information ordained in several levels, daily, weekly and annually. As to hardware, we used five microcontrolers Atmel AVR, (Arduino) connected to sensors and programmed for reading the production and consumption of electric energy as well as environmental variables, such as wind speed, solar radiance, temperature and rain levels during the period and control of the pumping system with two motor pumps. All experiments were carried out at the Distributed Photovoltaic Microgeneration Central (MGD-PV) on a Model Farm and at the Renewable Energies Laboratory of the Agronomy College at UNESP, in Botucatu. The Renewable Energies Laboratory is the server of the system and the distances among all microcontrolers vary from 32 to 260 meters. Therefore, in order to collect data from several locations and neutralize such distance, we needed to build and configure a communication infrastructure based on ZigBee technologies to connect the five microcontrolers. Data are collected during five-minute intervals; environmental variables are followed twenty four hours a day and the variables of electric energy production between 7am and 5pm. Data were collected between September 2016 and February 2017. Hardware and software components showed satisfactory performance at processing information through the interface created by the SNMP protocol regarding communication and transmission of the data generated by sensors as well as on the configuration and mapping objects for the construction of the MIB to be used in electrical measurements and environmental variables.
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Desenvolvimento de um sistema de posicionamento automático para painéis fotovoltaicos /Alves, Alceu Ferreira, 1964- January 2008 (has links)
Orientador: José Angelo Cagnon / Banca: Odivaldo José Seraphim / Banca: Paulo José Amaral Serni / Banca: Jose Alfredo Colovan Ulson / Banca: Diogenes Pereira Gonzaga / Resumo: A necessidade de oferecer alternativas para energização de propriedades rurais de pequeno porte com eficiência, confiabilidade e custo acessível, motivou a realização desta pesquisa, cujo enfoque principal foram os sistemas fotovoltaicos e a busca por um melhor desempenho destes sistemas a partir de estratégias de posicionamento dos painéis solares em direção ao Sol. Este trabalho apresenta o desenvolvimento experimental de um conjunto posicionador automático para módulos fotovoltaicos e a avaliação do funcionamento deste conjunto considerando-se o aumento na geração de energia elétrica em função da complexidade de implementação e do consumo de energia pelo próprio sistema de movimentação, além de seus custos de implantação. Foi projetado e implementado um dispositivo eletromecânico simplificado, capaz de sustentar e movimentar um módulo fotovoltaico ao longo do dia e ao longo do ano, sempre mantendo sua superfície direcionada em posição perpendicular aos raios solares incidentes. Utilizaram-se motores de passo, controlador lógico programável e componentes de baixo custo, que resultaram em um conjunto de manutenção simplificada,sem uso de sensores e com otimização dos movimentos, devido ao ajuste de inclinação do painel ser realizado somente uma vez ao dia. A avaliação do ganho na geração de energia elétrica baseou-se na coleta dos dados elétricos (tensão e corrente) e ambientais (insolação e temperatura) de dois sistemas fotovoltaicos com as mesmas características, instalados lado a lado, sujeitos às mesmas condições de insolação, temperatura e carga elétrica, sendo um fixo e outro móvel. A partir dos resultados obtidos concluiu-se pela viabilidade da proposta, não apenas pelo êxito no aumento da geração de energia, mas também pela boa relação custo/benefício, indicando que o sistema posicionador desenvolvido mostra-se vantajoso... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The need to offer alternatives of electricity supply to the small rural properties, providing them with efficiency, reliability and accessible cost, has motivated the development of this research, whose main approach was photovoltaic systems and the search for better performance of these systems with the solar panels positioning toward the sun. This work presents the experimental development of an automatic positioning system for photovoltaic modules and the evaluation of this system's behavior taking in account the increase in generation of electric energy as a function of the complexity of implementation and the consumption of energy by the movement system itself, and its costs of implantation also. It was designed and built a simplified electromechanical device, which is able to support and to move a photovoltaic module along the day and along the year, always keeping its surface aimed to the sun rays. Stepper motors, programmable logic controller and low cost components were used, and these have resulted on a simplified maintenance set, with no sensors and optimization of movements, due the adjustment of panel's inclination take place only once a day. The methodology adopted to evaluate the gain in the electricity generation was based on the acquisition of electrical data (voltage and current) and environmental data (insolation and temperature) from two photovoltaic systems whose have identical physical and electrical characteristics and were installed side by side, submitted to the same conditions of insolation, temperature and electric load. One of the solar panels was mounted on a fixed mechanical structure, and the other one on a mobile structure.The obtained results demonstrate the feasibility of the proposed mobile system, not only because of the real increase observed in electric energy generation, but also by the excellent cost effectiveness obtained... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor
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Avaliação de um sistema de bombeamento de água alimentado por painéis fotovoltaicos / Evaluation of a water pumping system fed by photovoltaic panelsMichels, Roger Nabeyama 06 June 2007 (has links)
Made available in DSpace on 2017-07-10T19:23:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Roger Nabeyama Michels.pdf: 4361240 bytes, checksum: 896b2cd719d7885b070fecc71373f7e7 (MD5)
Previous issue date: 2007-06-06 / The current dissertation describes an experiment to evaluate a water
pumping system activated by two photovoltaic panels installed at The Federal
Technological University of Paraná FTUPR, Medianeira Campus, in the State
of Paraná, Brazil. The city of Medianeira s latitude and longitude are
25º17 43 south and 54º03 38 west respectively, with an altitude of 500.7 meters
(1,642.72 feet). The system operated in a real working situation, pumping water
to a 20 meters (65.62 feet) elevation. Data were collected, from February 2005
to November 2005, by means of a computerized data collector made by
Campbell Scientific Inc that made possible collecting and applying irradiance
values in the panel plane, generated current and tension, panel temperature,
pressure and consume. Data readings were made at a 1-hertz frequency and
stored every minute. Through calculi, the system efficiency and energy values
and hydraulic strength were obtained. Winter solstice showed 9.58% efficiency
with daily pumping of 2,056.44 liters (543.14 gallons) whereas summer solstice
confirmed 9.07% efficiency with daily pumping of 2,377.21 liters (627.86
gallons). Winter day s highest efficiency is associated to the lowest temperature
in those days compared to summer days, and the factor that prompted larger
pumped water consume, during summer days, was related to solar insulation
time that is longer if compared to winter days. Total water pumped during the
experiment period was 435,042.20 liters (114,900.99 Gallons). / A presente dissertação descreve o experimento desenvolvido com a finalidade
de avaliar um sistema de bombeamento de água acionado por dois painéis
fotovoltaicos instalado nas dependências da Universidade Tecnológica Federal
do Paraná UTFPR, Campus Medianeira, estado do Paraná, Brasil. O
município está localizado no oeste paranaense com 25º17 43 Latitude sul,
54º03 38 Longitude oeste e com altitude de 500,7 metros. O sistema trabalhou
em situação real de funcionamento, bombeando água a uma altura de 20
metros. Foram coletados dados de fevereiro de 2005 a novembro de 2005;
utilizou-se um coletor de dados computadorizado da marca Campbell Scientific
INC., o que possibilitou adquirir e armazenar os valores de irradiância no plano
do painel, tensão e corrente gerada, temperatura no painel, pressão e vazão. A
leitura dos dados foi realizada com freqüência de 1 hertz e armazenada a cada
1 minuto. Através de cálculos obtiveram-se os valores de potência e eficiência
do sistema e a potência hidráulica. O solstício de inverno apresentou eficiência
de 9,58% com bombeamento diário de 2.056,44 litros, enquanto que o solstício
de verão apresentou eficiência de 9,07% com bombeamento diário de 2.377,21
litros. A maior eficiência nos dias de inverno está atrelada às menores
temperaturas nestes dias se comparado aos dias de verão e o fator que
provocou uma maior vazão de água bombeada nos dias de verão está ligado
ao tempo de insolação solar que é maior se comparado aos dias de inverno. O
total de água bombeada durante o período do experimento foi de 435.042,20
litros.
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