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Previous issue date: 2010-06-18 / Low voltage solar panels increase the reliability of solar panels due to reduction of in series
associations the configurations of photovoltaic cells. The low voltage generation requires DCDC
converters devices with high efficiency, enabling raise and regulate the output voltage.
This study analyzes the performance of a photovoltaic panel of Solarex, MSX model 77, configured
to generate an open circuit voltage of 10.5 V, with load voltage of 8.5 V, with short
circuit current of 9 A and a power of 77 W. The solar panel was assembled in the isolated
photovoltaic system configuration, with and without energy storage as an interface with a DCDC
converter, Booster topology. The converter was designed and fabricated using SMD (Surface
Mounted Devices) technology IC (integrated circuit) that regulates its output voltage at
14.2 V, with an efficiency of 87% and providing the load a maximum power of 20.88 W. The
system was installed and instrumented for measurement and acquisition of the following data:
luminosities, average global radiation (data of INPE Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais),
solar panel and environment temperatures, solar panel and DC-DC converter output
voltages, panel, inverter, and battery charge output currents. The photovoltaic system was
initially tested in the laboratory (simulating its functioning in ideal conditions of operation)
and then subjected to testing in real field conditions. The panel inclination angle was set at
5.5?, consistent with the latitude of Natal city. Factors such as climatic conditions (simultaneous
variations of temperature, solar luminosities and ra diation on the panel), values of load
resistance, lower limit of the maximum power required by the load (20.88 W) were predominant
factors that panel does not operate with energy efficiency levels greater than 5 to 6%.
The average converter efficiency designed in the field test reached 95% / Pain?is solares de baixa tens?o aumentam a confiabilidade dos pain?is solares, devido ? redu??o
das associa??es em s?rie nas configura??es das c?lulas fotovoltaicas. A gera??o em baixa
tens?o requer dispositivos conversores DC/DC de alto rendimento, que possibilitem elevar e
regular a tens?o de sa?da. O presente estudo analisa o desempenho de um painel fotovoltaico
da Solarex, modelo MSX 77, configurado para gerar uma tens?o em aberto de 10,5 V, tens?o
com carga de 8,5 V, com uma corrente de curto-circuito de 9,0 A, e uma pot?ncia de 77
Watts. O painel solar foi montado na configura??o de sistema fotovoltaico isolado, com e sem
armazenamento de energia tendo como elemento de interface um conversor DC-DC, topologia
Booster. O conversor foi projetado e confeccionado com circuitos integrados de tecnologia
Surface Mounted Devices (SMD), para regular tens?o de sa?da em 14,2V, com rendimento
de 87 % , disponibilizando a carga uma pot?ncia m?xima de 20,88W. O sistema foi instalado
e instrumentado para medi??o e aquisi??o dos seguintes dados: luminosidades, radia??es m?dias
globais (dados do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)), temperaturas do
painel solar, temperatura ambiente, tens?es de sa?da do painel solar, tens?o de sa?da do conversor
DC-DC, correntes de sa?da do painel, do conversor, da carga e da bateria. O conjunto
fotovoltaico foi inicialmente ensaiado em laborat?rio (simulando seu funcionamento em condi??es
ideais de opera??o) e, em seguida, submetido a testes em condi??es reais de campo. O
?ngulo da inclina??o do painel foi fixado em 5,5?, compat?vel com a latitude da cidade de Natal.
Fatores como condi??es clim?ticas (varia??es simult?neas de altas temperaturas e radia??es
solares), valores da resist?ncia de carga, baixo limite da m?xima pot?ncia solicitada pela
carga (20,88W) foram fatores predominantes para que painel n?o operasse com n?veis de
efici?ncia energ?tica maiores que 5 ? 6 %. O rendimento m?dio do conversor projetado nos
ensaios de campo alcan?ou 95 %
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/15632 |
| Date | 18 June 2010 |
| Creators | Alc?ntara, Sara Maria Freitas de |
| Contributors | CPF:20300190468, http://lattes.cnpq.br/9043538628554844, Barbosa, Cleiton Rubens Formiga, CPF:22174443449, http://lattes.cnpq.br/8673332414572221, Salazar, Andr?s Ortiz, CPF:51618362968, http://lattes.cnpq.br/7865065553087432, Quintaes, Filipe de Oliveira, CPF:03164409494, http://lattes.cnpq.br/0868502609660648, Fontes, Francisco de Assis Oliveira |
| Publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Programa de P?s-Gradua??o em Engenharia Mec?nica, UFRN, BR, Tecnologia de Materiais; Projetos Mec?nicos; Termoci?ncias |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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