Resumo |
A busca por sistemas alternativos de energia é constante, devido principalmente ao aumento do consumo e a atual dependência mundial de geração de energia através de fontes não renováveis, que devido ao uso abusivo podem acabar sendo esgotadas. Neste contexto, a energia solar fotovoltaica é uma alternativa para o crescente aumento da demanda mundial. Algumas das grandes vantagens da energia solar são os fatos desta ser uma fonte, limpa, renovável e que pode ser utilizada, por exemplo, de forma autônoma em algumas comunidades de difícil acesso ou que seja inviável o investimento em de linhas de transmissão e subestações. Apesar das grandes vantagens citadas, questões políticas e econômicas formam os maiores entraves para a popularização dessa tecnologia, porém, pesquisas apontam que essa realidade está mudando e as previsões são de que a energia solar continue crescendo cada vez mais, e que em alguns anos, com o avanço da tecnologia e a redução dos custos, ter painéis instalados em residências será comum. A curva característica de um painel solar é uma curva de corrente por tensão que mostra os diversos pontos de operação que um painel pode trabalhar. Sua importância vem do fato de que com ela é possível calcular o ponto de operação em que ocorre um aproveitamento máximo das células solares, fazendo com que a máxima energia solar seja convertida em energia elétrica. A curva característica gerada através deste dispositivo também auxilia na escolha do melhor local físico para instalação do painel e através da análise dessa curva é possível identificar problemas na operação do painel como sombreamento parcial causado por alguma sujeira, poeira, folha de árvore, que reduz significativamente a quantidade de energia convertida. Este trabalho visa o desenvolvimento de um sistema para caracterização de curvas de painéis solares fotovoltaicos utilizando para isto um conversor Boost que opera como uma carga eletrônica controlada, ou seja, o conversor ao ser ligado ao painel solar será visto como uma impedância, que varia de acordo com o valor do duty cycle do conversor. Variando-se o duty cycle de 0 a 1 e fazendo a aquisição dos dados de tensão e corrente gerados pelo painel, é possível traçar a curva característica de corrente versus tensão do mesmo. Para que fosse feito o controle do chaveamento do conversor, utilizou-se um microcontrolador PIC 18F4550, o qual também é responsável pela aquisição dos dados de tensão e corrente e por envia-los, via comunicação USB, a um computador onde é feito o traçado da curva característica correspondente em uma interface gráfica. Tanto as simulações quanto o protótipo físico, mostraram resultados de acordo com o esperado, validando assim o método utilizado. Os testes foram feitos em um painel de 48W da Kyocera entre 12:00h e 14:00h, horário em que ocorre a maior irradiação solar diária. Conclui-se com este trabalho que é possível se obter a curva característica de um painel fotovoltaico utilizando um conversor Boost. |