Resumo |
Os sistemas elétricos autônomos são caracterizados por sua operação independente de uma rede de distribuição de energia elétrica, situação presente em algumas áreas rurais e locais remotos. Neste caso, o sistema fotovoltaico é uma das fontes mais conhecida e aplicada para fornecer energia elétrica. Em momentos em que a geração de energia for maior que o consumo, o excedente pode ser enviado a um banco de baterias. Devido às dificuldades políticas e estruturais, no Brasil em especial, as conhecidas estações de tratamento de água não estão disponíveis para atender toda a população. A partir desta premissa desenvolveu-se um sistema autônomo de clarificação de água, que tornasse possível a realização dos processos de coagulação e floculação da água através de um eletrocoagulador, sendo alimentado por um sistema fotovoltaico integrado a um banco de baterias. A integração do sistema foi feita mediante a utilização de dois conversores bucks, sendo que o primeiro estágio realiza a interconexão entre painel e bateria, e o segundo estágio entre bateria e eletrocoagulador. O controle do primeiro estágio foi feito com duas malhas, interna e externa, correspondendo as variáveis de corrente no indutor e tensão de saída do módulo fotovoltaico, respectivamente, enquanto para o segundo estágio foi feito o controle da corrente no indutor, e consequentemente da corrente no eletrocoagulador. Como perturbação externa a este sistema temos a variação da irradiação solar, que insere uma dinâmica durante um certo período e requer soluções de máxima extração de energia dos painéis fotovoltaicos. Para isso, o método de rastreamento de máxima potência, conhecido como algoritmo perturba e observa, revela-se um importante meio para obter tal resultado, na conexão efetuada entre o painel fotovoltaico e o banco de baterias. Os resultados comprovam a eficácia e validade da integração necessária para funcionamento do sistema autônomo de eletrocoagulação proposto, além de ótimos índices de eficiência do sistema integrado e do algoritmo de rastreamento de máxima potência implementado. |