A partir do processo de implantação dos sistemas fotovoltaicos SIGFI 13 na comunidade do Varadouro, isolada na floresta tropical do litoral sul do Estado de São Paulo, este trabalho identificou e caracterizou os principais entraves para difusão e adoção dos mesmos, com vistas ao desenvolvimento local e à melhoria da qualidade de vida. A fundamentação se baseia em referências teóricas sobre temas como comunidades tradicionais, exclusão social, atendimento de serviços públicos, dificuldade de implementação de projetos em comunidades isoladas e no relato da prática de experiências semelhantes em outros países. O método utilizado para pesquisa na comunidade foi o estudo de caso, que constou de revisões bibliográficas sobre trabalhos na região, visitas a campo e entrevistas com atores que trabalham na área. Os dados coletados foram analisados em uma abordagem voltada a compreender: a existência de barreiras no processo de implementação dos sistemas; os aspectos a considerar na superação dessas barreiras; e fatores positivos resultantes da implementação de tecnologia nessa comunidade tradicional. Os novos sistemas mostraram-se importantes e capazes de gerar sentimento de inclusão. Alguns usuários reclamam de não poder usar geladeira, sem, contudo, perder interesse pelo sistema disponível. A principal barreira diz respeito à falta de capacidade de organização dos moradores em prol de um objetivo comum e coletivo. Para a comunidade se desenvolver, não basta o acesso à energia. É preciso que sejam supridas suas necessidades básicas, tais como, saneamento básico, educação, saúde, transporte e acesso à comunicação, que são responsabilidade de Estado. Esta pesquisa conclui que o processo social de eletrificação rural através de tecnologia fotovoltaica é uma iniciativa que trás inovações que precisam ser adotadas e socializadas, e sua difusão deve levar em consideração a vivência coletiva dos moradores de cada comunidade. / Starting from the implementation process of the SIGFI 13 photovoltaic systems in the community of Varadouro, isolated in the rain forest in the Southern coast of São Paulo State, the objective of this work was to identify and characterize the main barriers to extending and adopting these systems, aiming at local development and life quality improvement. Foundation is grounded on theoretical references about themes such as traditional communities, social exclusion, public service assistance, project implementation difficulties in isolated communities, and on reports about similar practices in other countries. The method used was that of study of case, which consisted of bibliographic reviews on works in the region, field visits, and interviews with the people involved who work in the area. The data collected were analyzed according to an approach aiming at understanding: the existence of obstacles in the process of system implementation; the aspects to be considered when overcoming these barriers; and the positive factors arisen from the technology implementation in this traditional community. The new systems showed to be important and capable of generating a feeling of inclusion. Some users complain about not being able to use a refrigerator, without losing interest in the available system, though. The main hurdle concerns the locals lack of organization skills in favor of a collective and joint objective. The community development requires more than the access to energy itself. Their basic needs, such as sanitation, education, health, transport and access to communication which are the States responsibility -, must be provided. This research has come to the conclusion that the social process of rural electrification by photovoltaic technology is an initiative that brings up innovations which must be adopted and socialized, and its extension should take into account the collective locals life experience of each community.

A partir de 2014, o interesse pelas grandes centrais de geração fotovoltaica tem aumentado no Brasil. Visando elevar a produtividade dos sistemas e, com isso, alavancar a competitividade econômica, muitos dos investidores de grandes projetos estão optando pela utilização de sistemas de seguimento solar. Contudo, há pouco conhecimento sobre o real desempenho operacional de sistemas fotovoltaicos com seguimento no país. Este trabalho avalia a operação e o desempenho de sistemas fotovoltaicos com seguimento solar, com e sem concentração, através de dois estudos de caso. No primeiro, foram avaliados e comparados dois sistemas fotovoltaicos com seguimento em dois eixos, um com módulos de concentração e outro com módulos planos, ambos instalados em Ilha Solteira, São Paulo. Já no segundo, realizou-se a avaliação de um sistema fotovoltaico com seguimento de eixo horizontal instalado na Universidade de São Paulo, bem como a comparação deste sistema com um sistema fixo. Para realizar as avaliações nos estudos de caso, foram utilizadas as figuras de mérito produtividade final, YF, rendimento global, PR, e fator de capacidade, FC. No caso dos sistemas de Ilha Solteira, os resultados evidenciam não só que o sistema sem concentração teve um melhor desempenho em relação ao sistema com concentração, como também evidenciam a necessidade de atenção devido às particularidades dos sistemas fotovoltaicos com concentração no Brasil. No caso dos sistemas instalados na Universidade de São Paulo, os resultados mostram que, ao longo de seis meses de operação, o sistema fotovoltaico de eixo horizontal teve um ganho médio de produtividade final de 9% comparado com o sistema fixo. / Since 2014, interest in large-scale photovoltaic power plants has increased in Brazil. Aiming to raise system yield and thereby boost economic competitiveness, many investors are making use of solar tracking systems. However, there is little knowledge on the actual operational performance of photovoltaic systems with solar tracking in the country. This work evaluates the operation and performance of photovoltaic systems with solar tracking capabilities, with and without concentration technology, through two case studies. First, two photovoltaic systems with dual-axis solar tracking, one with concentration modules and the other with flat modules, both installed in Ilha Solteira, São Paulo, are evaluated and compared. Second, the performance of a photovoltaic system with horizontal axis solar tracking installed at the University of São Paulo, São Paulo, is evaluated, followed by a comparison with a fixed photovoltaic system. In order to carry out these assessments, the final yield, YF, the performance ratio, PR, and the capacity factor, FC, were used as figures of merit. Regarding the systems installed in Ilha Solteira, the results not only show that the non-concentrating system performed better than the concentrating system, but also evidences the necessity for attention due to the particularities of the photovoltaic systems with concentration technology in Brazil. As for the systems installed at the University of São Paulo, the results show that the photovoltaic system with horizontal-axis solar tracking had a final average yield 9% higher when compared to the fixed-tilt system.

A presente dissertação aborda a avaliação de três sistemas fotovoltaicos de bombeamento, que compreendem duas configurações com equipamentos dedicados à tecnologia fotovoltaica e um com equipamentos alternativos com potências entre 0,75 CV e 1,0 CV. Os resultados mostram que a configuração alternativa apresenta menor eficiência diária do sistema motobomba. A avaliação econômica revela a competitividade da configuração alternativa frente aos sistemas importados dedicados à tecnologia fotovoltaica. Alia-se a isso a disponibilidade dos equipamentos de condicionamento de potência e a facilidade de reposição. Verificou-se também que a configuração alternativa, conversor de freqüência WEG CFW08 e motobomba SOMAR de 1,0 CV e 8 estágios, trabalha com eficiência diária próxima aos 30% na faixa de operação de 20 a 40 metros de coluna dágua. Portanto, com uma adequada escolha da motobomba para a configuração alternativa, podem-se obter desempenhos semelhantes aos obtidos com sistemas importados dedicados à tecnologia fotovoltaica. Para 30 metros, a configuração alternativa bombeou somente 1% a menos do que o sistema Grundfos. O custo do volume bombeado para 30m de altura manométrica total do sistema alternativo é 22% menor do que o sistema Grundfos e 51% mais econômico do que o sistema Solarjack (Sun Pumps). / The present dissertation shows the evaluation of three Photovoltaic Pumping Systems, which involves two configurations: the equipment dedicated to the photovoltaic technology and the alternative equipment with nominal powers between 0.75 CV and 1.0 CV. The results show that the alternative configuration attained minor daily efficiency of the motopump system. The economic evaluation reveals the competitiveness of the alternative configuration in comparison with imported photovoltaic technology dedicated systems. It also should be considered the availability of equipment for power conditioning and the facility of replacement. It was also verified that the alternative configuration, variable speed drive WEG CFW08 and 1.0 CV SOMAR motor pump with 8 stages, works with daily efficiency near 30% in the 20 to 40 meters operation range. Therefore, with an adequate choice of the motor pump for the alternative configuration, performances similar to the imported photovoltaic technology dedicated systems can be obtained. For 30 meters, the alternative configuration pumped only 1% less than the Grundfos system. The cost of pumped volume for 30 meters of manometer total height of the alternative system is 22% cheaper than the system Grundfos and 51% cheaper than the system Solarjack (Sun Pumps).

A partir do processo de implantação dos sistemas fotovoltaicos SIGFI 13 na comunidade do Varadouro, isolada na floresta tropical do litoral sul do Estado de São Paulo, este trabalho identificou e caracterizou os principais entraves para difusão e adoção dos mesmos, com vistas ao desenvolvimento local e à melhoria da qualidade de vida. A fundamentação se baseia em referências teóricas sobre temas como comunidades tradicionais, exclusão social, atendimento de serviços públicos, dificuldade de implementação de projetos em comunidades isoladas e no relato da prática de experiências semelhantes em outros países. O método utilizado para pesquisa na comunidade foi o estudo de caso, que constou de revisões bibliográficas sobre trabalhos na região, visitas a campo e entrevistas com atores que trabalham na área. Os dados coletados foram analisados em uma abordagem voltada a compreender: a existência de barreiras no processo de implementação dos sistemas; os aspectos a considerar na superação dessas barreiras; e fatores positivos resultantes da implementação de tecnologia nessa comunidade tradicional. Os novos sistemas mostraram-se importantes e capazes de gerar sentimento de inclusão. Alguns usuários reclamam de não poder usar geladeira, sem, contudo, perder interesse pelo sistema disponível. A principal barreira diz respeito à falta de capacidade de organização dos moradores em prol de um objetivo comum e coletivo. Para a comunidade se desenvolver, não basta o acesso à energia. É preciso que sejam supridas suas necessidades básicas, tais como, saneamento básico, educação, saúde, transporte e acesso à comunicação, que são responsabilidade de Estado. Esta pesquisa conclui que o processo social de eletrificação rural através de tecnologia fotovoltaica é uma iniciativa que trás inovações que precisam ser adotadas e socializadas, e sua difusão deve levar em consideração a vivência coletiva dos moradores de cada comunidade. / Starting from the implementation process of the SIGFI 13 photovoltaic systems in the community of Varadouro, isolated in the rain forest in the Southern coast of São Paulo State, the objective of this work was to identify and characterize the main barriers to extending and adopting these systems, aiming at local development and life quality improvement. Foundation is grounded on theoretical references about themes such as traditional communities, social exclusion, public service assistance, project implementation difficulties in isolated communities, and on reports about similar practices in other countries. The method used was that of study of case, which consisted of bibliographic reviews on works in the region, field visits, and interviews with the people involved who work in the area. The data collected were analyzed according to an approach aiming at understanding: the existence of obstacles in the process of system implementation; the aspects to be considered when overcoming these barriers; and the positive factors arisen from the technology implementation in this traditional community. The new systems showed to be important and capable of generating a feeling of inclusion. Some users complain about not being able to use a refrigerator, without losing interest in the available system, though. The main hurdle concerns the locals lack of organization skills in favor of a collective and joint objective. The community development requires more than the access to energy itself. Their basic needs, such as sanitation, education, health, transport and access to communication which are the States responsibility -, must be provided. This research has come to the conclusion that the social process of rural electrification by photovoltaic technology is an initiative that brings up innovations which must be adopted and socialized, and its extension should take into account the collective locals life experience of each community.

No Brasil, quando uma unidade consumidora (UC) sob regime de microgeração ou de minigeração distribuída tem parte ou a totalidade da sua demanda por potência ativa suprida pela planta geradora, mas sua demanda por potência reativa é atendida exclusivamente pela rede elétrica, verifica-se uma aparente deterioração do fator de potência dessa UC, sob a ótica da concessionária. Esse efeito decorre do fato de que o fator de potência, de acordo com a regulamentação vigente, é determinado apenas a partir das medições dos fluxos de potência ativa e reativa trocados entre a UC e a rede elétrica e não também entre a planta geradora e UC. Para consumidores do Grupo A (tensão de fornecimento igual ou superior a 2,3 kV) nessa situação, de acordo com o perfil da carga, pode haver cobrança por excedentes de reativos, constituindo-se assim uma barreira. Especificamente no caso de sistemas fotovoltaicos conectados à rede, existe a possibilidade de se utilizar os próprios inversores c.c.-c.a para suprir a demanda de reativos da UC e, dessa forma, minimizar o problema apresentado. Com o objetivo de se avaliar essa alternativa no contexto brasileiro, tendo-se em vista condições reais de operação e os limites normativos de injeção de potência reativa para inversores de sistemas fotovoltaicos, foi realizado um estudo de caso de uma planta fotovoltaica instalada no telhado do prédio da Administração do Instituto de Energia e Ambiente da Universidade de São Paulo. O estudo mostrou que a compensação realizada por meio do inversor selecionado evitou a cobrança de excedentes de reativos sem afetar de forma significativa a produtividade do sistema fotovoltaico. Do ponto de vista elétrico, verificou-se que a injeção de reativos pelo inversor não provocou variações significativas de tensão no ponto de acoplamento ou no alimentador e, ainda, se verificou considerável liberação de capacidade do sistema supridor da concessionária. Dessa forma, a análise dos resultados indica uma tendência a se considerar a compensação de reativos proporcionada pelo próprio inversor a opção mais viável para se lidar com os excedentes de reativos, comparativamente a métodos convencionais de compensação ou à situação em que nenhuma ação compensatória seja implementada. / In Brazil, when a consumer unit (CU) under a distributed microgeneration or minigeneration scheme has part or all of its demand for active power supplied by the generating plant, but its demand for reactive power is served exclusively by the grid, the power factor of this CU appears deteriorated, from the perspective of the utility. This effect is due to the fact the power factor, according to the current regulations, is determined only from measurements of the flows of active and reactive power exchanged between the UC and the grid and not also between the generating plant and UC. Users of group A (supply voltage equal to or greater than 2.3 kV) in this situation, according to the CU load profile, may be charged due the reactive power excess, thus constituting a barrier. Specifically in the case of grid-connected photovoltaic systems, there is the possibility of using the d.c.- a.c. inverters to suply the CU reactive power demand and, thus, minimizing the presented problem. In order to evaluate this alternative in the Brazilian context, keeping in view real operating conditions and regulatory limits for the reactive power injection for photovoltaic inverters, we conducted a case study with a photovoltaic plant installed on the roof of the University of São Paulo Institute for Energy and Environment administration building. The study showed that the compensation performed by the selected inverter prevented the reactive power excess charging without affecting significantly the photovoltaic system productivity. From an electrical point of view, it was found that the injection of reactive power by the inverter did not cause significant voltage variations at the coupling point or at the transformer and, additionally, there was a significant release in the utility suply system capacity. Thus, the analysis results indicates a tendency to consider the compensation provided by the inverter itself the most viable option for dealing with the surplus of reactive power compared to conventional compensation methods or to the situation in which no compensatory action is implemented.

Os inversores utilizados no sistema fotovoltaico conectados à rede (SFCR) devem apresentar uma forma de onda senoidal nos seus terminais de saída. Monitoram regularmente a qualidade de energia da rede elétrica aos quais estão conectados, de maneira a só gerarem energia se a rede estiver com tensão. Dependendo do inversor, da potência que ele está desenvolvendo em relação à sua potência nominal, da rede ao qual está conectado e das características da carga que ele alimentará, podem ser apresentadas distorções na rede de energia em relação à forma de onda senoidal pura, tanto a nível de tensão como a nível de corrente elétrica. Não é incomum os dispositivos que são conectados a redes apresentarem-se como geradores de harmônicos, principalmente os eletrônicos. Estas distorções, conhecidas na literatura como distorções harmônicas, afetam o desempenho dos inversores quando ligados a redes elétricas. Nestas redes, como pode haver distorções significativas. Os parâmetros elétricos que os inversores se baseiam para obter as características da rede a qual estão conectados,devido a estas distorções, podem fazer com que os mesmos se desconectem. O inversor também se desconectará automaticamente da rede ao perceber a ocorrência de variação acentuada da rede ou a falta dela; a esse sistema, dá-se a denominação antiilhamento. Portanto, é de bastante importância que se consiga reproduzir teoricamente o comportamento das cargas e das redes elétricas, nas quais os inversores serão conectados para que seja possível estudá-los quando interligados às diferentes cargas. Entretanto, devido ao inversor ser também um equipamento eletrônico baseado em fonte chaveada para “remontar” a onda senoidal, o mesmo também acaba introduzindo uma deformação tanto na tensão como na corrente da rede elétrica ao qual está conectado, e esta deformação é também significativa em SFCR de grande porte (instalação de geração fotovoltaica com grande número de inversores). Assim, este trabalho visa implementar a modelagem de cargas não lineares (degradadoras da qualidade de energia) para serem aplicadas em simulações de inversores de SFCR, com aplicação especial no parâmetro “cargas” do programa para computadores FVCONECT desenvolvido pelo Laboratório de Energia Solar da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. / It is known that the inverters used in photovoltaic systems connected to mains power (SFCR), when connected to the power grid, should provide a sinusoidal waveform at its output terminals. The photovoltaic systems inverters regularly monitor the power grid quality they are connected to, so they generate power only if the grid of the Concessionaire or external power grid presents voltage. Depending on the inverter, on the power that it develops over the same rated power, on the power grid it is connected to and on the characteristics of the load that it also feeds, it is possible to occur certain distortions on the power grid compared to pure sine waveform, in terms of voltage or even in terms of electric current. The devices connected to grid commonly present themselves as harmonic generators. The loads cause large distortions in the power grid causing disorders occur both voltage and current in a distribution line or power circuit. These distortions, commented in the literature as harmonic distortions, greatly affect the inverters performance when connected to power grids. On these grids, as it is possible to identify significant distortions, the parameters for pairing the power grid, in which the inverters are based, can turn them into disconnection. The inverter automatically disconnects from the grid if for some reason the grid stops powering the power grid - such system is called anti-islanding. Therefore, it is important to theoretically reproduce the behavior of power grids which the inverters are connected to, in order to study them. However, due to the fact that the inverter is also a switched source-based electronic equipment to "reassemble" the sine wave, it provides a deformation not only on the voltage but also on the power grid current which it is connected to, being this deformation also significant in large SFCR (photovoltaic generation facility with large numbers of inverters). In this sense, the present work aims to implement the modeling of nonlinear loads (which can degrade the power quality) in SFCR inverters simulations, based on the special application of loads parameters from the FVCONECT software, developed by the Solar Energy Laboratory, Federal University of Rio Grande do Sul.

Este trabalho visa desenvolver uma metodologia, através de ferramentas computacionais de simulação, de avaliação de mapas solares para a análise de sombreamentos e da radiação solar incidente sobre as coberturas e telhados das edificações dentro do ambiente urbano e aplicá-la para a cidade de Porto Alegre. Desta forma é possível identificar os melhores espaços para alocar futuras instalações fotovoltaicas e evitar possíveis perdas por sombreamento ao longo do ano. Para tanto, foram selecionadas quatro regiões de estudo, cada uma representando uma tipologia de bairro e edificações. Os bairros Centro Histórico, São Geraldo, São Sebastião e Santana foram selecionados por representarem: edificações comerciais de escritórios, galpões comerciais (depósitos e oficinas), residencial de baixa altura e prédios residenciais, respectivamente. Após o desenvolvimento dos mapas solares, são realizadas estimativas para capacidade de instalação e produção de energia elétrica por sistemas fotovoltaicos em cada edificação. O software EnergyPlus produziu modelos termoenergéticos para quatro edificações típicas representando cada uma das regiões de estudo e, assim, proceder um balanço de energia em escala anual para o consumo energético e a produção de energia. Considerando as hipóteses de simulação e premissas de cálculo utilizadas, verifica-se que existe potencial para a geração distribuída de energia em escala urbana para as regiões de estudo. Um resultado significativo ocorreu para a região do bairro São Geraldo, onde as dez maiores áreas de telhado equivalem a 53% do potencial total de instalação fotovoltaica aplicada a edificações da região de estudo. Ainda, realizado o balanço de energia, foram analisados os cenários de investimento para cada tipologia de edificação típica, resultando em um retorno sobre o investimento entre 9 e 13 anos, dependendo do tipo de edificação. / This work aims to develop a methodology, through computer simulation tools, for evaluating solar maps for shading analysis and incident solar radiation on the building roofs within the urban environment. This methodology is applied in the city of Porto Alegre. Thus, it is possible to identify the best areas to allocate future photovoltaic systems and avoid possible shading losses throughout the year. Therefore were selected four study areas, each one representing one type of neighborhood and respective buildings. The neighborhoods Centro Histórico, São Geraldo, São Sebastião and Santana were selected because they represent: commercial/office buildings, warehouses/workshops, low-rise residential and residential buildings, respectively. After the development of solar maps, estimates were made for the capacity of installation and the electric energy produced by photovoltaic systems in each building roof. The EnergyPlus software produced an energy model for a typical building of each study area (neighborhood) and make an energy balance in annual scale for the energy consumption and energy production. Considering the simulation hypothesis and assumptions, it appears that there is potential for the distributed generation in urban scale for the four study areas. A significant result was found for the São Geraldo region, where only the top ten building roof areas equals to 53% of the total potential of building applied photovoltaic in the respective neighborhood region. Also, performing the energy balance, investment scenarios were analyzed for each typical building, resulting in a return on investment between 9 and 13 years, depending on the building type.

Inversores de sistemas fotovoltaicos são equipamentos de eletrônica de potência que fornecem energia elétrica em corrente alternada (CA) a partir de uma fonte de energia elétrica em corrente contínua (CC), no caso, os módulos fotovoltaicos. Estes inversores quando em operação aumentam sua temperatura. Este aumento de temperatura é indesejável, porém é inerente ao seu funcionamento. Equipamentos eletrônicos possuem um limite seguro de temperatura de operação, acima do qual podem ocorrer instabilidades de operação, redução da vida útil ou até mesmo falha drástica. O conhecimento da eficiência de conversão elétrica e das perdas responsáveis pelo aquecimento é importante para o adequado dimensionamento de inversores quando aplicados em sistemas fotovoltaicos conectados à rede, assim como para o desenvolvimento do inversor como produto. Para proteção, para aumento da vida útil, para maior confiabilidade, para maior estabilidade e para maior segurança de operação de componentes, inversores possuem rotinas em seus algoritmos de controle com estratégias automatizadas dedicadas ao gerenciamento térmico. Estas rotinas de proteção e gerenciamento térmico, sempre quando acionadas, tendem a reduzir a capacidade de conversão de potência do inversor, seja pelo acionamento de um ventilador auxiliar, seja pelo deslocamento do ponto de operação em máxima potência. Fabricantes de inversores tratam deste assunto pelo termo “temperature derating” (em inglês) Esta tese apresenta um estudo relacionado a influência da temperatura sobre o desempenho de inversores fotovoltaicos conectados à rede. Avalia tipos de estratégias de gerenciamento térmico e proteção de uso corrente em inversores comerciais. Apresenta resultados de ensaios experimentais para determinação de parâmetros térmicos característicos dos inversores. Descreve um modelo preditivo da temperatura de operação em regime transiente. A partir da determinação experimental de parâmetros térmicos, o modelo preditivo de temperatura de operação foi implementado no software de simulação dinâmica para dimensionamento e avaliação de sistemas fotovoltaicos FVCONECT, desenvolvido no LABSOL/UFRGS, estando o mesmo apto para simular a operação e estimar perdas anuais de desempenho energético decorrentes das rotinas de gerenciamento térmico, dos seus efeitos e das limitações impostas durante a operação de inversores fotovoltaicos conectados à rede. Um dos resultados da simulação é a evolução da temperatura do inversor, permitindo avaliar a frequência e amplitude dos ciclos térmicos ao qual o inversor é submetido e, consequentemente, determinar uma estimativa para durabilidade do inversor. / Photovoltaic inverters are electronic power devices that provide electrical energy in alternating current (AC) from a source of electrical energy in direct current (DC) - a photovoltaic generator, in this case. Inverters increase their temperature when in operation. This rise in temperature is not desirable, but inherent to its operation. Any electronic equipment has a safe operating temperature limit. When this limit is surpassed, operating instability, life reduction or even drastic failure may occur. The knowledge of the electrical conversion efficiency and the losses responsible for the heating is important for the proper sizing of grid-tie inverters in photovoltaic systems, as well as for the development of the inverter as a product. In order to increase the useful life of the device and its components, for greater reliability, safety, stability and security of operation, inverters have routines in their algorithms of control with automated strategies dedicated to the thermal management. These protection and thermal management routines, whenever activated, tend to reduce the power conversion capacity of the inverter, either by the activation of an auxiliary fan or by the displacement of the operating point at maximum power. Inverter manufacturers address this issue by the term "temperature derating". This thesis presents a methodology to evaluate the influence of the performance of different strategies to avoid excessive temperature of the inverter components on its performance and durability It is also made an evaluation of different thermal management strategies and protection used in commercial inverters. Results of experimental tests for determination of thermal parameters characteristic of the inverters are presented. A predictive model of transient operating inverter temperature is also described. From the experimental determination of thermal parameters, the predictive model of operating temperature was implemented to the FVCONECT, a dynamic simulation software for sizing and evaluation of photovoltaic systems developed in LABSOL / UFRGS. With this modification, the software was able to simulate the operation and estimate losses of energy due to the thermal management routines, their effects and the limitations imposed during the operation of grid-tie inverters. One of the results of the simulation is the evolution of the inverter temperature, allowing to evaluate the frequency and amplitude of thermal cycles to which the inverter is subjected and, as a consequence, an estimate of durability of the inverter.

Orientador: Prof. Dr. Federico Bernardino Morante Trigoso / Tese ( doutorado)- Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Energia, 2015. / Várias são as soluções tecnológicas disponíveis para o acesso à água no meio rural. Dentre elas, a opção fotovoltaica apresenta-se consolidada e competitiva, podendo suprir a demanda de água em comunidades rurais dispersas. Contudo, experiências ao redor do mundo demonstram que muitos empreendimentos têm falhado por não considerarem as peculiaridades locais e os processos adequados de introdução e manutenção da nova tecnologia. Dessa forma, por meio desta pesquisa, pretendeu-se identificar os principais entraves ao sucesso de empreendimentos de abastecimento de água em regiões semiáridas baseados na tecnologia solar fotovoltaica e recomendar formas para a superação de tais entraves de acordo com boas práticas na implantação e gestão desses sistemas. Nesse contexto, foi proposto um indicativo de política pública para potencializar a difusão e inserção tecnológica da opção fotovoltaica de bombeamento no Território Vale do Rio Canindé, semiárido piauiense. Verificou-se, nesse cenário, que para possibilitar a difusão do uso da tecnologia solar fotovoltaica nesse território é necessário inicialmente o desenvolvimento de um programa de capacitação e formação de mão de obra especializada, bem como a realização de um amplo programa governamental de incentivo que possibilite o aproveitamento do leque de instituições existentes e as potencialidades produtivas locais. / Several technological solutions exist to access to provide water in rural areas. Among them, the photovoltaic option is competitive and consolidated option to supply the demand for water in remote rural communities. However, experiences around the world show that many projects have failed by not considering the local peculiarities and adequate procedures of introduction and maintenance of the new technology. Thus, through this research, we intend to identify the main barriers to the success of water supply projects in semi-arid regions based on solar photovoltaic technology, and recommend ways to overcome these barriers in accordance with best practices in the implementation and management of systems. In this context, a suggestion of public policy is proposed to enhance the dissemination and technological integration of photovoltaic pumping option in the Caninde River Valley, Piauí semiarid. It was found, in this scenario, that to enable the widespread use of photovoltaic solar technology in this area is necessary, as a first step, the development of a training program and training skill labor, as well as the implementation of a governments program of incentives that would enable the use of the range of the existing institutions and the local productive potential.

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)